自動化無鉆桿鉆機

　　導語

　　在礦井井巷挖掘過程中，回旋盤式鉆機、普通潛水鉆機普遍存在重量大且事故易發，更換不便。本期轉化果平臺推薦的《自動化無鉆桿鉆機》，實現雙鉆頭雙向回旋，重量恒定自動化挖掘，裝配有導向桿，取消了鉆桿，規避了更換鉆桿的繁瑣工序和單向回旋的巨大扭矩。可廣泛應用于石油、礦山等垂直礦井井筒、水源井及樁基井的挖掘，推廣應用前景廣闊!

　　一、研究背景

　　如今使用的回旋式鉆機不外乎兩種：一種是回轉盤式鉆機，動力裝置在地面上，通過驅動鉆桿的回旋來帶動下面的鉆頭挖掘。另一種是普通潛水鉆機，其動力部分在地下，通過潛水電機帶動鉆頭回旋挖掘，其鉆桿不轉。這兩種鉆機普遍存在以下問題：一是都必須有沉重的鉆桿，很不便于運輸;二是其更換過程中經常出現事故;三是單向回旋容易產生巨大的扭矩，從而扭傷鉆桿或鉆頭;四是運行時由于鉆桿數量的增加，其重量越來越大，從而增加提升機的負荷。

　　二、自動化無鉆桿鉆機結構與原理

　　1.基本結構

　　針對現在單向回旋式鉆機的不足，設計了這種自動化無鉆桿鉆機，實現了雙向回旋、雙鉆頭，裝配了導向桿，取消了鉆桿;規避了更換鉆桿的繁瑣工序，以及單向回旋的巨大扭矩。

　　自動化無鉆桿鉆機是在現行的潛水鉆機的基礎上，對其潛水挖掘部分進行了實質性的改進設計，加裝了分動箱和導向翼、導向桿;實現雙鉆頭雙向回旋，重量恒定自動化挖掘，包括動力、挖掘和導向三大部分。

　　動力部分包括潛水電機，減速箱，分動箱;挖掘部分包括正向鉆頭和反向鉆頭;導向部分包括導向翼和導向桿。其基本結構是：在潛水電機的動力輸出端裝配減速箱，減速箱的動力輸出端裝配分動箱，分動箱的動力輸出部分有兩個，分別是正向動力輸出軸和反向動力輸出軸;正向動力輸出軸末端裝配直徑小的正向回旋鉆頭，反向動力輸出軸末端裝配直徑大的反向回旋鉆頭;潛水電機的尾部裝配導向桿，導向桿尾部對稱裝配導向翼和鋼絲繩懸掛件，在機體外側對稱裝配導向翼;機體側面裝配水沖導管。

　　2.基本原理

　　當潛水電機運行時，通過減速箱和分動箱的動力轉換，使正向回旋鉆頭和反向回旋鉆頭同時轉動，因正向鉆頭直徑小，反向鉆頭直徑大，所以挖掘過程中會產生正反方向的兩個扭矩，因方向不同所以相互抵消;即便是由于阻力的不同產生小的扭矩差，也不會使整個機體發生轉動，因為機體和導向桿上的導向翼起了作用，導向翼上的利刃嵌入泥土中，只能上下移動，水平阻力巨大;從而保證機體整體不發生扭轉，通過正反兩個鉆頭的交互旋挖達到平穩快速挖掘的目的。機體通過導向桿上的鋼絲繩懸掛件用鋼絲繩與地面上的提升機相連，達到上下自如的目的;水沖導管通過高壓軟管與地面上的高壓泥漿泵相連，達到循環泥漿輔助挖掘的目的。

　　三、自動化無鉆桿鉆機的優勢

　　1.取消了鉆桿，方便運輸提高了機動性。

　　2.該設備取消了鉆桿的疊加，使井下設備重量恒定，便于自動化控制，降低了提升機負荷。

　　3.不用頻繁更換鉆桿，提高了工作效率。

　　4.能夠延伸設計，便于斜井和水平井的開挖。

　　四、自動化無鉆桿鉆機的應用范圍

　　自動化無鉆桿鉆機可以取代現行的潛水鉆機和回轉盤鉆機，廣泛應用于礦山垂直井洞開挖，水源井及樁基井的開挖，延伸設計利用于水平孔洞開挖。

　　五、與市場產品的對比

　　本產品利用雙向回旋、雙鉆頭挖掘，正反扭矩抵消，可以取消鉆桿定位和鉆桿傳動等繁瑣事宜。與現行的潛水鉆機與回轉盤鉆機相比而言，具有運輸方便，自動化程度高，運行穩定的特點。