旋挖钻机的工作原理主要涉及旋转钻进技术,以下是其工作原理的详细解释:
动力传递
旋挖钻机的发动机系统提供运行动力,通过液压系统或油缸、液压马达等装置,将动力传递到动力头。动力头作为关键部件,负责接收并转换动力,使其转化为旋转力矩。
钻杆与钻头旋转
钻杆传递扭矩:动力头旋转时,通过链条或液压系统带动钻杆旋转。钻杆作为连接动力头和钻头的中介,负责将旋转力矩传递给钻头。
钻头旋转钻进:钻头安装在钻杆的下端,随着钻杆的旋转而旋转。钻头采用合适的钻具,如单层壳牙、双层壳牙、跳牙等,以适应不同地质条件。钻头通过旋转和推进的方式,将钻进土层的土壤剥离并装入钻头内。
钻进与取样
钻进土层:在旋转力矩的作用下,钻头不断旋转并推进,将土壤破碎并装入钻头内。随着钻头的深入,土壤被不断剥离并取出。
取样与取心:对于需要取样的地质勘探工作,钻头可以进一步钻进土层,取出土样或岩芯。这些样品可以用于地质分析、土壤测试等目的。
循环冲洗与固结
循环冲洗:为了防止钻头卡住或受阻,旋挖钻机在钻进过程中会进行循环冲洗。通过钻杆将水或泥浆注入钻孔,以减少土壤颗粒的摩擦阻力,并冲洗土层中的杂质。
固结作用:在一些情况下,需要钻孔并立即填充松散的土壤,以增加土壤的稳定性。旋挖钻机可以通过注入水泥浆、钢筋等材料来实现钻孔固结。
卸土与循环作业
卸土过程:钻进完成后,钻机通过提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外,进行卸土。然后重复上述步骤,继续进行钻进作业,直到达到设计深度。
旋挖钻机的工作原理涵盖了动力传递、钻杆与钻头的旋转、钻进与取样、循环冲洗与固结以及卸土与循环作业等多个方面。通过这些步骤,旋挖钻机能够高效地完成深孔钻探和土方开挖等工作。