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硬岩滚刀(镶齿滚刀、盘形滚刀)

本文关键词:滚刀、滚刀钻头、破岩滚刀、硬岩滚刀、齿轮滚刀、蜗轮滚刀、轮轴滚刀、新型镐形镶齿滚刀、镶齿滚刀、盘形滚刀

反井钻井硬岩滚刀研制与开发

针对目前反井施工钻进硬岩出现的破岩效率低、滚刀寿命短、成本高等问题,研制了适用于硬岩钻进的新型镐形镶齿滚刀,并通过镐形刀齿与锥形刀齿的对比试验及工程应用,分析了破岩效果,验证了该齿形破碎硬岩的合理性,对于反井钻井法的推广应用起到积极的作用。  

滚刀分类:
1)  一般根据滚刀用途的不同,会将其分为蜗轮滚刀、定装滚刀和齿轮滚刀等等,像蜗轮滚刀和齿轮滚刀也是在使用过程中最为常见的两种。蜗轮滚刀他的基本蜗杆的类型以及主要的技术参数应该是与工作蜗杆相同的,所以蜗轮滚刀常是专用的。而齿轮滚刀相当于小齿轮,它一般是按照螺旋齿轮副啮合原理,用展成法切削齿轮的一种刀具。
①齿轮滚刀
 常用的加工外啮合直齿和斜齿圆柱齿轮的刀具。加工时﹐滚刀相当於一个螺旋角很大的螺旋齿轮﹐其齿数即为滚刀的头数﹐工件相当於另一个螺旋齿轮﹐彼此按照一对螺旋齿轮作空间啮合﹐以固定的速比旋转﹐由依次切削的各相邻位置的刀齿齿形包络成齿轮的齿形。
②轮轴滚刀
 轴滚刀用于加工汽车前驱动凸轮轴上的斜齿轮。由于结构限制,滚刀长度短,两端倒角,特点是采用定装结构,齿形轴台,标准齿有严格的公差和相对位置的要求。
2) 根据岩石的坚硬程度来选择,有镶齿滚刀、盘形滚刀, 可参照表4-4选用。    
表4-4  滚刀类型表  
滚刀类型表

滚刀钻头PK普通钻头
滚刀钻头与普通钻头相比较贵重,直接制约着钻进速度、井筒施工质量、成本能耗等方面,特别是锥底滚刀钻头,结构比较复杂,价格也比较高,更换一个钻头要花费较大的代价。合理使用和及时维护是充分发挥大滚刀钻头的经济效益最大化的关键因素之一。

 滚刀钻头的使用
  通常钻井施工是在表土层、中软岩地层和硬岩地层等比较宽的地质条件范围内进行,大都选用滚刀钻头进行钻进,而矿井的直径和井深一般都比普通的工程柱桩孔的直径和井深大得多,其所用的滚刀钻头形状设计、刀座的选用、锥形滚刀锥角的选用以及布刀方法和布刀数量。

全断面硬岩TBM滚刀磨损关键技术分析
目的研究全断面硬岩掘进机(TBM)刀盘上滚刀的相关关键技术,分析破岩机理及滚刀的磨损问题.方法以双护盾TBM刀盘为研究对象,将岩石的硬脆特性与压痕断裂力学相结合,确定破岩机理及影响滚刀磨损的因素.确定滚刀布置原则、运动特性、破岩机理和滚刀磨损形式及其主要影响因素.结果结果表明,TBM刀盘设计制造要满足耐磨性的要求,滚刀布置要符合空间力系平衡,刀具高度应一致,高度差不应大于15 mm,防止刀盘滚刀会发生大面积磨损.除常规的检测刀具磨损外还要注重掘进过程中的参数观测,一旦发生特殊情况,应及时检测及更换刀具,防止其他刀具也受到损坏.结论刀盘设计要符合耐磨性要求,同时应增强对常规磨损参数检测和掘进参数的观测,控制滚刀磨损量,优化TBM掘进参数,防止大面积刀具磨损发生.

硬岩反井破岩滚刀的应用
破岩滚刀是反井钻机及反井钻井技术关键,特别是硬岩反井破岩滚刀研制,技术难度更大。2003年水电电站建设的大力发展,其中大部分选址在坚硬岩石中,如山东泰安抽水蓄能电站、四川自一里电站、吉林白山电站、福建穆阳溪电站等多为花岗岩地层,岩石坚硬,单轴抗压强度达到250MPa,泰安抽水蓄能电站花岗岩抗压强度达到310MPa,这类岩石石英、长石等磨粒性强的矿物含量在70%以上。专为煤炭软岩以及中硬岩滚刀已不能满足施工需要,在泰安抽水蓄能电站是用普通滚刀,其寿命只有5-10m,工效非常低,破岩刀具费用达到每米一万元以上,这样反井钻机将无法作为工程设备应用。为此,进行了滚刀技术科技攻关,研制出特殊的硬岩滚刀,在泰安工程应用其寿命达到125m以上,并经多个电站不同岩石条件应用实践,硬岩滚刀可以满足不同工程需要,解决了硬岩地层中钻进反井的难题。

卓力硬岩滚刀的优势
卓力工矿生产的硬岩滚刀具有总体结构和选材合理,破岩效果好,耐磨性能好,整体强度大,使用寿命长,加工工艺性好,拆装维修方便等优点,已替代进口产品。
    镶齿硬质合金滚刀用于建井工程中单向抗压强度为80Mpa-180Mpa岩层。
BSII系列XC型楔齿滚刀是用于煤矿竖井工程中单向抗压强度小于40MPa的软岩地层及表土层。BSII系列XZ型楔齿滚刀是用于煤矿竖井井掘井工程中单向抗压强度小于80MPa 中硬以下岩层。
    以上产品适用于煤矿、水利、桥梁、建筑基础等工程钻机。
    用户如有特殊要求,可协助设计加工。
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硬岩滚刀


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5排极硬岩镶齿滚刀

6排极硬岩镶齿滚刀

8排极硬岩镶齿中心滚刀




 


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