回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)

依靠鉆具的回轉(zhuǎn)運動破碎巖層而成孔。主要有大、小鍋錐鉆機(jī)，正、反循環(huán)轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)，液壓動力頭式鉆

機(jī)，潛孔振動回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)等。簡單的回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)只有鉆進(jìn)裝置，結(jié)構(gòu)完善的回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)則有鉆進(jìn)裝置和循環(huán)洗井裝置兩部分組成。轉(zhuǎn)盤式水井鉆機(jī)的鉆具包括鉆桿和鉆頭。常用鉆桿的名義直徑有60、73、89和114毫米4種。鉆頭分鉆進(jìn)用鉆頭和環(huán)狀鉆進(jìn)用鉆頭兩大類。大、小鍋錐 利用其鍋錐形鉆具旋轉(zhuǎn)切削土層。根據(jù)鉆具的大小分別稱為大鍋錐和小鍋錐，可由人力或動力驅(qū)動。切下的土屑落到鍋內(nèi)，提升到地面卸出，其結(jié)構(gòu)簡單,工效低,只能用于一般土層或砂卵石直徑不大于10厘米、含量不超過50%的地層。小鍋錐開孔直徑0.55米，鉆井深度80～100米；大鍋錐開孔直徑1.1米，鉆井深度30～40米。正、反循環(huán)泥漿洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī) 常用的回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)（圖1）,即正循環(huán)泥漿洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)由塔架、卷揚(yáng)機(jī)、轉(zhuǎn)盤、鉆具、泥漿泵、水和電動機(jī)等組成。作業(yè)時，動力機(jī)通過傳動裝置驅(qū)動轉(zhuǎn)盤，由主動鉆桿帶動鉆頭以30～90轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)破碎巖層。泥漿由泥漿泵抽吸加壓后通過鉆桿上方的水壓入空心鉆桿，向下流入鉆頭，由水口射出，以冷卻、潤滑鉆頭；井底巖屑通過鉆桿外的環(huán)形通道被帶出井口，在沉淀池沉淀后，泥漿流回泥漿池供循環(huán)使用。反循環(huán)泥漿洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)的鉆進(jìn)方式和結(jié)構(gòu)與上述基本相同，但泥漿的循環(huán)方式相反：泥漿在沉淀池沉淀后從井口自行流入井底，攜帶巖屑的泥漿則由砂石泵經(jīng)鉆頭水口通過鉆桿內(nèi)腔向上抽吸出井，回到沉淀池。這種方式稱泵吸反循環(huán)。也可用水泵將加壓水流從井底通過噴嘴射入鉆桿內(nèi)腔，形成攜帶巖屑的上升水流，稱射流反循環(huán)。鉆機(jī)在鉆桿內(nèi)可形成很高的上升流速，排出巖屑和卵石的能力較強(qiáng)，因而鉆進(jìn)速度較快。適用于土層、一般砂層和卵石直徑小于鉆桿內(nèi)徑的松散地層，所用鉆桿的內(nèi)徑較大,一般為150～200毫米，可達(dá)300毫米。但因受泵的抽吸或壓送能力的限制,鉆井深度一般在150米以內(nèi)，井深在50米以內(nèi)時排屑效率較高。壓氣洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī) 是在轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)上用空氣壓縮機(jī)代替泥漿泵，用壓縮空氣代替泥漿洗井。通常采用反循環(huán)方式,又稱氣舉反循環(huán)（圖2）。即將壓縮空氣通過供氣管路送至井內(nèi)氣水混合室，使其與鉆桿內(nèi)的水流摻混，形成比重小于 1的摻氣水流。在鉆桿外圍環(huán)形水柱的重力作用下，鉆桿內(nèi)的摻氣水流挾帶巖屑不斷上升并排出井外，流入沉淀池，沉淀后的水流以自流方式流回井內(nèi)。采用這種鉆機(jī)在井深較大時(50米以上)，排屑能力大于采用泵吸或射流反循環(huán)的鉆機(jī)，因而適用于井深較大的情況和缺水的干旱地區(qū)，以及寒帶凍土地層。

沖擊式鉆

靠鉆具的垂直往復(fù)運動，使鉆頭沖擊井底以破碎巖層。其結(jié)構(gòu)簡單,但沒有循環(huán)洗井系統(tǒng),巖屑的清除與鉆機(jī)不能同時進(jìn)行，因而工效較低。鉆井深度一般在250米以內(nèi),有的可達(dá)500～600米。主要類型如下述。沖抓錐 一種簡單的沖擊式鉆機(jī)，利用鉆具本身的重量沖擊地層。鉆具的下端是幾個可以張合的尖角形抓瓣，當(dāng)鉆具在自身重量作用下向下運動時,抓瓣張開,各抓瓣在直徑約1米的圓周上切入巖層,然后由卷揚(yáng)機(jī)通過鋼絲繩提升鉆具，抓瓣在閉合過程中將巖屑抓入尖錐體內(nèi)，提出井口后再張開抓瓣卸出巖屑。沖抓錐的鉆井深度通常為40～50米，深可達(dá)100～150米。鋼絲繩沖擊式鉆機(jī) 由桅桿和其頂端的提升滑輪、鋼絲繩、沖擊機(jī)構(gòu)、鉆具（包括鉆桿和鉆頭）、電動機(jī)等組成（圖4）。作業(yè)時,電動機(jī)通過傳動裝置驅(qū)動沖擊機(jī)構(gòu)，帶動鋼絲繩使鉆具作上下往復(fù)運動。向下運動時靠鉆具本身重量使鉆頭切入并破碎巖層，向上運動則靠鋼絲繩的牽引。鉆具下落的高度即沖程大小，根據(jù)巖層情況確定，一般為0.5～1米，硬巖層用大值；沖擊頻率常用為30～60次/分。切下的巖屑用抽砂筒清出地面，也可用將鉆頭與抽砂筒合成一體的抽筒鉆具，鉆進(jìn)與清除巖屑同時進(jìn)行，使切下的巖屑直接進(jìn)入抽筒，積滿后提升鉆具，將巖屑倒出。為提高鉆頭的耐磨性和鉆進(jìn)速度，常在鉆頭端部堆焊鎢鋼粉，成為合金補(bǔ)焊鉆頭。復(fù)合式鉆機(jī)

1、液壓油泵：為雙聯(lián)式，大排量泵為動力頭提供動力，小排量 泵為四個支腿油缸、起落桅桿油缸、加力/提升滑車油缸提供動力。2、四個支腿：小型打井設(shè)備由液壓油缸和固定架組成?？稍诠ぷ鳜F(xiàn)場調(diào)整機(jī)體的水平度，起到支撐和穩(wěn)定機(jī)體的作用。

3、桅桿：為巨型鋼管、槽鋼和角鋼 組合焊接的框架結(jié)構(gòu)，以兩側(cè)槽鋼的內(nèi)槽為動力頭上下運行的軌道，保證鉆孔的垂直度。打井桅桿的起落由液 壓油缸完成。

4、動力頭：采用齒輪減速箱的機(jī)構(gòu)，其低速軸中間有一個大孔的芯軸，芯軸的上口可與混 凝土灌注設(shè)備的膠管接口連接，進(jìn)行灌注混凝土；芯軸的下口通過法蘭盤連接鉆桿、鉆頭。高速軸由大扭 矩液壓馬達(dá)驅(qū)動。

一、鉆床設(shè)備

常用的鉆床設(shè)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(jìn)行改裝，利用液壓阻尼器來控制鉆頭的進(jìn)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(zhuǎn)速一般較高，轉(zhuǎn)速可高達(dá)近萬轉(zhuǎn)/分，亦在400轉(zhuǎn)/分左右。主軸的轉(zhuǎn)速可用改變?nèi)悄z帶在帶輪上的位置來調(diào)節(jié)。臺鉆的主軸進(jìn)給由轉(zhuǎn)動進(jìn)給手柄實現(xiàn)。在進(jìn)行鉆孔前，需根據(jù)工件高低調(diào)整好工作臺與主軸架間的距離，并鎖緊固定（結(jié)合掛圖與實物講解示范）。臺鉆小巧靈活，使用方便，結(jié)構(gòu)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(chǎn)率較高，加工精度也較高。立鉆適用于單件、小批量生產(chǎn)中加工中、小型零件。

⒊搖臂鉆床

它有一個能繞立柱旋轉(zhuǎn)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(diào)整刀具的位置，以對準(zhǔn)被加工孔的中心，而不需移動工件來進(jìn)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。