XY-44型岩心钻机特点概述及设计改进分析

（江西省煤田地质局一九五地质队 江西丰城331100）

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文章针对XY-44型岩心钻机的特点进行了分析，并对XY-44型岩心钻机的设计改进进行了探析，以供参考。

XY-44型岩心钻机特点设计改进

1 前言

XY—44型岩心钻机在探矿行业中的应用非常广泛，主要用于水文水井钻进、工程地质勘探以及岩心钻探等。但是，XY—44型岩心钻机存在钻孔效率低、搬迁困难等问题，为了能够满足地质勘探逐渐向深部发展的实际需求，需要对XY—44型岩心钻机进行改进设计，以便于更好的满足多方面工况的实际需求。因此，文章针对XY—44型岩心钻机特点概述及设计改进的研究具有非常重要的现实意义。

2 XY—44型岩心钻机的特点分析

XY—44型岩心钻机的特点主要表现在以下几个方面：其一，装配有防震仪表，使用寿命相对较长，更有利于掌握钻孔内部的状况，操作把手数量少，操作灵活性高、可靠性强；其二，移车距离长达46cm，重心低，固件可靠、牢固，在高速钻进时依然具有良好的稳定性；其三，钻机结构布局非常合理，所有的部件都露在外面，不会发生重叠，给钻机维护和修理提供便利；其四，钻机配备了手摇油泵，在动力计不工作时，可以采用手摇油泵进行动力机械钻孔施工；其五，利用单联齿轮油泵进行供油，安装简单，操作方便，液压系统油温较低，功率消耗低，并且运行稳定；其六，安装和拆迁方便，适合在山区工作，配备有水刹车，能够进行深孔钻进，并且钻进安全、平稳；其七，重量轻，具有良好的可拆性，钻机的总重量为2150kg左右，可以将钻机分成19个部件，可拆卸部件的最大重量不超过300kg；其八，钻进能力非常大，采用直径为71mm的绳索取心钻杆，按照额定功率进行施工，钻进深度能够达到1000m；其九，垂直轴采用直径较大的通孔，采用双油缸液压进行钻进，形成相对较长，技术的适应性非常强，特别是更加适合大直径钻杆绳索取心钻进施工，能够显著的提高钻进施工效率和基础桩工程的整体施工效率；其十，转速范围较广，具有8级转速，低速的扭矩高达3200N/m，适合采用金刚石岩心、合金岩心钻进，同时还能够用于桩基础工程、水文水井钻探以及工程地质调查等众多方面的施工。

3 XY—44型岩心钻机的设计改进探析

3.1 严格遵循设计改进技术要求

在进行XY—44型岩心钻机设计改进时，应该严格遵循以及改进技术要求进行：其一，在安装时必须具有较高的自动化程度，以便于更好的控制钻井塔和液压系统，这样既能够节省精力与时间，显著的降低工程的劳动强度，还能够提高安装和施工的安全性和可靠性；其二，在进行改进设计时，应该提高钻井工作的适应性，以便于能够满足所有角度斜交钻孔的施工要求；其三，安装和拆卸必须方便、灵活，即提高钻机的解体性，地质勘探工作的活动范围非常广，地形条件非常复杂，特别是在山区等交通条件非常差的地区，许多工作都需要由工作人员依靠人力完成，因此为了能够适应复杂、多变的地理环境，这就要求XY—44型岩心钻机易于拆卸，并且设备质量不能太重，以便于进行搬运和安装。

3.2 塔架设计改进

XY—44型岩心钻机采用机械传动方式，属于液压立轴钻机，主要包括四个部分，卷扬机、机架、回转器以及分动箱，同时还设计有动力系统以及液压系统，在进行改装时需要考虑主机平台。回转中心由分箱机和卷扬机组成，并且增设了自动起落的塔架和对应的液压系统。塔架主要包括滑轮组、底座以及主体三个部分，底座主要用以钻机和塔主体的连接，通过提高低端部分的钻井平台与卷扬机的主轴和分动箱铰接在一起，这样能够负载整个塔架部分的重量以及卷扬机工作时的外荷载。塔架主体包括塔上段、塔中段以及塔下段三个部分，塔体整体高度为7.5m，上段高度为2.6m，中段高度为2.5m，下段高度为2.4m，塔横截面为等腰梯形，由上至下按照0.613的比例系数逐渐缩小，五轮组成的滑轮组构成顶部塔架，中央两个双滑轮，前端一个单滑轮，根据工作实际要求对卷扬机进行调整，由液压系统进行框架起伏的控制，上升与下降在几秒内完成。采用类比的方式选择搭架主体结构材料以及截面尺寸，同时还应该具有机械性能稳定性证明，特别需要注意钻机机架与塔底座、机架自身的连接强度，当竖起塔架后，为了保证塔架的整体稳定性，则需要增加两个额外的辅助支持他，采用球铰链的连接方式，保证受力均匀。XY—44型岩心钻机轴承设计时需要考虑机身承重能力，通过对机架壁的厚度进行增加，能够有效的提高其抗变形和损坏的能力。塔底座是塔架的重要组成部分，连接好塔架的下方与底座的上方后，如果塔的形状存在误差，将会对安装质量产生不良影响。在进行上端面焊接施工时应该采用正确的施工方式，为了防止出现大的变形，则应该先从左侧立板的上端，采用点焊的方式进行焊接。在进行右侧立板焊接时，应该根据钻探现场的实际状况，回转圆环在旋转钻机分动箱上的进行安装，随着左侧立板点焊施工和卷扬机、上端表面一起安装在底座上，采用水平尺准确的找到正上端面，为了保证左右立板能够准确的安装，右侧立板的安装也应该采用点焊的方式，这样能够有效的降低几何公差。卸下塔底座之后进行焊接，在焊接时必须采用有效的技术措施，避免在焊接时出现变形的问题。

3.3 改进后的应用效果

通过设计改进后，XY—44型岩心钻机的应用效果表现为：钻机液压系统灵敏性好、稳定性高；机架升降灵活；重量降低，最重的部分小于270kg（上段塔架），显著降低劳动强度，便于安装和拆卸。

4 结束语

综上所述，随着钻探行业的快速发展，对钻机性能的要求不断的提高，这就要求对钻机进行设计改进，XY—44型岩心钻机作为钻探行业应用最为广泛的钻机之一，为了能够满足不同现场的实际要求，则应该对XY—44型岩心钻机的特点进行分析，然后对XY—44型岩心钻机进行设计改进，不断的提高XY—44型岩心钻机的性能和适用范围，更好的满足钻探行业发展的实际需求。

[1]龙德康.XY-44型岩心钻机的设计改进和应用 [J].工程技术，2014，（8）：185-186.

[2]戴圣海，彭儒金，邱 华等.XY-44AT型塔机一体钻机的研制与应用 [J].探矿工程（岩土钻掘工程），2015，42（4）：37-39.

[3]杨宏伟.立轴式岩心钻机配A型钻塔的技术探讨 [J].探矿工程 (岩土钻掘工程)，2012,39（5）：49-52.

XY-44型岩心钻机特点概述及设计改进分析

■陈全意

P62[文献码]B

1000-405X（2016）-10-319-1