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长螺旋钻机螺旋钻头的工作原理

长螺旋钻机螺旋钻头的工作原理

 钻进过程中,首先在钻压下,位于芯轴管底端的中心齿在孔底中心“掏槽”,形成破碎自由面,位于螺旋锥片上的切削具跟进,形成锥形的钻孔,钻进中钻齿形成的轨迹线在孔底的投影是一组同心圆。岩屑和土、石等沿螺旋叶片反向上升,充满螺旋叶片之间后,被提钻带出孔,或落入孔中后,用捞砂钻斗捞出。
     短螺旋钻头的主要参数有螺距、螺旋线长度、螺旋钻头锥角、切削具布齿间距、切削具布齿到径的螺旋线回转角度、钻齿的布齿角度及长度、合金头的大小等。
     单锥单螺短螺旋钻头布齿相对较少,一般钻进胶结较松的卵砾石层,特别是卵砾石较多较大的地层和风化岩层。由于单锥单螺钻头叶片间距较大,提钻过程岩屑、土块和碎石易掉落孔中,需要用捞砂斗进行捞砂清底,一般是一钻螺旋钻头,一钻捞砂钻斗,交替进行。很多时候螺旋钻头起到的是破碎或搅松孔底风化层或胶结砾石层的作用。
     双锥双螺短螺旋钻头是双锥片布齿,布齿数量是单锥单螺短螺旋钻头的1.5~2倍,一般适合钻进风化岩层和卵砾石较小的砾石层。钻进中是双钻齿同时刻划,钻进效率高,钻进较平稳。
     如果两组引导螺旋叶片相间布齿,那么双锥双螺短螺旋钻头的钻进轨迹线比单锥单螺短螺旋钻头相对较密,适宜在大钻压下下钻进。双锥双螺钻头比双锥单螺钻头的导向性和携带岩土更好一些,由于叶片间距较小,易被岩土挤紧,但是对于取出尺寸较大的砾石不利。
     螺旋钻头锥角的锥角是螺旋钻头的重要指标,一般锥角较大,螺旋线的回转角度较小,布齿相对较少,钻头的制造成本也较低,可满足强风化和砾石层钻进。但对于中风化、弱风化等坚硬地层,则要采用小锥角钻头,大钻压进行钻进。
     钻齿的布齿技术对钻头的钻进性能也有影响,一般钻进岩层较硬风化岩层,钻齿的下偏角(齿和水平方向的夹角)和出刃(伸出)量宜小,而钻进胶结较松的砾石层,钻齿的下偏角和出刃(伸出)量可大一些,提高钻进效率。

发布日期:2013-10-24 11:37:11  已经浏览

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