第九章冲击机构

1、1234 钢丝绳冲击钻进是借助一定钢丝绳冲击钻进是借助一定质量的钻头质量的钻头 ，在一定的高度内，在一定的高度内周期地冲击孔底，使岩石破碎周期地冲击孔底，使岩石破碎而获得进尺。每次冲击之后，而获得进尺。每次冲击之后，钻头在钢丝绳带动下回转一定钻头在钢丝绳带动下回转一定的角度，从而使钻孔形成圆形的角度，从而使钻孔形成圆形断面。被破碎的岩屑与水混合断面。被破碎的岩屑与水混合形成岩粉浆，当岩粉浆达到一形成岩粉浆，当岩粉浆达到一定浓度后，即停止冲击，利用定浓度后，即停止冲击，利用掏砂筒将稠浆掏出，同时向孔掏砂筒将稠浆掏出，同时向孔内补充液体。内补充液体。由于钢丝绳冲击钻机都是装由于钢丝绳冲击钻机都是装

2、在汽车或拖车上，设备轻便搬在汽车或拖车上，设备轻便搬迁方便，操作与管理简单，钻迁方便，操作与管理简单，钻进成本低。因此在水文水井钻、进成本低。因此在水文水井钻、砂矿勘探、露天采矿场和大口砂矿勘探、露天采矿场和大口径工程等施工中常用这种方法。径工程等施工中常用这种方法。它对于大砾石、漂石及脆性岩它对于大砾石、漂石及脆性岩层特别有效。层特别有效。1.1.钢绳冲击钻进的应用钢绳冲击钻进的应用5 钢绳冲击钻进方法之所以能长盛不衰，原因在于具有以钢绳冲击钻进方法之所以能长盛不衰，原因在于具有以下特点：下特点：1. 冲击钻进以冲击动载荷破碎岩石，而岩石在冲击动载荷作冲击钻进以冲击动载荷破碎岩石，而岩石在冲

3、击动载荷作用下的破碎强度比静载荷作用下要小的多。用下的破碎强度比静载荷作用下要小的多。2. 钻头破碎岩石不是连续的，冲击钻进时钻头与岩石接触的钻头破碎岩石不是连续的，冲击钻进时钻头与岩石接触的时间短，因而磨损较慢。时间短，因而磨损较慢。3. 钻进时可不需要冲洗液循环，水量消耗少，故适于缺水地钻进时可不需要冲洗液循环，水量消耗少，故适于缺水地区的钻进工作。区的钻进工作。4. 在复杂的卵石层中钻孔有其独特的优越性。在复杂的卵石层中钻孔有其独特的优越性。5. 但钢丝绳冲击方法的使用毕竟有局限性。由于它利用钻具但钢丝绳冲击方法的使用毕竟有局限性。由于它利用钻具自由降落进行钻进，因此，只能钻进垂直孔，且

4、效率低。自由降落进行钻进，因此，只能钻进垂直孔，且效率低。2.2.钢绳冲击钻进的特点钢绳冲击钻进的特点63.3.钢绳冲击钻进基本参数钢绳冲击钻进基本参数 在钢绳冲击钻进过程中，影响钻进效率的一些可控制的参数及其配合关在钢绳冲击钻进过程中，影响钻进效率的一些可控制的参数及其配合关系称为冲击钻进规程。这些系称为冲击钻进规程。这些基本参数包括：钻具质量、冲击高度、冲击次数基本参数包括：钻具质量、冲击高度、冲击次数和悬距。和悬距。1. 1. 钻具质量：钻具质量：是影响钻头冲击功的主要因素，钻头质量越大，冲击孔底时的能是影响钻头冲击功的主要因素，钻头质量越大，冲击孔底时的能量越大，但钻具质量越大，冲击机

5、构的负荷越大，功耗越大，冲击机构尺寸量越大，但钻具质量越大，冲击机构的负荷越大，功耗越大，冲击机构尺寸也越大（工程勘察钻机钻具质量也越大（工程勘察钻机钻具质量100-250kg100-250kg；水井、工程施工钻机钻具质量；水井、工程施工钻机钻具质量1000-1500kg1000-1500kg，最大可达，最大可达3000kg3000kg）。）。2. 2. 冲击高度（冲程）冲击高度（冲程）：冲击高度越大，钻具所获得的加速度和冲击岩石时的速冲击高度越大，钻具所获得的加速度和冲击岩石时的速度也越大，冲击力越大，但过大的冲程将增大冲击机构的整体尺寸，度也越大，冲击力越大，但过大的冲程将增大冲击机构的整

6、体尺寸， （冲击机构的冲程（冲击机构的冲程350-1100mm350-1100mm，具体结构设有不同的冲程可调节使用）。，具体结构设有不同的冲程可调节使用）。3. 3. 冲冲 次次：冲次为钻具每分钟冲击孔底的次数，冲次越多，单位时间内对岩：冲次为钻具每分钟冲击孔底的次数，冲次越多，单位时间内对岩石破碎的次数也越多，但冲次不能太高，这将增大冲击机构的加速度和惯性石破碎的次数也越多，但冲次不能太高，这将增大冲击机构的加速度和惯性冲击（一般为每分钟冲击（一般为每分钟30-5030-50次）。次）。4. 4. 悬悬 距距：无论何种岩层，随着孔深的变化，应当及时调整悬挂钻具的钢绳无论何种岩层，随着孔深的

7、变化，应当及时调整悬挂钻具的钢绳长度。当调整时，冲击机构置于上止点位置，钻头距离孔底的高度称为悬距，长度。当调整时，冲击机构置于上止点位置，钻头距离孔底的高度称为悬距，悬距在钻进中应及时调整，当钻进硬岩时，若不留悬距，则钻具冲击时，钢悬距在钻进中应及时调整，当钻进硬岩时，若不留悬距，则钻具冲击时，钢绳由于弹性变形就会有剩余长度，这样，再次提升钢绳处于松弛状态，钻具绳由于弹性变形就会有剩余长度，这样，再次提升钢绳处于松弛状态，钻具易发生抖动和摆动现象，而且由于钢绳突然绷紧，致使井上设备受到冲击，易发生抖动和摆动现象，而且由于钢绳突然绷紧，致使井上设备受到冲击，还容易造成其他事故。最优悬距，是保证

8、最大切入深度而使钢绳没有剩余长还容易造成其他事故。最优悬距，是保证最大切入深度而使钢绳没有剩余长度。度。74.4.典型钢绳冲击钻机结构典型钢绳冲击钻机结构CZCZ2222 84.4.典型钢绳冲击钻机结构典型钢绳冲击钻机结构(CZ(CZ22)22) CZCZ型钻机在国内有型钻机在国内有CZ-20CZ-20、CZ-22CZ-22、CZ-30CZ-30等产品，它们的等产品，它们的工作原理相同，结构也大同小工作原理相同，结构也大同小异，只是钻进能力的不同。异，只是钻进能力的不同。 如图为如图为CZ-22CZ-22型钻机总体图，型钻机总体图，该钻机由以下部分组成：动力该钻机由以下部分组成：动力机、冲击连

9、杆机构、钻具天车、机、冲击连杆机构、钻具天车、桅杆、钢绳、抽筒天车、机架、桅杆、钢绳、抽筒天车、机架、机械传动系统等组成。机械传动系统等组成。1-1-电动机；电动机；2-2-冲击连杆；冲击连杆；3-3-主轴；主轴；4-4-压轮；压轮；5-5-钻具天车；钻具天车；6-6-桅杆；桅杆；7-7-钢绳；钢绳；8-8-抽筒天车抽筒天车CZ-22CZ-22型冲击钻机型冲击钻机9项目项目C20C20C22C30泥浆护壁开孔直径泥浆护壁开孔直径mm6357111016供套管使用开孔直径供套管使用开孔直径mm500500-600800钻具最大重量（钻具最大重量（kg)100013002500钻具行程（钻具行程（

10、mm)1000-4501000-3501000-500冲击次数（冲击次数（min）40-45-5040-45-5040-45-50泥浆护壁钻孔深度泥浆护壁钻孔深度(m)120150180桅杆高度（桅杆高度（m)1213.516桅杆起重量桅杆起重量(t)51225电动机功率（电动机功率（KW)203040电动机转速（电动机转速（r/min)970975935传动方式传动方式V带带V带带V带带外形尺寸（长外形尺寸（长X宽宽X高）（高）（mm）5800 x1825X123005600 x2300 x140007700 x2840 x16000整机重量整机重量（t）6.276.8711.15拖运速度拖

11、运速度（km/h）202020CZCZ系列冲击钻机主要技术参数系列冲击钻机主要技术参数101)CZ-221)CZ-22型钻机机械传动系统型钻机机械传动系统 该钻机采用电动机驱动，其动力经过皮带轮传动传给主轴该钻机采用电动机驱动，其动力经过皮带轮传动传给主轴2 2，主轴主轴2 2起动力分配作用，通过链条驱动工具卷筒起动力分配作用，通过链条驱动工具卷筒4 4，通过三对齿，通过三对齿轮副分别驱动冲击机构轮副分别驱动冲击机构3 3，取渣卷筒，取渣卷筒5 5和辅助卷筒和辅助卷筒6 6。主动链轮、。主动链轮、齿轮都以轴承空套在主轴上。通过操纵机构使相应的摩擦离合齿轮都以轴承空套在主轴上。通过操纵机构使相应

12、的摩擦离合器结合，才能传递动力。器结合，才能传递动力。 CZ-22 CZ-22型钻机机械传动系统型钻机机械传动系统1-1-电动机；电动机；2-2-主轴；主轴；3-3-冲击机构；冲击机构；4-4-工具卷筒；工具卷筒；5-5-抽筒卷筒；抽筒卷筒；6-6-辅助卷筒辅助卷筒11 冲击齿轮冲击齿轮1 1被驱动后，带动轴和固定在轴上的两个曲柄被驱动后，带动轴和固定在轴上的两个曲柄2 2回转，两根回转，两根连杆连杆3 3的下端以销轴与曲柄铰接，上端与框架式双臂冲击梁的下端以销轴与曲柄铰接，上端与框架式双臂冲击梁4 4、支臂、支臂5 5相相铰接。曲柄回转时，通过连杆带动冲击梁铰接。曲柄回转时，通过连杆带动冲击

13、梁4 4、支臂、支臂5 5和支臂轴上的压轮和支臂轴上的压轮6 6绕轴做圆弧是上、下摆动。绕轴做圆弧是上、下摆动。2)2)冲击机构工作原理冲击机构工作原理 CZ-22 CZ-22型钻机冲击机构型钻机冲击机构1-1-冲击齿轮；冲击齿轮；2-2-曲柄；曲柄；3-3-连杆；连杆；4-4-冲击梁；冲击梁；5-5-支臂；支臂；6-6-压轮；压轮；7-7-支杆；支杆；8-8-弹簧；弹簧；9-9-导向轮；导向轮；10-10-钢绳钢绳12 从工具卷筒上引出的钢绳绕过导向轮从工具卷筒上引出的钢绳绕过导向轮9 9、压轮、压轮6 6和桅杆顶部的天车，与和桅杆顶部的天车，与孔内的冲击钻具连接。冲击梁向下摆动时，压轮下压

14、钢绳，将冲击钻具提孔内的冲击钻具连接。冲击梁向下摆动时，压轮下压钢绳，将冲击钻具提离孔底一定高度，压轮随冲击梁向上摆动，则放松钢丝绳，冲击钻具在重离孔底一定高度，压轮随冲击梁向上摆动，则放松钢丝绳，冲击钻具在重力作用下加速下降，从而冲击孔底岩石。如此循环，实现冲击钻进力作用下加速下降，从而冲击孔底岩石。如此循环，实现冲击钻进。 CZ-22 CZ-22型钻机冲击机构型钻机冲击机构1-1-冲击齿轮；冲击齿轮；2-2-曲柄；曲柄；3-3-连杆；连杆；4-4-冲击梁；冲击梁；5-5-支臂；支臂；6-6-压轮；压轮；7-7-支杆；支杆；8-8-弹簧；弹簧；9-9-导向轮导向轮10-10-钢绳钢绳13 冲

15、击钻具的提升高度可通过改变连杆与曲柄的铰接位置来进行调节，而冲击钻具的提升高度可通过改变连杆与曲柄的铰接位置来进行调节，而钻具每分钟的冲击次数（冲次）则决定于曲柄的转速。通常用更换不同直径钻具每分钟的冲击次数（冲次）则决定于曲柄的转速。通常用更换不同直径的钻机主轴皮带轮的方法改变曲轴的转速，进而改变钻具的冲次。的钻机主轴皮带轮的方法改变曲轴的转速，进而改变钻具的冲次。CZCZ型钻机型钻机的曲柄上有四个距离不等的销孔，备有三个直径不等的皮带轮，故它有四种的曲柄上有四个距离不等的销孔，备有三个直径不等的皮带轮，故它有四种冲程和三种冲次可供调节。冲程和三种冲次可供调节。 CZ-22 CZ-22型钻机

16、冲击机构型钻机冲击机构1-1-冲击齿轮；冲击齿轮；2-2-曲柄；曲柄；3-3-连杆；连杆；4-4-冲击梁；冲击梁；5-5-支臂；支臂；6-6-压轮；压轮；7-7-支杆；支杆；8-8-弹簧；弹簧；9-9-导向轮导向轮10-10-钢绳钢绳14 在冲击梁的两个臂梁上装有缓冲装置。包括前端以销轴与支臂铰接的在冲击梁的两个臂梁上装有缓冲装置。包括前端以销轴与支臂铰接的支杆和套在支杆上的缓冲弹簧等。支杆和套在支杆上的缓冲弹簧等。 缓冲装置对钻具的冲击运动起缓冲装置对钻具的冲击运动起缓冲和补偿缓冲和补偿作用，其作用原理如图：在作用，其作用原理如图：在压轮到达上止点，开始下压钢绳的瞬时，压轮及压轮轴将受到钢绳

17、的反压轮到达上止点，开始下压钢绳的瞬时，压轮及压轮轴将受到钢绳的反作用力作用力P P，这个反作用力的作用时间虽短，但数值却很大，并且有冲击载，这个反作用力的作用时间虽短，但数值却很大，并且有冲击载荷的性质。在荷的性质。在P P力作用下，压轮、压轮轴和支臂将绕冲击梁前端的销轴逆力作用下，压轮、压轮轴和支臂将绕冲击梁前端的销轴逆转一个角度，并带动支杆后移，压缩缓冲弹簧，弹簧吸收冲击能量，保转一个角度，并带动支杆后移，压缩缓冲弹簧，弹簧吸收冲击能量，保护钻机不受刚性冲击，并减少振动，这就是它的缓冲功能。护钻机不受刚性冲击，并减少振动，这就是它的缓冲功能。 CZ-22 CZ-22型钻机冲击机构型钻机冲

18、击机构 1-1-冲击齿轮；冲击齿轮；2-2-曲柄；曲柄；3-3-连杆；连杆；4-4-冲击梁；冲击梁； 5-5-支臂；支臂；6-6-压轮；压轮；7-7-支杆；支杆；8-8-弹簧；弹簧；9-9-导向轮导向轮10-10-钢绳钢绳153)3)工具卷筒工具卷筒4 4：用于冲击时起落钻具和调节钻具在孔内的位置。它由筒体、用于冲击时起落钻具和调节钻具在孔内的位置。它由筒体、圆盘、隔板和制动盘组成。卷筒由隔板分为两个部分，一边为工作钢丝绳圆盘、隔板和制动盘组成。卷筒由隔板分为两个部分，一边为工作钢丝绳储存部位，另一边为非工作钢丝绳储存部位。储存部位，另一边为非工作钢丝绳储存部位。 CZ-22 CZ-22型钻机

19、机械传动系统型钻机机械传动系统1-1-电动机；电动机；2-2-主轴；主轴；3-3-冲击机构；冲击机构；4-4-工具卷筒；工具卷筒；5-5-抽筒卷筒；抽筒卷筒；6-6-辅助卷筒辅助卷筒164)4)抽筒卷筒抽筒卷筒5 5（取渣）和辅助卷筒（取渣）和辅助卷筒6 6：抽筒卷筒用于升降取渣筒，辅助卷抽筒卷筒用于升降取渣筒，辅助卷筒用于冲击钻进中升降套管和处理事故时作为起重机使用。这两种卷筒装筒用于冲击钻进中升降套管和处理事故时作为起重机使用。这两种卷筒装在同一轴上，两端用在同一轴上，两端用U U型螺栓将轴固定在机架上。型螺栓将轴固定在机架上。 CZ-22 CZ-22型钻机机械传动系统型钻机机械传动系统1

20、-1-电动机；电动机；2-2-主轴；主轴；3-3-冲击机构；冲击机构；4-4-工具卷筒；工具卷筒；5-5-抽筒卷筒；抽筒卷筒；6-6-辅助卷筒辅助卷筒175)5)冲击钻具简介冲击钻具简介冲击钻头冲击钻头转向装置转向装置 冲击钻头由锤身、冲击钻头由锤身、刃角和转向装置组成。刃角和转向装置组成。其外形多采用带圆弧其外形多采用带圆弧的十字钻头。的十字钻头。 钻进时，钢绳通过钻进时，钢绳通过转向装置与钻头连接转向装置与钻头连接在一起，在钢绳的提在一起，在钢绳的提拉和下放过程中，由拉和下放过程中，由于钢丝绳编织拉紧、于钢丝绳编织拉紧、松开会形成转动，转松开会形成转动，转向装置使这种转动作向装置使这种转动

21、作用力周向转动钻头，用力周向转动钻头，以保证十字形刃齿钻以保证十字形刃齿钻具可冲击成圆形孔。具可冲击成圆形孔。当钻进一定深度，提当钻进一定深度，提出钻具，下入捞渣筒出钻具，下入捞渣筒捞渣。捞渣。18捞渣筒（又叫抽筒或捞渣筒）捞渣筒（又叫抽筒或捞渣筒）捞渣筒结构图捞渣筒结构图a.a.碗型阀门；碗型阀门； b.b.单扇阀门；单扇阀门； c.c.双扇法门双扇法门1920一一 冲击机构的功用冲击机构的功用 用于驱动冲击钻头破碎岩石，实现钻孔的目的，另外还可以利用它进用于驱动冲击钻头破碎岩石，实现钻孔的目的，另外还可以利用它进行标准贯入试验和其它工作。行标准贯入试验和其它工作。二二 对冲击机构的要求对冲

22、击机构的要求1. 1. 保证钻头破碎岩石所需的冲击能量；保证钻头破碎岩石所需的冲击能量；2. 2. 可根据地层情况，方便的调节冲程及冲次；可根据地层情况，方便的调节冲程及冲次；3. 3. 尽量减少载荷的波动幅度，改善动力机的工作条件；尽量减少载荷的波动幅度，改善动力机的工作条件；4. 4. 工作时钻机的振动小。工作时钻机的振动小。三三 冲击机构的类型冲击机构的类型 曲柄连杆曲柄连杆-游梁式游梁式 超越离合器式超越离合器式 气动离合气动离合- - 卷筒式卷筒式 液压缸液压缸-游梁式游梁式 液压缸液压缸-钢丝绳式钢丝绳式液压式液压式机械式机械式类型类型21一一 结构与工作原理结构与工作原理 该冲击

23、机构是由工具卷筒、冲击齿轮、曲柄、连杆、游梁、压轮、导向该冲击机构是由工具卷筒、冲击齿轮、曲柄、连杆、游梁、压轮、导向轮、冲击钢丝绳等组成。轮、冲击钢丝绳等组成。 该机构在钻孔时，冲击齿轮被驱动，通过曲柄、连杆带动游梁作上下摆该机构在钻孔时，冲击齿轮被驱动，通过曲柄、连杆带动游梁作上下摆动。冲击钢丝绳一端固定在工具卷筒上，另一端绕过导向滑轮、压轮及桅动。冲击钢丝绳一端固定在工具卷筒上，另一端绕过导向滑轮、压轮及桅杆上的天车后，联接到冲击钻头的可转动接头上。游梁一端铰支在支撑架杆上的天车后，联接到冲击钻头的可转动接头上。游梁一端铰支在支撑架上，在连杆的带动下，绕连接销上下摆动。当游梁下摆时，压轮

24、将钢丝绳上，在连杆的带动下，绕连接销上下摆动。当游梁下摆时，压轮将钢丝绳下拉，而将冲击钻头提起，当游梁向上摆动时，压轮放松钢丝绳，冲击钻下拉，而将冲击钻头提起，当游梁向上摆动时，压轮放松钢丝绳，冲击钻头自由落体运动。游梁到达上死点时，冲击钻头下落到孔底，冲击岩石，头自由落体运动。游梁到达上死点时，冲击钻头下落到孔底，冲击岩石，达到破碎岩石的目的。达到破碎岩石的目的。 2212 设游梁下摆时曲柄转过的角度为设游梁下摆时曲柄转过的角度为 2 2，游梁上摆时转过的角度为，游梁上摆时转过的角度为 1 1。由图中可以看出：对心式结构的由图中可以看出：对心式结构的 2 2= = 1 1，而偏心式结构的而偏

25、心式结构的 2 2 1 1。偏。偏心式结构对减小载荷波动有利，且有利冲击过程钻具的下落运动。心式结构对减小载荷波动有利，且有利冲击过程钻具的下落运动。 曲柄连杆曲柄连杆-游梁式冲击机构按照连杆与游梁的连接位置不同可游梁式冲击机构按照连杆与游梁的连接位置不同可分为对心式和偏心式（冲击机构有第一类和第二类两种形式）见分为对心式和偏心式（冲击机构有第一类和第二类两种形式）见图。图。两类冲击机构示意图两类冲击机构示意图 a. a.第一类冲击机构第一类冲击机构 b. b.第二类冲击机构第二类冲击机构2 1232112两类冲击机构示意图两类冲击机构示意图 a. a.第一类冲击机构第一类冲击机构 b. b.

26、第二类冲击机构第二类冲击机构 分析冲击钢绳与牙轮前缘的切点分析冲击钢绳与牙轮前缘的切点b b的运动规律，对认识整个冲击机构的运动、工作的运动规律，对认识整个冲击机构的运动、工作特性具有重要意义。如果忽略压轮上下运动时钢绳在压轮和导向轮上包角的变化和钢特性具有重要意义。如果忽略压轮上下运动时钢绳在压轮和导向轮上包角的变化和钢绳的弹性伸长等次要因素，可以近似的认为：冲击机构工作时，钢绳上某标志点（通绳的弹性伸长等次要因素，可以近似的认为：冲击机构工作时，钢绳上某标志点（通称悬点）的位移和钻具的冲程等于切点称悬点）的位移和钻具的冲程等于切点b b的位移的位移 。从图中可以看出。从图中可以看出 和和

27、是是回转半径不同的两段圆弧，但考虑到冲击梁的长度很大，工作时的摆动角度回转半径不同的两段圆弧，但考虑到冲击梁的长度很大，工作时的摆动角度小，可小，可以近似的视为直线。以以近似的视为直线。以 、S S分别代表分别代表 和和 的长度，并设的长度，并设b b、B B点与导向轮中心点与导向轮中心O O1 1的距离为的距离为 、 。 1bb1bb1BB0s1bb1BB1ll24 cossin)cos1(2rarvrs 将将s s 代入代入s s0 0 式，即可得到式，即可得到 b b 点点( ( 悬点悬点) ) 的位移的位移 s s0 0 、速度、速度 0 0 和加速和加速a a0 0 的计算公的计算公

28、式：式：cossin)cos1(2101010rllarllvrllss1ll0sbb1BB1 则机构的有关尺寸如图所示，机构可简化为曲柄滑块机构则机构的有关尺寸如图所示，机构可简化为曲柄滑块机构B B点相当于机构中的点相当于机构中的滑块。根据图示结构和尺寸可得：滑块。根据图示结构和尺寸可得：slls10 实际结构中实际结构中 的长度较大，且游梁的摆角的长度较大，且游梁的摆角很小，故很小，故B B 点的运动可用下列式子描述点的运动可用下列式子描述：l式中：式中：rr曲柄长度，曲柄长度，m m；曲柄回转角速度，曲柄回转角速度，m/s;m/s;曲柄的角度；（曲柄的角度；（）25 将两种曲柄连杆冲击

29、机构悬点的运动的位移、速度、加速度曲线描绘将两种曲柄连杆冲击机构悬点的运动的位移、速度、加速度曲线描绘到一副图中，则如下图所示：到一副图中，则如下图所示： a. a.对心曲柄滑动机构对心曲柄滑动机构 （相当于第一类）（相当于第一类） b.b.偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构 （相当于第二类）（相当于第二类）冲击机构压轮钢绳切点冲击机构压轮钢绳切点 运动特性曲线运动特性曲线虚线为对心式冲击机构虚线为对心式冲击机构实线为偏置式冲击机构实线为偏置式冲击机构26 钻头在冲击过程的下落运动，如果不考虑孔内的各种阻力，可钻头在冲击过程的下落运动，如果不考虑孔内的各种阻力，可以认为是匀加速运动。其运动行程可

30、用下面的公式计算：以认为是匀加速运动。其运动行程可用下面的公式计算：221atSzt 由此可以看出钻头的运动规律和机构的运动规律是不一致的。由此可以看出钻头的运动规律和机构的运动规律是不一致的。孔内的钻具的实际运动因受到孔壁的阻力、泥浆的粘度、岩粉的多孔内的钻具的实际运动因受到孔壁的阻力、泥浆的粘度、岩粉的多少等因素的影响，其运动更为复杂。在钻具下落过程中，钻具的运少等因素的影响，其运动更为复杂。在钻具下落过程中，钻具的运动和机构的运动可能出现下列三种情况：动和机构的运动可能出现下列三种情况：1.1.理想情况理想情况2.2.阻滞情况阻滞情况3.3.空打情况空打情况mn2 23 2 SABS1

31、2 327 结构简单结构简单; ;2. 2. 冲程较大冲程较大; ; 有几种冲程可供调节有几种冲程可供调节; ; 有均衡载荷作用有均衡载荷作用, , 载荷的波动幅度较小载荷的波动幅度较小; ; 对机构和钻具运动的同步性要求高对机构和钻具运动的同步性要求高; ; 减振弹簧易损坏。减振弹簧易损坏。28钻头一次冲击循钻头一次冲击循环环所用的时间为：所用的时间为：由图中的关系可知由图中的关系可知: :)1 ()1 (2222 lh其中其中lelr ,滑快在极限位置时，对应曲柄所夹的锐滑快在极限位置时，对应曲柄所夹的锐角为角为: : 1cos1cosararnttt6021 t1-压轮向下运动时间；压轮

32、向下运动时间；t t2 2- -压轮向上运动时间压轮向上运动时间; ;n-n-每分钟冲击次数；每分钟冲击次数；29对于对心式的机构：对于对心式的机构：ntt3021 对于偏心式的机构：对于偏心式的机构：ntnt663601211 对于柴油机驱动，因载荷的不均匀，钻具下落时负载小，曲柄的角对于柴油机驱动，因载荷的不均匀，钻具下落时负载小，曲柄的角速度会略大于提升时的角速度，因此需加系数速度会略大于提升时的角速度，因此需加系数故故, 9 . 0, 1 . 121 kknktnkt66)360(122111 不考虑钻具下落时孔内的各种阻力，钻具应为自由落体运动。因此：不考虑钻具下落时孔内的各种阻力，

33、钻具应为自由落体运动。因此：ahnt2612 故合理的冲次应为：故合理的冲次应为：2111)(118. 0han ( (暂不考虑暂不考虑k k2 2) )曲柄旋转曲柄旋转1 1所需要的时间所需要的时间6060（n n360360）=1/6n=1/6nsa-a-钻具在孔内下降的加速度钻具在孔内下降的加速度h-h-冲程冲程30 1022mvKN 钻具的质量钻具的质量8 . 07 . 0 考虑孔内各种阻力系数：考虑孔内各种阻力系数：3 . 11 . 1 k k vm钻具的提升速度钻具的提升速度冲击机构的效率冲击机构的效率31 从CZCZ2222型钻机的工作原理可知该钻机型钻机的工作原理可知该钻机为单

34、绳冲击钻机为无循环冲击钻机，即钻为单绳冲击钻机为无循环冲击钻机，即钻进一段时间后，需下打捞筒捞渣，这样，进一段时间后，需下打捞筒捞渣，这样，不可避免会产生重复破碎现象，使得钻进不可避免会产生重复破碎现象，使得钻进效率降低，为了克服这一缺陷，国外在上效率降低，为了克服这一缺陷，国外在上世纪世纪7070年代研制了冲击反循环钻机，我国年代研制了冲击反循环钻机，我国目前也有冲击反循环钻机生产，如目前也有冲击反循环钻机生产，如CJFCJF2020等。等。32CJF-20CJF-20型冲击反循环钻机简介型冲击反循环钻机简介 CJF-20CJF-20型冲击反循环钻机能充分型冲击反循环钻机能充分满足施工地下连

35、续墙和大口径钻满足施工地下连续墙和大口径钻孔灌注桩的要求。能适应在复杂孔灌注桩的要求。能适应在复杂地层、卵石层、胶结砾岩层的钻地层、卵石层、胶结砾岩层的钻进成孔。其主要特点：进成孔。其主要特点：1 1。采用双轮双连杆梁式冲击机构、。采用双轮双连杆梁式冲击机构、液压电器联合控制和手动机械控液压电器联合控制和手动机械控制，性能稳定可靠。制，性能稳定可靠。2.2.钻塔液压起落，搬运安装方便。钻塔液压起落，搬运安装方便。3.3.设有两种冲击功能，正常以连杆冲设有两种冲击功能，正常以连杆冲击为主，特殊情况可以换成卷扬击为主，特殊情况可以换成卷扬冲击。冲击。4.4.钻机采用液压步履纵横移位，钻塔钻机采用液

36、压步履纵横移位，钻塔采用液控前倾角度，移位对孔口采用液控前倾角度，移位对孔口位方便。位方便。33结构组成结构组成主机主要由离合器主轴副卷扬机主机主要由离合器主轴副卷扬机主卷扬机冲击机构钻塔钻头等主卷扬机冲击机构钻塔钻头等部分组成。同部分组成。同CZCZ2222最大的不同是最大的不同是主卷扬机为差动双筒单制动形式，主卷扬机为差动双筒单制动形式，采用直齿差动机构的双筒卷扬机，采用直齿差动机构的双筒卷扬机，性能稳定可靠，灵敏度高。配有三性能稳定可靠，灵敏度高。配有三通逆止式砂石泵组，具有启动方便，通逆止式砂石泵组，具有启动方便，不易卡堵管路，使用寿命高的优点。不易卡堵管路，使用寿命高的优点。34主要

37、技术参数主要技术参数 钻孔直径钻孔直径0.80.82.0m2.0m； 钻孔深度钻孔深度80m80m； 额定钻头质量额定钻头质量4t(4t(最大最大5t)5t)； 连杆冲击冲程连杆冲击冲程0.650.65 1.00m1.00m； 连杆冲击频率连杆冲击频率46.36 46.36 次次/min/min； 主卷扬机提升能力主卷扬机提升能力50kN50kN； 主机质量主机质量25t25t； 整机运输尺寸整机运输尺寸6.8m6.8m* *2.8m2.8m* *3.2m3.2m35钻进工作原理钻进工作原理 正常钻进时，用两根钢绳正常钻进时，用两根钢绳对称地提升冲击钻头。对称地提升冲击钻头。 在正常钻进以连杆

38、冲击为在正常钻进以连杆冲击为主，当遇到较坚硬岩层，可通主，当遇到较坚硬岩层，可通过离合器用卷扬机直接进行冲过离合器用卷扬机直接进行冲击保持双绳提升平衡。主电机击保持双绳提升平衡。主电机通过传动机构使冲击曲柄连杆通过传动机构使冲击曲柄连杆机构与主卷扬配合，使钻头作机构与主卷扬配合，使钻头作上下往复运动，形成极大的瞬上下往复运动，形成极大的瞬间冲击力破碎地层。在两根钢间冲击力破碎地层。在两根钢丝绳之间放置排渣管，排渣管丝绳之间放置排渣管，排渣管的下端插入钻头中心管中，在的下端插入钻头中心管中，在钻头作上下冲击运动时，排渣钻头作上下冲击运动时，排渣管保持相对静止，通过外接沙管保持相对静止，通过外接沙

39、石泵连续排出破碎下来的岩石石泵连续排出破碎下来的岩石渣块，实现冲击反循环钻进。渣块，实现冲击反循环钻进。1-1-离合器分动箱离合器分动箱 ；2-2-副卷扬机副卷扬机 ；3-3-主卷扬机；主卷扬机； 4-4-冲击机构冲击机构 ；5-5-钻塔；钻塔； 6-6-底盘底盘 ；7-7-排渣管；排渣管； 8-8-液压控制系统液压控制系统36钻机的组成及机械动力传动系统 钻机主要由以下部分组成：离合器、分动箱、主卷扬机、副卷扬机、冲击机构、钻塔、底盘、排渣系统、钻头、液压控制系统、电控系统等组成。37离合器、分动箱离合器、分动箱 离合器离合器2 2为干式摩擦片式，为干式摩擦片式，弹簧压紧、杠杆松开的常闭式弹

40、簧压紧、杠杆松开的常闭式摩擦离合器。摩擦离合器。 分动箱的作用是将电机经分动箱的作用是将电机经离合器输入的动力分成钻头冲离合器输入的动力分成钻头冲击动力和卷扬提升动力，动力击动力和卷扬提升动力，动力经主轴分别用齿轮与冲击输出经主轴分别用齿轮与冲击输出轴和卷扬机输出轴相联，冲击轴和卷扬机输出轴相联，冲击输出轴有快慢两种输出转速，输出轴有快慢两种输出转速，由冲击手柄操纵该轴上的牙嵌由冲击手柄操纵该轴上的牙嵌离合器完成。卷扬输出轴有正离合器完成。卷扬输出轴有正反两种输出转速，由卷扬手柄反两种输出转速，由卷扬手柄操纵该轴上的牙嵌离合器完成。操纵该轴上的牙嵌离合器完成。整个传动装置采用机械方式。整个传动

41、装置采用机械方式。38 副卷扬机副卷扬机 副卷扬机用于副卷扬机用于提升排渣管。通提升排渣管。通过钢丝绳端的吊过钢丝绳端的吊环与机上排渣管环与机上排渣管的吊环连接，完的吊环连接，完成吊挂、提升、成吊挂、提升、下降动作。其传下降动作。其传动由分动箱卷扬动由分动箱卷扬输出轴将动力输输出轴将动力输入传动轴带动副入传动轴带动副卷扬机的大齿轮，卷扬机的大齿轮，经大齿轮内的涨经大齿轮内的涨闸离合器带动卷闸离合器带动卷筒转动，完成提筒转动，完成提升、下降动作。升、下降动作。39主卷扬机：主卷扬机： 主卷扬机为差动双筒单主卷扬机为差动双筒单制动式同步卷扬机，分别制动式同步卷扬机，分别通过两个卷筒上的两根钢通过两

42、个卷筒上的两根钢丝绳端与钻头联结完成提丝绳端与钻头联结完成提升、下降钻头动作。其传升、下降钻头动作。其传动由副卷扬大齿轮带动主动由副卷扬大齿轮带动主卷扬大齿轮，经主卷扬内卷扬大齿轮，经主卷扬内的涨闸离合器带动卷筒转的涨闸离合器带动卷筒转动，完成提升、下降动作。动，完成提升、下降动作。双筒卷扬为差动连接，能双筒卷扬为差动连接，能始终保持双绳提升、下降始终保持双绳提升、下降平衡。平衡。40冲击机构冲击机构 该钻机具有两种形式的冲击机构：该钻机具有两种形式的冲击机构：卷筒式和连杆式。正常钻进时采用连卷筒式和连杆式。正常钻进时采用连杆冲击、遇特殊情况连杆不能进尺时，杆冲击、遇特殊情况连杆不能进尺时，可

43、转换为卷扬冲击。连杆机构的结构可转换为卷扬冲击。连杆机构的结构简单耐用，钢丝绳磨损小，易实现自简单耐用，钢丝绳磨损小，易实现自动冲击，用大齿轮兼作曲柄，改善了动冲击，用大齿轮兼作曲柄，改善了大齿轮轴的受力状态，利用四杆机构大齿轮轴的受力状态，利用四杆机构的的“急回急回”作用，实现了作用，实现了“慢提快放慢提快放”动作。动作。 如图为冲击反循环钻进的冲击钻头如图为冲击反循环钻进的冲击钻头图，反循环出渣可采用泵吸也可采用图，反循环出渣可采用泵吸也可采用气举的形式。该钻机采用泵吸，反循气举的形式。该钻机采用泵吸，反循环钻头与一般冲击钻头不一样为双筒环钻头与一般冲击钻头不一样为双筒梯形，每层焊有许多合

44、金刀头，合金梯形，每层焊有许多合金刀头，合金刀头形状位楔形刀头形状位楔形 。41钻塔和底盘钻塔和底盘钻塔钻塔：钻塔由塔身、：钻塔由塔身、塔座、塔撑、天车、塔座、塔撑、天车、起落塔油缸等组成，起落塔油缸等组成，结构轻便，承受载荷结构轻便，承受载荷大。油缸完成起落动大。油缸完成起落动作，液控前顷角度，作，液控前顷角度，调整对位快，操纵平调整对位快，操纵平稳。稳。底盘底盘：底盘采用液压：底盘采用液压步履式行走机构，现步履式行走机构，现场连接液压动力源后，场连接液压动力源后，可自行行走，纵横向可自行行走，纵横向移位、对孔位方便。移位、对孔位方便。42 排渣系统排渣系统：排渣系统由排渣管、沙石泵、三通逆

45、：排渣系统由排渣管、沙石泵、三通逆止阀、泥浆泵、胶管等组成。使用时，先开泥浆止阀、泥浆泵、胶管等组成。使用时，先开泥浆泵进行正循环、排除管内空气，停泥浆泵，起动泵进行正循环、排除管内空气，停泥浆泵，起动砂石泵，实现反循环。砂石泵，实现反循环。 电控系统电控系统：电控系统分为主电控操纵箱和辅助操：电控系统分为主电控操纵箱和辅助操纵按钮盘两部分。因主电动机功率较大（纵按钮盘两部分。因主电动机功率较大（45KW45KW），），采用自耦变压器降压启动采用自耦变压器降压启动 液压系统液压系统：液压系统主要由电动机、齿轮泵、多：液压系统主要由电动机、齿轮泵、多路换向阀、单向顺序阀、油箱、管路等元件组成，路

46、换向阀、单向顺序阀、油箱、管路等元件组成，其系统原理如图：其系统原理如图：43液压系统液压系统44曲轴、超越离合器式冲击机构工作原理图曲轴、超越离合器式冲击机构工作原理图1-1-卷筒；卷筒；2-2-钢绳；钢绳；3-3-导轮；导轮；4-4-绳轮；绳轮；5-5-曲轴；曲轴；6-6-离合器星轮；离合器星轮；7-7-滚柱；滚柱；8-8-离合器内圈；离合器内圈；9-9-链轮；链轮；10-10-天车；天车；11-11-冲击钻具；冲击钻具；12-12-键键 某些钻机采用超越式离合器来实现冲击钻某些钻机采用超越式离合器来实现冲击钻进，如进，如 GJC-40HFGJC-40HF型钻机采用曲轴、超越离型钻机采用曲

47、轴、超越离合器式冲击机构。冲击钢绳合器式冲击机构。冲击钢绳2 2由主卷扬卷筒由主卷扬卷筒引出后，经过导轮引出后，经过导轮3 3、曲轴上的绳轮、曲轴上的绳轮4 4、桅杆、桅杆顶部的天车顶部的天车1010后，与孔内的钻具后，与孔内的钻具1111相连接。相连接。冲击机构的工作原理如下冲击机构的工作原理如下; ; 传动链条带动传动链条带动链轮链轮9 9、超越离合器内圈、超越离合器内圈8 8回转。滚柱回转。滚柱7“7“入入楔楔”（滚入狭窄段）带动星轮（滚入狭窄段）带动星轮6 6、曲轴、曲轴5 5、绳、绳轮轮4 4等随链轮一起同向回转。当曲轴转向右等随链轮一起同向回转。当曲轴转向右半周时，绳轮半周时，绳轮

48、4 4从上止点移向下止点，下压从上止点移向下止点，下压钢绳，提起冲击钻具；当曲轴转向左半周时钢绳，提起冲击钻具；当曲轴转向左半周时，绳轮从下止点移向上止点，放松钢绳，钻，绳轮从下止点移向上止点，放松钢绳，钻具在自重作用下加速下降。钢绳将带动绳轮具在自重作用下加速下降。钢绳将带动绳轮、曲轴和星轮加速回转，它们的转速一旦超、曲轴和星轮加速回转，它们的转速一旦超过链轮和离合器内圈的转速，滚柱过链轮和离合器内圈的转速，滚柱7 7将在摩将在摩擦力作用下擦力作用下“出楔出楔”（即滚向宽阔端）。这（即滚向宽阔端）。这样，星轮与内圈，曲轴与链轮便失去运动联样，星轮与内圈，曲轴与链轮便失去运动联系，离合器就脱开

49、，曲轴、绳轮可继续随钻系，离合器就脱开，曲轴、绳轮可继续随钻具加速下降而加快回转，且不阻滞钻具的冲具加速下降而加快回转，且不阻滞钻具的冲击运动。待钻具落在孔底和绳轮回到上止点击运动。待钻具落在孔底和绳轮回到上止点后，星轮减速，离合器重新结合。后，星轮减速，离合器重新结合。45 为了便于分析问题，将这种冲击机构为了便于分析问题，将这种冲击机构简化为如图所示。简化为如图所示。CABCAB为连接冲击钻具的为连接冲击钻具的钢绳，钢绳，C C点为钢绳与工具卷筒的切点，点为钢绳与工具卷筒的切点，B B点为与天车滑轮的切点。冲击钻进时，点为与天车滑轮的切点。冲击钻进时，卷筒制动，卷筒制动，C C点固定不变。

50、曲轴、压轮回点固定不变。曲轴、压轮回转时钢绳位移转时钢绳位移ACAC和和ABAB段的长度变化而带段的长度变化而带动钻具上下冲击。动钻具上下冲击。 设设OBOB、OCOC段长度分别为段长度分别为 、 ， 曲柄长度为曲柄长度为r r。曲柄的转角为。曲柄的转角为时时CABCAB段段钢绳的总长钢绳的总长L L可按下式计算：可按下式计算： 一般为锐角，可以近似地认为一般为锐角，可以近似地认为为为和和0 0时时L L达最大、最小值达最大、最小值 。以。以=、0带入上式，可得带入上式，可得 ， 并由此可导出冲程并由此可导出冲程h h的计算公式：的计算公式：超越离合器运动分析机构简化图超越离合器运动分析机构简

51、化图46超越离合器运动分析机构简化图超越离合器运动分析机构简化图分析式可知：分析式可知：1)1)钻具的提起高度决定于钻具的提起高度决定于r r、 和和 ，而与，而与l l无无关。在钻机结构已确定的情况下关。在钻机结构已确定的情况下r r、都是常数、都是常数，故冲程，故冲程h h主要决定于主要决定于OBOB与与OCOC线的夹角线的夹角 值。值。2 2）将式平方根内的）将式平方根内的 抽出，并考虑抽出，并考虑 , ,忽略忽略 项可得出：项可得出： 上式表明，随着上式表明，随着 减小，冲程减小，冲程h h增大；增大，增大；增大，则冲程则冲程h h减小。以带入，减小。以带入，GJC-40HFGJC-4

52、0HF型钻机就型钻机就是通过改变钢绳绕过导向轮的方式（从轮上是通过改变钢绳绕过导向轮的方式（从轮上面或下面绕过），改变角来改变冲程的。面或下面绕过），改变角来改变冲程的。将上式展开、并项化简后得将上式展开、并项化简后得47通过分析，可以得出此种机构的特点有：通过分析，可以得出此种机构的特点有：1.1.通过改变通过改变角的大小改变冲程角的大小改变冲程h h。2.2.由于机构的结构原因，曲柄回转一周，钻具在机构的带动下的运由于机构的结构原因，曲柄回转一周，钻具在机构的带动下的运 动是复杂的变速运动。动是复杂的变速运动。3.3.同样与其它冲击机构一样，存在载荷不均衡的问题；同样与其它冲击机构一样，存

53、在载荷不均衡的问题；4.4.只要机构中链轮的速度保持适当的低速，钻具就能有效地冲击破只要机构中链轮的速度保持适当的低速，钻具就能有效地冲击破碎岩石。碎岩石。48JK-1JK-1型钻机型钻机1-1-油管导向杆；油管导向杆；2-2-桅杆；桅杆；3-3-动力头；动力头；4-4-油管；油管；5-5-操纵杆；操纵杆；6-6-卸扣油缸；卸扣油缸；7-7-卷扬机和冲击机构；卷扬机和冲击机构；8-8-泥浆泵；泥浆泵；9-9-油箱；油箱；10-10-散热器；散热器；11-11-支架；支架；12-12-支腿油缸；支腿油缸；13-13-钻杆存放架钻杆存放架三三 JK-1JK-1型钻机冲击机构工作原理型钻机冲击机构工

54、作原理JK-1JK-1型钻机为一工程地质勘察全液型钻机为一工程地质勘察全液压钻机，机组都安装在解放牌汽车压钻机，机组都安装在解放牌汽车上，由汽车发动机提供动力。桅杆上，由汽车发动机提供动力。桅杆上设有钻杆架，可随车携带上设有钻杆架，可随车携带3030米钻米钻杆。杆。该钻机具有回转、冲击、静压、振该钻机具有回转、冲击、静压、振动四种功能，能综合使用钻探、触动四种功能，能综合使用钻探、触探、取样、标准贯入等手段，满足探、取样、标准贯入等手段，满足工程地质勘察工作需要。工程地质勘察工作需要。该钻机适用于城市规划、厂矿建设该钻机适用于城市规划、厂矿建设、水利设施、公路桥梁等工程地质、水利设施、公路桥梁

55、等工程地质勘察钻探，也可用于建筑施工中小勘察钻探，也可用于建筑施工中小型桩基孔的钻进。型桩基孔的钻进。49JK-1JK-1型钻机冲击机构工作原理图型钻机冲击机构工作原理图1 1）JK-1JK-1型钻机冲击机构的组成型钻机冲击机构的组成1-1-升降机；升降机；2-2-主动链轮；主动链轮；3-3-抱闸；抱闸；4-4-链条；链条；5-5-从动链轮；从动链轮；6-6-冲击曲轴；冲击曲轴；7-7-连杆；连杆；8-8-液压马达；液压马达；9-9-冲击摇臂；冲击摇臂；10-10-冲击绳轮；冲击绳轮；11-11-超越离合器；超越离合器；12-12-升降机液压马达；升降机液压马达；13-13-导向轮；导向轮；1

56、4-14-工作钢绳工作钢绳50JK-1JK-1型钻机冲击机构工作原理图型钻机冲击机构工作原理图2 2）JK-1JK-1型钻机冲击机构工作原及特点型钻机冲击机构工作原及特点该机构的特点该机构的特点: :1.1.在曲柄摇杆机构的基础上增加了在曲柄摇杆机构的基础上增加了 超越离合器，从而使曲柄的等速超越离合器，从而使曲柄的等速 转动变为变速转动，既保留了曲转动变为变速转动，既保留了曲 柄摇杆机构的特点，有解决了阻柄摇杆机构的特点，有解决了阻 滞问题；滞问题；2.2.在冲击摇臂上装有冲程调节机构在冲击摇臂上装有冲程调节机构 ，用液压马达通过齿轮副带动丝，用液压马达通过齿轮副带动丝 杠转动，就可以使冲击

57、绳轮沿着杠转动，就可以使冲击绳轮沿着 丝杠作轴向移动，从而改变摇臂丝杠作轴向移动，从而改变摇臂 长度，实现冲程的无级调节；长度，实现冲程的无级调节；3.3.利用冲击摇臂上的动滑轮和桅杆上利用冲击摇臂上的动滑轮和桅杆上 的两个定滑轮构成了倍增机构，减的两个定滑轮构成了倍增机构，减 小了机构的结构尺寸。小了机构的结构尺寸。51液压缸液压缸- -游梁式冲击机构游梁式冲击机构1-1-换向阀；换向阀；2-2-冲击液压缸；冲击液压缸；3-3-冲击梁；冲击梁；4-4-压轮；压轮；5-5-齿轮；齿轮；6-6-齿条；齿条；7-7-、11-11-固定碰块；固定碰块；8-8-可调碰块；可调碰块；9-9-换向杆；换向

58、杆；10-10-拨叉；拨叉；12-12-碰块；碰块；13-13-弹簧。弹簧。52液压缸液压缸- -游梁式冲击机构游梁式冲击机构利用液压缸活塞的往复运动，推动利用液压缸活塞的往复运动，推动与活塞杆相连的冲击梁、压轮，使与活塞杆相连的冲击梁、压轮，使绕齿轮的中心轴上下摆动，以实现绕齿轮的中心轴上下摆动，以实现钻具的冲击运动，换向阀处于图示钻具的冲击运动，换向阀处于图示右位时，压力油同时接通液压缸的右位时，压力油同时接通液压缸的两个腔，形成差动油路。活塞下行两个腔，形成差动油路。活塞下行推动冲击梁推动冲击梁3 3、压轮、压轮4 4下摆，以提起下摆，以提起钻具。同时齿轮钻具。同时齿轮5 5随冲击梁逆时

59、针方随冲击梁逆时针方向转过相应的角度，并带动齿条左向转过相应的角度，并带动齿条左移。当压轮接近下止点时，齿条右移。当压轮接近下止点时，齿条右端的碰块端的碰块7 7与换向杆上的碰块与换向杆上的碰块8 8相接相接处，带动换向杆处，带动换向杆9 9和拨叉和拨叉1010下端左移下端左移，拨叉上端右移，换向阀换至左位，拨叉上端右移，换向阀换至左位，油路换向，油缸有杆腔进油，无杆油路换向，油缸有杆腔进油，无杆腔回油，活塞杆回缩，带动冲击梁、腔回油，活塞杆回缩，带动冲击梁、压轮上摆，放松钢绳，即为冲击行程压轮上摆，放松钢绳，即为冲击行程，冲击梁上摆的同时，齿轮齿条反向，冲击梁上摆的同时，齿轮齿条反向运动齿条左端碰块推动换向杆右移，运动齿条左端碰块推动换向杆右移，换向阀又回到右位工作，重复下一个换向阀又回到右位工作，重复下一个工作循环。工作循环。531-1-预紧卷扬机；预紧卷扬机；2-2-导向轮；导向轮；3-3-水龙头；水龙头；4-4-冲击液压缸；冲击液压缸；5-5-动力头；动力头；6-6-制动轮；制动轮；7-7-排渣管；排渣管；8-8-冲击钢丝绳；冲击钢丝绳；9-9-冲击钻头；冲击钻头；10-10-排渣管吸口钻头；排渣管吸口钻头；GJD-1500GJD-1500型钻机冲击机构型钻机冲击机构5