钻凿钻凿设备总结

一、 钻机变速箱的调速范围：指变速箱的最高转速与最低转速之比，即R=卜%in钻机回转器的调速范围：指回转器的最高转速与最低转速之比，即R=^max%in钻机升降机的调速范围：指卷筒最高缠绳速度与最低缠绳速度之比，即R=匕maxSV•tmin二、 升降机的最大起重量：升降机的最大起重量指的是单绳起重量。浅孔和次深孔钻机的最大起重量不应小于额定孔深的大钩荷载，中孔和深孔钻机的最大起重量比额定孔深的大钩荷载小若十倍。大钩载荷： Qdg=KqL N式中：q——每米钻杆质量产生的重力，N/m；L——钻杆柱长度，m；K——卡塞系数，浅孔取2,深孔取1.5,石油钻取1.25。升降机的最大起重量：P.=^—KqL N」网h式中：门h——滑车系统效率m 有效钢绳数（有死绳滑车系统m=2n；无死绳滑车系统m=2n+1，其中n为游动滑车组的动滑车数）升降机的提升速度：升降机的提升速度：指卷筒缠绕钢绳的速度。1、 卷筒最高缠绳速度V :tmax匕max取决于提引器的最高上升速度V。max，两者之间的关系为：Vtmax=叫maxV 受安全规程限制，由立根长度确定。omax2、 卷筒最低缠绳速度V:tmin影响匕血的因素是：①动力机额定功率、②提升额定孔深钻具的大钩载荷Qdg③滑车系统结构。匕血与三者的关系是：

//=0

tminQzm/s式中：门z——动力机至卷筒的总传动效率，一般为0.8-0.85三、 钻机的动力头：即移动式回转器，指可以由给进机构带动，沿导向装置移动的回转机构四、 往复泵的理论平均流量：指泵的每个液缸活塞在单位时间内完成的每个排出行程中扫过的体积总和，以Qh表示。往复泵的理论瞬时流量：往复泵在任一瞬时的理论流量，以Qh表示。五、 往复泵的实际流量：往复泵单位时间内实际排出液体的体积量，以Q表示。实际流量小于理论平均流量，其表达式为：Q=aQh L/min式中：a——流量系数，a<1六、 质量系数、功率系数：钻机功率系数：钻进深度（岩芯勘探钻机）或钻孔直径（水井、工程钻机）与钻进功率之比值。钻机的质量系数：钻机的公称钻进深度或钻孔直径与钻机的质量之比。在其他条件相同的情况下，质量系数更能反映设计水平的高低。七、 岩土钻凿设备发展取决的因素：1、 钻凿方法和钻凿工艺的发展2、 冶金工业、机械制造和电子工业等科学技术的发展。八、 卡盘的功用：1、 夹紧机上钻杆，向钻杆传递扭矩和轴向力2、 驱动钻具实现回转和给进，完成加减压钻进3、 悬吊和提动钻具，以及处理事故时的辅助动作4、 与夹持器配合拧卸钻杆和升降钻具。九、 岩土钻凿设备的组成及功用岩土钻凿设备:岩土钻凿施工中直接使用的机械设备和装置。包括：钻机、泵、钻塔、动力机、空压机、砼（t6ng）机械。1、 钻机：进行钻凿工作的主要设备。功用：带动钻具向地层深部钻进，通过升降机构起、下钻具。2、 泵包括：泥浆泵、砂石泵、注浆泵、砼泵。功用：向孔内输送冲洗液以清洗孔底、冷却钻头、保护孔壁和润滑钻具，驱动孔底螺杆钻、涡轮钻、液动冲击器工作。3、 钻塔：用于升降钻具的构筑物4、 动力机：驱动钻机、泵、空压机工作的动力源，有电动机和内燃机两种。5、 空压机：提供高压空气进行空气洗孔钻进；驱动风动潜孔锤进行钻进；进行抽水试验和洗井；高压旋喷注浆。6、 砼机械：用于建筑工程施工中（如灌注桩施工）砼的搅拌、运输、浇注与振

捣。十、岩土钻凿生产过程的四级钻速及提高各级钻速对钻机的要求与四个基本过程相对应四级钻速为：机械钻速(钻进)；回次钻速、技术钻速(起下钻具)经济钻速(完成特种工作和检修设备)循环钻速(拆卸、搬迁、安装)1、机械钻速：单位纯钻进时间内的钻孔进尺，以匕表示。式中：h—回次进尺，m；「回次纯钻进时间，h。提高机械钻速对钻机的要求： 1钻机的性能及参数具有广泛的适应性，能根据不同地层、不同钻进方法及不同钻头类型和结构选择钻进规程参数。配备必要的检测仪表，以便及时调节钻进规程参数。有足够的功率，参数调节方便。钻机运转平衡，震动小。2、回次钻速和技术钻速回次钻速：回次进尺与回次时间之比，以七表示。式中：匕一起下钻作业时间，h。v=—-— 式中：匕一起下钻作业时间，h。技术钻速：全孔总进尺H与全孔总回次时间(包括纯钻进时间和全部起下钻作业时间)之比，以％表示。m/台月提高回次钻速(或技术钻速)对钻机的要求：保证有较高的机械钻速。尽量缩短起下钻作业时间，要求升降系统有良好的性能、适当的功率、较高的提升速度；并可无级调节提升速度；升降机启动与制动灵敏。选用适当高度的钻塔。加长回次进尺，减少提钻次数。采用广谱钻头绳索取芯钻进方法和反循环连续取芯方法；采用机械化拧卸钻杆及移扶摆钻杆装置，加速升降钻杆过程。3、经济钻速：全孔总进尺与开孔到终孔所用时间之比，以vc表示。vc=—X720 m/台月C式中：八一从开钻到封孔或将钻孔移交生产的全部时间，h；

%=Z（ti+，2）+勺式中：t3-成井、成桩、孔内检测、处理事故、检修设备及因劳动组织方面而停顿所消耗的时间，h。提高经济钻速对钻机的要求：（1） 尽量提高回次钻速（或技术钻速）。（2） 附属设备配套齐全，有过载保护装置。（3） 提高工作的可靠性。（4） 设备结构应便于检修和保养。（5） 配备必要的检测仪表及信号装置。（6） 设备的成套性好，配备齐全、得当，尽量避免不必要的停顿。4、循环钻速：全孔总进尺与循环时间之比，以u•表示。vcir=—X720m/台月"cir式中：顷—循环时间，h；"cir=Z（t1+’2）+‘3+‘4式中：t4—钻凿设备从原孔位移到新孔位所消耗的时间，h。提高循环钻速对钻机的要求：（1） 尽量提高经济钻速。（2） 拆装性能良好（3） 运移性能良好。（4） 整体尺寸及部件尺寸应考虑装载和运输的方便性。十一、（一）XY-4型钻机的机械传动系统：（见书14页图）包括：摩擦离合器1、变速箱2、万向轴3、分动箱4、回转器5、升降机6。变速箱与分动箱之间采用万向轴联结。变速箱输出四个正转速度和一个反转速度，分动箱对回转器来说还是一个两速变速箱，因而，回转器具有八个正转速度和两个反转速度，升降机只具有四挡速度。（二）XY-4型钻机的液压传动系统：（见书25页图）1、 功用：①钻具称重②加压或减压给进钻具③倒杆、提动或悬挂钻具④强力起拔钻具⑤松紧卡盘⑥移动钻机⑦配有液压拧管机时，用来完成拧卸钻杆2、 型式：单泵（定量泵）、多液动机并联、开式循环系统。3、 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：作用是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。

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。4、 液压系统工作原理：立轴上升、下降、停止或称重立轴下降：将换向阀V手柄扳到位置“1”，P--B相通，O--A相通，压力油经A进入液压缸上腔，立轴下降。3 3 3 33.立轴停止：将换向阀V置于“0”位，P、B、O、A四个油口均被封闭，压力油不进入液压缸，立轴被锁住不动：3立轴上升：将换向阀V的手柄扳到位置“2”，P--A相通，O--B相通，压力油经A、阀12的单向阀进入液压缸下腔，活塞带动立轴上升。减压钻进：换向阀仍处于“2”位，微调阀II，液压缸下腔与P相通，上腔与O3相通，下腔液压大于上腔，在立轴向下给进时平衡部分压力。钻具称重：有封闭称重法和减压称重法两种a封闭称重法：首先将换向阀V置于“2”位，微调阀II，使钻具提离孔底一定高度后，再将换向阀V置子“3”位(钻具称重位置)，此时液压缸下腔的总压力就是孔内钻具的重量b减压称重法：首先将换向阀V置于“2”位，微调阀II，使钻具提离孔底一定高度，再微调阀II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II增压到立轴刚能上升时，取表中所示临界值，取两者的平均值为钻具重量(较准确)。紧松卡盘卡盘夹紧：换向阀W置于“2”位，卡盘10液压缸经25、A、O、22至油箱卸荷，在卡盘弹簧力作用下夹紧钻杆。 22松开卡盘：换向阀W置于“1”位，阀II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TOC\o"1-5"\h\z换向阀W置于“2”位，P与B相通，B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：2 2钻机前后移动钻机前进:换向阀111的手柄扳到钻机“前进”位置“2”位，P1-B1相通，牟一。】相通，压力油经B进入液压缸16的右腔，压力油推动液压缸筒带动钻机前进。 1钻机后退：将阀111手柄扳到钻机“后退”位置，置于“1”位，P1-A】相通，B—O1相通，压力油经A1进入液压缸16的左腔，推动液压缸筒带动钻机后退。 15、 液压系统存在的问题：一个定量泵供油，钻进时大部分压力油从溢流阀流回油箱，导致液压系统无用功耗比例大；油液发热严重，使液压元件尤其是液压泵寿命降低。解决办法:改用双联泵，大、小泵或变量泵供油调压溢流阀调节孔底压力不隐定，给进速度存在波动。减压钻进时，用调压溢流阀来控制，无用功耗大，系统发热严重。给进液压缸换向阀V的结构不合理，应改为“H”型或“Y’型油道。实现无泵减压钻进和“自重”钻进。

（三） 摩擦离合器（见书15图）结构：该离合器是常开式单片干式摩擦离合器，由主动件、从动件、压紧分离机构、操作机构和调隙机构组成。主动件包括主动轴3和主动摩擦盘10；从动件包括从动摩擦盘9和压力盘11；压紧分离机构由滑套16、连杆15、连杆压脚14、弹簧12组成；操作机构由轴承18、松紧滑套17、操作手柄24、半圆键23、拨叉轴20和拨叉19组成；调隙机构由调整螺母22、保险片13组成；离合器的外壳由罩壳21和壳体6组成。工作原理：离合器的接合与分离是通过扳动操作手柄实现的，将手柄向左扳动，转动拨叉，带动轴承盒、滑套、连杆与压脚，推动压力盘向左压紧，使主动摩擦盘与静盘9、动盘11紧密贴合在一起，靠摩擦力产生的力矩传递动力，此时旋转着的摩擦盘带动动盘、静盘、压紧分离机构和变速箱输入轴一起转动，这就是离合器接合工况；将手柄向右扳动，由于弹簧8的张力，使动盘、静盘与主动摩擦盘分离，动力被切断。另外，压紧分离机构还其“自锁”作用，保证离合器维持状态而不自行变换。当摩擦片磨损后，应及时调整摩擦片间隙，是通过调隙机构实现的，调整时先将六角头螺钉拧松，将调整螺母顺时针旋转，摩擦片间隙变小，离合器变紧；反之，离合器变松。调整好后应将六角头螺钉拧紧，保险片起定位作用，防止调整螺母自行松动。（四） 变速箱（见书16页图）结构：该变速箱是典型的三轴两级传动跨轮变速箱，并带反转机构，输出四个正转速度和一个反转速度。由工作机构和变速机构组成。工作机构包括四根轴及五对齿轮；变速机构由操作手柄、拨叉轴、拨叉组成，为了防止跑挡和乱挡，还有定位装置和互锁装置。工作原理：用一个变速杆操作三个拨叉，分别变更三个滑动齿轮的位置实现换挡变速。变速箱的滑动齿轮处于空挡时，三个拨叉的通槽对正，上下扳动变速杆可使球头进入所需拨动的拨叉通槽里，在左右扳动就可使球头进入的那个拨叉移动挂挡。由于限位板的存在，换挡时必须经过空挡位置。（五） 分动箱（见书19页图）功用：将动力分配给回转器和升降机，对升降机来说起减速器作用，对回转器来说是一个两速变速箱。结构：由壳体、轴、齿轮、轴承等组成，且其操作机构由两套分动手柄、拨叉轴、拨叉及定位钉组成。工作原理：通过拨叉2拨动啮合套来控制升降机的动力传送，当啮合套右移与齿轮组件3左侧的外齿轮啮合时，动力传到升降机轴上；当啮合套左移离开外齿轮时，就切断了升降机的动力。拨叉5拨动滑动齿轮6,当齿轮6处于空挡位置时，切断回转器动力；当齿轮6与双联齿轮14的大齿轮啮合时，回转器获得高速组转速，当齿轮6与齿轮组件3右侧的内齿轮啮合时，回转器获得低速组转速。（六） 回转器（见书21图）结构：是一种立轴式回转器，包括回转装置、给进装置、卡盘。回转装置由大孤齿锥齿轮12、立轴导管15、立轴5、单列向心推力球轴承7、箱体14以及有关零件组成；给进装置由两个给进液压缸组件13、横梁26、导向杆3等组成；卡盘由卡盘上壳31、卡盘下壳29、活塞32、蝶形弹簧28、卡圈34、卡瓦35、卡瓦座27组成。

工作原理：当卡盘液压缸泄油时，蝶形弹簧伸张推动卡圈上移，卡圈的斜槽推动压板及三块卡瓦向中心移动，加紧钻杆；当进入环状液压缸压力油的作用力超过蝶形弹簧的张力时，环状活塞32通过轴承推动卡圈下行，此时蝶形弹簧被压缩，由于T形槽的作用，卡圈将三块卡瓦向外拉出，松开钻杆。（七）升降机（见书24页图）功用：①升降钻具；②升降套管；③处理事故时进行强力起拔钻具；④在某些条件下利用升降系统悬挂钻具；⑤进行快速扫孔结构：由卷筒（缠绕纲丝绳）、行星传动机构（减速）、水冷装置（冷却制动抱闸）三部分组成。行星传动机构由中心齿轮24、行星齿轮32、内齿圈20组成；水冷装置由水套轴8、引水环9、压盖10、水管3及制动盘水套组成。工作原理：操纵抱闸手柄，刹住提升制动盘、松开制动抱闸，提升钻具；反之，制动钻具；两个抱闸都松开，钻具以自重下降。控制两个抱闸的压紧程度产生不同的摩擦力矩时，可以进行微动升降钻具操作。但不允许同时刹住两个制动盘，以免机件损坏。十二、XY-5型钻机水刹车的工作原理：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。十三、SPC-300H钻机各部件的工作原理：1、 SPC-300H钻机转盘的工作原理：（见书40页图）转盘中的大伞形齿轮5固定于转台2上，与齿轮6啮合，由万向轴带动回转。转台上固定有两个拨柱4,推动拨杠3回转。拨杠3为方形内孔，方主动钻杆插于其中，从而带动钻具回转。钻台2由上下轴承支撑在壳体1上，使用过程中当上下轴承磨损，间隙增大时，打开紧固螺钉的端盖，松开螺钉，转动圆螺母直至轴承间隙合适为止，再把紧固螺钉拧入圆螺母内使其固定。转盘底座9上装有两个油缸8,用于控制两块井口支撑板的开合，支撑板用于支撑钻具。底座9上上还装有支撑千斤顶10，用于增加转盘的稳定性。转台外圆铣（xi）有棘形齿，棘爪通过卸管油缸推动转台，卸开第一扣后，以便转盘回转拨动垫叉卸管。转盘体与汽车架通过轴销7连接，以便在搬迁时将转盘悬挂起来。2、 SPC-300H钻机升降机（即卷扬机）的工作原理：（见书41、42页图）当胀闸油缸1输入压力油时，推动活塞2上移，顶起支臂6,支臂的另一端推动胀闸带10向外张开。主卷扬轴靠胀闸带与卷筒间的摩擦力带动卷筒7旋转，实现提升动作。当胀闸油缸回油时，大弹簧的作用使油缸活塞返回，胀闸带被弹簧7拉缩脱开卷筒，卷筒停止转动。若胀闸带松开而制带6抱紧，卷筒被制动。若胀闸带和制带均松开，钻具自重下放。主卷扬机轴靠近胀闸的一端，装有小齿轮5和链轮8,当拨动小齿轮与链轮时啮合时，通过链条把动力传递给副卷扬机轴，抽筒卷扬和工具卷扬回转，用于提升辅助钻具或工具。3、 SPC-300H钻机冲击机构的工作原理：（见书42页图）

它是一种曲轴超越离合器式冲击机构，在冲击器与主卷扬机之间装有一导轮，钢丝绳从导轮上部绕过得到大冲程；从导轮下部绕过得到小冲程。冲击机构的动力由减速箱输出，经链条传至大链轮。带有定向离合器的大链轮的工作原理是：当大链轮逆时针回转时，带动套筒旋转，滚柱在摩擦力作用下滚向间隙收缩部分，楔紧在套筒和爪轮之间，使爪轮随套筒转动，因爪轮与曲轴用平键固定，曲轴也随之转动，这样，在曲轴带动下冲击机构迫使钢丝绳将钻具提离孔底。当钻具提起达到最大高度时，钻具在重力的作用下下落，爪轮从中获得较大的转速，当爪轮的转速超越大链轮的转速时，爪轮迅速摆脱大链轮的控制，离合器分离，钻具以近似自由落体的速度下落，以较大的加速度冲击孔底，获得大的冲击力和冲击功。4、SPC-300H钻机给进机构（即导向加压机构）的工作原理：（见书44页图）加压油缸和加压拉手辅助油缸均由主油路控制，在油路系统中设有单向阀。加压钻进时，辅助油缸活塞复位，弹簧收缩夹板卡紧钢绳，然后加压油缸活塞拉杆压缩拉紧钢绳，钻具向下加压；当行程终了“倒杆”时，应先将夹板松开，放松钢绳，然后加压油缸活塞杆在压力油作用下向外伸出，完成一次工作循环，每次加压行程为1m。十四、SPC-300H钻机液压系统的工作原理：（见书46页图）1、 直接控制的液压系统全系统共分四路：卸管油缸：阀的出口A端接卸管油缸的顶出腔，B端接卸管油缸的退回腔，并与蓄能器的油路相连，卸管时换向阀拉出，A端进油B端回油，这时因蓄能器回路中装有单向阀，故系统保持一定的压力而不受影响。卸管后活塞返回时换向阀向里推，B端进油A端回油，活塞回程终了，高压油对蓄能器充油。起塔油缸：阀的负载油口A和B分别接在油缸上、下腔，操作换向阀便可实现桅杆起落。加压钻进油缸：加压时换向阀向里推，高压油从B端进入主油缸的上腔，活塞下行。而辅助油缸由于弹簧拉力使夹钳加紧钢丝绳，实现加压钻进作用力的传递。主油缸活塞行程终了，换向阀拉出，高压油从A端进入辅助油缸，打开夹钳，松开钢丝绳。辅助油缸活塞行程终了时，高压油压力增高打开顺序阀进入主油缸下腔，活塞上移，实现“倒杆”油缸返回行程。孔口板移动油缸：孔口板由两半块合成，各半块均连接移动油缸，操作控制手柄，即可实现孔口板的开合动作。2、 带有蓄能器的液压系统用于主卷扬机和副卷扬机的操纵，它采用的是蓄能器卸荷回路。特点是：保证发动机或油泵发生故障时，卷扬机能依靠蓄能器的高压油使卷扬机液压胀闸继续工作一段时间，并配合人力提升机构，将钻具提离孔底，避免发生孔内埋钻事故。全系统中有三个换向阀，分别控制三个卷扬机的液压胀闸离合器8、9、10。其执行元件采用常开式单作用油缸，利用液压胀闸扩展传递动力，靠弹簧复位推动活塞回程，胀闸带缩回，从而切断动力。液压助力器7连接在主卷扬机抱闸操纵机构中，以减轻操作者的劳动强度。十五、水环式真空泵的工作原理：（QZ-200型钻机有水环式真空泵）（见书53页）

叶轮1顺时针回转时，液体在惯性离心力作用下由叶轮中心向外缘流动，形成一个与壳体内圆同心而对叶轮中心偏心的水环2，叶片与水环内表面间形成空腔3。随着叶轮回转，中心线右侧的叶片间空腔容积由小变大，左侧的叶片间空腔容积由大变小。因此，对应两侧叶片间空腔的适当位置开设吸、排气口，分别接通抽气管线和气水分离器，则叶轮在右侧空腔扩大区不断从吸气口吸入空气；转到左侧空腔缩小区后，空气将被压缩排往气水分离器。十六、BTGJD-2型钻机的自动冲击机构的工作原理：（见书58页图）冲击换向阀变位由卷扬机上的自动冲击离合手柄和传动链条上的碰销控制，当需要自动冲击时，按冲程在链条6上将碰销7、8的距离调好，并将碰销8对到冲击换向阀9的撞块下面。然后合上自动冲击离合手柄1，使操纵阀5的油路P与B相通，冲击换向阀9的油路被切断，即开始自动冲击。此时，提升抱闸制动油缸4进入压力油，抱闸抱紧提升制圈3,卷筒正转提升钻具。链条在运动中，当碰销7拨动阀9使油路接通泄油时，油缸4卸荷，钻具在自重作用下下落，实现冲击，卷筒被带动反转。当碰销8拨动阀9使油路再次切断时，油缸4又进入压力油，自动冲击动作重复进行。当不需要自动冲击时，可推回阀5使油路B- _ 一. 3与O相通，用手动抱闸刹住卷筒，脱开手柄1即可。十七3、（一）G-3型钻机液压（自动）冲击机构的工作原理：（见书62页图）活塞杆下行时，爪钩的上钩头钩住压轮支座带动压轮一起下移（支座沿其背面的滑道8移动），下压钢绳，将钻头提离孔底。当活塞接近下止点时，控制盘首先接触液压缸上盖而停止运动，活塞杆带动爪钩继续下行，控制盘内斜面迫使爪钩下端收敛，上端外张，压轮及其支座在钻具自重作用下脱离爪钩上移。此后，压轮与爪钩各自独立运动，压轮随钻具降落而加速向上运动，爪钩随活塞等速向上运动，互不干扰，钻头不受阻滞地冲击孔底。压轮超前爪钩到达上止点，随后到达的爪钩沿支座锥面上升，越过支座后借扭簧力收敛，再次钩住压轮支座而开始下一循环的运动。液压缸活塞的换向是靠拨杆2拨动控制杆上的碰块a、b实现的，当压力油进入液压缸有杆腔时，经A阀油路进入B阀下端，B阀上端与低压回路连通，B阀阀芯上移为下位工作。冲击液压缸无杆腔连通回油管路，活塞下行，通过爪钩带动压轮向下运动，提起钻具。当拨杆随活塞下行接触碰块b时，压下控制杆11，A阀换为上位工作，B阀也换为上位工作。此时液压缸有杆腔与无杆腔均与压力油路连通，构成差动回路，使活塞快速上行（迅速跟上压轮的运动），此即冲击行程。拨杆接触碰块a后，拉起控制杆，重复上面的循环，实现液压自动冲击钻进。（二）G-3型钻机的振动器的工作原理：（见书63页图）调节调整螺母的位置，改变调整螺母与振动器壳体上、下端面的间隙51、82，即可改变振动器的功能。上、下间隙51、52均小于振动器的振幅时，振动器壳体在垂直方向的震动，将通过上、下端面传给上、下调整螺母和中心导管，并经夹持装置传给孔内钻具，此时，振动器以振动工况工作。若使上间隙51小于振幅，下间隙52大于振幅，导管只接受向上振击力并向钻具传递振动器向上的振击作用；反之，上间隙51大于振幅，下间隙52小于振幅，导管、钻具只接受振动器

的向下振击作用，此时，振动器以振击工况工作。十八、CZ-22型冲击钻机的冲击机构的工作原理：（见书74页）这是一种典型的曲柄连杆-游梁式冲击机构，其工作原理如下：冲击齿轮1被驱动后，带动轴和固定在轴上的两个曲柄2回转。两根连杆3的下端以销轴与曲柄铰接，上端与框架式双臂冲击梁4、支臂5相铰接。曲柄回转时，通过连杆带动冲击梁、支臂和支臂轴上的压轮6绕导向轮轴做圆弧形的上下摆动。从工具卷筒上引出的钢绳10，绕过导向轮9,压轮和桅杆顶部的天车，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时，则松放钢绳，冲击钻具在重力的作用下加速下降而冲击孔底岩石。如此循环，实现冲击钻进。改变连杆与曲柄的铰接位置，就改变了冲击钻具的提升高度（即冲程）。钻具每分钟的冲击次数（即冲次）取决于曲柄的转速，通常用变换钻机主轴上的皮带轮直径以改变曲轴的转速和钻具的冲次。CZ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，故它有四种冲程和三种冲次可供调节。CZ-22型冲击钻机冲击机构的缓冲与补偿作用：（见书75页图）缓冲装置对钻具的冲击运动起缓冲和补偿作用，其作用原理如下：在压轮到达上止点开始下压钢绳的瞬间，压轮、压轮轴将受到钢绳的反作用力P；这个反作用力的作用时间虽短，但数值很大（特别是发生在冲击钻具未落到孔底的情况下），并具有冲击荷载的性质。在力P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，保护钻机不受刚性冲击，并减小振动，这就是它的缓冲功能。在支臂逆转的同时，压轮的位置抬高，放松一段钢绳，使钻具增加一段自由降落的距离，保证钻具不受阻滞地冲击孔底。钻具落到孔底，钢绳松弛，缓冲弹簧将伸长并推动支杆前移，支臂与压轮顺向转回原位，压轮位置降低，将预紧原已松弛的钢绳，避免下一循环开始时出现钢绳抖动现象。钢绳的这一小距离的放松和预紧作用，就是缓冲装置的补偿功能。十九、摩擦离合器的类型：1、 按摩擦片工作条件分为：干式和湿式2、 按摩擦片数分为：单片式、双片式和多片式3、 按结构原理分为：常闭式（即弹簧压紧式）、常开式（即杠杆压紧式）摩擦离合器的组成：主动部分、从动部分、压紧调整机构和操纵机构。变速箱的类型（或结构型式）：1、 按照速度挡数分为：三速、四速、五速变速箱2、 按照结构形式分为：简单的两轴一级传动变速箱三轴两级传动跨轮机构变速箱分动箱的类型（或结构型式）：1、 分动箱与变速箱的总体结构关系：变速箱与分动箱合成一个整体变速箱与分动箱各自独立2、 分动部位：上方分动下方分动变速箱和分动箱的组成：变速部分、分动部分、操纵部分、箱体。

二十、回转器的类型及各自特点：类型：立轴式、转盘式、移动式（即动力头式）回转器。1、 立轴式回转器的特点：（1） 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的同心度好，可以高速旋转，转速可达2000r/min以上；（2） 变角范围大，导向性能好，适于钻进各种倾角的钻孔；（3） 采用悬臂安装，结构尺寸受到一定限制，回转器通孔直径较小，不能通过粗径钻具，提下钻时回转器需要让开孔口；（4） 回转器不能兼做拧卸工具，需另配拧管机；（5） 很难实现跟套管钻进。2、 转盘式回转器的特点：（1） 结构尺寸不受安装方式的限制，可以获得较大的通孔直径，不需移开转盘就可以通过粗径钻具；（2） 转盘可兼做拧卸工具；（3） 转盘直接放置在机座上，重心低，比较稳定，适合于大转矩、低转速回转钻进；（4） 导向性能差，变角范围小，适于打垂直孔；（5） 无法实现跟套管钻进；（6） 密封性能较差。用于：水文水井钻机、石油钻机和基础施工工程钻机等大口径钻机上。3、 移动式回转器（简称动力头）的特点：（1） 导向性好，减小了机上钻杆的摆动，可实现全方位钻进（如斜孔、水平孔、仰孔等）；（2） 采用液压马达驱动的移动式回转器，可实现无级调速；（3） 与孔口夹持器配合，可实现拧卸管机械化和自动化；（4） 具有较长的给进行程，可实现连续钻进（如不倒杆连续钻进、长螺旋钻进）；（5） 可实现跟套管钻进；（6） 在动力头上安装振动、冲击装置，可实现复合式多功能钻进。二十^一、钻机六方立轴、圆立轴的特点：1、 从加工的难易程度来说，圆立轴加工比较容易，六方立轴加工时确保同心度比较较难2、 从高转速的稳定性来说，圆立轴的稳定性相对较差，六方立轴的稳定性较好3、 从传动扭矩的大小来说，圆立轴传动的扭矩小，六方立轴传动的扭矩大4、 从对钻机的适应性来说，圆立轴的适应性较好，六方立轴的适应性相对较差。二十二、卡盘的组成：夹紧元件、中间传动机构、夹紧动力装置。卡盘的类型（或结构型式）及各自工作原理：1、液压卡盘工作原理：利用压力油借助液压缸传递夹紧（或松开）动力，通过中间传动机构改变运动和力的方向与大小，使齿瓦执行夹紧和松开动作。液压卡盘分为三种类型：（1） 弹簧夹紧液压松开常闭型卡盘：有楔面式和连杆式两种（2） 液压夹紧弹簧松开常开型卡盘

（3）液压松紧式卡盘：有齿条齿轮-螺旋增力式和楔面增力式两种2、机械卡盘（1） 非自动定心式卡盘：使用螺旋加紧机构，有三块或四块卡瓦，每块卡瓦与一个松紧螺栓相连，因此，当用扳手转动螺栓时，只有相应的一个卡瓦沿径向移动。对于三卡瓦的卡盘，对一确定的钻杆直径，在第一次校正中心后，就不需要每次校正中心了，因为只需松开一个螺栓就可以使钻杆活动。（2） 自动定心式卡盘：有两块卡瓦，分别用螺钉装在两个半圆形卡瓦座上，当用扳手旋进或旋出螺母时，卡瓦夹紧或松开钻杆。这种卡盘在结构上可保证加紧钻杆时，钻杆自动对中。（3） 手动卡圈式卡盘：该卡盘只向钻杆传递轴向力，转矩是通过立轴（或转盘）与主动钻杆异形断面的配合来传递的。卡圈的作用是使钢球进入主动钻杆的球窝内，并使其保持自锁状态，不会受钻杆作用力而退出。这种卡盘结构简单，与主动钻杆配合，可实现不停车倒杆，但需要专门的主动钻杆。二十三、岩心钻机滑车系统的类型及各自特点：类型：有死绳滑车系统、无死绳滑车系统两类滑车系统的比较（或各自特点）：（1） 当P.一定时，无死绳的提升荷载较大，运动速度较低，有死绳的恰好相反（2） 有死绳滑车系统结构可使钻塔荷载对称分布（3） 有死绳结构在死绳端可装指重表或辅助绞车深孔钻机采用有死绳滑车系统。二十四、给进机构的类型：给进机构按照传动施力方式分为：机械给进机构和液压给进机构。1、 机械给进机构常用的结构形式：钢丝绳加压给进机构、主动钻杆给进机构、螺旋差动给进机构、封闭链条给进机构和手轮或手把给进机构2、 液压给进机构常见的结构形式：单液压缸给进机构、双液压缸给进机构、液压缸-链条给进机构、液压马达-链条给进机构二十五、冲击机构的功用：标准贯入试验、取原状土样、楔断岩心。冲击机构的类型及各自特点：冲击机构分为：手动和机动两大类1、 手动冲击机构：特点：借助卷扬机的提升手柄，交替地启动和松开卷筒，以提起钻具和放松钻具。这种机构操作麻烦，制带或离合器磨损迅速，仅用于一些以冲击为辅助作业的小型钻机。2、 机动冲击机构：依结构形式分为三种类型：曲柄连杆、游梁式冲击机构；曲轴、超越离合器式冲击机构；液压冲击机构。（1）曲柄连杆、游梁式冲击机构的特点：结构简单，无复杂零件冲程较大，且有多个冲程可供选择冲击梁的运动具有均衡机构载荷的作用，载荷波动幅度较小尺寸、重量均较大冲程、冲次调节不便易出现阻滞钻具或钻具“打空”现象缓冲装置负荷大，缓冲弹簧断裂故障较多。

曲轴、超越离合器式冲击机构的特点：结构紧凑、尺寸小不易出现阻滞钻具和钻具“打空”现象本身不配缓冲装置，易损件少机构的冲程小，可调冲程数少，且不便于调节工作时载荷的波动较大动力机的工作条件差，振动和噪音也较大。液压冲击机构的特点：结构紧凑运动比较平稳操作简便省力易于实现自动控制液压系统尚不完善，容易产生液压冲击现象。二十六、行走移位机构的类型：活动平台、导轨式移动装置液压步履机构半回转机构滚管滑移机构。二十七、车装钻机的装载形式和驱动方案：1、 汽车装载，自行迁移2、 拖车装载，汽车牵引迁移3、 半挂拖车装载，汽车牵引迁移4、 拖拉机装载，自行迁移二十八、钻塔的类型及各自的适用性：1、 四脚钻塔：按其用途分为：直塔和斜塔，分别用于钻进直孔和斜孔2、 三脚钻塔：适用于深度在300m以内的钻孔，钻孔方向70°〜90°3、 A形钻塔：广泛用于石油钻井设备4、 桅杆：用于钻进不同深度的倾角为0°〜90°钻孔钻塔受到的垂直荷载：1、 大钩载荷2、 快绳和死绳拉力的垂直分力3、 钻塔的自重荷载4、 绷绳拉力的垂直分力二十九、工程钻机(或工程施工钻机)的特点：1、 钻机类型繁多2、 钻进方法和工艺的多样化。采用冲击、回转、振动、静压等钻进方法，有泵或无泵钻进，正循环或反循环钻进，螺旋钻进、跟管钻进或孔底发动机钻进；3、 安装、拆迁、移位灵活。多采用车装或拖拉式，大型工程钻机多采用散装或机架式组装，为了打密集桩孔，采用步履式或滚筒式移位对孔机构；4、 对环境污染要小。为减少环境污染，要采取防污和排污措施。水文水井钻机的特点：1、 钻机类型多样化，有冲击式、回转式和复合式2、 钻进方法和工艺的多样化3、 转速较低，扭矩较大，以适应水井孔钻凿需要

4、 给进行程长，有利于穿透复杂地层5、 多采用车装或拖车装载。三十、动力机的外特性分析：1、 三相交流感应电动机：电动机在额定负载运转时，电动机处于额定扭矩状态。负荷增加时，转速降低。越过临界点K后电机工作不稳定。电动机在气〜1曲线段工作调速范围很小,R=1,超载系数较大：P=^max=1.8〜2.2Me对钻机的工作适应性较好2、 柴油机:超载系数不大，中速柴油机为1.05〜1.1,调速范围为R=1.3〜1.8。输出功率与转速成正比。柴油机的工作特性与钻机的适应性较差。大型柴油机往往配备液力偶合器或液力变矩器以改善其输出特性故钻机动力机的选用原则：1、 尽量采用电动机2、 无电源场所采用内燃机发电2、轻便型浅孔钻机可采用内燃机三十一、钻机的传动方式：有机械传动、液压传动和气压传动。钻机的驱动方式：单独驱动、联合驱动三十二、摩擦离合器的功用：1、 按工作需要使钻机接通或切断动力；2、 保证动力机空载启动，并使钻机平稳进入工作状态；3、 钻机换挡或完成孔内特殊工序（如套取岩芯、扭断岩芯）时，由离合器进行微动操作；4、 孔内情况异常，利用摩擦片打滑限制转矩，具有过载保护作用。三十三、立轴式钻机的特点（或XY-4型立轴式钻机的特点）：1、 具有较高的立轴转速，转速调节范围广，有八挡正转速度和二挡反转速度。2、 钻机质量轻，可拆性较好，便于搬迁。3、 结构简单，布局合理，手柄集中，操纵灵活可靠。4、 机架坚固，重心低，高转速时稳定性好。5、 采用单动驱动，根据需要选配电动机或柴油机。转盘式钻机的优点（或特点）：1、 转盘能正反转，回转钻具与拧卸钻杆机构合一，减小起下钻的劳动强度2、 转盘通孔直径大（可达500〜600mm）3、 转速低，扭矩大4、 转盘位置低，其上部空间有利于操作；5、 转盘配用主动钻杆，给进行程长。动力头式钻机特点（或BTGJD-2型工程地质勘察钻机的特点）：1、 采用大通孔动力头、振动器及地锚，实现复合钻进工艺2、 振动器可完成振动、上击和下击三种动作3、 可实现手动冲击与自动冲击钻进

4、动力头行程大（2米）三十四、流量系数小于1的原因分析如下：1、 吸入过程中，当吸入管路的压力较低时，将会从吸入液体中分离出溶解在液体中的气体；当吸入管路密封不严时，外界空气也会渗入液缸内，使得吸入液缸内的液体量减少。2、 排出过程开始时，由于泵阀滞后于活塞的运动，吸入阀滞后关闭，使吸入到液缸内的液体倒流。3、 排出过程中，随着液缸内压力升高，接受活塞能量的液体经液力端各密封处泄露，减少液体排出量。4、 吸入过程开始时，排出阀也因滞后于活塞的运动而滞后关闭，使排出的液体倒流。降低流量不均匀系数的方法：泵的缸数越多，合成理论瞬时流量越趋于均匀，选用奇数缸比偶数缸的效果更加明显。但多缸泵结构复杂，制造和维护困难，因而通过增加液缸数以改善泵的流量不均匀度受到一定的限制。为了改善管路中流量不均匀度，通常采用的措施是在泵的吸入口和排出口设置空气室。三十五、往复泵流量的调节方法：（由公式Q=zFSn分析，见书171页）1、 改变活塞的往复次数（或曲柄转速）2、 改变缸套和活塞直径3、 改变活塞的往复行程（或曲柄半径）4、 泵排出口处安装三通阀。三十六、往复泵的易损件：指液力端与流体介质相接触并做相对运动的零部件。包括：活塞和缸套或柱塞和密封圈、阀盘和阀座、活塞杆和密封圈等。三十七、往复泵的流量不均匀系数：用最大和最小理论瞬时流量的差值与理论平均流量之比表示，即：5= °thminQ Qth往复泵流量不均匀对钻探生产的危害：1、1、2、3、4、5、流量的波动引起压力更大的波动，易引起孔壁漏失和坍塌引起泵和管路的震动，降低泵的吸水性能，降低泵的使用寿命器寸影响孔底发动机（螺杆钻、涡轮钻、冲击器等）的正常工作器寸影响水泥浆液的高压灌注。三十八、往复泵的正常吸入条件：为了保证正常吸入，液缸内最小吸入压头必须大于饱和蒸气压头，即:4min>—vY-Y由吸入过程液缸内压头的变化曲线可知，吸入开始时，液缸内压头最小。此时x=0，可得：Umi^=P_(z+L.Frw2+Ah)>PYYsg Fs vs Y

影响往复泵正常吸入条件的因素：1、 大气压力Pa。海拔高度不同，大气压不同2、 吸入高度z。应尽量降低泵的安装高度3、 活塞往复次数。不能为提高泵量而盲目增加泵的转速4、 吸入管路长度和内径。应尽量缩短吸入管路长度并增加吸入管内径5、 阀的开启阻力。应尽量减轻阀的重量，减小阀的惯性6、 冲洗液的温度。应避免冲洗液在高温环境下使用7、 冲洗液的类型。不同种类冲洗液的汽化压力不同。三十九、从往复泵和离心泵的工作特性出发，分析它们对钻孔工作的适应性：往复式泵：流量小，泵压高，适合深孔岩心钻探；（结合书190页）离心泵：泵压低，流量大，不适合深孔岩心钻探，可用于大口径浅孔的水井及桩孔钻进。（结合书217页）四十、往复泵的动力端、液力端的功用：1、 动力端：由曲柄连杆机构、十字头和其他机械传动部件（如变速箱、离合器）组成。作用：把原动力机的能量传给活塞，并通过曲柄连杆机构把回转运动变成活塞的直线往复运动的动力传动机构。2、 液力端：由泵头体、缸套、活塞、活塞杆、吸入阀和排出阀组成。作用:通过活塞在缸套中做往复运动形成液缸容腔变化，完成能量转换，把机械能转换为液体压力能。四十一、往复泵的活塞和缸套的磨损形式（或机理）：1、 活塞的磨损形式：（1） 缸内压力过高时，密封圈被挤进缸套和活塞座之间。频繁挤压，密封圈外圆出现裂纹和剥落现象，这是活塞损坏的主要形式；（2） 由于缸内缺水或冲洗液不流动，活塞和缸套间摩擦生热，使橡胶过早老化；（3） 带砂粒的冲洗液进入缸套和密封面内，砂粒将橡胶圈表面磨出沟槽。2、 缸套的磨损形式：（1） 缸套内表面被坚硬砂粒磨出“拉槽”；（2） 缸套内表面被逐渐磨去表面硬层。四十二、与往复泵相比，螺杆泵的特点：1、 结构简单。零件总数为相同工作参数往复泵的55%，易损件总数为往复泵的17%；2、 体积小、重量轻。重量为相同工作参数往复泵的20%；3、 流量均匀，压力稳定，无脉动；4、 造价低，为相同工作参数往复泵的30%；5、 衬套螺杆副的制造工艺较复杂，使用寿命低；5、启动困难，效率低（效率为50-70%）。附加：（不在老师给的要点之中，其中升