有兩種類型:一類是在轉盤回轉式鉆機的基礎上增設沖擊機構,以回轉鉆進為主,當遇到卵石層時用沖擊鉆進的兩用水井鉆機,對各種地層的適應性較強;另一類是將沖擊與回轉作用結合在一起鉆進的水井鉆機,如風動潛孔錘鉆機。它所使用的潛孔錘鉆具(圖5)由缸套和在缸套中上下運動的活塞等組成。缸套下端與鉆頭連接,上端通過螺紋接頭與鉆桿相連,由空氣壓縮機提供的0.7~1.4兆帕的高壓空氣通過活塞上方的逆止閥、空氣分配器和活塞下方的進氣口,推動活塞沖擊頻率作為 700~1200次/分的上下往復運動,使活塞頻繁地沖擊鉆頭,以增強鉆頭鉆進巖層的能力。與此同時,鉆具以35~60轉/分的較低轉速作回轉運動。由活塞上、下空腔排出的空氣,向下進入鉆頭,起冷卻鉆頭的作用,并將孔底巖屑帶出井口。其回轉和循環(huán)洗井部分的結構與用壓縮空氣洗井的轉盤回轉式鉆機基本相同,所用鉆頭為碳化鎢球齒鉆頭或牙輪鉆頭等。風動潛孔錘鉆機可用于硬巖層深井的鉆進,鉆進速度高,且鉆井速度不因鉆進深度的增加而降低,鉆出的井孔較直。
鉆孔是指用鉆頭在實體材料上加工出孔的操作。這里講述了勘探工作里的鉆孔工作,以及鉆孔需要的輔助工具以及部分應急措施方法。
在地質勘查工作中,利用鉆探設備向地下鉆成的直徑較小深度較大的柱狀圓孔,又稱鉆井。鉆探石油和天然氣以及地下水的鉆孔直徑較大些。鉆孔直徑和深度大小,取決于地質礦產埋藏深度和鉆孔的用途。
一、鉆床設備
常用的鉆床設備有臺式鉆床、立式鉆床和搖臂鉆床三種,手電鉆也是常用的鉆孔工具。
⒈臺式鉆床
簡稱臺鉆,是一種在工作臺上作用的小型鉆床,普遍做法就是在原有的搖臂式鉆床上進行改裝,利用液壓阻尼器來控制鉆頭的進給速度。
普通臺鉆改自動
普通臺鉆改自動
由于加工的孔徑較小,故臺鉆的主軸轉速一般較高,轉速可高達近萬轉/分,亦在400轉/分左右。主軸的轉速可用改變三角膠帶在帶輪上的位置來調節(jié)。臺鉆的主軸進給由轉動進給手柄實現。在進行鉆孔前,需根據工件高低調整好工作臺與主軸架間的距離,并鎖緊固定(結合掛圖與實物講解示范)。臺鉆小巧靈活,使用方便,結構簡單,主要用于加工小型工件上的各種小孔。它在儀表制造、鉗工和裝配中用得較多。
⒉立式臺鉆
簡稱立鉆。這類鉆床的規(guī)格用鉆孔直徑表示。與臺鉆相比,立鉆剛性好、功率大,因而允許鉆削較大的孔,生產率較高,加工精度也較高。立鉆適用于單件、小批量生產中加工中、小型零件。
⒊搖臂鉆床
它有一個能繞立柱旋轉的搖臂、搖臂帶著主軸箱可沿立柱垂直移動,同時主軸箱還能搖臂上作橫向移動。因此操作時能很方便地調整刀具的位置,以對準被加工孔的中心,而不需移動工件來進行加工。搖臂鉆床適用于一些笨重的大工件以及多孔工件的加工。
鉆頭是鉆孔用的刀削工具,常用高速鋼制造,工作部分經熱處理淬硬至62~65HRC。一般鉆頭由柄部、頸部及工作部分組成。
⒈柄部:是鉆頭的夾持部分,起傳遞動力的作用,柄部有直柄和錐柄兩種,直柄傳遞扭矩較小,一般用在直徑小于12mm的鉆頭;錐柄可傳遞較大扭矩(主要是靠柄的扁尾部分),用在直徑大于12mm的鉆頭。
⒉頸部:是砂輪磨削鉆頭時退刀用的,鉆頭的直徑大小等一般也刻在頸部。
⒊工作部分:它包括導向部分和切削部分。導向部分有兩條狹長、螺紋形狀的刃帶(棱邊亦即副切削刃)和螺旋槽。棱邊的作用是引導鉆頭和修光孔壁;兩條對稱螺旋槽的作用是排除切屑和輸送切削液(冷卻液)。切削部分結構見掛圖與實物,它有兩條主切屑刃和一條柄刃。兩條主切屑刃之間通常為118°±2°,稱為頂角。橫刃的存在使銼削是軸向力增加。