CZ-22型冲击钻机冲击机构的改进.pdfVIP

CZ一22型冲击钻机冲击机构的改进 口 梁荣柱 口 韩 口 张 惠 中国地质大学 (武汉)岩土钻掘与防护教育部工程研究中心 武汉 430074 摘 要：对CZ一22型冲击钻机冲击机构进行改进 ，用液压油缸代替 曲柄 ，从而实现真正的不停车调节 中击高度 ，达到 降低工人工作强度和增加纯钻进时间，提高钻进效率，降低钻进 的成本。 关键词 ：CZ一22型冲击钻机 冲击机构 钻进效率 液压机构 中图分类号 ：TU433 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—4998(2010)12—0034—03 古代 劳动人 民使 用冲击 钻井 的方法 开凿盐 井 ，而 钻 井 。 科技 发展 到 了今 天 ，冲击钻 井仍 然是常 用 的一种 钻井 岩石 在动 载作 用下 的破 碎强度 远小 于在 静载下 的 方法 。以其在 钻进硬 岩 时的独特优 势 ，相 比于金 刚石 回 破碎 。而 冲击 的能量 由两 大 因素决定 ，一 是钻 具 的重 转钻 井 ，其成 本低廉 ；相 比于钢 粒钻井 ，其 效率较 高 ，故 量 ，二 是 冲击 高度 。CZ一22钻机 的主要技 术参 数如下 ： 现在仍 然广 泛应用 在钻探 施工 上 。冲击钻 井 的原理 简 钻具行 程 350～1000illlrl；钻 具最大 重量 1300kg；冲击 单 ，其 方法是 利用钻 机 的曲柄连 杆机构 ，将 动力 的 回转 次数 40、45、50nlin ；电机功 率 30kW 。 运 动改 变为往 复运动 ，通 过钢 丝绳带 动 冲击钻 头上下 1．2 冲 击 能量 往 复运动 ，借 助钻头 的 自由下落 冲击力将 卵石或 硬岩 由于钻具 的下落可近似看作为 自由落体 ，因此可 破 碎 ，钻渣 随泥浆 (或用 掏渣筒 )排 出而获得进 尺 。岩石 以计算冲击能量为 ：h=(1／2)at。；U=at；W=(1／2) 在 动 载 作 用 下 的破 碎 强 度 远 小 于 在静 载 下 的破 碎 强 × 2。 其 中 ，h为 冲击 高度 ；n为 冲击 的加 速度 ，一般 度 ，因此 ，有 利于用 较小 的冲击功 实现 冲击破 碎岩石 。 为 5～6．5n／s!； 为钻具 木速 度 ；m 为钻具 重量 ， 为 CZ一22型 冲击 钻机 是 目前在 土 木 工程 施 工 中广 冲击 功 。 泛应用 的钢丝绳 冲击 钻机 ，其设备 简单 、轻便 、搬迁 方 由上 可见 ，冲击功 由钻具 质量 与冲击 高度决定 。实 便 ，操作与 管理简单 ，因此该 钻机 在土木 工程施 工 中普 际工作 中 ，钻具重 量通 常是 固定 的 ，而在 作业过 程 中 ， 遍 使用 。在 岩层较 硬 的施 工场 地几乎 都采 用该 钻机成 只要 曲柄铰 接位 置确定 ，压轮上 下移 动 的高度也 就相 孑L，冲击碎 岩 。该钻机 在三峡 大坝施 工 中也 发挥 了重要 对 确定 ，那 么冲击高度 也就 确定 了 ，也就是 说 冲击 能量 的作用 ，受 到业 内人士 的好评 。但 是 CZ一22型钻 机也 就 固定下来 了 。但 是在实 际钻 井过程 中 ，不 同岩石 所需 有其 本身 的缺点 ，其 中最突 出 的是 需要更 改 冲程 时 ，必 的破 碎 比功并 非一 成不 变 。表 1所 示为 部分 岩石 的破 须停 车 ，由工 人重新 铰接 曲柄 。因而 ，很有 必要对此 机 碎 比功 1。显 然 ，各 种岩 石 的破 碎 比功不一样 ，所需 要 构进 行改进 ，使之 提高钻进 效率 ，降低施 工成 本 。 的冲击能 量也 不一样 ，因此 ，遇 到坚硬 的岩层 ，必 须调 整 冲击高度 ，否则会导致钻井 速度 的严重 下降 。 1 冲击运动的实现与冲击能量