XY-44型巖心鉆機(jī)特點(diǎn)概述及設(shè)計(jì)改進(jìn)分析

（江西省煤田地質(zhì)局一九五地質(zhì)隊(duì) 江西豐城331100）

（江西省煤田地質(zhì)局一九五地質(zhì)隊(duì) 江西豐城331100）

文章針對(duì)XY-44型巖心鉆機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并對(duì)XY-44型巖心鉆機(jī)的設(shè)計(jì)改進(jìn)進(jìn)行了探析，以供參考。

XY-44型巖心鉆機(jī)特點(diǎn)設(shè)計(jì)改進(jìn)

1 前言

XY—44型巖心鉆機(jī)在探礦行業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛，主要用于水文水井鉆進(jìn)、工程地質(zhì)勘探以及巖心鉆探等。但是，XY—44型巖心鉆機(jī)存在鉆孔效率低、搬遷困難等問(wèn)題，為了能夠滿(mǎn)足地質(zhì)勘探逐漸向深部發(fā)展的實(shí)際需求，需要對(duì)XY—44型巖心鉆機(jī)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，以便于更好的滿(mǎn)足多方面工況的實(shí)際需求。因此，文章針對(duì)XY—44型巖心鉆機(jī)特點(diǎn)概述及設(shè)計(jì)改進(jìn)的研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 XY—44型巖心鉆機(jī)的特點(diǎn)分析

XY—44型巖心鉆機(jī)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：其一，裝配有防震儀表，使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)，更有利于掌握鉆孔內(nèi)部的狀況，操作把手?jǐn)?shù)量少，操作靈活性高、可靠性強(qiáng)；其二，移車(chē)距離長(zhǎng)達(dá)46cm，重心低，固件可靠、牢固，在高速鉆進(jìn)時(shí)依然具有良好的穩(wěn)定性；其三，鉆機(jī)結(jié)構(gòu)布局非常合理，所有的部件都露在外面，不會(huì)發(fā)生重疊，給鉆機(jī)維護(hù)和修理提供便利；其四，鉆機(jī)配備了手搖油泵，在動(dòng)力計(jì)不工作時(shí)，可以采用手搖油泵進(jìn)行動(dòng)力機(jī)械鉆孔施工；其五，利用單聯(lián)齒輪油泵進(jìn)行供油，安裝簡(jiǎn)單，操作方便，液壓系統(tǒng)油溫較低，功率消耗低，并且運(yùn)行穩(wěn)定；其六，安裝和拆遷方便，適合在山區(qū)工作，配備有水剎車(chē)，能夠進(jìn)行深孔鉆進(jìn)，并且鉆進(jìn)安全、平穩(wěn)；其七，重量輕，具有良好的可拆性，鉆機(jī)的總重量為2150kg左右，可以將鉆機(jī)分成19個(gè)部件，可拆卸部件的最大重量不超過(guò)300kg；其八，鉆進(jìn)能力非常大，采用直徑為71mm的繩索取心鉆桿，按照額定功率進(jìn)行施工，鉆進(jìn)深度能夠達(dá)到1000m；其九，垂直軸采用直徑較大的通孔，采用雙油缸液壓進(jìn)行鉆進(jìn)，形成相對(duì)較長(zhǎng)，技術(shù)的適應(yīng)性非常強(qiáng)，特別是更加適合大直徑鉆桿繩索取心鉆進(jìn)施工，能夠顯著的提高鉆進(jìn)施工效率和基礎(chǔ)樁工程的整體施工效率；其十，轉(zhuǎn)速范圍較廣，具有8級(jí)轉(zhuǎn)速，低速的扭矩高達(dá)3200N/m，適合采用金剛石巖心、合金巖心鉆進(jìn)，同時(shí)還能夠用于樁基礎(chǔ)工程、水文水井鉆探以及工程地質(zhì)調(diào)查等眾多方面的施工。

3 XY—44型巖心鉆機(jī)的設(shè)計(jì)改進(jìn)探析

3.1 嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)改進(jìn)技術(shù)要求

在進(jìn)行XY—44型巖心鉆機(jī)設(shè)計(jì)改進(jìn)時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格遵循以及改進(jìn)技術(shù)要求進(jìn)行：其一，在安裝時(shí)必須具有較高的自動(dòng)化程度，以便于更好的控制鉆井塔和液壓系統(tǒng)，這樣既能夠節(jié)省精力與時(shí)間，顯著的降低工程的勞動(dòng)強(qiáng)度，還能夠提高安裝和施工的安全性和可靠性；其二，在進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該提高鉆井工作的適應(yīng)性，以便于能夠滿(mǎn)足所有角度斜交鉆孔的施工要求；其三，安裝和拆卸必須方便、靈活，即提高鉆機(jī)的解體性，地質(zhì)勘探工作的活動(dòng)范圍非常廣，地形條件非常復(fù)雜，特別是在山區(qū)等交通條件非常差的地區(qū)，許多工作都需要由工作人員依靠人力完成，因此為了能夠適應(yīng)復(fù)雜、多變的地理環(huán)境，這就要求XY—44型巖心鉆機(jī)易于拆卸，并且設(shè)備質(zhì)量不能太重，以便于進(jìn)行搬運(yùn)和安裝。

3.2 塔架設(shè)計(jì)改進(jìn)

XY—44型巖心鉆機(jī)采用機(jī)械傳動(dòng)方式，屬于液壓立軸鉆機(jī)，主要包括四個(gè)部分，卷?yè)P(yáng)機(jī)、機(jī)架、回轉(zhuǎn)器以及分動(dòng)箱，同時(shí)還設(shè)計(jì)有動(dòng)力系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)，在進(jìn)行改裝時(shí)需要考慮主機(jī)平臺(tái)?；剞D(zhuǎn)中心由分箱機(jī)和卷?yè)P(yáng)機(jī)組成，并且增設(shè)了自動(dòng)起落的塔架和對(duì)應(yīng)的液壓系統(tǒng)。塔架主要包括滑輪組、底座以及主體三個(gè)部分，底座主要用以鉆機(jī)和塔主體的連接，通過(guò)提高低端部分的鉆井平臺(tái)與卷?yè)P(yáng)機(jī)的主軸和分動(dòng)箱鉸接在一起，這樣能夠負(fù)載整個(gè)塔架部分的重量以及卷?yè)P(yáng)機(jī)工作時(shí)的外荷載。塔架主體包括塔上段、塔中段以及塔下段三個(gè)部分，塔體整體高度為7.5m，上段高度為2.6m，中段高度為2.5m，下段高度為2.4m，塔橫截面為等腰梯形，由上至下按照0.613的比例系數(shù)逐漸縮小，五輪組成的滑輪組構(gòu)成頂部塔架，中央兩個(gè)雙滑輪，前端一個(gè)單滑輪，根據(jù)工作實(shí)際要求對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整，由液壓系統(tǒng)進(jìn)行框架起伏的控制，上升與下降在幾秒內(nèi)完成。采用類(lèi)比的方式選擇搭架主體結(jié)構(gòu)材料以及截面尺寸，同時(shí)還應(yīng)該具有機(jī)械性能穩(wěn)定性證明，特別需要注意鉆機(jī)機(jī)架與塔底座、機(jī)架自身的連接強(qiáng)度，當(dāng)豎起塔架后，為了保證塔架的整體穩(wěn)定性，則需要增加兩個(gè)額外的輔助支持他，采用球鉸鏈的連接方式，保證受力均勻。XY—44型巖心鉆機(jī)軸承設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮機(jī)身承重能力，通過(guò)對(duì)機(jī)架壁的厚度進(jìn)行增加，能夠有效的提高其抗變形和損壞的能力。塔底座是塔架的重要組成部分，連接好塔架的下方與底座的上方后，如果塔的形狀存在誤差，將會(huì)對(duì)安裝質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。在進(jìn)行上端面焊接施工時(shí)應(yīng)該采用正確的施工方式，為了防止出現(xiàn)大的變形，則應(yīng)該先從左側(cè)立板的上端，采用點(diǎn)焊的方式進(jìn)行焊接。在進(jìn)行右側(cè)立板焊接時(shí)，應(yīng)該根據(jù)鉆探現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況，回轉(zhuǎn)圓環(huán)在旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)分動(dòng)箱上的進(jìn)行安裝，隨著左側(cè)立板點(diǎn)焊施工和卷?yè)P(yáng)機(jī)、上端表面一起安裝在底座上，采用水平尺準(zhǔn)確的找到正上端面，為了保證左右立板能夠準(zhǔn)確的安裝，右側(cè)立板的安裝也應(yīng)該采用點(diǎn)焊的方式，這樣能夠有效的降低幾何公差。卸下塔底座之后進(jìn)行焊接，在焊接時(shí)必須采用有效的技術(shù)措施，避免在焊接時(shí)出現(xiàn)變形的問(wèn)題。

3.3 改進(jìn)后的應(yīng)用效果

通過(guò)設(shè)計(jì)改進(jìn)后，XY—44型巖心鉆機(jī)的應(yīng)用效果表現(xiàn)為：鉆機(jī)液壓系統(tǒng)靈敏性好、穩(wěn)定性高；機(jī)架升降靈活；重量降低，最重的部分小于270kg（上段塔架），顯著降低勞動(dòng)強(qiáng)度，便于安裝和拆卸。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著鉆探行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)鉆機(jī)性能的要求不斷的提高，這就要求對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，XY—44型巖心鉆機(jī)作為鉆探行業(yè)應(yīng)用最為廣泛的鉆機(jī)之一，為了能夠滿(mǎn)足不同現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際要求，則應(yīng)該對(duì)XY—44型巖心鉆機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，然后對(duì)XY—44型巖心鉆機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，不斷的提高XY—44型巖心鉆機(jī)的性能和適用范圍，更好的滿(mǎn)足鉆探行業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求。

[1]龍德康.XY-44型巖心鉆機(jī)的設(shè)計(jì)改進(jìn)和應(yīng)用 [J].工程技術(shù)，2014，（8）：185-186.

[2]戴圣海，彭儒金，邱 華等.XY-44AT型塔機(jī)一體鉆機(jī)的研制與應(yīng)用 [J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2015，42（4）：37-39.

[3]楊宏偉.立軸式巖心鉆機(jī)配A型鉆塔的技術(shù)探討 [J].探礦工程 (巖土鉆掘工程)，2012,39（5）：49-52.

XY-44型巖心鉆機(jī)特點(diǎn)概述及設(shè)計(jì)改進(jìn)分析

■陳全意

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-10-319-1