變頻振動篩在HQY-500/600(A)全液壓鉆機上的應(yīng)用

曹金龍，羅詩偉

(陜西核昌機電裝備有限公司，陜西咸陽 721000)

0 引言

HQY-500/600(A)全液壓鉆機是我單位新研發(fā)的全液壓小型巖心鉆機，如圖1所示。該鉆機采用薄壁繩索取心鉆進工藝，可以實現(xiàn)機、電、液一體化液壓驅(qū)動。其結(jié)構(gòu)新穎、體積輕巧、占地面積小，可以滿足一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的無級變速，以適應(yīng)不同工況的鉆進參數(shù)要求。主要適用于難以進入的山區(qū)、丘陵等地帶的斜孔鉆進(經(jīng)濟效益)，也可達到地表或坑道固定礦床的金剛石和硬質(zhì)合金的鉆進工藝要求，實現(xiàn)鉆進過程的全程繩索取心要求，也可用于工程地質(zhì)勘察、水文水井鉆孔、錨固、堤壩圍堰注漿和樁基孔等工程孔鉆進。

圖1 HQY-500/600(A)全液壓鉆機Fig.1 HQY-500/600(A) hydraulic drilling rig

1 出現(xiàn)的問題及影響

在鉆探施工中受泥漿工藝的影響，有些鉆機常常簡化或不設(shè)泥漿循環(huán)和沉淀系統(tǒng)，致使鉆進返出的泥漿沒經(jīng)過有效的沉淀，又沒有配套泥漿凈化裝置，泥漿使用一次就排放掉，浪費嚴重；有時為了節(jié)省成本重復(fù)使用返出的泥漿，出現(xiàn)巖屑沉淀、憋泵等現(xiàn)象，嚴重影響了鉆探效率。

2 問題解決方案

2.1 問題分析

分析以上出現(xiàn)的問題及影響，實際就是要解決以下3個問題，即怎樣能得到干凈的泥漿，怎樣節(jié)約水和泥漿材料等成本，怎樣同時保證設(shè)備的輕便。受砂石分離機的啟發(fā)， 經(jīng)過綜合對比，我們產(chǎn)生了使用變頻振動篩凈化泥漿的想法。

2.2 變頻振動篩結(jié)構(gòu)

變頻振動篩結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 變頻振動篩結(jié)構(gòu)Fig.2 Structure of variable frequency vibrating screen

2.3 變頻振動篩工作原理

變頻振動篩由直立式電機作為振動源，在電機上、下兩端安裝偏心重錘，將電機的高速旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樗健⒋怪?、傾斜的三次元運動，再把這個運動傳遞給篩面，調(diào)節(jié)上、下兩端重錘的相位角，可以改變泥漿在篩面上的運動軌跡，同時高頻率的振動破壞了泥漿表面的張力，致使流經(jīng)篩面泥漿中的砂粒在篩面的振動下產(chǎn)生傾斜上方運動，小于篩面孔徑的泥漿通過篩孔落到下層，大于篩面孔徑的砂粒經(jīng)連續(xù)運動后從排料口排出，完成一次凈化泥漿的工作。泥漿凈化一般選用雙層圓形高頻振動篩,上層篩網(wǎng)目數(shù)較粗，下層篩網(wǎng)目數(shù)較細。

2.4 振動篩特點

變頻振動篩具有以下特點：體積小，質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，方便搬遷；振動頻率高，雙層設(shè)計，凈化效果明顯；網(wǎng)面傾斜角可調(diào)，提高了網(wǎng)面的利用率。

3 生產(chǎn)試驗情況

在HQY-500/600(A)全液壓鉆機機臺進行了多次現(xiàn)場生產(chǎn)試驗，試驗過程中選用6種雙層篩網(wǎng)進行泥漿凈化的試驗，數(shù)據(jù)測量整理見表1。

表1 數(shù)據(jù)測量表Table 1 Data measurement table

因此，在生產(chǎn)中建議使用200目+300目雙層篩網(wǎng)，凈化效率高，效果較好。

4 結(jié)語

變頻振動篩在HQY-500/600(A)全液壓鉆機中的應(yīng)用，解決了施工中的泥漿浪費問題，可以重復(fù)使用，降低了巖屑沉淀、憋泵等現(xiàn)象的發(fā)生概率，提高了鉆探效率。