自动化无钻杆钻机

　　导语

　　在矿井井巷挖掘过程中，回旋盘式钻机、普通潜水钻机普遍存在重量大且事故易发，更换不便。本期转化果平台推荐的《自动化无钻杆钻机》，实现双钻头双向回旋，重量恒定自动化挖掘，装配有导向杆，取消了钻杆，规避了更换钻杆的繁琐工序和单向回旋的巨大扭矩。可广泛应用于石油、矿山等垂直矿井井筒、水源井及桩基井的挖掘，推广应用前景广阔!

　　一、研究背景

　　如今使用的回旋式钻机不外乎两种：一种是回转盘式钻机，动力装置在地面上，通过驱动钻杆的回旋来带动下面的钻头挖掘。另一种是普通潜水钻机，其动力部分在地下，通过潜水电机带动钻头回旋挖掘，其钻杆不转。这两种钻机普遍存在以下问题：一是都必须有沉重的钻杆，很不便于运输;二是其更换过程中经常出现事故;三是单向回旋容易产生巨大的扭矩，从而扭伤钻杆或钻头;四是运行时由于钻杆数量的增加，其重量越来越大，从而增加提升机的负荷。

　　二、自动化无钻杆钻机结构与原理

　　1.基本结构

　　针对现在单向回旋式钻机的不足，设计了这种自动化无钻杆钻机，实现了双向回旋、双钻头，装配了导向杆，取消了钻杆;规避了更换钻杆的繁琐工序，以及单向回旋的巨大扭矩。

　　自动化无钻杆钻机是在现行的潜水钻机的基础上，对其潜水挖掘部分进行了实质性的改进设计，加装了分动箱和导向翼、导向杆;实现双钻头双向回旋，重量恒定自动化挖掘，包括动力、挖掘和导向三大部分。

　　动力部分包括潜水电机，减速箱，分动箱;挖掘部分包括正向钻头和反向钻头;导向部分包括导向翼和导向杆。其基本结构是：在潜水电机的动力输出端装配减速箱，减速箱的动力输出端装配分动箱，分动箱的动力输出部分有两个，分别是正向动力输出轴和反向动力输出轴;正向动力输出轴末端装配直径小的正向回旋钻头，反向动力输出轴末端装配直径大的反向回旋钻头;潜水电机的尾部装配导向杆，导向杆尾部对称装配导向翼和钢丝绳悬挂件，在机体外侧对称装配导向翼;机体侧面装配水冲导管。

　　2.基本原理

　　当潜水电机运行时，通过减速箱和分动箱的动力转换，使正向回旋钻头和反向回旋钻头同时转动，因正向钻头直径小，反向钻头直径大，所以挖掘过程中会产生正反方向的两个扭矩，因方向不同所以相互抵消;即便是由于阻力的不同产生小的扭矩差，也不会使整个机体发生转动，因为机体和导向杆上的导向翼起了作用，导向翼上的利刃嵌入泥土中，只能上下移动，水平阻力巨大;从而保证机体整体不发生扭转，通过正反两个钻头的交互旋挖达到平稳快速挖掘的目的。机体通过导向杆上的钢丝绳悬挂件用钢丝绳与地面上的提升机相连，达到上下自如的目的;水冲导管通过高压软管与地面上的高压泥浆泵相连，达到循环泥浆辅助挖掘的目的。

　　三、自动化无钻杆钻机的优势

　　1.取消了钻杆，方便运输提高了机动性。

　　2.该设备取消了钻杆的叠加，使井下设备重量恒定，便于自动化控制，降低了提升机负荷。

　　3.不用频繁更换钻杆，提高了工作效率。

　　4.能够延伸设计，便于斜井和水平井的开挖。

　　四、自动化无钻杆钻机的应用范围

　　自动化无钻杆钻机可以取代现行的潜水钻机和回转盘钻机，广泛应用于矿山垂直井洞开挖，水源井及桩基井的开挖，延伸设计利用于水平孔洞开挖。

　　五、与市场产品的对比

　　本产品利用双向回旋、双钻头挖掘，正反扭矩抵消，可以取消钻杆定位和钻杆传动等繁琐事宜。与现行的潜水钻机与回转盘钻机相比而言，具有运输方便，自动化程度高，运行稳定的特点。