1、121.向鉆頭施加軸向壓力，并隨著鉆孔的不斷加深，而連續送進鉆具，以向鉆頭施加軸向壓力，并隨著鉆孔的不斷加深，而連續送進鉆具，以 實現加、減壓鉆進實現加、減壓鉆進；2. 用于強力起拔鉆具，處理卡、埋、燒鉆事故；用于強力起拔鉆具，處理卡、埋、燒鉆事故；3. 利用給進機構可以懸掛鉆具、提動鉆具及實現快速倒桿；利用給進機構可以懸掛鉆具、提動鉆具及實現快速倒桿；4. 液壓給進機構還可以稱重鉆具和間接反映孔內鉆具的工作情況；液壓給進機構還可以稱重鉆具和間接反映孔內鉆具的工作情況；5. 某些鉆機的給進機構還可以用于升降鉆具。某些鉆機的給進機構還可以用于升降鉆具。1. 能合理地施加鉆頭所需的鉆壓，并能無級調

2、節鉆壓；能合理地施加鉆頭所需的鉆壓，并能無級調節鉆壓；2. 能根據鉆頭的瞬時鉆速，無級地調節給進速度；能根據鉆頭的瞬時鉆速，無級地調節給進速度；3. 要具有一定的超載能力；要具有一定的超載能力；4. 要能及時地反映孔內的鉆進情況；要能及時地反映孔內的鉆進情況；5. 盡可能減少倒桿所用的時間。盡可能減少倒桿所用的時間。3在鉆進過程中，孔底鉆頭所需的鉆壓在鉆進過程中，孔底鉆頭所需的鉆壓C C是由給進機構產生的給進力是由給進機構產生的給進力 和和孔內鉆具的重力孔內鉆具的重力 提供的，其關系如下：提供的，其關系如下：gPQqLPCgqLCPg式中式中 ： 每米鉆桿的重量；每米鉆桿的重量； 孔內鉆具長度

3、；孔內鉆具長度； 孔內沖洗液對鉆具的浮力以及孔壁對鉆桿的阻力孔內沖洗液對鉆具的浮力以及孔壁對鉆桿的阻力 所引起的鉆壓變化系數。所引起的鉆壓變化系數。 1 1 qL鉆進過程中，隨著鉆孔的加深，鉆具重量增大，為保證鉆壓鉆進過程中，隨著鉆孔的加深，鉆具重量增大，為保證鉆壓C C不變，應不不變，應不斷減小給進力斷減小給進力 由公式可知給進力一直可以減小至零。這時為自重鉆進；由公式可知給進力一直可以減小至零。這時為自重鉆進；隨著孔深進一步增加，鉆具重量進一步增大，給進力為負值，及需要減壓隨著孔深進一步增加，鉆具重量進一步增大，給進力為負值，及需要減壓鉆進；因此在鉆進過程中給進力需要不斷的調整。鉆進；因此

4、在鉆進過程中給進力需要不斷的調整。gP4機械式機械式液壓式液壓式手把、手輪給進機構手把、手輪給進機構蝸輪蝸輪-蝸桿給進機構蝸桿給進機構主動鉆桿給進機構主動鉆桿給進機構鏈輪鏈輪-鏈條給進機構鏈條給進機構鋼絲繩加壓給進機構鋼絲繩加壓給進機構差動式給進機構差動式給進機構單油缸給進機構單油缸給進機構雙油缸給進機構雙油缸給進機構單油缸單油缸-鏈條鏈條(鋼絲繩鋼絲繩)給進機構給進機構雙油缸雙油缸-鏈條鏈條(鋼絲繩鋼絲繩)給進機構給進機構油馬達油馬達單鏈條給進機構單鏈條給進機構油馬達油馬達-雙鏈條給進機構雙鏈條給進機構5二、鏈輪二、鏈輪- -鏈條給進機構鏈條給進機構一、手把（手輪）給進機構一、手把（手輪）給

5、進機構6三三 主動鉆桿給進機構主動鉆桿給進機構 用于大口徑水井鉆機、工程鉆機、石油鉆機。它是利用升降系統實現給進機用于大口徑水井鉆機、工程鉆機、石油鉆機。它是利用升降系統實現給進機構的功能。系統的組成見圖。構的功能。系統的組成見圖。是由升降機、鋼絲繩、天車、動滑車、提引器、是由升降機、鋼絲繩、天車、動滑車、提引器、指重表等組成。系統工作原理如下：指重表等組成。系統工作原理如下：加壓鉆進加壓鉆進：用提引器提吊鉆具，利用：用提引器提吊鉆具，利用升降機的下降抱閘控制給進速度。加升降機的下降抱閘控制給進速度。加壓鉆進時，下降抱閘對卷筒的制動程壓鉆進時，下降抱閘對卷筒的制動程度，只要能保持卷筒不自由放松

6、鋼絲度，只要能保持卷筒不自由放松鋼絲繩即可。繩即可。減壓鉆進減壓鉆進：減壓鉆進時，增大下降抱：減壓鉆進時，增大下降抱閘的制動力矩，使提引器產升對鉆具閘的制動力矩，使提引器產升對鉆具一定的拉力，平衡部分鉆具的重量，一定的拉力，平衡部分鉆具的重量，以達到減壓鉆進的目的。提引器平衡以達到減壓鉆進的目的。提引器平衡的鉆具的重量值，可由裝在死繩上的的鉆具的重量值，可由裝在死繩上的指重表來反映。指重表來反映。 從系統圖可以看出，鋼絲繩的拉從系統圖可以看出，鋼絲繩的拉力力P與鉆具重量的關系為：與鉆具重量的關系為： h hm mC CQ Qp p pQ78 1. 系統的組成及工作原理系統的組成及工作原理 該機

7、構該機構主要用于淺孔轉盤式鉆機主要用于淺孔轉盤式鉆機。系統組成見右圖，主要有加壓器、。系統組成見右圖，主要有加壓器、加壓鋼絲繩、導向滑輪、測壓力計等組成。加壓鋼絲繩一端固定在機加壓鋼絲繩、導向滑輪、測壓力計等組成。加壓鋼絲繩一端固定在機架上，另一端繞過加壓水龍頭上的導向滑輪后，固定在加壓器的繩輪架上，另一端繞過加壓水龍頭上的導向滑輪后，固定在加壓器的繩輪上。加壓鉆進時，加壓器的制動器制動加壓器的閘輪，則加壓器的繩上。加壓鉆進時，加壓器的制動器制動加壓器的閘輪，則加壓器的繩輪轉動纏繞鋼絲繩。當鋼絲繩被拉緊時，輪轉動纏繞鋼絲繩。當鋼絲繩被拉緊時，通過導向滑輪向鉆具施加壓力，實現通過導向滑輪向鉆具施

8、加壓力，實現加壓鉆進。通過改變制動器的制動力，加壓鉆進。通過改變制動器的制動力，改變加壓力和給進速度。改變加壓力和給進速度。由系統圖可知，系統產生的給進力為：由系統圖可知，系統產生的給進力為： p p2 2p pg gp,p,pg92. 加壓器的結構與工作原理加壓器的結構與工作原理 加壓加壓器器采用采用3K-H3K-H型型雙雙聯聯行星輪系行星輪系。主要主要由由傳動軸傳動軸、中心齒輪、中心齒輪、雙聯行星齒輪、制圈、繩輪、快速纏繩手輪和兩個內齒圈等組雙聯行星齒輪、制圈、繩輪、快速纏繩手輪和兩個內齒圈等組成。成。 加壓鉆進時，傳動軸帶動中加壓鉆進時，傳動軸帶動中心齒輪心齒輪z1轉動，中心齒輪又驅轉動

9、，中心齒輪又驅動雙聯齒輪轉動。在雙聯齒輪動雙聯齒輪轉動。在雙聯齒輪左側齒輪左側齒輪z3帶動下制圈轉動，帶動下制圈轉動，其右邊齒輪其右邊齒輪z4帶動繩輪轉動，帶動繩輪轉動，纏繞加壓鋼絲繩，實現加壓及纏繞加壓鋼絲繩，實現加壓及給進。調整制動器對制圈的制給進。調整制動器對制圈的制動力矩，改變制圈的轉速，隨動力矩，改變制圈的轉速，隨之也改變了繩輪的速度，即改之也改變了繩輪的速度，即改變了給進速度和給進力。在不變了給進速度和給進力。在不同的工況下，繩輪與制圈的運同的工況下，繩輪與制圈的運動關系，可從下述相對運動原動關系，可從下述相對運動原理方法推出。理方法推出。 101-制圈；制圈；2、4-內齒圈；內齒

10、圈；3埋頭螺釘；埋頭螺釘；5-繩輪；繩輪；6-螺栓；螺栓；7、8-繩頭固定壓板和螺釘；繩頭固定壓板和螺釘；9-墊；墊；10、23、29-螺釘；螺釘；11、28-軸承壓蓋；軸承壓蓋；12-密封圈；密封圈；13、18-擋圈；擋圈；14、24、30-滾動軸承；滾動軸承；15-含油軸承；含油軸承；16-右置盤；右置盤；17-雙聯行星輪軸；雙聯行星輪軸；19-雙聯行星齒輪；雙聯行星齒輪；21-左置盤；左置盤；22-手輪；手輪；25-套軸；套軸；26-墊片；墊片；27-螺栓；螺栓；30、31-圓頭螺釘和蓋。圓頭螺釘和蓋。1123543553ZZZZiHHH 45 H 。 在輪系中加上一個與在輪系中加上一個

11、與 大小相等而方向相反的角度大小相等而方向相反的角度 ，輪系轉化為定軸輪系。在轉化系統中：輪系轉化為定軸輪系。在轉化系統中： H H 133113ZZiHHH 設輪系中的齒輪設輪系中的齒輪z1、z2、z3、z4、 z5的轉動角速度分別的轉動角速度分別為為 、 、 、 、 左右置盤的轉動角速度為左右置盤的轉動角速度為 。1 2 3 （3）（2）45125115ZZZZiHHH（1）1z2z3z4z5z制圈制圈H手輪手輪繩輪繩輪傳動軸傳動軸制動器制動器12(1) 如果將閘輪制動如果將閘輪制動,即即 03 由（由（1）式得：）式得：)1(131ZZH )1(23545ZZZZH 由（由（2）式得：）

12、式得：聯立以上二式，得中心齒輪與繩輪的傳動比：聯立以上二式，得中心齒輪與繩輪的傳動比：43152153252151315ZZZZZZZZZZZZi ( 4 )13(2) 如果繩輪不轉，即如果繩輪不轉，即從（從（3）式得：）式得：從（從（2）式得：）式得：由以上二式可導出繩輪不轉時，中心齒輪與制圈的傳動比：由以上二式可導出繩輪不轉時，中心齒輪與制圈的傳動比：52143153243131513ZZZZZZZZZZZZi )(415211ZZZZH )(435231ZZZZH （5）05 14（3）如果）如果03 05 、由（由（1）、（）、（3）聯立得：）聯立得：43152153252134315

13、2143153215ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ 因因513431521431532iZZZZZZZZZZZZ 315431521532521iZZZZZZZZZZZZ （6）故繩輪與閘輪在二者的轉速均不為零時的傳動比是：故繩輪與閘輪在二者的轉速均不為零時的傳動比是：315351315ii 將上式的角速度用轉速將上式的角速度用轉速n代替得：代替得：（7）（8）315351315ininn15z1z2z5z4z3z6 差動式給進機構分為左旋差動式及右旋差動式。差動式給進機構分為左旋差動式及右旋差動式。其結構基本相同，差別在于立軸上螺紋的旋向。下其結構基本相同，差別在于立軸上螺

14、紋的旋向。下面介紹的是左旋差動式給進機構。面介紹的是左旋差動式給進機構。1. 組成組成 它是有裝在立軸導管上的齒輪它是有裝在立軸導管上的齒輪z3及齒輪及齒輪z4 、 z5、裝在立軸上的帶齒螺母、裝在立軸上的帶齒螺母z6、摩擦盤等組成。、摩擦盤等組成。Z6被軸向限位，只能在被軸向限位，只能在z5的帶動下轉動，而不能軸向的帶動下轉動，而不能軸向位移。位移。2. 工作原理工作原理 鉆進時立軸與導管同步轉動，同時裝鉆進時立軸與導管同步轉動，同時裝在導管上的齒輪在導管上的齒輪z3、通過通過z4、摩擦盤、齒輪摩擦盤、齒輪z5帶動帶帶動帶齒螺母齒螺母z6轉動。通過調節摩擦盤產生的摩擦力矩的轉動。通過調節摩擦

15、盤產生的摩擦力矩的大小，改變帶齒螺母的轉速，可實現倒桿、立軸停大小，改變帶齒螺母的轉速，可實現倒桿、立軸停止軸向位移及加壓鉆進三種工況。止軸向位移及加壓鉆進三種工況。 設立軸的轉速為設立軸的轉速為na，帶齒螺母的轉速為，帶齒螺母的轉速為nb。在。在三種工況下，二者的關系是：三種工況下，二者的關系是：當當 nb na 時時 加壓鉆進加壓鉆進16設立軸的轉速為設立軸的轉速為 ，帶齒螺母的轉速為，帶齒螺母的轉速為 。在三種工況下，二者的關系是：在三種工況下，二者的關系是：當當 時時 加壓鉆進加壓鉆進anbnbnbnbnananan17加壓鉆進時的給進速度可由下式計算：加壓鉆進時的給進速度可由下式計算

16、：16453 ZZZZtnnvabg)( 而而)1(6453 ZZZZtnvagabnZZZZn6453 代入前式得代入前式得由上式可以看出，為保證該機構能實現加壓鉆進，則應滿足下列條件：由上式可以看出，為保證該機構能實現加壓鉆進，則應滿足下列條件：3. 該機構的特點該機構的特點（1）由于結構原因，只適用于淺孔，均質地層；由于結構原因，只適用于淺孔，均質地層；（2）只能用于加壓鉆進；只能用于加壓鉆進；（3）不能準確調節鉆壓；不能準確調節鉆壓；（4）給進速度受立軸轉速的限制。給進速度受立軸轉速的限制。t-立軸螺紋的螺距立軸螺紋的螺距181. 單油缸給進機構單油缸給進機構 圖為美國產圖為美國產HC

17、-150型鉆機的給進機構簡圖。它主要有一個型鉆機的給進機構簡圖。它主要有一個1.8m長的長的油缸組件和給進拖板組成。倒裝的油缸與拖板固定在一起，可沿滑板兩側油缸組件和給進拖板組成。倒裝的油缸與拖板固定在一起，可沿滑板兩側的滑架上下移動。活塞桿為雙層管結構。活塞桿的下端固定裝在滑架下部的滑架上下移動。活塞桿為雙層管結構。活塞桿的下端固定裝在滑架下部的前橫梁上，活塞桿內管為油缸上腔的進油管，外管為下腔的油道。動力的前橫梁上，活塞桿內管為油缸上腔的進油管，外管為下腔的油道。動力頭以開合方式裝在滑板上。頭以開合方式裝在滑板上。給進油缸給進油缸拖板拖板回轉器回轉器鉆架鉆架圖圖1圖圖2前橫梁前橫梁活塞桿內

18、管活塞桿內管活塞桿外管活塞桿外管動力頭動力頭拖板拖板油缸油缸19單油缸給進機構單油缸給進機構20 雙油缸給進機構分為長行程和短行程兩種。雙油缸給進機構分為長行程和短行程兩種。1. 短行程雙油缸給進機構短行程雙油缸給進機構 (1) 組成與結構組成與結構 主要用于立軸式鉆機及用于巖心鉆探的轉盤式主要用于立軸式鉆機及用于巖心鉆探的轉盤式鉆機。例如鉆機。例如XY-4鉆機，它的兩個給進油缸直接裝在鉆機，它的兩個給進油缸直接裝在回轉器的箱體上。兩根活塞桿的上端與給進橫梁連回轉器的箱體上。兩根活塞桿的上端與給進橫梁連接。給進橫梁通過兩盤軸承裝在立軸的上部。為了接。給進橫梁通過兩盤軸承裝在立軸的上部。為了增加

19、機構的穩定性，橫梁上還裝有兩根增加機構的穩定性，橫梁上還裝有兩根導向導向桿。在桿。在靠近操作者一邊的導向桿上，刻有標尺，在鉆進中靠近操作者一邊的導向桿上，刻有標尺，在鉆進中可通過標尺觀察鉆進速度。可通過標尺觀察鉆進速度。(2) 工作原理工作原理加壓鉆進加壓鉆進減壓鉆進減壓鉆進(3) 特點特點 結構緊湊、尺寸小、工作時穩定性好，由于結結構緊湊、尺寸小、工作時穩定性好，由于結構限制，給進行程短，鉆進時需要頻繁倒桿，因此構限制，給進行程短，鉆進時需要頻繁倒桿，因此有些鉆機采用雙卡盤不停車倒桿機構有些鉆機采用雙卡盤不停車倒桿機構。21該回轉器為立軸式雙液壓卡該回轉器為立軸式雙液壓卡盤回轉器，裝有上下兩

20、個卡盤回轉器，裝有上下兩個卡盤，盤，上卡盤為彈簧夾緊液壓上卡盤為彈簧夾緊液壓松開常閉式松開常閉式，下卡盤是液壓下卡盤是液壓夾緊彈簧松開常開式夾緊彈簧松開常開式，正常，正常鉆進時下卡盤常開不工作，鉆進時下卡盤常開不工作，僅在倒桿瞬間夾住鉆桿可替僅在倒桿瞬間夾住鉆桿可替代上卡盤使鉆桿在上卡盤松代上卡盤使鉆桿在上卡盤松開倒桿時繼續旋轉，通過液開倒桿時繼續旋轉，通過液壓系統控制可實現不停車自壓系統控制可實現不停車自動倒桿。動倒桿。 CDCD3 3 型巖心鉆機回轉器的特點型巖心鉆機回轉器的特點22不停車自動倒桿工作原理介紹不停車自動倒桿工作原理介紹232. 長行程雙油缸給進機構長行程雙油缸給進機構 (1

21、) 組成與結構組成與結構 該機構主要用于全液壓動力頭式鉆機。圖示為該機構主要用于全液壓動力頭式鉆機。圖示為XD-600鉆機的給進鉆機的給進機構。它由夾持器座、兩個給進油缸總成、兩根導向管、上橫梁及四根機構。它由夾持器座、兩個給進油缸總成、兩根導向管、上橫梁及四根拉桿組成。兩個油缸及兩根導向管的下端固定定在夾持器座上。夾持器拉桿組成。兩個油缸及兩根導向管的下端固定定在夾持器座上。夾持器座兩側分別有兩條油道，分別通油缸下腔和導向管內孔。油缸和導向管座兩側分別有兩條油道，分別通油缸下腔和導向管內孔。油缸和導向管上端與上橫梁相連。上橫梁內有兩條橫向油道，上端與上橫梁相連。上橫梁內有兩條橫向油道，聯聯通

22、油缸上腔和導向管通油缸上腔和導向管內孔。四根拉桿及活塞桿的上端固定在活動橫梁上。拉桿的下端與回轉內孔。四根拉桿及活塞桿的上端固定在活動橫梁上。拉桿的下端與回轉器的傳動箱相連。回轉器傳動箱又以油缸和導向管為導向。在拉桿的拖器的傳動箱相連。回轉器傳動箱又以油缸和導向管為導向。在拉桿的拖動下上下移動。動下上下移動。 (2) 工作原理工作原理24GJD-1500GJD-1500鉆機并聯雙油缸給進機構鉆機并聯雙油缸給進機構25油缸油缸-鋼繩鋼繩(鏈條鏈條)給進機構給進機構 單油缸單油缸-鋼繩給進機構主要用于移動回轉器式鉆機，按照給進油缸的布鋼繩給進機構主要用于移動回轉器式鉆機，按照給進油缸的布置位置和鋼

23、繩的纏繞方式不同，主要有下列三種：置位置和鋼繩的纏繞方式不同，主要有下列三種：1-定滑輪；定滑輪；2-動力頭托板；動力頭托板；3-活動滑輪架；活動滑輪架；4-給進油缸；給進油缸；5-鋼繩（鏈條）鋼繩（鏈條）262728 液壓馬達液壓馬達-鏈條給進機構有雙鏈條和單鏈條兩種。鏈條給進機構有雙鏈條和單鏈條兩種。 圖圖1所所示為泰美克示為泰美克-1000鉆機的給進機構。采用一臺大轉矩的徑向柱鉆機的給進機構。采用一臺大轉矩的徑向柱塞定量馬達，通過裝在馬達輸出軸上的鏈輪帶動給進鏈條運動，給進鏈塞定量馬達，通過裝在馬達輸出軸上的鏈輪帶動給進鏈條運動，給進鏈條一端與動力頭托板的上端連接，而另一端繞過裝在機架上的上下導向條一端與動力頭托板的上端連接，而另一端繞過裝在機架上的上下導向鏈輪后與拖板的下端連接。通過馬達的正反轉實現加減壓鉆進及升降鉆鏈輪后與拖板的下端連接。通過馬達的正反轉實現加減壓鉆進及升降鉆具。該機構的給進行程為具。該機構的給進行程為6m。鏈條鏈條油馬達油馬達導向架導向架鏈輪鏈輪回轉器回轉器圖圖1圖圖229馬達馬達- -鏈條倍力給進機構鏈條倍力給進機構1