螺旋钻机的特点跟影响因素
其一、螺旋钻机的特点
螺旋钻机可根据钻井中使用的不同钻井压力方法分为三种:摩擦压力钻杆,机锁压力钻杆和组合压力钻杆。由于在软岩层中的钻进构造,摩擦钻杆可以钻出泥层,砂层和卵石层。钻孔快,成型好,扭矩大,效率高、拆卸方便、使用操作稳定等优点。钻深孔时,钻杆配有开口销同时,增加了传递扭矩,大大减少了钻杆的损耗。另外,采用插入式螺纹连接,具有拆装方便,密封性能好,抗拉强度高,毛绒质量高的优点。垂直度好,易于拆卸和安装。
螺旋钻机适应我国大多数地区的土壤地质条件,具有广泛的用途。基本可以满足桥梁建设,高层建筑基础等工程的需要。
随着机械合金化的发展,螺旋钻机快速凝固技术得到了迅速发展。由于螺旋钻机的飞速发展,强化细晶粒非常重要。通过变形热处理可以增强螺旋钻机的密度,使其均匀分布,也可以通过细晶粒的强化和变形来增强螺旋钻机的密度。
一方面,为了提高螺旋钻机的强度,有必要添加改性剂以达到预增加的目的,并且不断提高原材料的性能,因此也是增强原材料的重要手段。通过近年来地质钻杆的研究和开发,除了加强时效外,螺旋钻机本身的性能标准也得到了加强。在加强钻杆标准的同时,配合推广工作,同时科学生产岩矿,地质钻杆模型,努力生产的矿石和的矿石,并实现生产效率。
目前,螺旋钻机已广泛用于各种钻探和灌浆项目。螺旋钻机在运行过程中没有噪音,振动和泥浆。施工速度快,渗透能力强。它可以进入强风化层,但不能进入岩石。其较大的优点是将钻孔成型和桩成型一体化,快速,适用于各种地层。
其二、影响钻进效率的因素
钻进效率在物理上指的是输出功与总功之间的比值。钻进效率的比较可以通过在钻进相同的土质、相同的钻孔直径、相同的输入总功下比较钻出土体的总量或者钻头、钻杆的钻进。影响钻进效率的因素特别多。
在这四个因素中,一个因素,动力头上的输出扭矩小则会使螺旋桩机钻进速度慢或者是转不动,输出扭矩过大容易使钻杆变形断裂且过大的功率影响立柱和整机的稳定性能。在一章节中知道研究人员采用大扭矩减速机和采用大功率液压马达驱动虽会提高钻进效率但都产生了加难以解决的技术问题;二个因素,叶片螺旋角度与输送的钻出土体有直接联系,角度设计合理与否直接决定土体导出钻头的快慢。螺旋角度的设计在研究人员较开始做效率优化时就已经研究过,目前长螺旋钻头钻进所使用的钻杆螺旋角度已经过优化设计,这里将不再做过多的讨论;第三个因素,钻进和旋转转速的合理匹配能使钻出的土量和导出的土量成较优比例,使效率较高,但钻进和旋转转速的匹配关系也已经过优化。
切削性能主要是长螺旋钻头在单位时间内切削土体的量。传统的长螺旋钻尖对土体只有挤压定心作用,不对土体产生切削作用,而钻头上又只有两刀齿切削土体,切削的量比较少。另外被刀齿打散后的土体不能及时排入叶片上,在叶片下部产生堆积,形成较大的阻力阻止向下钻进。这两方面的原因直接影响了定心型长螺旋桩机的钻进效率,导致钻进效率不高。
因此,要提高长螺旋钻头的钻进效率,在钻头结构设计上,主要从两个方面进行考虑:一是在单位时间内有多的刀齿切削土体;二是及时将钻散后的土体排出,从而使单位时间内输入相同功下排出的土体多,或钻进深,这样才能提高钻头的钻进效率。
由分析可知要设计出效率较高的长螺旋钻头要具备的条件为:一,在相同时间内有多的刀齿切削土体,且能及时将钻散后的土体排入叶片上带出孔外,就能提高钻孔的效率;二,土体与钻尖处有足够大的面积S发生挤压接触力才能克服或较大程度减弱长螺旋钻头受力不均匀,产生轴线倾斜的偏斜力。
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