旋挖钻机“带杆”原因,机锁杆和摩阻杆有什么不同

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旋挖钻机作为钻进成孔设备,其施工作业共有定位、下钻、钻进、提钻、回转、抖土和回位等7个基本动作。在提钻作业中,钻杆将按照从内到外的顺序逐节提升。但是由于各种原因,可能会出现非正常顺序提升收缩的现象。只要任意外节杆先于其内节杆收缩,就证明其与内节杆之间发生了卡滞或接合,这就是所谓的“带杆”。

 

“带杆”虽然发生在钻杆上,但其改进却不止于钻杆本身,其对钻机各个系统部件的破坏作用十分广泛而突出。研究“带杆”产生机理,针对性地进行改进和优化,减少其破坏作用,并努力寻求避免其发生的技术方案,十分必要而紧迫。

“带杆”产生机理 :机锁式钻杆和摩阻式钻杆都可能产生“带杆”,前者概率更高。两者产生机理并不相同。

 

 

1、机锁式钻杆可实现较大的加压力,故通常用于钻进比较坚硬的地层。由于工作原理不同,相对摩阻式钻杆在提升操作时注意解锁,就是提升钻杆前反转钻斗,使加压台接合副脱开。机锁杆解锁可分为完全解锁、部分解锁和未解锁三种状态。

正常操作提升时加压台接合副完全脱开,钻杆由内到外逐节收缩并伴随逐节“点头感”称为完全解锁,这种状态不会产生“带杆”。如果根本没有脱开就提升,钻杆并不收缩而是逐节带动直接升起,没有任何“点头感”,则称为未解锁。未解锁状态作用位置与钻进加压完全相同,区别在于,前者由内杆驱动外杆提升,属于非正常状态;后者则是外杆向下加压驱动内杆,属于正常工作需要。

 

2、摩阻式钻杆通过内、外键条加压面承受动力头驱动扭矩产生的正压力所形成的摩擦阻力来传递加压力,该种钻杆由此而得名。其发生“带杆”的机理是卡滞,不同于上述的机锁式钻杆。这种钻杆为便于通过,其内、外键条之间预留有一定的间隙。钻杆在加压钻进过程中还会有不同程度的磨损和变形,因此键条间隙并非完全均匀整齐,而是存在所谓的“锲形缝”。这给钻杆内部的各种“粒子”提供了进入和卡滞的机会。这些“粒子”包括沙粒、碎石块、毛刺和各种坠落物例如小螺钉螺母、铁片等,广泛浮游于泥浆中,游离在钻杆的内腔和键条间隙。

 

当然,并非所有粒子都会造成卡滞而发生“带杆”。尺寸太大的粒子被“拒之门外”不能进入,尺寸太小的则“畅行无阻”顺利通过,两者都不会造成危害。只有那些接近间隙尺寸的粒子才有可能造成卡滞而引发“带杆”,这些粒子可称为“机会粒子”。另外,这些“机会粒子”还包括钻杆因长期使用,在键条和加压台等位置出现的飞边、毛刺和塌陷等缺陷,如未定期进行清理和打磨,缺陷出现积累效应,同样会引起“带杆”。这种卡滞式“带杆”也有可能发生在机锁式钻杆上,因为两个加压台之间的键条间隙与摩阻式钻杆相似。所以,保持泥浆清洁,定期检查和保养钻杆不但可延长其使用寿命,也可减少“带杆”故障的发生。