中国地质大学岩土钻凿设备思考题汇总
思考题1.钻机按所满足的钻进方法可分为哪几种类型？回转式钻机按其回转器形式又可分为哪几类？钻机常采用哪几种方式进行动力传递？按所满足的钻进方法分为：1.冲占式钻机2. 回转式钻机 3.振动式钻机 4.复合式钻机：常用的合冲市一凹转式钻机以及冲击一回转一振动一静压复合式钻机。按回转器形式分为：1.立轴式钻机2.转盘式钻机3.动力头式钻机。常采用以下方式进行动力传递：1.机械传动2.液压传动3.气动传动2.按地质部制定了国产地质钻探机械产品名称型号编制规则“G-3”，“SPC-300”,“ZDY4000L”,“XY-1”,“ZJ50/3150DZ-2”中的字母和数字各代表什么意思？钻机主要用于哪些施工领域？“G-3”“G”代表工程，“3”表示车装；该钻机适用于工业民用建筑，公路铁路，桥梁和国防建设等基础工程地质勘察，也可用于水文地质勘察和地质普查。在基础加固工程中，可用来钻凿直径400mm以下的微型基桩孔。“SPC-300”s表示水井p代表转盘，c表示车装300表示孔深，该钻机主要适用于水文地质普查和勘探钻孔，农业灌溉，工业和国防用水井，以及地下坑道通风，工程建筑钻孔等。“ZDY4000L”z表示钻机，D代表动力头式Y表示液压传动4000表示主轴额定转矩4000N·m,L表示履带式，该钻机主要用于煤矿井下煤层和邻近层中深瓦斯抽放钻孔施工。“XY-1”X表示岩心钻机，Y指机械传动，液压给进1是序列号指该系列钻深100m,该类钻机少量用于浅层地质矿产勘探，绝大多数用于工程地质勘察，基础工程施工，地质灾害防治等。“ZJ50/3150DZ-2” ZJ钻机代号，50钻机级别：分子表示用114mm钻杆标定，以100m为 单位计的名义钻深范围上限；DZ直流电动钻机ZJ50/3150DZ-2 表示为5000m块装直流电驱动 钻机第二次改型。3.选用钻机应考虑那些方面的因素？钻机应当与钻孔类型及用途，计划钻进地层岩性，钻进规程，钻机转速，结构特征，整体尺寸及主要参数 安装，拆卸，搬迁，钻进所处的自然地理条件等等。立轴钻机思考题1.立轴钻机回转器有什么结构特点？它可以钻什么角度的斜孔？主要用于那些施工领域？回转器具有以下主要特点。 回转器具有“根较长的立轴，在钻进中可起到良好的导止相固定钻具方向的作用，立轴式回转器传动部件结构紧凑，加工安装定位精度高，润滑及密封条件好，所以主动钻杆与回转器输出轴同心度高，钻机导向性能较好，可以高速旋转，转速心达2000rmin以上，适合高速回转又利于保证开孔质量。 回转器可调整角度，可钻一定角度的斜孔，有的钻机回转器可调整360度 回转器采用悬臂安装，受到立轴式回转器通孔直径较小限制，不能通过粗径钻具，适合完成较小口径的钻孔，开孔直径大小视钻机让开孔口的距离而定。 回转器不能兼作拧卸工具，拧卸钻杆需另配拧管机。可钻任意角度斜孔； 鉴于以上特点、立轴钻机猪要用于固体矿床地质勘探取芯、取样等对取芯精度要求高的钻进同时也可用于工程地质勘察、水文地质勘探和水井钻探等工作。2.XY-4型钻机有什么特点？简述该钻机机械传递路线，钻机由哪几部分组成？钻机县长较高的立抽转速，最高达到1588rmin；转速调节范围广，有八挡正转速度和两档反转速度。钻机质量轩(1500kg，不包括动力机)；可拆性较好(最大部件质量为218kg)便于搬移。结构简单，布局合理，手柄集中，操作灵活可靠。机架坚固，重心低，高转速时稳定性好。钻机采用单独驱动，动力可根据需要选配电动机(3kw)或具有相应功率的高速柴油机(2000rmin)。改进后的钻机还安装了水刹车，使得下降钻具平稳、安全可靠，有利于延长抱闸寿命。动力机摩擦离合器变速箱万向轴分动箱回转器升降机。XY4钻机主要出以下几部分组成：动力机、摩擦离合器、变速箱、万向轴、分动箱、回转器、升降机、底座、液压传动系统。3.XY-4型钻机离合器的特点是什么？它有什么作用？该摩擦离合器由哪几部分组成？简述其工作原理，如何调整摩擦片之间的间隙？XY4型钻机摩擦离合器是一种常开式单片干式摩擦离合器。干式摩擦离合器工作于空气中，散热条件好，摩擦片摩擦系数大，片数少，脱开时易获得保证彻底分离所需的间隙，结构简单，调整方便，使用灵便。摩擦离合器用于接通和切断钻机的动力，在钻机变速和分动操作中、或在完成套取与扭断岩心等特殊操作时，利用离合器进行微动操作；当钻机超载时，利用摩擦片打滑起过载保护作用。离合器由主功件、从动件、压紧分离机构、操纵机构及调隙机构组成。摩擦片间隙的调整是通过调隙机构来实现的。调整时(图218)先将六角头螺订2拧松，将螺母3顺时针方向旋转，摩擦片间隙变小，离合器则紧；逆时针方向旋转，摩擦片间隙大，离合器则松。摩擦片间隙调好后，应将六角螺钉拧紧，保险片一端深入齿轮齿之间用于防松，赵定位作用，防止调整螺母自行松动。4.XY-4型钻机变速箱由哪些主要零件组成？变速箱可输出几挡转速？如何进行挂档？换档机构用什么来 防止跑档和乱档 ？ 工作机构工作机构的基本组成有四根轴及5对齿轮。换挡操纵机构（包括定位装置和互锁装置）XY4型立轴钻机变速稍换挡操纵机构为三轴互锁，单手柄集中操纵机构，装在变速箱壳的侧面由操纵手柄、拔叉轴、拨义等组成。可输出4个正转速度和1个反转速度换挡机构内设钉定位装置及互锁装置来防止跑挡和乱挡5.XY-4型钻机分动箱的作用是什么？分动箱上有几个操作手柄？各手柄的作用是什么？分动箱功用：将动力分配给回转器和升降机 对升降机减速器 对转器是一两速变速箱共两套分动手柄；其作用：控制升降机动力传送 控制回转器转速6.XY-4钻机回转器有什么作用？如何改变回转器的角度？钻杆是如何通过回转器获得回转力和轴向力的？其上卡盘的结构及工作原理是什么？ XY-4回转器是一种立轴式回转器包括：回转装置、给进装置、卡盘回转装置的功用：改变传动轴的方向、减速、导向 给进装置的任务：向钻具传递轴向作用力实现加 压或减压给进、钻具称重、强力起拔钻等 卡盘的功用：将动力和运动传递给钻杆柱由于在分动箱上加工有T型槽，螺栓自T型槽开口处放入槽内，螺栓在槽内只能沿槽滑动，不能沿槽转动回转器箱体和分动箱是用螺母和螺栓固定在一起的，变角时，只需拧松螺母搬动回转器箱体即可。卡盘夹住钻杆将回转装置的回转运动和扭矩、给进装置的轴向运动和给进力传递给给钻杆柱。回转器箱休两侧对称地装发两个给进液压缸组件，给进液压缸的活塞和活塞杆在液压的驱动下作上下运动时，通过横梁即可带动立轴上下运动以实现给进、倒杆或提升运动7.XY-4升降机的作用是什么？由那些主要零件组成？升降机有几种工作状态？他们是如何实现的？抱闸间隙如何调整？如何调整上下闸瓦座与制动盘之间间隙的均匀度？升降机的功用： 升降钻具 升降套管 处理事故时进行强力起拔钻具 在某些条件下利用升降系统悬挂钻具， 进行快速扫孔 升降机组成： 卷筒：缠绕纲丝绳 行星传动机构：减速 水冷装置：冷却制动抱闸升降机的工作状态： 提升钻具 制动钻具 下降钻具 微动升降实现P119可用调整螺母9调整刹车带与制动盘之间的间隙。利用螺栓12调整连杆11的高低位置，可使上下闸瓦座同时起落，以保证与制动盘间隙均匀。8.机座的作用是什么？XY-4钻机机座由哪几部分组成？机座为前后机架的移动提供导向及动力，承受钻机主体的重量及外载荷，并将这些载荷传递给基础。机座由底座4、前机架3、后机架5、移动液压缸7、压板8和挡板1等组成。9.简述XY-4钻机的液压系统的组成及各液压元件的作用？如何通过液压系统的操纵控制来实现立轴下降、快速倒杆、提升或强力起拔钻具、减压钻进、钻具称重、紧松卡盘、拧卸钻具、钻机前后移动？液压系统的组成及功用： （1）动力元件：作用是将原动机输出的机械能转换成液压能。（2）执行元件：包括：给进液压缸、卡盘液压缸 移动钻机液压缸及拧管机的液压马达。其作用是 将液压能转换为机械能。 （3）控制元件。控制液压系统的压力、流量和液 流方向，以保证执行元件得到所要求的力、速度 和运动方向。 （4）辅助元件。包括开式油箱、滤油器、油管、 压力表、孔底压力指示表等。液压系统工作原理 1立轴上升、下降、停止或称重 （1）立轴下降 换向阀V手柄扳到“立轴下降”位置“1” P3-B3相通，O3-A3相通 （2）立轴停止换向阀置于“0”位 ， P3、B3 、 O3、A3四个 油 口均被封闭 （3）立轴上升换向阀V的手柄扳到位置“2” 26 P3- -A3相通，O3- B3 相通（4）减压钻进 换向阀仍处于“2”位 下腔所排出的液压油与泵排出的液压油一起经调压溢流阀泄回油箱。能量全部消耗于溢流阀中（5）钻具称重。有封闭称重法和减压称重法两种 a .封闭称重法。 a) 首先将换向阀V置于“2”位 b) 微调阀，使钻具提离孔底一定高度后 c) 再将换向阀V置子“3”位（钻具称重位置）。液压缸下腔的总压力就是孔内钻具的重量 b. 减压称重法。 换向阀V的手柄扳到“立轴上升”位置“2”后， 微调阀使钻具提离孔底一定高度 再微调阀降低液压使钻具刚能下降，取孔底 压力指示表所示临界值 再调阀增压到立轴刚能上升时，取表中所示 临界值 由于密封装置和孔内的阻力，后者大于前者，取两者的平均值为钻具重量。 此法较封闭法准确紧松卡盘（1）卡盘夹紧。换向阀置于“2”位（油接阀的 下框），卡盘10液压缸经至油箱卸荷，在卡盘 弹簧力作用下夹紧钻杆。 （2）松开卡盘 。换向阀置于“1”位（上框）， 阀快速增压，压力油进入卡盘10的环形液压 缸，使碟形弹簧压缩，从而卡瓦松开钻杆。 若换向阀返回“O”位，卡盘液压缸处于液压锁紧 状态，保持松开，可以进行快速倒杆或快速扫孔拧卸钻具 换向阀置于“2”位，P2与B2相通，而B2经过 输油管路与拧管机操纵阀的进油孔相通，使 拧管机拧卸钻具。 钻机前后移动（1）钻机前进 换向阀的手柄扳到钻机“前进”位置“2”位 （2）钻机后退。 阀手柄扳到钻机“后退”位置，置于“1”位10.简述XY-5水刹车的组成及工作原理。水刹车由定子1、转子2、传动轴6、壳体5等组成。原理：使用水刹车下降钻具时，首先将放水闸门关闭，开动离心泵向水室注水，注 满后多余的水由二通阀流回水箱。然后操作离合手柄，拨动滑动齿轮与内齿圈啮 合，水刹车即处于工作状态。根据钻具重量和要求的下钻速度调节放水闸门的开 启量，改变水室内的水量，就能控制钻具的下降速度。放水闸门开启量调小，水 室内的水量增加，回转阻力矩增大，钻具的下降速度降低；反之，钻具的下降速 度加快。11.简述XY-1的主要特点及回转器上卡盘的结构组成及工作原理。采用球卡夹持机构代替卡盘，可实行不停机倒杆，操作方便，安全可靠。 结构紧凑，钻机、水泵及柴油机都安装在问一个底座上，占用机场面积小。 钻机重量不包括动力机为500kg，重量轻，可按部件分解便于搬迁，适合于平原或山区工作。12.简述CD-3钻机不停车倒杆动作过程及控制原理。P42思考题1全液压动力头钻机由哪些结构特点？主要用于那些施工领域钻机的回转、给进和升降钻具等机构均用液压驱动、液压马达直接安装在回转器上，回转器可沿桅杆作长距离移动回转器导向性较好处实现了长行程给进，不仅大幅度增加了纯钻进时间，还由于钻进过程连续，可大幅度减少孔内事故发止的
