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导致钨钢钻头折断的主要原因分析

发布时间:2018/9/11 11:39:24   点击次数:949次

  导致钨钢钻头折断的主要原因分析
  钨钢钻头是一种工具,用于在石头中或在其他石工材料中钻孔,或用于钻爆炸孔。钨钢钻头是怎么样工作的呢?挖坑作业时,钻头绕立轴旋转,同时作轴向移动。土壤在钻头的扭矩和轴向力作用下被切削,在工作叶片的挤压和离心力作用下被破坏并捣松碎,形成土流压向坑壁,同时沿页面升运到地表。当土流运动到无坑壁阻挡处时,由于离心力作用碎土被抛到坑的周围,完成整个挖坑过程。
  钨钢钻头是通过其相对固定轴线的旋转切削以钻削工件的圆孔的工具。钨钢钻头的直径受孔径的限制,螺旋槽使钻芯更细,钻头刚度低;仅有两条棱带导向,孔的轴线容易偏斜;横刃使定心困难,轴向抗力增大,钻头容易摆动。因此,钻出孔的形位误差较大。钨钢钻头的前刀面和后刀面都是曲面,沿主切削刃各点的前角、后角各不相同,横刃的前角达-55°。
  钨钢钻头折断的原因大方向主要是自身原因、操作技术原因和地质原因,总结的具体事项有以下几点:
  一、自身原因导致钨钢钻头折断
  国内生产钨钢钻头的厂家很多,其制作水平参差不齐,质量必定也是存在差别,并且钻探作业实施人员对于钨钢钻头的保养也是影响钨钢钻头使用寿命的关键,因此总结的钨钢钻头折断的原因有:
  (1)岩心管、钻杆等钻具不直,导致其在笔直的钻孔内扭矩大增;
  (2)钨钢钻头材质存在质量问题,特别是材质中存在不溶性杂质和组分不均匀导致的钻具整体刚性和韧性的不均;钻进规程参数不合适如压力过大,钻速过快;
  (3)磨损严重或有裂纹等缺陷,使用后保养不到位,下次使用时检查又不严。
  (4)所用设备的技术状态不好,如:钻机稳定性差,回转器轴承有间隙等;动力机功率不足,超载荷时工作不稳定;往复式水泵送水量和压力不均,冲洗液产生脉动.
  二、操作技术原因导致钨钢钻头折断
  好马配好鞍,再好的钨钢钻头如果钻探操作技术不过硬,很难达到理想的钻进效率并且容易发生钻具折断的情况,操作原因导致钨钢钻头折断主要原因有:
  (1)钻机地基的强度不够以及钻机在基础上安装固定不牢;
  (2)钻孔结构设计不合理,钻杆,岩心管的直径与孔径配合不合理;
  (3)粗径钻具没带稳定接头;使用弯曲的钻杆和岩心管;使用钝的或为正常磨损的钻头(金刚石碎裂,唇部偏磨,钻头椭圆形磨损等);
  (4)钻进规程参数的选择与所钻岩石的性质不适应;盲目的加压和加大钻速;
  (5)钻杆锁接头不同心;钻杆由于制造方面的原因或使用过程中不均匀磨损(特别是在弯曲的钻孔中使用),造成壁厚不均和椭圆度,引起钻杆不同心,回转不平衡;
  (6)主动钻杆弯曲,超长,在立轴中偏心;
  (7)钻孔发生弯曲;
  (8)使用过重的提引水接头和送水管;
  (9)孔底有残留岩心或其它金属物品;
  (10)孔内部清洁;钨钢钻头的钻孔中有严重超径的孔段或者钻进时有吊块,突然卡钻,夹钻,烧钻等。


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