第二节、牙轮钻机的整体结构组成
钻头钻柱及井口工具
钻头、钻柱及井口工具第一节刮刀钻头 (1)第二节牙轮钻头 (2)第三节金刚石钻头 (9)第四节 PDC 钻头 (12)第五节钻柱及其受力情况 (16)第六节钻柱的损坏及合理使用 (17)第七节井口工具 (19)钻头是破碎岩石形成井眼的主要工具，可根据其结构、功用及原理进行分类，现场常用的钻头有刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头、PDC钻头等。
第一节刮刀钻头刮刀钻头是旋转钻井法中最早使用的钻头，它的结构简单，制造方便，在泥岩、疏松的砂岩、泥质砂岩、页岩等低硬度、高塑性地层中钻进，可得到较高的机械钻速和钻头进尺，并且各油田均能自己设计和制造。
刮刀钻头按刀片的数量不同可分为两翼刮刀钻头、三翼刮刀钻头、四翼刮刀钻头等。
最常用的是三翼刮刀钻头。
由于刮刀钻头需要扭拒大，容易扭断钻具目前已经很少使用。
2、 巴掌第二节牙轮钻头牙轮钻头是石油钻井中使用最广泛的钻头。
这是由于牙轮钻头旋转时具有冲 击、压碎和剪切破碎岩石的作用，牙齿与井底的接触面积小，比压高、工作扭矩 小、工作刃总长度大等。
因而使牙轮钻头能适用于多种性质的岩石，成为使用最 广泛的钻头。
牙轮钻头可按牙轮数目的多少分为单牙轮钻头， 双牙轮钻头、三牙轮钻头和 多牙轮钻头等。
目前普遍使用的是三牙轮钻头。
、三牙轮钻头的结构三牙轮钻头可分为五个部分，即钻头体、巴掌、牙轮、轴承和水眼。
密封喷 射式钻头除上述基本部分外，还有储油补偿系统。
1、钻头体钻头体上部车有丝扣用于连接钻柱，下部带有巴掌。
钻头体上镶装喷嘴。
牙 轮钻头可分为有体式和无体式两类。
钻头体与巴掌分别制造，然后将巴掌焊接在 钻头体下侧的叫做有体式钻头，这种钻头的上部丝扣均为母扣；巴掌与三分之一 钻头体做为一体，然后将三部分合焊在一起的叫做无体式钻头， 无体式钻头均为 公扣。
巴掌与牙轮轴相连，上面有轴颈，用于支承牙轮。
3•牙轮牙轮是一个外面带有牙齿，内腔加工成与轴颈相对应的滚动体跑道 （或滑动 磨擦面）的锥体，分单锥与复锥两种结构，如图 5-5所示。
牙轮钻头金刚石钻头小结
牙轮钻头的结构总体结构：丝扣，牙爪（巴掌），牙轮轴，牙齿，水眼（喷嘴），储油密封补偿系统（作用？）牙轮及牙齿1.牙轮：材料，牙轮类型（单锥、复锥），牙轮上牙齿类型2.牙齿：铣齿和镶齿a)铣齿：i.齿形（楔形），适应不同地层的铣齿的结构参数（齿高、齿宽、齿距）特点;ii.为什么研磨性地层要保径？iii.如何提高齿耐磨性，如何达到保径目的？b)镶齿：i.镶齿钻头的由来（研磨性地层，铣齿不行，镶齿行）;ii.怎么镶齿？iii.镶齿的材料、工艺、性能;iv.齿形（楔形、圆锥形、球形、抛物体形、勺形等）.3.轴承：分类（密封与非密封、滚动与滑动），结构;4.储油润滑密封系统：既能保证轴承得到润滑，又可以有效地防止钻井液进入钻头轴承内，大提高了轴承以及钻头的使用寿命;5.钻头水眼：流道、喷射钻井牙轮钻头工作原理（公转、自转; 冲击压碎、剪切、冲蚀作用）1.公转与自转（绕钻头轴线顺时针旋转、绕牙轮轴线逆时针旋转）2.破岩机理：a)冲击压碎作用纵向振动产生的冲击力与静载压力（钻压）一起使牙齿对地层产生冲击、压碎作用，这种作用是牙轮钻头破碎岩石的主要方式;b)滑动剪切作用剪切作用主要是通过牙轮在井底滚动的同时还产生牙齿对井底的滑动实现的，产生滑动的原因有：超顶、复锥(切向)和移轴（轴向）。
超顶：牙轮锥顶超过钻头轴线，超顶产生滑动，滑动速度随超顶距c的增加面增加;复锥：主锥顶与钻头中心重合，副锥超顶;移轴：牙轮轴线相对于钻头轴线平移一段距离。
c)射流的冲蚀作用由喷嘴喷出的高速射流对井底岩石产生冲蚀作用，辅助破碎岩石。
另外：超顶和复锥产生的切线方向的滑动除可在切线方向与冲击、压碎作用共同破碎岩石外，还可以剪切掉同一齿圈相邻牙齿破碎坑之间的岩石；移轴则在轴向产生滑动和切削地层的作用，它可以剪切掉齿圈间的岩石。
3.牙轮钻头的自洗通过牙轮布置使各牙轮的牙齿齿圈互相啮合，一个牙轮的齿圈之间积存的岩屑由另一个牙轮的齿圈牙齿剔除，这种方式称作牙轮钻头的自洗。
第二章三牙轮钻头的结构及类型
第二章三牙轮钻头的结构及类型第一节三牙轮钻头的结构特点三牙轮钻头是由牙掌、牙轮、轴承、锁紧元件、储油密封装置、喷嘴装置等二十多种零部件组成。
一、牙掌牙掌是牙轮钻头的主要零件。
一只钻头是由三片牙掌组装焊接在一起的。
上部有连接螺纹，以便与钻具连接，下部制成有一定倾斜角度的轴颈，与牙轮内孔组成轴承副。
牙掌上有水孔流道，可以安装储油压力补偿装置。
轴颈承受载荷，需要较高的耐磨性及硬度，同时基体内部又需要有足够的强度及耐冲击韧性。
二、切削结构切削结构包括牙轮和牙齿。
牙轮是一个其上装有（或铣出）牙齿的锥体，分单锥和复锥两种。
单锥由主锥和背锥组成，单锥牙轮在井底的运动为纯滚动，适用于硬地层钻井。
复锥由主锥、副锥和背锥三部分组成，这种牙轮在井底工作时除了滚动外，还能产生滑动，用于较软地层钻井。
牙轮上的牙齿分镶齿和钢齿两种。
镶齿是将牙轮外锥面的齿圈上钻孔，镶装大小形状不同的硬质合金齿；钢齿则直接从牙轮锥体上铣出。
钻头上三个牙轮的各排齿相互啮合，能有效而不重复地全面破碎井底岩石并防止齿糟泥包。
牙齿的形状、大小、数量、长短取决于所钻地层的硬度，地层越软，则牙齿越大、越尖、布置得越少。
反之，地层越硬、则牙齿越小越短、数量越多。
硬质合金齿的硬度和抗磨性比钢齿高，使用寿命比钢齿长，尤其是破碎具有研磨性的硬地层，效果更好。
其适用地层范围广、进尺多、机械钻速多，已在石油钻井中广泛应用。
硬质合金齿的齿形目前常用的有十多种，如球形、尖卵形、圆锥形、楔形、勺形、锥勺形、偏顶勺形、边楔形、平头形等。
根据不同地层、不同岩性的破碎机理不同、各种钻头选用不同形状的齿形。
楔形齿，齿形呈“楔子”状，具有切削、凿击作用。
其齿顶角有60°、65°、70°、75°、90°等，适用于软至中硬地层。
齿顶角越大，适用地层越硬。
近几年这种齿形良好的使用性能越来越受到广大用户的青睐。
球形齿，其顶部是个半圆形球面，耐磨性最好。
牙轮钻机PPT优秀课件
第二节 牙轮钻头的构造
牙轮钻孔方法开始到现在，经过了较长的发展过程，相继 使用过各种类型的牙轮钻头。目前主锥角。
第三节 牙轮钻头运动学及其凿岩原理
工作时，加压机构通过钻杆给钻头施以很高的轴向压力， 牙轮则被牙在孔底上。当回转供风机构使钻具以一定的转速 回转时，钻头上的各个牙轮，既绕钻杆轴线公转，又可以绕 本身轴线自转。
一、牙轮钻头的纵向振动及凿岩原理 1. 纵向振动的产生
事实上牙齿在锥面外是有一定高度的。钻孔时，牙轮绕本 身轴线旋转而滚动，交替地由二个齿着地变为一个齿着地， 如上图所示。
滚柱 滚珠 滑动衬套
装配形式： 各自的作用：
滚 柱
滚 珠滑动衬
套
三牙轮钻头1
三牙轮钻头2
三牙轮钻头3
三牙轮钻头4
三、结构参数 牙轮钻头主要结构参数： 钻头直径D 轴倾角β 孔底角α
牙轮钻头的主要结构参数有：钻头直径、轴倾角、孔底角。
轴倾角、孔底角、牙轮主锥角有如下关系：
900
式中 为孔底角， 为轴倾角，
1.不超顶，不移轴布置
(牙轮锥体的顶点落在钻杆轴线上，称 为不超顶不移轴布置）
由于是不超顶不移轴布置，故牙 轮绕顶点O转动，在轴压力作用 下，牙轮以较大的正压力作用在 牙轮与孔底的接触线上OM上， 钻头转动时，作用在OM线上的 正压力产生足够大的摩擦力，致 使牙轮不产生滑动，即接触线上 任一点没有绝对速度。
当A、B两齿同时着地时，齿圈中心C的位置最低；当B齿 离地变为A齿着地后，齿圈中心逐渐升高，齿圈中心达到最 高位置后，随着牙轮的继续转动又逐渐降低，直至与下一个 齿同时着地。牙轮不停地滚动，齿圈中心则周而复始地运动 在最高位置和最低位置之间。可见，由于牙齿的存在，使牙 轮连同整个钻进部件作纵向振动。
第二节牙轮钻头钻进PPT课件
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第二节 牙轮钻头钻进 一、牙轮钻头钻进的特点及应用 1、特点
(3）轴心载荷均匀分布在碎岩牙轮上，在牙齿与岩石不大 的接触面积上；造成很高的比压，提高了碎岩效果； (4）牙轮沿孔底滚动时，牙齿与岩石的接触传递为瞬时的， 接触时间短，减少了牙齿的磨损，延长牙齿的寿命。 (5）牙齿与岩石接触的时间短，因接触摩擦而产生的热量 少，此热量在牙轮回转一周中可由冲洗介质完全带走，因 此不会因过热而降低牙齿的力学性能。
如果由3组装有牙轮的牙轮爪直接焊接成一体的， 叫无体钻头，直径较小的钻头(311. 15mm以 下)，多为无体式钻头。
工程钻探学课件
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二、牙轮钻头的结构 1、牙轮钻头的组成
2）牙轮爪（巴掌）
牙轮爪上接钻头体，下带牙轮轴（轴颈），无体式钻头的 巴掌在焊成一整体后，然后上端车外螺纹，内有水眼，焊 以喷管或镶装喷嘴。
牙轮的布置方式有 ：
c 超顶、移轴。牙轮轴相对于钻 头径向偏转一个角度，即牙轮轴 线偏移，且主锥有超顶，牙轮产 生轴向滑动。这种布置方式适用 于软及中硬地层的钻头
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二、牙轮钻头的结构 2、牙轮钻头的基本参数 5) 牙轮上牙齿的布置
牙齿的排布应该是钻头每转一转，牙齿应全部破碎孔底岩 石。这里重要的是合理确定牙轮钻头齿圈宽度与齿圈的分 布。常用遮盖系数来表示：
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过程中，轴心从最低到最高，再从最高到最低，反复交替，从而产生
纵向振动。
牙轮钻头在孔底工作时，同时产生上述4种运动的复合运动。牙轮钻头是
靠此复合运动而破碎孔底岩石的。
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三、牙轮钻头的工作原理
螺旋钻机知识点总结
螺旋钻机知识点总结一、螺旋钻机的结构1. 主机部分：螺旋钻机的主机由液压系统、驱动系统、转动机构、涌浆系统等组成。
液压系统主要用于驱动各种液压元件，提供动力支持；驱动系统由发动机、变速箱、传动轴及转动部件组成，用于提供旋挖钻机的动力来源；转动机构是螺旋钻机的核心部分，由减速机、转盘及钻杆等组成，用于实现螺旋钻机的旋转作业；涌浆系统用于把机器在作业过程中产生的灰泥、石屑、泥浆等废渣排出。
2. 配套设备：螺旋钻机的配套设备主要包括钻杆、钻头、防护罩、钻具及其他附件等。
二、螺旋钻机的工作原理1. 旋转钻机利用旋转和推进力将钻头带动沿轴向进入土层作业的设备。
机器通过液压系统提供动力，实现发动机功率经过变速箱后，通过传动轴传递给减速机，再由减速机将功率传达到竖向转动机构上，带动钻杆及钻头旋转，从而实现土层的切削挖掘。
2. 螺旋钻机作业时，机器通过旋挖机构，实现对钻杆及钻头的转动，带动钻头在土层中旋转切削，同时利用机器自重和液压推进机构，对机器进行推力，实现机器在土层中的下压力。
这样，机器可以实现旋转切削和推进作业，完成土层的挖掘。
三、螺旋钻机的使用方法1. 施工前的准备工作：在使用螺旋钻机进行施工前，需要对施工现场进行仔细勘探，确保地质情况符合施工要求，同时对施工现场进行平整和清理，确保施工的安全和顺利进行。
2. 施工操作步骤：首先，需要对螺旋钻机的驱动系统、液压系统等设备进行检查和测试，确保机器的各项功能正常。
然后，根据施工现场的要求选择合适的钻头及钻杆，对螺旋钻机进行装配。
接下来，操作员根据工程要求对螺旋钻机进行调试，确保机器的各项功能正常。
最后，操作员根据施工现场的要求，进行螺旋钻机的操作，完成土层的挖掘作业。
3. 施工后的维护保养：施工完成后，需要对螺旋钻机进行清洁和维护保养。
操作员需要对机器进行仔细清洁，清除机器上的泥浆、石屑等废渣，同时对机器各部位进行检查和维护，及时发现并处理机器的故障和磨损，确保机器的正常使用。
KY-250D牙轮钻机主要技术参数、配置及结构说明
KY-250D⽛轮钻机主要技术参数、配置及结构说明KY-250D⽛轮钻机主要技术参数、配置及结构说明⼀、设备名称：⽛轮钻机⼆、型号：KY-250D三、主要技术规格参数1、孔径：250mm2、孔深：18m（不接杆）3、孔向：垂直4、适应矿岩硬度系数：f＝4～205、轴压：0～370KN6、钻具推进速度：0～2.1m/min7、回转速度：0～88r/min8、额定回转扭矩：9405N·m9、提升速度：0～21m/min10、⾏⾛速度：0～1.0km/h11、爬坡能⼒：12o（21%）12、排渣空压机型号：MZ200II（上海英格索兰）排渣风量：41.5m3/min排渣风压：0.5Mpa13、除尘⽅式：湿式（压⽓喷⽔）14、加压⽅式：油马达加压15、回转电机功率（交流变频）：75KW16、⾏⾛电机功率（交流变频）：75KW17、液压油泵电机：22KW18、电源：3相、6KV19、安装总功率：390KW20、变压器容量：500KV A21、机重：107t22、外形尺⼨（长×宽×⾼）：钻架竖起：12107×6215×26170钻架倒下：26128×6215×7214四、KY-250D技术结构配置及制造⼯艺说明1、⾏⾛机构⾏⾛机构由履带装置、平衡梁、横轴、传动链条及链轮、轴等组成。
由YTSP280S-4 75KW交流变频电机经主传动机构减速器及三级链条传动，驱动履带⾏⾛，履带板节距为370mm，宽为800mm，材质ZGMn13，由⼭西华晋冶⾦机械⼚制造，末级⾏⾛链采⽤节距为140mm的加强型弯板链。
履带架、平衡梁等均采⽤16Mn钢板焊接⽽成，并经振动时效处理与平台三⽀点联接，横轴材质为40Cr，经调质处理。
履带的张紧由⼿动液压缸实现。
⾏⾛电机采⽤⽇本ABB变频器控制，⾏⾛速度在0～1Km/h 范围内⽆级调速。
2、平台平台是安装各种动⼒装置（主传动装置、液压系统、压⽓系统、排渣系统、电⽓系统）以及钻架等⼯作机构的基础，由两条⾼为700mm的变截⾯梁作主梁焊接⽽成。
第五章 牙轮钻机
KY-250B牙轮钻机
构成 ：由钻具、钻架与机架、回转供风机构、加压提 升机构、接卸及存放钻杆机构、起落钻架机构、稳车千斤顶、 行走机构、除尘系统、司机室 和机棚的净化装置、风、水、 电控制系统组成. 书图5-18为KY-250A型牙轮钻机的传动系统示意图。 钻孔时，回转机构→钻具回转→加压机构→封闭链条→ 钻头轴压力→推进钻具→连续凿岩。 空压机→压气→回转供风机构→中空钻杆→钻头的喷 嘴喷向孔底→岩碴从环形空间→孔外。 一、钻具 上钻杆、下钻杆、牙轮钻头组成 钻杆：中空杆件见图5-19 ， 两端有接头。 选择：⑴孔径为220mm，杆外径选180~194mm杆； ⑵ 孔径为250mm， 杆外径选219mm。
1、牙爪 图5-3是一个异 形体，主要部分是各 轴承的轴颈、爪背与 钻杆相连接的螺纹。 轴颈线与钻轴线 的夹角β 叫做轴倾角。 一般为50°～55°， 在爪背与孔壁之间有 1°30′～5°的夹角。 在爪尖外表堆焊一薄 层硬质合金粉，并镶 焊一些平头合金柱。
2、牙轮 牙轮钻头多为柱齿钻头。图5-2 在牙轮的外表面上钻有若干排齿孔，并用冷 压方法将硬质合金柱压入孔内。每一排柱齿都构 成一个齿圈。各齿圈之间都车出一定宽度的沟槽， 即齿槽。牙轮内设有滚柱跑道、滚珠跑道、滑套 和止推块空腔。 为保护牙轮的背锥，防止被孔臂岩石过分磨损， 在背锥上镶嵌有平头硬质合金柱。 布齿方式：P95 画、看图讲解。 柱齿齿痕见图5-4、三个牙轮上的布齿结果。 牙轮的几何形状见图5-5，单锥牙轮，复锥牙轮。
nT
60 d (r / min) 0.95 DtZ
d nt (2100 3160 ) (r / min) DZ
式中: nt—钻杆转速，r/min; t—牙轮与岩石的接触时间,s; d—牙轮大端直径,mm; D—钻头直径,mm; Z—牙轮大端齿圈上的牙齿数。 三、回转功率
牙轮钻头详解
运动速度v 均为v v 的合成，即： v =
gx
bx、 cx
gx
v +v ；V 呈直线分布，它与ba交于m点，m点
bx cx gx
vbx
的合成速度为零，为纯滚动点。而其它位置合
成速度不为零，在滚动的同时产生滑动。
vcx
由此可知：超顶牙轮的牙轮钻头在井底工
作时，牙轮上的牙齿在井底以m点为中心产生
切向扭转滑动。
内排齿
保径齿 修边齿
硬质合金堆焊层
图3.15铣齿的切削结构
图3.16 铣齿的结构
铣齿牙轮钻头特点：
铣齿牙轮钻头的牙齿用金属材料直接加工 成型，齿形、齿宽、齿高可根据地层特性设计加 工，因而在软地层中机械钻速高。
铣齿牙齿材料受到牙轮材料的限制，虽经敷 焊硬质合金层，但其耐磨性仍显不足，在硬、研 磨性强的地层中，使用寿命很低。
辅助破岩
图3.29 水力结构的作用
③喷嘴的结构（图3.28)： 喷嘴又称水眼，为硬质合金材料制成，
内部流道形状多样，可拆卸。
水眼 （喷嘴）
图3.28喷嘴的结构
④喷嘴的数量与尺寸 喷嘴数量和尺寸是由水力学参数优化设计结果确定的。喷嘴
的当量直径可由排量和设计钻头压降计算得到：
∇P
=
0.05ρQ2
A2
③圆锥形齿 锥形有长锥、短锥、单锥、双锥等多种形状，强度高于楔形齿。 锥角60一70°的中等锥形齿用来钻中硬地层，如灰岩、白云岩、砂
岩等。90°锥形及120 °。双锥形齿用来钻研磨性高的坚硬岩石，如 硬砂岩、石英岩、燧石等。 ④球形齿
顶部为半球体，适合高研磨性的坚硬地层，如燧石、石英岩、玄 武岩、花岗岩等，强度和耐磨性均高。
第一节 牙轮钻头
第五章 下井工具
第五章下井工具第一节、钻头一、牙轮钻头1、牙轮钻头的组成三牙轮钻头的结构可分为五个部分，即钻头体、巴掌、牙轮、轴承和水眼。
密封喷射式钻头还有储油补偿系统。
⑴钻头体与巴掌牙轮钻头的钻头体上部车有丝扣与钻具相连下部带有三个巴掌与牙轮的轴颈相连，起支撑牙轮的作用。
钻头体的底端中部镶焊水眼板或安装喷嘴。
⑵牙轮牙轮是一个外面带有牙齿，内腔加工成与轴颈相对应的滚动体跑道（或滑动摩擦面）的锥体，分单锥和复锥两种结构。
单锥牙轮有主锥和背锥组成，适用于硬或研磨性较高的地层；复锥牙轮有主锥、复锥和背锥组成，适用于软或中硬地层。
⑶牙齿牙齿是破岩的主要元件，牙轮钻头的牙齿有铣齿（钢齿）和硬质合金齿（镶齿）两种。
⑷轴承牙轮钻头的轴承是决定钻头寿命的重要因素之一，按结构不同分为滚动轴承和滑动轴承两类。
若使用不当，易出现轴承先期损坏，即轴承先于钻头牙齿及其他部分而报损的现象。
⑸储油密封补偿系统其作用是将轴承内腔与外界的钻井液分开，并在钻头工作时，随时向轴承腔内补充润滑脂，从而改善轴承的工作条件。
2、牙轮钻头的产品系列1）牙轮钻头的直径系列⑴国产钻头的直径系列，共有15种。
江汉常用的有17 1／2″、12 1／4″、9 5／8″、8 1／2″、3 7／8″。
⑵进口钻头尺寸进口钻头直径系列非常复杂，例如美国休斯公司所产钻头从3 3／4″到26″共46种直径系列。
国产牙轮钻头的结构系列三牙轮钻头空气钻井用镶硬合金齿三牙轮钻头2）国产三牙轮钻头产品型号表示法例如：215XHP5表示用于中硬地层、直径为215毫米的镶齿密封滑动喷射式钻头。
3）江钻油用牙轮钻头型号表示法由四部分组成钻头直径代号、钻头系列代号、钻头分类号、钻头附加结构特征代号⑴钻头直径代号：用数字（整数或分数）表示，其数字代表钻头直径英寸数。
⑵钻头系列代号：对于三牙轮钻头，按其轴承及密封结构主要特征分9个标准系列（见表）序号轴承及密封主要结构特征标准系列特殊系列T （特 D（等B（双流别保径）磨损齿）道低喷嘴座）3 滑动轴承金属密封HJHJD HJB4滑动轴承浮动密封HFHFTHFDHFB8 滚动轴承浮动密封GFGFT⑶钻头分类号：由三位数组成，首位数为切削结构类别及地层系列号，第二位数为地层分级号，末位数为钻头结构特征代号。
牙轮钻头
三、牙轮钻头的分类
第二位字码为岩性级别代号，用 数字1-4分别表示第一位数码表示 的钻头所适用的地层中在依次从 软到硬分四个级别。 第三位字码为钻头结构特征代号， 用数字1-9表示，其中1-7表示钻头 轴承及保径特征，8，9留待未来。 第四位字码为钻头附加的结构特 征号，用与前面三种无法表达的 特征。 A一空气冷却 C一中心喷嘴 D一定向钻井 E一加长喷嘴 1 2 3 4 5 7 8 非密封滚动轴承 空气清洗冷却，滚动轴承 滚动轴承，保径。 滚动密封轴承 滚动密封轴承，保径 滑动密封轴承 滑动密封轴承，保径
切削齿的磨损评析 0为新齿，无断齿，无磨损，依次逐渐递增，8为全部磨损，掉 齿，断完。0-8数字呈线性描述切削齿的磨损状况； 磨损特征：如BC-牙轮破裂; 位置：N-顶部齿圈 M -中间齿圈 G -规径齿圈 A -全部齿圈 ； 轴承密封：不密封的轴承（0-8）和轴承密封 E –密封有效 F-密封失效 N-不能顶级 X-金刚石钻头（无轴承）； 规径：（以1in的分数值表示）I-规径无磨损 每1/16in为一个标准； 其他磨损参照磨损特征 起钻原因 如BHA-更换钻具组合；
G一附加保径/钻头 体保护 J一喷嘴偏射 R一加强焊缝 S一标准铣齿
X一楔形镶齿 R一圆锥形镶齿 Z一其他形状镶齿
四、牙轮钻头的合理使用 牙轮钻头的合理使用
（1）牙轮钻头的选型和使用原则 ） 地层的软硬程度和研磨性； ① 地层的软硬程度和研磨性； 钻进井段的深浅； ② 钻进井段的深浅； 易斜地层； ③ 易斜地层； ④ 软硬交错地层 ； （2）使用前的入井检查内容 ） 钻头型号、直径应符合要求； ① 钻头型号、直径应符合要求； 要涂丝扣油）、焊缝应完好； ）、焊缝应完好 ② 丝扣（要涂丝扣油）、焊缝应完好； 牙齿齿圈间不能互咬； ③ 牙齿齿圈间不能互咬； 非密封滚动轴承牙轮转动灵活； ④ 非密封滚动轴承牙轮转动灵活； 安喷嘴，喷嘴尺寸应符合水力设计要求； ⑤ 安喷嘴，喷嘴尺寸应符合水力设计要求； 密封轴承牙轮钻头牙轮不能转动，转动则密封失效； ⑥ 密封轴承牙轮钻头牙轮不能转动，转动则密封失效； 镶齿钻头检查固齿质量，有无松动、碎裂现象； ⑦ 镶齿钻头检查固齿质量，有无松动、碎裂现象；
牙轮钻头工作原理
牙轮钻头工作原理牙轮钻头是一种常用的岩石钻进工具，通常用于石油钻井、地质勘探和矿山开采等领域。
它的工作原理是利用旋转的牙轮结构来实现对岩石的切削和破碎，从而达到钻孔的目的。
本文将详细介绍牙轮钻头的工作原理及其相关知识。
牙轮钻头的结构牙轮钻头通常由钻头主体、牙轮、切削结构和连接部分组成。
钻头主体是整个钻头的核心部分，负责承受旋转和钻进时的冲击力。
牙轮是牙轮钻头的主要工作部件，它由许多齿轮组成，通过旋转来实现对岩石的切削和破碎。
切削结构包括切削齿和切削面，负责实际的岩石切削工作。
连接部分则用于将牙轮钻头与钻杆或钻台连接起来，传递旋转力和冲击力。
牙轮钻头的工作原理牙轮钻头的工作原理可以简单概括为旋转和冲击。
当钻头主体被连接到钻杆或钻台上后，通过钻机或其他设备施加旋转力，使得整个牙轮钻头开始旋转。
同时，钻机或其他设备也会施加冲击力，使得牙轮钻头不断地对岩石进行切削和破碎。
在旋转的过程中，牙轮上的齿轮会不断地与岩石表面接触，通过摩擦和冲击力进行切削。
切削齿和切削面会将岩石表面的物质削除，并将其破碎成小颗粒。
随着旋转的持续进行，牙轮钻头会不断地向岩石深处钻进，形成一个完整的钻孔。
牙轮钻头的工作特点牙轮钻头具有高效、稳定、适应性强等特点。
其高效性主要体现在切削和破碎过程中，能够快速、有效地完成钻孔工作。
稳定性则表现在钻进过程中，牙轮钻头能够保持相对稳定的旋转和冲击状态，避免因为不稳定而导致的钻孔质量下降。
适应性强则意味着牙轮钻头可以适应不同类型的岩石和工况，具有一定的通用性和灵活性。
总结牙轮钻头是一种常用的岩石钻进工具，其工作原理主要是通过旋转和冲击来实现对岩石的切削和破碎。
牙轮钻头具有高效、稳定、适应性强等特点，适用于石油钻井、地质勘探和矿山开采等领域。
对于使用牙轮钻头进行钻孔作业的人员来说，了解其工作原理和特点，可以更好地掌握其使用技巧，提高钻孔效率和质量。
矿用牙轮钻机简介
1、牙轮钻头按其牙轮数目分为单 牙轮、双牙轮、三牙轮和多牙 轮（4～6个牙轮）四种。
2、 按照牙齿的形状，又可分为钢齿 牙轮钻头和硬质合金柱齿牙轮钻 头两种。
三牙轮钻头
3、按牙轮锥体对于钻头中心轴线及孔底工作面的 相对位置分为转轴式（图1a）、扭轴式（图1b） 及移轴式（图1c）等多种 金属矿山基 本用的是转 轴式转轴式 钻头牙轮锥 体的锥顶点 落在钻头的 中心轴线上， 交于A点
机，配以变频调速
2、直流电动机拖动系统
1）电动机-发电机组供电并调速----KY310、
美国60-R
2）可控硅供电并调速-----YZ-35 3）磁放大器供电并调速----国产KY-250；45-R 3、液压马达拖动 液压马达可以实现无级调速，同时具有体积小、 质量轻、承载能力大的特点。如美制M-4、M-5、 GD-35C
d9069436推力向心球面滚子轴承ky310钻机回转减速箱1回转电动机2345齿轮6中空主轴7钻杆连接器8进风接头9风卡头10双列向心球面滚子轴承11推力向心球面滚子轴承12单列圆锥滚子轴承13单列向心短圆柱滚子轴承14调整螺母15弹簧ky250钻机回转减速箱2中空轴的结构型式yz35钻机中空轴结构装配图调心滚子轴承对称球面滚子型推力调心滚子轴承相对于45r早期钻机对空心主轴的滚动轴承大大加强
一个形体复杂的异形体，
组成： 爪尖1、螺纹8、
爪背9、
轴颈2、3、4等；
2、牙轮 一个不完整的复合圆锥体； 在其外表面上钻有若干排 齿孔，用冷压方法将硬质 合金柱压入孔内，每一排 柱齿构成一个齿圈；
钻杆
钻杆有主、副钻杆之分。牙轮钻机的钻杆上接回转小车 ，下接稳杆器。 属易耗件 目前，在我国露天矿山，牙轮钻机选用的钻杆一般 为国标产品。其外径为 2l9—228 mm，内径为研 70—80 mm，钻杆总体长为8．5—8、8 m。
牙轮钻具的特点以及组成部分
⽛轮钻具的特点以及组成部分
⽛轮钻具的特点以及组成部分
实践明，如能合理地确定钻机的钻孔⼯作制度，就能提⾼钻孔速度，延长钻头寿命和降低钻孔成本。
⽛轮钻机的分类⽛轮钻机的种类很多，按⼯作场地的不同，可分为露天矿⽤⽛轮钻机和地下矿⽤⽛轮钻机。
按回转和加压⽅式的不同，⽛轮钻机可分为：底部回转间断加压式（也称卡盘式）、底部回转连续加压式（也称转盘式）和顶部回转连续加压式（也称滑架式）3种基本类型。
⽛轮钻具的特点⽛轮钻机的钻具，主要包括钻杆、⽛轮钻头两部分。
它们是⽛轮钻机实施钻孔的⼯具。
⽛轮钻机在⼯作时，为了扩⼤其钻孔孔径，陶粒砂旋窑或者为了减少来⾃钻具的冲击振动负荷，钻凿出⽐较规整的爆破孔，在⽛轮钻具上还常安装扩孔器、减振器、稳定器等辅助机具，这些都归为钻具部分。
钻杆的上端拧在回转机构的钻杆连接器上，下端和⽛轮钻头连接在⼀起。
由减速器主轴来的压⽓，经空⼼钻杆从钻头喷出吹洗孔底并排出岩碴钻孔时，⽛轮钻机利⽤回转机构带动钻具旋转，并利⽤回转⼩车使其沿钻架上下运动。
通过钻杆，⽔泥机械将加压和回转机构的动⼒传给⽛轮钻头。
在钻孔过程中，随着炮孔的延伸，⽛轮钻头在钻机加压机构带动下不断推进，在孔底实施破岩。
第二节、牙轮钻机的整体结构组成
KY-250A型牙轮钻机
三、 钻架和机架
作用：钻机各种机构和装置的安 装基础。
钻架横截面多为敞口“Π ” 形结构件，4根方钢管组成4个 立柱，前立柱内面上焊有齿条 ，供回转机构提升和加压，外 面为回转机构滚轮滑道。钻架 内有钻杆储存和链条张紧等装 置。
第二节、KY-250A型牙轮钻机主要总成及作用
?提升电动机驱动加速机构快速上升主动链轮顺时针转?加压小车上升?主传动机构主传动机构作用是驱动钻具的提升加压及钻机行走提升与行走由同一台电动机驱动加压有液压马达和直流或交流电动机两种方式各动作间实现安全联锁
第二章、牙轮钻机
第二节、牙轮钻机的整体结构组成 呼伦贝尔学院工程技术学院 孟爱国
牙轮钻机的工作原理
三 回转供风机构
进风管
变频交流 电机
加压齿轮
减速器
回转减振装置
回转减震器
三 回转供风机构
• 回转减速器，均为二级齿传动，第一轴有悬臂式和简支式 结构，简支式改善了轴的受力和齿轮接触情况，减少故障 。 • 空心主轴上下部推力轴承分别承受提升时的提升力和加压 时轴压力，多轴承的空心主轴增加了径向定心，并承受由 于钻杆的冲击和偏摆引起较大的径向载荷，改善了推力轴 承的受力。 • 交流变频电机通过回转减速机的二级减速驱动钻具回转传 动的回转减速器，两个二轴齿对称地与空心主轴齿轮啮合 ，加强了空心主轴的径向稳定和受力状况。
上接头
下接头
一、钻具
1、稳杆器
• 作用：稳杆器是牙轮钻进时防止钻杆及钻头摆动、炮孔歪斜 、保护钻机工作构件少出故障和延长钻头寿命的有效工具。 国内穿孔实践表明，牙轮钻进必须配备稳杆器。 稳杆器有两种形式：辐条式及滚轮式。
• ⑴辐条式稳杆器由四根用耐磨材料做成辐条焊在稳杆器上。 有时在辐条上镶有硬质合金柱齿。辐条式稳杆器适用于岩石 普氏坚固性系数f＜16的中等磨蚀性的矿岩。不宜用于钻凿倾 斜炮孔。
牙轮钻机介绍范文
牙轮钻机介绍范文牙轮钻机（Pawl Drill Machine）是一种用途广泛的机械设备，主要用于金属材料的钻孔和螺纹加工。
它结构简单，操作方便，适用于各种规格的工件加工。
下面，我将为大家详细介绍一下牙轮钻机的结构、原理、使用方法以及主要应用领域。
一、结构：牙轮钻机由底座、主轴、拉簧、牙轮、前后支架、手柄等组成。
底座是整个钻机的支撑部分，牙轮通过主轴与底座相连接，拉簧起到支撑牙轮的作用，前后支架用于固定工件，手柄则是控制钻机的开关。
二、原理：牙轮钻机主要依靠牙轮的传动原理实现钻孔和螺纹加工。
当手柄拉上时，牙轮与主轴一起旋转，然后通过拉簧的支撑作用，选择合适的齿轮比例，使得主轴的旋转速度可以与工件的加工要求相匹配。
当工件置于前后支架上，通过手柄的操作，打开电机，使得主轴带动钻头切削工件，完成钻孔和螺纹加工。
三、使用方法：1.调整牙轮：根据工件的加工要求，选择合适的牙轮齿轮比例，调整到合适的位置。
2.固定工件：将工件置于前后支架上，紧固螺钉，确保工件处于稳定的状态。
3.调整钻头：根据工件的材质和加工要求，选择合适的钻头，并将其安装到主轴上。
4.开关电机：通过手柄操作，打开电机，使得主轴开始旋转。
5.加工工件：将钻头对准工件上的加工位置，并适当加压以保证切削效果和加工质量。
四、主要应用领域：1.金属加工：牙轮钻机在金属材料的钻孔和螺纹加工中具有广泛的应用。
它可以钻孔到各种形状和尺寸的金属工件上，并能够加工出高精度、高质量的螺纹。
2.木工加工：牙轮钻机在木工加工中也有一定的应用。
它可以用于钻孔木材、木板、木制品等各种木质材料，并能够钻孔出各种形状和尺寸的孔洞。
3.建筑领域：牙轮钻机在建筑领域也有一定的应用。
它可以用于钻孔水泥地面、钢筋混凝土等建筑材料，并能够满足建筑施工中的钻孔需求。
总之，牙轮钻机是一种结构简单、操作方便的机械设备，它可以广泛应用于金属加工、木工加工、建筑领域等多个领域。
无论是钻孔还是螺纹加工，牙轮钻机都可以提供高精度、高质量的加工效果。
牙轮钻机工作原理及结构特
牙轮钻机工作原理及结构特征双击自动滚屏发布者：admin 发布时间：2011-11-23 阅读：91次【字体：大中小】一、牙轮钻机的工作原理牙轮钻机钻孔时，依靠加压、回转机构通过钻杆，对牙轮钻头提供足够大的轴压力和回转扭矩，牙轮钻头在岩石上同时钻进和回转，对岩石产生静压力和冲击动压力作用。
牙轮在孔底滚动中连续地挤压、切削冲击破碎岩石；有一定压力和流量流速的压缩空气，经钻杆内腔从钻头喷嘴喷出，将岩渣从孔底沿钻杆和孔壁的环形空间不断地吹至孔外，直至形成所需孔深的钻孔。
二、牙轮钻机的主要结构特征1、钻具牙轮钻机钻具主要有牙轮钻头、钻杆和稳杆器。
1）牙轮钻头。
牙轮钻具工作原理：钻机通过钻杆给钻头施加足够大的轴压力和回转扭矩，牙轮钻头转动时，各牙轮又绕自身轴滚动，滚动的方向与钻头转动方向相反。
牙轮齿在加压滚动过程中，对岩石产生碾压作用；由于牙轮齿以单齿和双齿交替地接触岩石，当单齿着地时牙轮轴心高，而双齿着地时轴心低，如此反复进行，使岩石受到周期性冲击作用；又由于牙轮的超顶、退轴（3个牙轮的锥顶与钻头中心不重合）、移动（3个牙轮的轴线不交于钻头中心线）和牙轮的复锥形状、使牙轮在孔底工作时还产生一定的滑动，对岩石产生切削作用。
因此，牙轮钻头破碎岩石实际上是冲击、碾压和切削的复合作用。
（1）牙轮钻头的分类与基本结构。
牙轮钻头按牙轮的数目分，有单牙轮、双牙轮、三牙轮及多牙轮的钻头。
单牙轮及双牙轮钻头多用于直径小于150mm的软岩钻进。
多牙轮钻头多用于炮孔直径180mm 以上岩心钻进，矿山主要使用三牙轮钻头，三牙轮钻头又可分为压缩空气排渣风冷式及储油密封式两种。
压气排渣风冷式牙轮钻头（简称压气式钻头）是用压缩空气排除岩渣的。
此种钻头使用于露天矿的钻孔作业。
通常钻凿炮孔直径为150～445mm，孔深在20m以下。
压气式钻头由3片牙爪及在其轴颈上通过轴承（滚柱、钢球、滑动衬套）装配3个互相配合的牙轮所组成。
牙爪尾部螺纹与钻杆相连接。
牙轮钻头详解
第六章破岩工具及其破岩机理引言石油钻井使用的破岩工具主要有四类：1.牙轮钻头；2.聚晶金刚石钻头；3.单晶金刚石钻头；4.刮刀钻头。
破岩工具不同，其结构、破岩机理不同。
了解和掌握不同破岩工具的结构及其破岩机理，对于破岩工具的选型、结构优化设计、钻井参数的优化及破岩工具应用等都具有重要意义。
第一节牙轮钻头牙轮钻头是石油钻井工程中应用最为广泛的一种钻头。
具有适应地层广，机械钻速高的特点。
牙轮钻头的分类：按牙齿的固定方式分为：镶齿和铣齿（图3.8)；按轴承类型分为：滚动轴承和滑动轴承（图3.9)；按密封类型分为：橡胶密封和金属密封（图3.10)；按牙轮数量分为：单牙轮钻头、双牙轮钻头和三牙轮钻头（图3.11)。
图3.8镶齿和铣齿牙轮钻头滑动轴承结构滚动轴承结构图3.9滚动轴承和滑动轴承牙轮钻头橡胶密封金属密封图3.10橡胶密封和金属密封三牙轮钻头双牙轮钻头单牙轮钻头图3.11 单牙轮钻头、双牙轮钻头和三牙轮钻头一、牙轮钻头结构一、牙轮钻头的结构图3.12 牙轮钻头结构描述牙轮钻头牙爪（巴掌）牙轮钻头结构可分为以下主要部分描述(图3.12)：①接头：钻头上部车有丝扣，供与钻柱连接用；②牙爪(也称巴掌)：上接壳体，下带牙轮轴(轴颈)；③牙轮与牙齿；④轴承系统；⑤储油密封补偿系统；⑥水力结构：喷嘴数量、尺寸形状、空间结构参数。
一)牙轮及牙齿1.牙轮牙轮是用合金钢经过模锻而制成的锥体(如图3.13) ，牙轮锥面或铣出牙齿（铣齿钻头)，或镶装硬质合金齿(镶齿钻头)，牙轮内部有轴承跑道及台肩，牙轮外锥面具有两种至多种锥度。
单锥牙轮仅由主锥和背锥组成；复锥牙轮由主锥、副锥和背锥组成，有的有两个副锥（图3.14）。
轴承跑道铣齿镶齿位置图3.13 牙轮结构示意牙轮图3.14 牙轮锥面结构形式2.铣齿铣齿牙轮钻头的牙齿是由牙轮毛坯经铣削加工而成的，主要是楔形齿，齿的结构见图3.15，根据齿位置的不同分为保径齿、内排齿和修边齿。
牙轮钻头结构
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ห้องสมุดไป่ตู้
单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 主讲人： 马智勇
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牙 单击此处编辑母版文本样式 轮 第二级 钻 第三级 头 结 第四级 构 第五级 描 述
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牙轮钻头外部描述 • 单击此处编辑母版文本样式 • 第二级 • 第三级 • 第四级 • 第五级
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渤海钻探第四工程分公司 单击此处编辑母版标题样式 牙轮钻头牙爪（巴掌） • 单击此处编辑母版文本样式
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牙轮钻头结构
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牙轮钻头结构 • 单击此处编辑母版文本样式 ①接头：上部车用丝扣与钻柱连接 • 第二级 ②牙爪(巴掌)：上接壳体，下带牙轮轴(轴颈) • 第三级 ③水力结构：喷嘴数量、形状、结构参数 • 第四级 ④轴承系统 • 第五级 ⑤储油密封补偿系统 ⑥牙轮与牙齿
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• （3）可减少了加减速过程对钻机带来的冲击;
• （4） PLC和变频器控制功能集合，可方便实现断链保护、低空气压 力保护、卸杠功能，行走下坡防下滑功能; • (5)采用矢量变频调速系统，具有启动转矩高、电机控制平稳、调速 宽度大、制动定位准确，适合牙轮钻机运用,比原电机节电20％～25
％左右;
ABB变频器（瑞士）
一、钻具（主要有牙轮钻头、钻杆和稳杆器 ） 1、钻具由上钻杆、下钻杆、压轮钻头组成。钻干
是由无缝钢管和两端的街头焊接而成的中空杆件。 2、下钻杆的下端圆锥管螺纹与钻头相联接，上端的圆 锥管螺纹与上钻杆或回转供风机构的回转接头相联接 ; 3、为了保证排碴风速，应适当选择钻杆外径。通常当 钻孔直径220mm时，采用外径为180mm或194mm的钻杆， 而钻直径250mm孔时，采用外径为2l9mm的钻杆。
• ⑵滚轮式稳杆器上装有3个滚轮。滚轮表面镶有硬质合金柱齿 。由于滚轮摩擦阻力小，故滚轮式稳杆器使用寿命长。适用 于岩石硬度高和磨蚀性强的矿岩。特别适用于斜炮孔钻进。
1、稳杆器
二 钻架和机架
三、回转供风机构
回转供风机构是由回转减振装置、减速器、直流电动机 、进风管等组成。 回转供风机构的作用是驱动钻具回转，并将压气输送给 中空钻杆。 回转机构带动钻具回转，由主传动通过封闭链条——齿 轮齿条实现提升和加压。采用偏心滚轮装置，使回转机 构沿钻架的运动为无间隙滚动，且使齿轮与钻架齿条正 常啮合。 回转机构与钻杆连接采用钻杆连接器。现多采用减震器， 可以吸收钻孔时钻杆的轴向和径向振动，使钻机工作平 衡，提高钻头寿命。
• 六、行走机构 1、作用：行走机构完成钻机远距离行走和转换孔位，由 主传动机构减速后，通过三级链条传动驱动履带行走； • 2、动作：⑴钻机直行和拐弯； • ⑵通过控制左右气胎离合器完成。 • 行走机构与主平台的连接是通过刚性后轴上两点及均衡梁 上一点铰接，成为三点铰接式连接，使钻机在不平地面行 走时钻机上部始终处于水平状态。
KY-250A型牙轮钻机
四、 加压提升机构（主传动机构）
加压、提升、行走
加压提升行走
主动链轮
链条张紧装置的结构及工作原理
• 1、作用：⑴保证两根链条始终保持张紧状态，防止跳链。
• ⑵自动平衡两根链条的张紧力、当链条工作时，弹簧还起到缓 冲和减震的作用。
• 组成：张紧均衡装置由上弹簧、下弹簧、框架、上链轮凹和下链轮巧以及 油缸等组成，框架的一端同油缸活塞杆联接、油缸耳座同钻架铰接在--起; 框架的另一端为自由端。
• 2、工作过程： • ①加压时主动链轮逆时针旋转→紧边在下、松边在上
上弹簧伸出、上张紧轮下移补偿链条的伸长量 下弹簧被压缩至最小、下弹簧处在压缩的最大值
加压
提升
链条张紧装置的结构及工作原理
• ②提升时：
• 主动链轮顺时针旋转→紧边在上、松边在下
上弹簧被压缩 保持链条处在张紧状态 下弹簧被伸张
四、按照回转及加压方式不同分类
• • • • • • • • 1、底部回转间断式加压钻机（小型） 2、顶部回转连续式加压钻机 采用加压小车在滑架上移动 方式：⑴钢丝绳----齿条式 ⑵钢丝绳---液压缸式 ⑶封闭链条---齿条式（KY—310,KY—KY250A,60R） 3、加压机构工作 ①加压：加压电机→减速机构→主动张紧链轮逆时针旋转 →驱动链条张紧→加压小车的大链轮带动同轴小齿轮沿 齿条下降加压（轴压产生）
底盘
拖链轮
斜支撑 平衡梁 张紧弹簧 支重轮 车架 引导论
行走
• 主轴离合器结合→提升 电机驱动→减速器→行 走链轮→行走履带驱动 链轮→牙轮钻机行走。
第三节、牙轮钻机变频调速
交流变频 电动机
AFE变流器
交流变频调速系统简图
第三节、牙轮钻机变频调速
• 牙轮钻机变频调速主要优点
• （1）钻孔进度约提高35％～45％左右; • （2）调速特性大为改善，并有较宽的调速范围，对钻机钻孔定位、 接杆、接钻头等操作带来很大方便;
离合器
减速器
提升行走电机
⑴主传动机构
用于加压和 进给传动 用于行走 和提升
气胎离合器
五、防坠装置⑴
组成： 为了防止因封闭链条断裂而造 成回转小车坠落事故，在KY一250A型钻 机上设置了回转小车防坠装置。在回转 小车一对大链轮的轮毂上，各装一套如 图5-23所示的防坠制动器，作为断链时 回转小车防坠的执行机构。
KY-250A型牙轮钻机
三、 钻架和机架
作用：钻机各种机构和装置的安 装基础。
钻架横截面多为敞口“Π ” 形结构件，4根方钢管组成4个 立柱，前立柱内面上焊有齿条 ，供回转机构提升和加压，外 面为回转机构滚轮滑道。钻架 内有钻杆储存和链条张紧等装 置。
第二节、KY-250A型牙轮
一、钻具
1、稳杆器
• 作用：稳杆器是牙轮钻进时防止钻杆及钻头摆动、炮孔歪斜 、保护钻机工作构件少出故障和延长钻头寿命的有效工具。 国内穿孔实践表明，牙轮钻进必须配备稳杆器。 稳杆器有两种形式：辐条式及滚轮式。
• ⑴辐条式稳杆器由四根用耐磨材料做成辐条焊在稳杆器上。 有时在辐条上镶有硬质合金柱齿。辐条式稳杆器适用于岩石 普氏坚固性系数f＜16的中等磨蚀性的矿岩。不宜用于钻凿倾 斜炮孔。
第二节、牙轮钻机的整体结构组成
二、KY-250A型牙轮钻机主要特点
1、技术特点：KY-250A型牙轮钻机 是在KY-250型牙轮钻机的基础上 改进完善后的新型牙轮钻机。他 能在f=6～20的岩石中钻垂直孔， 孔径为220～250mm，孔深为17m。 适用于大中型露天矿山。
2 、 构造特点：以三牙轮钻头作钻 具，滑架式顶部回转，钻具转速 能无级调节，封闭链条—齿条连 续加压，进给速度能无级调节， 可选用干式或湿式除尘并具有履 带自行式行走机构。
动作：当封闭链条断裂时，链条对张紧 均衡装置的张力同时消失，触动断链信 号开关发出断链信号，使控制防坠制动 器的电磁气阀切断气源。图5-23中的气 缸1由快速排气阀排气，制动器则在缸内 弹簧力的作用下紧急制动，回转小车自 动停止下坠，卡在齿条上。
气缸断气、弹簧制动
钢丝绳加压闸带
第二节、KY-250A型牙轮钻机主要总成及作用
•
试验研究表明，在硬和坚硬而且有研磨性的脆性岩石中， 宜采用球形齿和锥球齿；在软岩中宜采用楔形齿或铣齿。 •
第二节、牙轮钻机的整体结构组成
• 一、KY-250A型牙轮钻机（全电驱 动）组成 • ⑴钻具、钻架与机架； • ⑵回转供风机构； • ⑶加压提升机构； • ⑷接卸及存放钻杆机构、起落钻架 机构； • ⑸稳车千斤顶、行走机构； • ⑹除尘系统； • ⑺司机室和机棚的净化装置以及风 、水、油、电的控制系统等部分组 成。
电 气 自动化
课程小结
• 1、牙轮钻机加压可以是链条、钢丝绳，但是要在齿条上 行走。 • 2、链条、钢丝绳要有张紧装置。
• 3、两根加压线要有自动均衡力来平衡---均衡液压缸。
• 4、为防止加压线断裂事故，行走大轮有自动抱死装置。 • 5、加压、提升、行走靠一个交流变频电动机驱动（离合 器控制）
课间休息
五、封闭链条的均衡作用
• 组成：左、右两个油缸共用一个油路系统， 即两油缸的前腔相通，后腔也相通。在左右 两个框架上各装有上链轮和下链轮，链轮轴 可以沿着框架上的长槽上下滑动。 • 工作过程：在加压或提升中，当一侧链条受 力大于另一侧时，受力大的链条就将这边的 链轮和框架一起抬高，以致顶动油缸活塞， 使油缸上腔的油压升高。于是，通过联通油 路向另侧油缸上腔排油，推动另侧油缸活塞 下移，从而压下另侧的框架，拉紧了原来受 力较小的链条，直到两条链条受力均衡为止 。
三 回转供风机构
进风管
变频交流 电机
加压齿轮
减速器
回转减振装置
回转减震器
三 回转供风机构
• 回转减速器，均为二级齿传动，第一轴有悬臂式和简支式 结构，简支式改善了轴的受力和齿轮接触情况，减少故障 。 • 空心主轴上下部推力轴承分别承受提升时的提升力和加压 时轴压力，多轴承的空心主轴增加了径向定心，并承受由 于钻杆的冲击和偏摆引起较大的径向载荷，改善了推力轴 承的受力。 • 交流变频电机通过回转减速机的二级减速驱动钻具回转传 动的回转减速器，两个二轴齿对称地与空心主轴齿轮啮合 ，加强了空心主轴的径向稳定和受力状况。
钢丝绳加压
第二节、KY-250A型牙轮钻机主要总成及作用
• ②提升钻具 • 加压电动机离合： • 提升电动机驱动→加速机构快速上升→主动链轮顺时针转 • →加压小车上升→
• 主传动机构 主传动机构作用是驱动钻具的提升-加压及钻机行走，提 升与行走由同一台电动机驱动，加压有液压马达和直流或 交流电动机两种方式，各动作间实现安全联锁。
第二章、牙轮钻机
第二节、牙轮钻机的整体结构组成 呼伦贝尔学院工程技术学院 孟爱国
牙轮钻机的工作原理
牙轮钻机钻孔时，依靠加压、回转机构通过钻杆，对牙 轮钻头提供足够大的轴压力和回转扭矩，牙轮钻头在岩石 上同时钻进和回转，对岩石产生静压力和冲击动压力作用 。 • 牙轮在孔底滚动中连续地挤压、刮削冲击破碎岩石；有 一定压力和流量流速的压缩空气，经钻杆内腔从钻头喷嘴 喷出，将岩渣从孔底沿钻杆和孔壁的环形空间不断地吹至 孔外，直至形成所需孔深的钻孔。