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简介

曲靖履带式液压钻机，该新型搅拌装置结构简单，分为以下几大系统;汽油机泵与搅拌罐间通过软管连接系统，该系 统由汽油机泵、软管、Y型过滤器、弯头等组成，其特点为：汽油机泵不断地将泥浆液通过Y型过滤器 不停地搅拌;罐顶部喷管系统，该系统由内外丝接头、喷管、圆柱连接体、弯头、过滤罩、三通、管 道内文丘里喷嘴、弯头、垫圈、锁紧螺母、塑料管、内衬喷嘴组成，内外丝接头固定在喷管上，喷管固 定在三通上，弯头、过滤罩固定在圆柱连接体上，圆柱连接体固定在三通上，内衬喷嘴固定在管道内文 丘里喷嘴上，管道内文丘里喷嘴、弯头固定在塑料管上，垫圈、锁紧螺母固定在搅拌罐上等组成，固 定在搅拌罐的上面，

主要技术特点    

曲靖履带式液压钻机主要液压泵、阀和马达均选用进口件。底盘分轮胎牵引式（带有转向装置）或钢履带自行行走式（可选择订购），配有液压支腿装置，桅杆用油缸起落，可折叠运输存放，有触地功能，液压系统采用负载敏感控制，配有高位工作台和孔口工作台装置。动力头给进采用油缸链条倍速机构，长给进行程，动力头回转采用单马达驱动，配有变速箱和液压无级变速，有上扶正和下导向装置，孔口配有液压夹持器

系统

（1）起升系统  组成：天车、游车、大钩、绞车、滚筒、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等井口工具。  作用：下放、悬吊或起升钻柱、套管柱和其它井下设备进、出井眼；起下钻、接单根和钻进时的钻压控制。

（2）旋转系统  组成：转盘、水、钻头、钻柱。  作用：保证在钻井液高压循环的情况下，给井下钻具提供足够的旋转扭矩和动力，以满足破岩钻进和井下其它要求。 （3）循环系统  组成：泥浆泵、地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备。其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带，泥浆净化设备包括振动筛、除砂器、除泥器、离心机等属大型钻凿工具。在实施具有土质钻探作业时，履带式钻车可在恶劣的土质环境中自由移动，方便打灌浆孔。新型钻车采用履带式底盘，全钢焊接，起到了提升钻车作业时的稳定性。该型钻车区别于潜孔钻车，潜孔钻车主要是用来凿岩石的设备，而履带式工程钻车是来护坡注浆，打孔的工具，且电动推进，接通电源即可工作，节能环保   

作用：

从井底清除岩屑；冷却钻头和润滑钻具。 泥浆泵号称钻机的“心脏” 泥浆的循环流程：  泥浆泵－地面高压管汇－立管－水龙带－水－钻柱（方钻杆、钻杆、钻铤）－钻头－环形空间－地面排出管线－固控设备－泥浆池－泥浆泵 起升系统、循环系统和旋转系统是钻机的

三大工作机组

（4）动力系统  组成：柴油机、电动机。  作用：为整套机组（三大工作机组及其他辅助机组）提供能量。

（5）传动系统 组成：联轴器、离合器、变速箱、皮带传动、链条传动等装置 作用：把动力传递给泥浆泵、绞车和转盘（三大工作机）

（6）控制系统  组成：机械控制、气控制、电控制和液控制等。  作用：控制各系统、设备按工艺要求进行。司钻通过钻机上司钻控制台可以完成几乎所有的钻机控制：如总离合器的离合；各动力机的并车；绞车、转盘和钻井泵的起、停；绞车的高低速控制等。

（7）钻机底座系统  组成：钻台底座、机房底座。  作用：支撑和安装各钻井设备和工具，提供钻井操作场所，方便钻机设备的移运。

（8）辅助设备系统  组成：供气设备、辅助发电设备、井口防喷设备、钻鼠洞设备及辅助起重设备等。     

作用：协助主系统工作，保证钻井的安全和正常进行。

整体结构：分履带自行式、轮胎式、平台式

其特点为：

一方面对搅拌罐内的混合液不断搅拌，另一方面在系统循环的同时通过罐顶部喷管系统内的文丘里喷嘴而形成的负压，经进料塑料软管将膨润土自动吸入搅拌罐内，可迅 速完成搅拌罐内泥浆的配比要求;下部喷管系统，该系统由罐内文丘里喷嘴、加强筋、罐内喷嘴、内 锁紧螺母、软垫圈、外锁紧螺母、弯头、水管、外垫圈组成，其特点为：罐内文丘里喷嘴焊在加强筋 上，由大小头、直圆管、管径扩大管组成，罐内喷嘴一端焊在加强筋上，另一端固定在内锁紧螺母 上，其头端为大小头，内锁紧螺母、软垫圈、外锁紧螺母、外垫圈固定在搅拌罐上，水管固定在弯头 上，弯头固定在外锁紧螺母上。

发动机系统的结构   

水平定向钻机的发动机系统一般包括发动机、散热器，空滤器，消音器，燃油箱等。一般水平定 向钻机设计时发动机选用国外的John Deere增压水冷发动机或选用美国康明斯公司的增压中冷发动 机，为了适应不同用户的需求，也可选装国内的二汽东风的康明斯发动机及玉柴等厂的发动机。其水 散热器、空滤器等附件选用国产配套件，燃油箱自制。

动力头的结构   

水平定向钻的动力头的结构一般由一个高速马达驱动减速机，由减速机驱动动力头，由减速箱输 出轴驱动钻杆转动，输出轴中空。动力头有以下功能：驱动钻杆钻头回转;承受钻进、回拖过程中产 生的反力;泥浆进入钻杆的通道。目前国内水平定向钻的动力头结构基本一样，不同点在于：减速机 的选型不一样：同吨位的水平定向钻选不到*相同的减速机，所以各厂家的该减速比和性能参数有 所变动。动力头的减速比不一样：由于减速机传动比的改变，所以动力头的减速比也有变动。目前， 动力头的传动方式主要有链传动和齿轮传动;如CASE钻机的动力头的传动方式为链传动：链传动 的优点是结构简单，制造容易，缺点是传动平衡性差、寿命短、输出扭矩小。DITCH公司钻机的动力头的传动方式为齿轮传动;齿轮传动的优 点是传动平衡、使用寿命长、输出扭矩大;缺点是制造要求精度高。另外动力头推拉装置是动力头回 拉或进给运动的执行机构，一般由一对低速大扭矩马达驱动一对减速机，由减速机驱动链轮链条机 构，由链轮链条机构向动力头提供进给力或回拉力。动力头推拉装置目前各厂家不同公司的链轮条机构;该机构的优点是工作速度快，工作平稳，结构紧凑，成本适中。缺点是 链轮链条受力较大;CASE公司的链轮链条倍力机构;该机构的优点是链条受力是推拉的一半，工作 平稳;缺点是工作速度慢，结构尺寸大，成本高;国内廊坊双油缸机构。该机构的优点是回拖力大于 钻进力，成本较低;缺点是结构尺寸太大，工作的平稳性差，使用寿命低，不能用于自动化要求高和 自行走的机型上等

钻杆装卸的结构   

目前水平定向钻机钻杆装卸机构 ：

该机构一般由钻杆、钻杆箱、钻杆起落、能伸出缩回的梭臂、 钻杆列数自动选择装置等组成。国内外各厂家的结构不尽相同，主要在钻杆的存取、输送上有差别， 有的采用人工存取钻杆，人工装卸钻杆方式作业不仅效率低而且增加了操作人员的劳动强度;有的采 用四连杆机构存取钻杆，但它们普遍利用弹簧的回缩力作为夹紧力，经常出现钻杆脱落等事故，工作 不可靠，不但影响作业效率，而且可能引起已

钻孔的坍塌、埋钻等重大事故;有的采用旋转结构输送 钻杆，该机构可较方便地装卸钻杆，减轻操作者的劳动强度，提高工作效率。该机构采用柔性进给装 置，协调性较高。需对钻杆的升降、梭臂的伸缩、动力头的位置、装卸完成的检测等功能进行逻辑控制，实现多动作间的自动切换，控制系统采用* 的PLC控制;总之，上述的动作过程及逻辑控制基本相似，以DITCH WITCH公司的zui为*，沟神的液压抓手、梭臂液压止动、丝扣油自动涂抹、列 数自动选择装置等功能，已被作为钻杆存取的速度、可靠性、效率方面的行业标准。

虎钳的结构   

水平定向钻的虎钳位于钻机的前部，由前、后虎钳组成。前、后虎钳都可由液压油缸径向推动卡 瓦来夹持钻杆，且后虎钳可在液压油缸的作用下与前虎钳产生相对旋转，前后配合以便钻杆拆卸。国 内除沟神公司外各厂家的结构相似，沟神公司的整个虎钳是装在浮动支撑座上，以保护虎钳在钻杆装 卸时免受冲击。

锚固装置的结构   

水平定向钻的锚固装置的作用是在作业时对整机起稳定、锚固作用，提高整机作业稳定性，该部 件位于整机的前端。目前各厂家普遍采用的是螺旋钻进机构;用低速大扭矩马达驱动螺旋杆，用液压 油缸施加推、拉力进行钻进或钻出，各厂家在具体结构上略有差别。另外，水平定向钻机锚固装置配 合整机外形的设计上，一般采用了两种方案：地锚阀放在锚固装置，结构布置方便，布管容易;后者 地锚阀另行放置如放在发动机罩内等，但*改变了主机的造型和外观。

导向系统    

水平定向钻的目前导向系统有手持式跟踪系统和有缆式导向系统。前者经济，使用方便，但要操 作人员直接到达钻头上方的地面，易受地形、电磁干扰及探测深度的限制，多在中小型钻机上使用; 后者可跨越任意地形，不受电磁干扰，但复杂，使用麻烦，效率低，价格高。目前国内市场上主要有 DCI公司的Digitrak导向装置、雷迪公司的RD386型导向仪等，以DCI的应用，精度和数据 处理速度更快，技术较为*，用户反应较好。

泥浆系统的结构   

水平定向钻的泥浆系统由随车泥浆系统与泥浆搅拌系统组成 泥浆搅拌系统用于泥浆混配、搅拌、向随车泥浆系统提供泥浆，随车泥浆系统将泥 浆加压，通过动力头、钻杆、钻头打入孔内，以稳定孔壁，降低回转扭矩、拉管阻力，冷却钻头。发 射探头，清除钻进产生的土屑等。随车泥浆泵采用液压马达驱动方式，选用FMC公司的活塞泥浆泵 或国产的衡阳的活塞泥浆泵，zui大流量450L/min，泥浆流量大，可确保泥浆要求：泥浆搅拌系统的要求：搅拌系统应具有搅拌快速均匀、提供大流量泥 浆、可调节泥浆配比、搅拌与输送同时进行等功能，搅拌系统装置包括料斗、汽油机泵、搅拌罐、车载 泥浆泵、相关管路等，泥浆搅拌泵可选用日本等公司的产品。泥浆罐容量为500加仑和1000加仑两种 泥浆系统，用户还可选用两个泥浆罐并联，一个搅拌一个供应泥浆。

潜孔钻机是中、小露天矿山的主要钻孔设备。 

一、原理：潜孔钻是把气动冲击器连钻头装在钻杆的前端，凿岩时，冲击器随着钻孔延深而潜入孔底破碎岩石。 

二、适用范围：直径80～250㎜的炮孔，深度一般不大于30m,但zui深可达150m。 

三、特点： 

1、冲击力直接作用于钎头，冲击能量不因在钎杆中传递而损失，固凿岩速度受孔深影响小。 

2、以高压气体排出孔底的岩渣，很少有重复破碎现象。

3、孔壁光滑哦，孔径上下相等，一般不会出现弯孔。

4、工作面的噪声低。 

四、潜孔钻机分类与典型钻机： 

1、按其重量和钻孔直径可分为三种类型： 

（1）、轻型潜孔钻机，重量较轻，钻孔孔径一般小于110㎜；

（2）、中型潜孔钻机，重量约为10～15吨，孔径为150～170㎜； 

（3）、重型潜孔钻机，重量在30吨以上，孔径一般大于200㎜； 

2、按其使用的空气压力可分为两种类型： 

（1）、普通型潜孔钻机，空气压力一般小于0.7MPa,

气马达是以压缩空气为工作介质的原动机，它是采用压缩气体的膨胀作用，把压力能转换为机械能的动力装置叶片式气马达的原理见图。叶片式气马达主要由定子1转子,2叶片,3及4等零件构成。定子上有进、排气用的配气槽或孔，转子上铣有长槽，槽内有叶片。定子两端有密封盖，密封盖上有弧形槽与进、排气孔A、B及叶片底部相通。转子与定子偏心安装，偏心距为e。这样由转子的外表面、叶片（两叶片之间）、定子的内表面及两密封端盖就形成了若干个密封工作容积压缩空气由1孔输入时，分为两路：一路经定子两端密封盖的弧形槽进入叶片底部，将叶片推出。     

叶片就是靠此气压推力及转子转动时的离心力的综合作用而保证运转过程中较紧密地抵在定子内壁上。压缩空气另一路经1孔进入相应的密封工作容积。压缩空气作用在叶片上，各产生相反方向的转矩，因此转子在相应叶片上产生的转矩差作用下按逆时针方向旋转，做功后的气体由定子孔2排出，剩余残气经孔3排出。    

改变压缩空气的输入方向（如由2孔输入），则可改变转子的转向。     

叶片式气马达多数可双向回转，有正反转性能不同和正反转性能相同两类。在工作压力不变时，它的转速、转矩及功率均依外加载荷的变化而变化。    

叶片式气马达具有较软的特性。各类型式的气马达尽管结构不同，工作原理有区别，但大多数气马达具有以下特点：      

 1.可以无级调速。只要控制进气阀或排气阀的开度，即控制压缩空气的流量，就能调节马达的输出功率和转速。便可达到调节转速和功率的目的。        

2.能够正转也能反转。大多数气马达只要简单地用操纵阀来改变马达进、排气方向，即能实现气马达输出轴的正转和反转，并且可以瞬时换向。在正反向转换时，冲击很小。气马达换向工作的一个主要优点是它具有几乎在瞬时可升到全速的能力。叶片式气马达可在一转半的时间内升至全速；活塞式气马达可以在不到一秒的时间内升至全速。利用操纵阀改变进气方向，便可实现正反转。实现正反转的时间短，速度快，冲击性小，而且不需卸负荷。 

 3.工作安全，不受振动、高温、电磁、辐射等影响，适用于恶劣的工作环境，在易燃、易爆、高温、振动、潮湿、粉尘等不利条件下均能正常工作。

4.有过载保护作用，不会因过载而发生故障。过载时，马达只是转速降低或停止，当过载解除，立即可以重新正常运转，并不产生机件损坏等故障。可以长时间满载连续运转，温升较小。   

5.具有较高的起动力矩，可以直接带载荷起动。起动、停止均迅速。可以带负荷启动。启动、停止迅速。       

6.功率范围及转速范围较宽。功率小至几百瓦，大至几万瓦；转速可从零一直到每分钟万转。       

7.操纵方便，维护检修较容易 气马达具有结构简单，体积小，重量轻，马力大，操纵容易，维修方便。  

8.使用空气作为介质，无供应上的困难，用过的空气不需处理，放到大气中无污染   压缩空气可以集中供应，远距离输送     

由于气马达具有以上诸多特点，故它可在潮湿、高温、高粉尘等恶劣的环境下工作。除被用于矿山机械中的凿岩、钻采、装载等设备中作动力外，船舶、冶金、化工、造纸等行业也广泛地采用。

行走 1、行走前的准备 

(1) 行走机构各部传动机构及制动器灵活可靠，履带板、履带销连接完好。

(2) 查看线路，排除故障，路面宽度不应小于3．5米，弯道半径不应小于4米。zui大爬行坡度不得超过20度。 

(3) 行走距离超过300米或横跨道路上空的障碍物有碍通行时，应放平滑架。穿过带电线路时，钻机各部与导线间的距离不得小于下表规定。线路电压（千伏） 1 以下 3～10 35以上 安全距离（米） 1．5 2 4 

(4) 检查起落滑架滑动齿轮的坚固情况。滑动齿轮不得与蜗轮减速机啮合。

(5) 在未放平滑架而作较长距离行走时，应拆掉风管、水管。钻头球面离地应不小于300毫米，冲击器应用卡瓦固持。 

(6) 行走时要有专人指挥，做好上、下联络，车后人员应拉好电缆和风、水管路。

2、行走操作 

(1) 合上行走电源开关，接通行走按钮，起动行走电机。

(2) 拉紧行走操纵手柄，离合器接合，开始行走。 

(3) 转向应缓慢进行，不可过急。向左转推回左操纵手柄，向右转推回右操纵手柄。 (4) 在松软路面作大角度转向时，应铺垫木板，以免陷车或脱轨；转向困难时，不可强行硬扭。 

(5) 行走改变方向时（由前进改为后退）必须先按停车按钮，待电机*停止后，再进行反向起动。 

(6) 到达预定地点后，如较长时停放，应切断行走电源。

五、滑架起落

1、滑架起升 

(1) 站稳车体，使尾部稍高。 

(2) 检查各部传动、钢丝绳缠绕及绳卡的坚固情况。

(3) 检查主、副钻杆及冲击器是否固牢。

(4) 接通滑架起落机构动力，固紧滑动齿轮。 

(5) 接通行走电机正转按钮，起动滑架起落机构，待滑架升至适当位置时，按停止按钮，使滑架暂停起升，接好拉杆和联接螺栓。线路电压（千伏） 1 以下 3～10 35以上 安全距离（米） 1．5 2 4 

(4) 检查起落滑架滑动齿轮的坚固情况。滑动齿轮不得与蜗轮减速机啮合。 (5) 在未放平滑架而作较长距离行走时，应拆掉风管、水管。钻头球面离地应不小于300毫米，冲击器应用卡瓦固持。 

(6) 行走时要有专人指挥，做好上、下联络，车后人员应拉好电缆和风、水管路。

2、行走操作 

(1) 合上行走电源开关，接通行走按钮，起动行走电机。

(2) 拉紧行走操纵手柄，离合器接合，开始行走。 

(3) 转向应缓慢进行，不可过急。向左转推回左操纵手柄，向右转推回右操纵手柄。  (4) 在松软路面作大角度转向时，应铺垫木板，以免陷车或脱轨；转向困难时，不可强行硬扭。 

(5) 行走改变方向时（由前进改为后退）必须先按停车按钮，待电机*停止后，再进行反向起动。 

(6) 到达预定地点后，如较长时停放，应切断行走电源。

五、滑架起落

1、滑架起升 

(1) 站稳车体，使尾部稍高。 

(2) 检查各部传动、钢丝绳缠绕及绳卡的坚固情况。

(3) 检查主、副钻杆及冲击器是否固牢。

(4) 接通滑架起落机构动力，固紧滑动齿轮。 

(5) 接通行走电机正转按钮，起动滑架起落机构，待滑架升至适当位置时，按停止按钮，使滑架暂停起升，接好拉杆和联接螺栓。 

(6) 再次起动（正转）滑架起落机构，待滑架升至所需角度时，停机，穿销，固定拉杆。 

(7) 脱开滑架起落机构动力，固紧滑动齿轮。

(8) 装接钻具和其它附件。