導致鎢鋼鉆頭折斷的主要原因分析
導致鎢鋼鉆頭折斷的主要原因分析
鎢鋼鉆頭是一種工具,用于在石頭中或在其他石工材料中鉆孔,或用于鉆爆炸孔。鎢鋼鉆頭是怎么樣工作的呢?挖坑作業(yè)時,鉆頭繞立軸旋轉(zhuǎn),同時作軸向移動。土壤在鉆頭的扭矩和軸向力作用下被切削,在工作葉片的擠壓和離心力作用下被破壞并搗松碎,形成土流壓向坑壁,同時沿頁面升運到地表。當土流運動到無坑壁阻擋處時,由于離心力作用碎土被拋到坑的周圍,完成整個挖坑過程。
鎢鋼鉆頭是通過其相對固定軸線的旋轉(zhuǎn)切削以鉆削工件的圓孔的工具。鎢鋼鉆頭的直徑受孔徑的限制,螺旋槽使鉆芯更細,鉆頭剛度低;僅有兩條棱帶導向,孔的軸線容易偏斜;橫刃使定心困難,軸向抗力增大,鉆頭容易擺動。因此,鉆出孔的形位誤差較大。鎢鋼鉆頭的前刀面和后刀面都是曲面,沿主切削刃各點的前角、后角各不相同,橫刃的前角達-55°。
鎢鋼鉆頭折斷的原因大方向主要是自身原因、操作技術(shù)原因和地質(zhì)原因,總結(jié)的具體事項有以下幾點:
一、自身原因?qū)е骆u鋼鉆頭折斷
國內(nèi)生產(chǎn)鎢鋼鉆頭的廠家很多,其制作水平參差不齊,質(zhì)量必定也是存在差別,并且鉆探作業(yè)實施人員對于鎢鋼鉆頭的保養(yǎng)也是影響鎢鋼鉆頭使用壽命的關(guān)鍵,因此總結(jié)的鎢鋼鉆頭折斷的原因有:
?。?)巖心管、鉆桿等鉆具不直,導致其在筆直的鉆孔內(nèi)扭矩大增;
?。?)鎢鋼鉆頭材質(zhì)存在質(zhì)量問題,特別是材質(zhì)中存在不溶性雜質(zhì)和組分不均勻?qū)е碌你@具整體剛性和韌性的不均;鉆進規(guī)程參數(shù)不合適如壓力過大,鉆速過快;
?。?)磨損嚴重或有裂紋等缺陷,使用后保養(yǎng)不到位,下次使用時檢查又不嚴。
?。?)所用設備的技術(shù)狀態(tài)不好,如:鉆機穩(wěn)定性差,回轉(zhuǎn)器軸承有間隙等;動力機功率不足,超載荷時工作不穩(wěn)定;往復式水泵送水量和壓力不均,沖洗液產(chǎn)生脈動.
二、操作技術(shù)原因?qū)е骆u鋼鉆頭折斷
好馬配好鞍,再好的鎢鋼鉆頭如果鉆探操作技術(shù)不過硬,很難達到理想的鉆進效率并且容易發(fā)生鉆具折斷的情況,操作原因?qū)е骆u鋼鉆頭折斷主要原因有:
?。?)鉆機地基的強度不夠以及鉆機在基礎上安裝固定不牢;
?。?)鉆孔結(jié)構(gòu)設計不合理,鉆桿,巖心管的直徑與孔徑配合不合理;
?。?)粗徑鉆具沒帶穩(wěn)定接頭;使用彎曲的鉆桿和巖心管;使用鈍的或為正常磨損的鉆頭(金剛石碎裂,唇部偏磨,鉆頭橢圓形磨損等);
?。?)鉆進規(guī)程參數(shù)的選擇與所鉆巖石的性質(zhì)不適應;盲目的加壓和加大鉆速;
?。?)鉆桿鎖接頭不同心;鉆桿由于制造方面的原因或使用過程中不均勻磨損(特別是在彎曲的鉆孔中使用),造成壁厚不均和橢圓度,引起鉆桿不同心,回轉(zhuǎn)不平衡;
(6)主動鉆桿彎曲,超長,在立軸中偏心;
(7)鉆孔發(fā)生彎曲;
?。?)使用過重的提引水接頭和送水管;
?。?)孔底有殘留巖心或其它金屬物品;
?。?0)孔內(nèi)部清潔;鎢鋼鉆頭的鉆孔中有嚴重超徑的孔段或者鉆進時有吊塊,突然卡鉆,夾鉆,燒鉆等。