小型山地鉆機(jī)的工作原理

1、液壓系統(tǒng)

鉆機(jī)通過液壓變量油泵將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，并通過管路傳遞到兩個(gè)定量液壓馬達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)鉆具的回轉(zhuǎn)、加壓和提升。

2、鉆機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)總成作為鉆機(jī)的動(dòng)力源，通過聯(lián)軸器來驅(qū)動(dòng)液壓油泵工作。

3、井架

井架作為動(dòng)力頭和加壓馬達(dá)的支架及導(dǎo)軌，承受鉆井過程中所產(chǎn)生的軸向力和旋轉(zhuǎn)扭矩。

4、動(dòng)力頭作用和結(jié)構(gòu)

動(dòng)力頭主要是用來驅(qū)動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)，將扭矩經(jīng)鉆桿傳遞至鉆頭，配合釬頭的沖擊和系統(tǒng)加壓力，達(dá)到鉆井目的。動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)如圖四所示。液壓馬達(dá)軸與中 心管通過平鍵連接進(jìn)而驅(qū)動(dòng)鉆具來實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。

5、散熱器

散熱器總成由散熱器、風(fēng)扇和直流電機(jī)等組成。

在鉆機(jī)工作時(shí)液壓系統(tǒng)將產(chǎn)生大量的熱能，通過直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單獨(dú)風(fēng)扇，以吸風(fēng)的形式來冷卻散熱器內(nèi)循環(huán)的液壓油，來液壓系統(tǒng)的正常工作。

6、空壓機(jī)組

空壓機(jī)組由空壓機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)組成。空壓機(jī)主機(jī)的作用是為鉆機(jī)進(jìn)行空氣鉆井和空氣振擊鉆井提供洗井介質(zhì)----壓縮空氣。

7、潛孔沖擊器

潛孔沖擊器是山地鉆機(jī)空氣鉆井的主要鉆具，它是利用壓縮空氣使?jié)摽讻_擊器活塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)釬頭實(shí)現(xiàn)鑿巖鉆井。該鉆具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鑿巖效率高，使用維護(hù)方便。

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鉆機(jī)分類

按鉆井方法分類

（1)沖擊鉆機(jī) 如鋼繩沖擊鉆機(jī)（也稱為頓鉆鉆機(jī)，見圖1-3)、地面發(fā)動(dòng)振動(dòng)鉆機(jī)、電火花鉆井鉆機(jī)。

（2)地面發(fā)動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī) 如轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)（也稱為常規(guī)鉆機(jī)，是目前世界各國(guó)通用的鉆機(jī)）、頂部驅(qū)動(dòng)－動(dòng)力水龍頭鉆機(jī)等。

（3)井下動(dòng)力鉆機(jī)（具）井下動(dòng)力鉆具是指能把鉆井液的能量轉(zhuǎn)化為鉆井破巖動(dòng)力的井底鉆具，如渦輪鉆具、單螺桿鉆具、電動(dòng)鉆具等。由于井下動(dòng)力鉆具（井底馬達(dá)）具有高轉(zhuǎn)速，可以提高機(jī)械鉆速，特別是與PDC鉆頭配合使用將地提高鉆井速度。

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石油鉆機(jī)泥漿泵日常維護(hù)需注意的要點(diǎn)：

1.泥漿泵停止運(yùn)行

如果泥漿泵長(zhǎng)時(shí)間處于不工作的狀態(tài)，泵軸在齒輪重量的影響下向一個(gè)方向受力，泵軸容易被其壓彎。因此，應(yīng)該定期對(duì)泵軸按同一方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。對(duì)于不工作的泥漿泵，必須確保出口閥關(guān)閉嚴(yán)實(shí)，以防管道內(nèi)部介質(zhì)倒流至泵內(nèi)，出現(xiàn)受熱不均或堵塞泵的情況。所以，定期檢查泥漿泵很有必要。

2.對(duì)泥漿泵的拆裝與維修

在拆裝與維修泥漿泵之前，相關(guān)人員必須對(duì)泥漿泵的結(jié)構(gòu)、部件、拆裝順序及方法了如指掌，然后準(zhǔn)備好所需工具。如果有零部件臟、磨損的情況，要進(jìn)行清洗和維修，確保泥漿泵在投入使用時(shí)能夠正常運(yùn)行，對(duì)于磨損嚴(yán)重的部件要及時(shí)更換，并定期對(duì)泥漿泵進(jìn)行檢測(cè)和維修，確保泥漿泵的完整，為提升工作效率和工作質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

世界各大石油公司、各鉆機(jī)制造廠家按照各自的特點(diǎn)，對(duì)石油鉆機(jī)的分類不盡相同。一般來說，可按以下幾種方法對(duì)石油鉆機(jī)進(jìn)行分類。

按驅(qū)動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力來源分類：

（1)轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī) 即用轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)的常規(guī)鉆機(jī)。

（2)井底驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī) 即轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)另外加井底動(dòng)力鉆具所組成的鉆機(jī)。

（3)頂部驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī) 即在轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)上加頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置所組成的鉆機(jī)，它可以完成從井架空間上部直接旋轉(zhuǎn)鉆柱，并沿井架內(nèi)導(dǎo)軌向下送進(jìn)等多種鉆井操作。

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石油鉆機(jī)的分類及其中英文名稱對(duì)照：

按鉆井方法分：

沖擊鉆機(jī) "chopping drill,chuck drill,churn,churn drill,hammer drill"

鋼繩沖擊鉆機(jī)（頓鉆鉆機(jī)） "churn type percussion drill,mail pouch,rope drill,rope system drill(cable rig,cable tool rig,churn drill)"

地面發(fā)動(dòng)振動(dòng)鉆機(jī) land engine vibrodrill

電火花鉆井鉆機(jī) electric spark drilling rig

井底發(fā)動(dòng)鉆機(jī) bottomhole motored drilling rig

井底沖擊振動(dòng)鉆具 bottomhole shock vibration drilling tool

井底旋轉(zhuǎn)鉆具 downhole rotary drilling tool

渦輪鉆具 "hydraulic thrust boring machine,turbine drill,turbine motor, turbodrill, vane borer"

螺桿鉆具 " helicoid hydraulic motor,positive displacement drill,screwdrill"

電動(dòng)鉆具 electric drill,electrodrill

地面發(fā)動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī) land engine rotary drilling rig

轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆機(jī) rotary drilling rig

頂部動(dòng)力水龍頭旋轉(zhuǎn)鉆機(jī) top driven swivel rotary drilling rig

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鉆機(jī)的井架和底座： 

井架和底座用來支撐和安裝各鉆井設(shè)備及工具、提供鉆井操作場(chǎng)所。井架用來安裝天車、懸掛游車、大鉤、水龍頭和鉆具，承受鉆井工作載荷，排放立根；底座（包括鉆臺(tái)底座、機(jī)房底座和鉆井泵底座等，車裝鉆機(jī)的底座就是汽車或拖車底盤）用來安裝動(dòng)力機(jī)組、絞車、轉(zhuǎn)盤、支撐井架，借助轉(zhuǎn)盤懸持鉆具，提供轉(zhuǎn)盤和地面之間的高度空間，以安裝必要的防噴器和便于泥漿循環(huán)。為了鉆機(jī)的安裝、運(yùn)移方便，重型鉆機(jī)多采用整體安裝托運(yùn)底座，即將動(dòng)力、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和絞車等設(shè)備都安裝在一起進(jìn)行托運(yùn)。鉆臺(tái)上要裝井架和轉(zhuǎn)盤以及絞車的一部分或全部，鉆臺(tái)下要能容納井口裝置，所以底座需要一定的高度和面積。

鉆機(jī)的輔助設(shè)備：

成套鉆機(jī)還必須具備供油設(shè)備、供氣設(shè)備、供水設(shè)備、鉆鼠洞設(shè)備、井口防噴設(shè)備、照明設(shè)備、輔助發(fā)電設(shè)備、輔助起重設(shè)備、空氣壓縮設(shè)備以及生活房屋（材料庫(kù)、修班房、值班房等）。在寒冷地區(qū)鉆井時(shí)，還需要配備供暖及保溫設(shè)備。

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