1、巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)第四章沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)第四章沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)第一節(jié)第一節(jié) 概述概述概念概念 沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)是在鉆頭已承受一定靜載荷的沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)是在鉆頭已承受一定靜載荷的基礎(chǔ)上，以縱向沖擊力和回轉(zhuǎn)切削力共同破碎巖基礎(chǔ)上，以縱向沖擊力和回轉(zhuǎn)切削力共同破碎巖石的鉆進(jìn)方法。石的鉆進(jìn)方法。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)按產(chǎn)生沖擊回按產(chǎn)生沖擊回轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)分類轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)分類頂驅(qū)式頂驅(qū)式潛孔式潛孔式在鉆桿頂部用風(fēng)動(dòng)、液動(dòng)或電動(dòng)在鉆桿頂部用風(fēng)動(dòng)、液動(dòng)或電動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)沖擊，并同時(shí)回轉(zhuǎn)鉆桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)沖擊，并同時(shí)回轉(zhuǎn)鉆桿沖擊能通過(guò)鉆桿傳遞，能量利用沖擊能通過(guò)鉆桿傳遞，能量利用率低，鉆進(jìn)孔深受到限制率低，鉆進(jìn)孔深受到限制

2、以液力或氣力驅(qū)動(dòng)靠近孔底的沖以液力或氣力驅(qū)動(dòng)靠近孔底的沖擊器，產(chǎn)生沖擊載荷，同時(shí)由地?fù)羝鳎a(chǎn)生沖擊載荷，同時(shí)由地面機(jī)構(gòu)施加軸向壓力和回轉(zhuǎn)扭矩面機(jī)構(gòu)施加軸向壓力和回轉(zhuǎn)扭矩沖擊能直接傳給鉆頭，能量利用沖擊能直接傳給鉆頭，能量利用率高，可鉆更深的孔，且鉆孔速率高，可鉆更深的孔，且鉆孔速度快度快潛孔式機(jī)構(gòu)比頂驅(qū)式機(jī)構(gòu)的能量利用率高潛孔式機(jī)構(gòu)比頂驅(qū)式機(jī)構(gòu)的能量利用率高巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)頂驅(qū)式頂驅(qū)式潛孔式潛孔式巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué) 回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn) 鉆壓、回轉(zhuǎn)扭矩及沖洗鉆壓、回轉(zhuǎn)扭矩及沖洗液均通過(guò)鉆桿傳遞給鉆頭。液均通過(guò)鉆桿傳遞給鉆頭。 在堅(jiān)硬地層鉆進(jìn)速度較低。在堅(jiān)硬地層鉆進(jìn)速度較低。巖

3、土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)頂驅(qū)式?jīng)_擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)頂驅(qū)式?jīng)_擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn) 沖擊能量從頂部由鉆桿（釬桿）傳遞給鉆頭。該方法較簡(jiǎn)單，但對(duì)鉆桿的損傷較大。巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)潛孔式?jīng)_擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)潛孔式?jīng)_擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn) 沖擊能量直接（或通過(guò)巖心管）作用于鉆頭。該方法沖擊能的損失少，對(duì)鉆桿的損傷少。巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)適用的地層沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)適用的地層 沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)最適用于沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)最適用于粗顆粒的不均質(zhì)巖層粗顆粒的不均質(zhì)巖層，在可鉆，在可鉆性性級(jí)，部分級(jí)，部分級(jí)級(jí)的巖石中，鉆進(jìn)效果尤為突出。近的巖石中，鉆進(jìn)效果尤為突出。近幾年來(lái)，沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)不僅應(yīng)用于硬質(zhì)合金鉆進(jìn)，還應(yīng)用幾年來(lái)，沖擊回轉(zhuǎn)鉆

4、進(jìn)不僅應(yīng)用于硬質(zhì)合金鉆進(jìn)，還應(yīng)用于金剛石鉆進(jìn)及牙輪鉆進(jìn)，所以，它既可鉆進(jìn)較軟的巖層于金剛石鉆進(jìn)及牙輪鉆進(jìn)，所以，它既可鉆進(jìn)較軟的巖層，又可鉆進(jìn)堅(jiān)硬的巖層。沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)應(yīng)用于小口徑金剛，又可鉆進(jìn)堅(jiān)硬的巖層。沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)應(yīng)用于小口徑金剛石鉆進(jìn)，不僅可提高鉆進(jìn)效率和鉆頭壽命，而且還可克服石鉆進(jìn)，不僅可提高鉆進(jìn)效率和鉆頭壽命，而且還可克服裂隙地層的堵心，堅(jiān)硬致密地層的裂隙地層的堵心，堅(jiān)硬致密地層的打滑打滑，及某些地層的，及某些地層的孔斜等問(wèn)題。同時(shí)，在巖土工程的大口徑施工中也有用武孔斜等問(wèn)題。同時(shí)，在巖土工程的大口徑施工中也有用武之地。之地。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)

5、的優(yōu)點(diǎn)1、鉆進(jìn)效率高、鉆進(jìn)效率高 硬質(zhì)合金沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)在硬質(zhì)合金沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)在57級(jí)，部分級(jí)，部分8級(jí)巖石中鉆進(jìn)，比普級(jí)巖石中鉆進(jìn)，比普通硬質(zhì)合金回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)效率高通硬質(zhì)合金回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)效率高50100。 小口徑金剛石沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)在小口徑金剛石沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)在810級(jí)完整巖石中鉆進(jìn)，比普級(jí)完整巖石中鉆進(jìn)，比普通金剛石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法高通金剛石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法高2050。 在致密弱研磨性的在致密弱研磨性的“打滑打滑”地層則可提高地層則可提高50100或更高。或更高。2、鉆孔質(zhì)量好、鉆孔質(zhì)量好 沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法，由于鉆頭破碎巖石的方式不同于回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法，由于鉆頭破碎巖石的方式不同于回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，所以使用的鉆

6、進(jìn)規(guī)程，鉆壓小，轉(zhuǎn)速低，同時(shí)進(jìn)尺又快，故不易，所以使用的鉆進(jìn)規(guī)程，鉆壓小，轉(zhuǎn)速低，同時(shí)進(jìn)尺又快，故不易發(fā)生孔斜。發(fā)生孔斜。巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)3、孔內(nèi)事故少，回次進(jìn)尺長(zhǎng)，純鉆進(jìn)時(shí)間利用率高、孔內(nèi)事故少，回次進(jìn)尺長(zhǎng)，純鉆進(jìn)時(shí)間利用率高 由于在沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中鉆壓小，轉(zhuǎn)速低，沖洗液量大，孔由于在沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中鉆壓小，轉(zhuǎn)速低，沖洗液量大，孔內(nèi)干凈，管材磨損少，從而就大大減少鉆具折斷，燒鉆，埋鉆，內(nèi)干凈，管材磨損少，從而就大大減少鉆具折斷，燒鉆，埋鉆，卡鉆等孔內(nèi)事故。另外，輕微的卡鉆還可以利用沖擊器的震擊卡鉆等孔內(nèi)事故。另外，輕微的卡鉆還可以利用沖擊器的震擊作用自行排除，故純鉆進(jìn)時(shí)間可提高作用自

7、行排除，故純鉆進(jìn)時(shí)間可提高2025%.4、鉆探成本低、鉆探成本低 液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)由于效率高，材料消耗少，純鉆進(jìn)時(shí)間液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)由于效率高，材料消耗少，純鉆進(jìn)時(shí)間利用率高，故鉆探成本可下降利用率高，故鉆探成本可下降1520。巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的核心部件是沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的核心部件是沖擊器（潛孔錘）沖擊器（潛孔錘） 。按驅(qū)動(dòng)介質(zhì)分類按驅(qū)動(dòng)介質(zhì)分類液動(dòng)沖擊器液動(dòng)沖擊器氣動(dòng)沖擊器氣動(dòng)沖擊器機(jī)械作用式?jīng)_擊器機(jī)械作用式?jīng)_擊器油壓沖擊器油壓沖擊器電動(dòng)沖擊器電動(dòng)沖擊器巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué) 液動(dòng)沖擊器液動(dòng)沖擊器以高壓水或泥漿作為驅(qū)動(dòng)介質(zhì)。盡管液以高壓水或泥漿作為驅(qū)動(dòng)介質(zhì)。盡管液動(dòng)

8、沖擊器動(dòng)沖擊器1887年就獲得專利，但實(shí)際到年就獲得專利，但實(shí)際到20世紀(jì)世紀(jì)50年代，年代，前蘇聯(lián)和中國(guó)才開(kāi)始研究并在地質(zhì)鉆探中采用。前蘇聯(lián)和中國(guó)才開(kāi)始研究并在地質(zhì)鉆探中采用。該沖擊器該沖擊器置于巖心管（置于巖心管（34.5m長(zhǎng)）頂部長(zhǎng)）頂部，對(duì)于中硬以上的巖石，對(duì)于中硬以上的巖石，較之單純的回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)具有明顯優(yōu)勢(shì)，并且可與繩索取心和較之單純的回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)具有明顯優(yōu)勢(shì)，并且可與繩索取心和水力反循環(huán)連續(xù)取心相結(jié)合，已廣泛應(yīng)用于地質(zhì)巖心鉆探水力反循環(huán)連續(xù)取心相結(jié)合，已廣泛應(yīng)用于地質(zhì)巖心鉆探、水文水井鉆探、工程施工鉆井、石油鉆井等領(lǐng)域。但由、水文水井鉆探、工程施工鉆井、石油鉆井等領(lǐng)域。但由于其自身于其自

9、身沖擊能較小沖擊能較小，故鉆進(jìn)效果仍低于氣動(dòng)沖擊器。，故鉆進(jìn)效果仍低于氣動(dòng)沖擊器。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué) 氣動(dòng)沖擊器氣動(dòng)沖擊器也稱為風(fēng)動(dòng)潛孔錘，是用壓縮空氣作為驅(qū)也稱為風(fēng)動(dòng)潛孔錘，是用壓縮空氣作為驅(qū)動(dòng)介質(zhì)。動(dòng)介質(zhì)。其沖擊器緊連鉆頭（若取心也可連接一根巖心管其沖擊器緊連鉆頭（若取心也可連接一根巖心管），），由于單次沖擊功大，上返巖屑風(fēng)速高，鉆進(jìn)效率可比由于單次沖擊功大，上返巖屑風(fēng)速高，鉆進(jìn)效率可比液動(dòng)沖擊器高液動(dòng)沖擊器高23倍。近年來(lái)又出現(xiàn)了一些新的進(jìn)展，倍。近年來(lái)又出現(xiàn)了一些新的進(jìn)展，如：用于反循環(huán)連續(xù)取心的貫通式氣動(dòng)沖擊器；用潛孔錘如：用于反循環(huán)連續(xù)取心的貫通式氣動(dòng)沖擊器；用潛孔錘偏

10、心擴(kuò)孔鉆頭進(jìn)行跟管鉆進(jìn)；將偏心擴(kuò)孔鉆頭進(jìn)行跟管鉆進(jìn)；將38個(gè)單體潛孔錘組成個(gè)單體潛孔錘組成集束式潛孔錘用于大口徑鉆進(jìn)；利用潛孔錘解卡、起拔套集束式潛孔錘用于大口徑鉆進(jìn)；利用潛孔錘解卡、起拔套管和用于泡沫鉆進(jìn)等。管和用于泡沫鉆進(jìn)等。 機(jī)械作用式?jīng)_擊器機(jī)械作用式?jīng)_擊器是利用某種機(jī)械運(yùn)動(dòng)，在鉆具回轉(zhuǎn)是利用某種機(jī)械運(yùn)動(dòng)，在鉆具回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生沖錘上下運(yùn)動(dòng)。這些機(jī)構(gòu)可以是電機(jī)，電磁裝置，時(shí)產(chǎn)生沖錘上下運(yùn)動(dòng)。這些機(jī)構(gòu)可以是電機(jī)，電磁裝置，也可以是渦輪或特種機(jī)構(gòu)。也可以是渦輪或特種機(jī)構(gòu)。巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)第二節(jié)第二節(jié) 液動(dòng)沖擊器液動(dòng)沖擊器液動(dòng)沖擊器液動(dòng)沖擊器有閥沖擊器有閥沖擊器無(wú)閥沖擊器無(wú)閥沖擊器正作用

11、沖擊器正作用沖擊器反作用沖擊器反作用沖擊器雙作用沖擊器雙作用沖擊器射流式?jīng)_擊器射流式?jīng)_擊器射吸式?jīng)_擊器射吸式?jīng)_擊器巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)SYZX273液動(dòng)錘液動(dòng)錘 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)Percussive DTH Hammer for Quarrying, underground production drilling, exploration and civil engineering applications.巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)1, DTH bit2, C

12、huck3, Bit Retaining Key4, Spring5, Stud6, Bushing7, Piston8, Inner Cylinder9, Wear Sleeve10, Valve Seat11, Throttle Plug12, Clack Valve13, Valve Chest14, Disc Spring15, Adjustable Spacer16, Check Valve Spring17, Check Valve18, O ring19, Back Adapter巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)Multi Hammer巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)Step Augur

13、 Hammer made by Chang Shin International Co. Ltd., Korea巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)一、正作用沖擊器一、正作用沖擊器 它以液體壓力推動(dòng)沖錘下行進(jìn)行它以液體壓力推動(dòng)沖錘下行進(jìn)行沖擊，而以彈簧力作用恢復(fù)其原位，沖擊，而以彈簧力作用恢復(fù)其原位，故稱之為故稱之為正作用正作用液動(dòng)沖擊器液動(dòng)沖擊器 正作用液動(dòng)沖擊器正作用液動(dòng)沖擊器 1-外殼；外殼； 2-活閥座墊圈；活閥座墊圈； 3-閥簧；閥簧；4-活閥；活閥； 5-沖錘活塞；沖錘活塞； 6-錘簧；錘簧； 7-鐵砧；鐵砧； 8-緩沖墊圈；緩沖墊圈； 9-閥座閥座 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)正作用沖擊

14、器工作原理（分四個(gè)階段）：正作用沖擊器工作原理（分四個(gè)階段）：1、閉閥啟動(dòng)加速運(yùn)行階段：、閉閥啟動(dòng)加速運(yùn)行階段：沖錘活塞沖錘活塞5在錘簧在錘簧6的作用下處于上位的作用下處于上位，其中心孔被活閥，其中心孔被活閥4蓋住，液流瞬間被阻，液壓急劇增高而產(chǎn)生水蓋住，液流瞬間被阻，液壓急劇增高而產(chǎn)生水錘（也稱水擊）效應(yīng)。在液壓作用下，沖錘活塞和活閥一同下行，錘（也稱水擊）效應(yīng)。在液壓作用下，沖錘活塞和活閥一同下行，壓縮閥簧壓縮閥簧3和錘簧和錘簧6；2、自由行程階段：、自由行程階段：當(dāng)活閥下行到一定位置時(shí)，活閥被閥座當(dāng)活閥下行到一定位置時(shí)，活閥被閥座9限制，限制，活閥停止運(yùn)行并與沖錘活塞脫開(kāi)，液流經(jīng)沖錘活塞

15、中心孔而流向孔活閥停止運(yùn)行并與沖錘活塞脫開(kāi)，液流經(jīng)沖錘活塞中心孔而流向孔底，液壓下降，活閥在閥簧作用下返回原位；沖錘活塞在動(dòng)能作用底，液壓下降，活閥在閥簧作用下返回原位；沖錘活塞在動(dòng)能作用下利用慣性繼續(xù)運(yùn)行；下利用慣性繼續(xù)運(yùn)行；3、沖擊階段：、沖擊階段：在沖錘沖程末了，沖錘沖擊鐵砧在沖錘沖程末了，沖錘沖擊鐵砧7，沖擊能量經(jīng)鐵砧，沖擊能量經(jīng)鐵砧-巖心管接頭巖心管接頭-巖心管等傳至鉆頭，巖心管等傳至鉆頭，4、回程階段：、回程階段：沖擊之后，沖錘活塞在錘簧力作用下彈回；再次與沖擊之后，沖錘活塞在錘簧力作用下彈回；再次與活閥接觸，完成一個(gè)沖擊周期。活閥接觸，完成一個(gè)沖擊周期。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工

16、藝學(xué)正作用沖擊器特點(diǎn)正作用沖擊器特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1、沖擊器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟；、沖擊器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟；2、沖錘活塞向下作功時(shí)，可利用高、沖錘活塞向下作功時(shí)，可利用高 壓室中巨大的水錘能量壓室中巨大的水錘能量 ；缺點(diǎn)缺點(diǎn)回動(dòng)彈簧的反作用力將抵消相當(dāng)大的沖擊力。回動(dòng)彈簧的反作用力將抵消相當(dāng)大的沖擊力。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)二、反作用沖擊器二、反作用沖擊器它是利用高壓液流的壓力推動(dòng)沖錘活它是利用高壓液流的壓力推動(dòng)沖錘活塞上行，并壓縮工作彈簧儲(chǔ)存能量，塞上行，并壓縮工作彈簧儲(chǔ)存能量，經(jīng)彈簧釋放能量而作功，推動(dòng)沖錘下經(jīng)彈簧釋放能量而作功，推動(dòng)沖錘下行，產(chǎn)生沖擊。行，產(chǎn)生沖擊。反作用液動(dòng)沖擊器反作

17、用液動(dòng)沖擊器 1-工作彈簧；工作彈簧； 2-外殼；外殼；3-沖錘活塞；沖錘活塞； 4-鐵砧鐵砧 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)反作用沖擊器工作原理反作用沖擊器工作原理（1）高壓液流進(jìn)入沖擊器對(duì)沖錘活塞）高壓液流進(jìn)入沖擊器對(duì)沖錘活塞3產(chǎn)生作用，當(dāng)沖錘活塞上下產(chǎn)生作用，當(dāng)沖錘活塞上下端壓力差超過(guò)工作彈簧端壓力差超過(guò)工作彈簧1的壓縮力和沖錘活塞本身的質(zhì)量時(shí)，迫使的壓縮力和沖錘活塞本身的質(zhì)量時(shí)，迫使沖錘活塞上行，并壓縮工作彈簧儲(chǔ)存能量；與此同時(shí)，鐵砧沖錘活塞上行，并壓縮工作彈簧儲(chǔ)存能量；與此同時(shí)，鐵砧4的水的水路被逐步打開(kāi)，高壓液流開(kāi)始流向孔底，液壓下降，沖錘活塞利用路被逐步打開(kāi)，高壓液流開(kāi)始流向孔底，

18、液壓下降，沖錘活塞利用慣性繼續(xù)上行。慣性繼續(xù)上行。（2）當(dāng)沖錘）當(dāng)沖錘3上行到上死點(diǎn)時(shí)，沖錘下部的液流已暢通地流向孔底上行到上死點(diǎn)時(shí)，沖錘下部的液流已暢通地流向孔底，工作室壓力降低，由于沖錘活塞自身質(zhì)量和工作彈簧釋放儲(chǔ)存能，工作室壓力降低，由于沖錘活塞自身質(zhì)量和工作彈簧釋放儲(chǔ)存能量，便驅(qū)動(dòng)沖錘活塞急速向下運(yùn)動(dòng)而沖擊鐵砧；量，便驅(qū)動(dòng)沖錘活塞急速向下運(yùn)動(dòng)而沖擊鐵砧；（3）產(chǎn)生沖擊作用的同時(shí)，由于沖錘活塞）產(chǎn)生沖擊作用的同時(shí)，由于沖錘活塞3與鐵砧與鐵砧4相接觸而又封相接觸而又封閉了液流通向孔底的通路，液壓開(kāi)始上升，當(dāng)上升到一定值，再次閉了液流通向孔底的通路，液壓開(kāi)始上升，當(dāng)上升到一定值，再次作用于沖

19、錘活塞，使其上行，開(kāi)始第二個(gè)工作周期。作用于沖錘活塞，使其上行，開(kāi)始第二個(gè)工作周期。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)反作用沖擊器特點(diǎn)反作用沖擊器特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1、沖擊器由于被壓縮彈簧釋放出的能、沖擊器由于被壓縮彈簧釋放出的能量與沖錘活塞自重同時(shí)作用，故可獲得量與沖錘活塞自重同時(shí)作用，故可獲得較大的單次沖擊功；較大的單次沖擊功；2、沖擊器內(nèi)部壓力損失小，能量利用、沖擊器內(nèi)部壓力損失小，能量利用率高。率高。3、對(duì)沖洗液的適應(yīng)能力較強(qiáng)。、對(duì)沖洗液的適應(yīng)能力較強(qiáng)。缺點(diǎn)缺點(diǎn)要求有大剛度的彈簧，彈簧的工作壽命短，要求有大剛度的彈簧，彈簧的工作壽命短，只有只有40100小時(shí)。小時(shí)。巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)三

20、、雙作用沖擊器三、雙作用沖擊器沖錘活塞的正沖程和反沖程均沖錘活塞的正沖程和反沖程均由液體壓力推動(dòng)雙作用。由液體壓力推動(dòng)雙作用。整個(gè)結(jié)構(gòu)中彈簧易損件很少（整個(gè)結(jié)構(gòu)中彈簧易損件很少（或者沒(méi)有）。或者沒(méi)有）。雙作用液動(dòng)沖擊器雙作用液動(dòng)沖擊器 1-帶孔的活閥座帶孔的活閥座; 2-活閥活閥; 3-外套外套; 4-支撐座支撐座; 5-導(dǎo)向密封件導(dǎo)向密封件; 6-塔形沖錘活塞塔形沖錘活塞; 7-導(dǎo)向密封件導(dǎo)向密封件; 8-節(jié)流環(huán)節(jié)流環(huán); 9-砧子砧子 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)（1）當(dāng)鉆具到達(dá)孔底時(shí)，由于鉆具自重作用，使活接頭）當(dāng)鉆具到達(dá)孔底時(shí)，由于鉆具自重作用，使活接頭f被壓緊到外套上的被壓緊到外套上的

21、g處，這時(shí)沖擊器內(nèi)壓力工作腔處，這時(shí)沖擊器內(nèi)壓力工作腔d處的液處的液流，分別作用在活閥流，分別作用在活閥2和塔形沖錘活塞和塔形沖錘活塞6上，由于活閥上下上，由于活閥上下兩端的壓差，迫使活閥上移到最上位置；由于沖錘活塞上兩端的壓差，迫使活閥上移到最上位置；由于沖錘活塞上下兩端面積不同而產(chǎn)生壓力差，迫使其也向上移動(dòng)；下兩端面積不同而產(chǎn)生壓力差，迫使其也向上移動(dòng)；（2）當(dāng)沖錘活塞上行到與活閥接合時(shí)，通道）當(dāng)沖錘活塞上行到與活閥接合時(shí)，通道d1被關(guān)閉，被關(guān)閉，沖錘活塞與活閥便一起急速下行，當(dāng)下行沖錘活塞與活閥便一起急速下行，當(dāng)下行h時(shí)，活閥被支時(shí)，活閥被支撐座撐座4限止，沖錘活塞與活閥分離，借助慣性作

22、用繼續(xù)下限止，沖錘活塞與活閥分離，借助慣性作用繼續(xù)下行，下行到行，下行到s時(shí)，沖擊砧子時(shí)，沖擊砧子9；由于沖錘活塞中心通道被打；由于沖錘活塞中心通道被打開(kāi)，液流又恢復(fù)循環(huán)，在液流壓力作用下，活閥急劇上升開(kāi)，液流又恢復(fù)循環(huán)，在液流壓力作用下，活閥急劇上升，沖錘活塞也急劇上行，如此運(yùn)行，周而復(fù)始進(jìn)行。，沖錘活塞也急劇上行，如此運(yùn)行，周而復(fù)始進(jìn)行。 雙作用沖擊器工作原理雙作用沖擊器工作原理巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)1、沖擊器采用差動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式，故必須有既滑動(dòng)又隔壓的、沖擊器采用差動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式，故必須有既滑動(dòng)又隔壓的密封件；密封件；2、為使沖擊器內(nèi)部能形成一個(gè)壓力差，在鐵砧部位設(shè)有、為使沖擊器內(nèi)部能形成

23、一個(gè)壓力差，在鐵砧部位設(shè)有“節(jié)流環(huán)節(jié)流環(huán)”、“下閥下閥”等元件；等元件；3、在與沖錘活塞中間部位和活閥上部對(duì)應(yīng)的外殼處設(shè)有、在與沖錘活塞中間部位和活閥上部對(duì)應(yīng)的外殼處設(shè)有“呼吸道呼吸道”；4、從理論上講，該沖擊器的液流功率恢復(fù)較高。、從理論上講，該沖擊器的液流功率恢復(fù)較高。 雙作用沖擊器特點(diǎn)雙作用沖擊器特點(diǎn)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)四、射流式?jīng)_擊器四、射流式?jīng)_擊器 射流式?jīng)_擊器是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的一種射流式?jīng)_擊器是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的一種采用采用雙穩(wěn)射流元件雙穩(wěn)射流元件作為控制機(jī)構(gòu)的新作為控制機(jī)構(gòu)的新型鉆具。型鉆具。 1-上接頭上接頭; 2-射流元件射流元件; 3-缸體缸體;4-活塞活塞; 5-沖錘沖錘; 6

24、-外缸外缸; 7-砧子砧子;8-花鍵套花鍵套; 9-下接頭下接頭 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)射流的卷吸現(xiàn)象射流的卷吸現(xiàn)象巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)射流的附壁及切換射流的附壁及切換巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)射流元件各部位結(jié)構(gòu)參數(shù)射流元件各部位結(jié)構(gòu)參數(shù)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)射流單側(cè)附壁時(shí)射流元件內(nèi)部流場(chǎng)射流單側(cè)附壁時(shí)射流元件內(nèi)部流場(chǎng)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)射流元件（部分被沖蝕）射流元件（部分被沖蝕）巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)射流式?jīng)_擊器工作原理射流式?jīng)_擊器工作原理1-射流元件射流元件; 2-缸體缸體; 3-活塞活塞; 4-沖錘沖錘; 5-砧子砧子; 6-巖心管巖心管; 7-鉆頭鉆

25、頭; D、F-信號(hào)孔信號(hào)孔; C、E-輸出道輸出道; A、B-放空孔放空孔 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)射流式?jīng)_擊器工作原理射流式?jīng)_擊器工作原理（1）高壓液流從射流元件）高壓液流從射流元件1的噴嘴噴出，產(chǎn)生附壁作用，假如的噴嘴噴出，產(chǎn)生附壁作用，假如先附壁于右側(cè)，高壓液流便由先附壁于右側(cè)，高壓液流便由E輸出，進(jìn)入缸體輸出，進(jìn)入缸體2的上部，推的上部，推動(dòng)活塞動(dòng)活塞3下行。此時(shí)，與活塞連接的沖錘下行。此時(shí)，與活塞連接的沖錘4便沖擊砧子便沖擊砧子5，沖擊，沖擊能量便經(jīng)巖心管傳至鉆頭能量便經(jīng)巖心管傳至鉆頭7上，完成一次沖擊作用。上，完成一次沖擊

26、作用。（2）活塞沖程末了，上缸液壓升高，反饋訊號(hào)回到）活塞沖程末了，上缸液壓升高，反饋訊號(hào)回到F控制孔控制孔，促使射流由，促使射流由E切換到切換到C輸出，液流經(jīng)輸出，液流經(jīng)C進(jìn)入缸體下缸，推動(dòng)進(jìn)入缸體下缸，推動(dòng)活塞上行，做返回動(dòng)作。活塞上行，做返回動(dòng)作。（3）回程末了，反饋訊號(hào)又回到）回程末了，反饋訊號(hào)又回到D，將射流切換到開(kāi)始位置，將射流切換到開(kāi)始位置，液流又從，液流又從E輸出，進(jìn)入上缸，如此往返，實(shí)現(xiàn)沖擊作用。上輸出，進(jìn)入上缸，如此往返，實(shí)現(xiàn)沖擊作用。上、下缸的回水，則通過(guò)、下缸的回水，則通過(guò)E、C輸出道而返到放空孔輸出道而返到放空孔B、A，再經(jīng)，再經(jīng)與放空孔連接的水路及砧子內(nèi)的孔，流入巖

27、心管。與放空孔連接的水路及砧子內(nèi)的孔，流入巖心管。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)射流式?jīng)_擊器特點(diǎn)：射流式?jīng)_擊器特點(diǎn)：1、射流沖擊器除活塞與沖錘外無(wú)其他運(yùn)動(dòng)零件，也無(wú)彈、射流沖擊器除活塞與沖錘外無(wú)其他運(yùn)動(dòng)零件，也無(wú)彈簧、配水活閥等易損零件，因而鉆具工作可靠，使用壽命簧、配水活閥等易損零件，因而鉆具工作可靠，使用壽命較長(zhǎng)；較長(zhǎng)；2、沖錘向下沖擊砧子時(shí)，沒(méi)有自由行程階段和彈簧對(duì)沖、沖錘向下沖擊砧子時(shí)，沒(méi)有自由行程階段和彈簧對(duì)沖擊力的抵消作用，因而沖擊器能量利用率高；擊力的抵消作用，因而沖擊器能量利用率高；3、能適用于高溫高壓條件下的深井作業(yè)、能適用于高溫高壓條件下的深井作業(yè) ；4、鉆進(jìn)中產(chǎn)生的高壓水

28、錘波比閥式小，鉆具工作平穩(wěn)。、鉆進(jìn)中產(chǎn)生的高壓水錘波比閥式小，鉆具工作平穩(wěn)。5、缺點(diǎn)：射流元件內(nèi)部易發(fā)生沖蝕磨損，壽命短。、缺點(diǎn)：射流元件內(nèi)部易發(fā)生沖蝕磨損，壽命短。巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)五、射吸式?jīng)_擊器五、射吸式?jīng)_擊器 該沖擊器系利用高壓液流噴射該沖擊器系利用高壓液流噴射時(shí)的卷吸作用，使活塞沖錘的上下時(shí)的卷吸作用，使活塞沖錘的上下腔產(chǎn)生交變壓力差推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)腔產(chǎn)生交變壓力差推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)。射吸式?jīng)_擊器射吸式?jīng)_擊器 1-噴嘴噴嘴; 2-上腔上腔; 3-沖錘活塞沖錘活塞; 4-閥（活塞套）閥（活塞套）; 5-沖錘沖錘; 6-下腔下腔; 7-砧子砧子 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)啟動(dòng)

29、前，沖擊器的沖錘活塞啟動(dòng)前，沖擊器的沖錘活塞3及活塞套及活塞套4均處于行程下均處于行程下限，液流通道暢通。啟動(dòng)時(shí)，工作液體從噴嘴限，液流通道暢通。啟動(dòng)時(shí)，工作液體從噴嘴1噴出，高噴出，高速射流的卷吸作用將活塞上腔介質(zhì)抽往下腔，上腔迅速降速射流的卷吸作用將活塞上腔介質(zhì)抽往下腔，上腔迅速降壓；進(jìn)入下腔的液流，由于通道擴(kuò)大，流速減慢和砧子壓；進(jìn)入下腔的液流，由于通道擴(kuò)大，流速減慢和砧子7節(jié)流孔的增壓作用，使活塞下腔壓力升高；于是，上、下節(jié)流孔的增壓作用，使活塞下腔壓力升高；于是，上、下腔形成壓差，使沖錘活塞與活塞套同時(shí)上行。由于活塞套腔形成壓差，使沖錘活塞與活塞套同時(shí)上行。由于活塞套的質(zhì)量較輕，運(yùn)動(dòng)

30、速度較快，先抵達(dá)行程上限，隨后沖錘的質(zhì)量較輕，運(yùn)動(dòng)速度較快，先抵達(dá)行程上限，隨后沖錘活塞也抵達(dá)行程上限，至此回程結(jié)束。活塞也抵達(dá)行程上限，至此回程結(jié)束。射吸式?jīng)_擊器工作原理射吸式?jīng)_擊器工作原理巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)沖程時(shí)沖程時(shí),由于沖錘活塞頂部錐體與活塞套下端閉合由于沖錘活塞頂部錐體與活塞套下端閉合,高高速液流被迅速切斷而產(chǎn)生水擊，上腔壓力猛增；與此同時(shí)速液流被迅速切斷而產(chǎn)生水擊，上腔壓力猛增；與此同時(shí)，沖錘活塞下腔壓力急劇下降，故上、下腔間壓力差推動(dòng)，沖錘活塞下腔壓力急劇下降，故上、下腔間壓力差推動(dòng)沖錘活塞和活塞套向下運(yùn)動(dòng)。活塞套抵達(dá)行程下限后，沖沖錘活塞和活塞套向下運(yùn)動(dòng)。活塞套抵達(dá)行

31、程下限后，沖錘活塞因慣性繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，直至沖擊砧子為止。此時(shí)，錘活塞因慣性繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，直至沖擊砧子為止。此時(shí)，通道完全打開(kāi)，液流暢通，活塞套與沖錘活塞又進(jìn)入下一通道完全打開(kāi)，液流暢通，活塞套與沖錘活塞又進(jìn)入下一循環(huán)的回程，如此周而復(fù)始地產(chǎn)生沖擊。循環(huán)的回程，如此周而復(fù)始地產(chǎn)生沖擊。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)射吸式?jīng)_擊器特點(diǎn)射吸式?jīng)_擊器特點(diǎn)1、無(wú)彈簧裝置，運(yùn)動(dòng)部件及易損零件少；、無(wú)彈簧裝置，運(yùn)動(dòng)部件及易損零件少；2、結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，便于操作使用；、結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，便于操作使用；3、液流在腔體內(nèi)暢通性較好；、液流在腔體內(nèi)暢通性較好；4、對(duì)密封性能要求較低；、對(duì)密封性能要求較低；5、適于小口徑鉆進(jìn)；、

32、適于小口徑鉆進(jìn)；巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)第三節(jié)第三節(jié) 風(fēng)動(dòng)潛孔錘風(fēng)動(dòng)潛孔錘一、有閥潛孔錘一、有閥潛孔錘 這類潛孔錘由配氣機(jī)構(gòu)的這類潛孔錘由配氣機(jī)構(gòu)的閥片閥片控制氣體推動(dòng)活塞上、控制氣體推動(dòng)活塞上、下運(yùn)動(dòng)。有閥潛孔錘按排氣方式又分為下運(yùn)動(dòng)。有閥潛孔錘按排氣方式又分為旁側(cè)排氣旁側(cè)排氣和和中心排中心排氣氣兩種，目前使用較多的為中心排氣式。即缸內(nèi)廢氣是從兩種，目前使用較多的為中心排氣式。即缸內(nèi)廢氣是從鉆頭中心孔排出。雖然這種潛孔錘結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工要鉆頭中心孔排出。雖然這種潛孔錘結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工要求較高，但排除巖粉的效果較好，故可降低鉆頭的磨耗和求較高，但排除巖粉的效果較好，故可降低鉆頭的磨耗和

33、提高鉆進(jìn)效率。提高鉆進(jìn)效率。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)J200B型潛孔錘型潛孔錘1-接頭接頭; 2-鋼墊圈鋼墊圈; 3-調(diào)整圈調(diào)整圈; 4-碟簧碟簧; 5-節(jié)流塞節(jié)流塞; 6-閥蓋閥蓋; 7-閥片閥片; 8-閥座閥座; 9-活塞活塞; 10-外殼外殼; 11-內(nèi)缸內(nèi)缸; 12-襯套襯套; 13-柱銷柱銷; 14-彈簧彈簧; 15-卡釬套卡釬套; 16-鋼絲鋼絲; 17-圓鍵圓鍵; 18-密封圈密封圈; 19-止逆塞止逆塞; 20-彈簧彈簧; 21-磨損片磨損片; 22-配氣桿配氣桿; 23-鉆頭鉆頭 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)二、無(wú)閥潛孔錘二、無(wú)閥潛孔錘 該類潛孔錘控制活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的配氣

34、系統(tǒng)布置在活塞該類潛孔錘控制活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的配氣系統(tǒng)布置在活塞或氣缸壁上，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行配氣。其特點(diǎn)是：或氣缸壁上，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行配氣。其特點(diǎn)是：利用壓氣的膨脹功，推動(dòng)活塞繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，從而減少了動(dòng)力利用壓氣的膨脹功，推動(dòng)活塞繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，從而減少了動(dòng)力氣的消耗；取消了復(fù)雜的配氣機(jī)構(gòu)，代之以簡(jiǎn)單的配氣氣氣的消耗；取消了復(fù)雜的配氣機(jī)構(gòu)，代之以簡(jiǎn)單的配氣氣路，氣道路程短，氣壓損失小。該類潛孔錘主要有國(guó)產(chǎn)路，氣道路程短，氣壓損失小。該類潛孔錘主要有國(guó)產(chǎn)W系列和國(guó)外系列和國(guó)外DHD系列。系列。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)W200型無(wú)閥潛孔錘型無(wú)閥潛孔錘 1-上接頭；上接頭； 2-密封圈；密封圈

35、； 3-彈簧；彈簧； 4-止逆塞；止逆塞； 5-墊圈；墊圈；6-密封墊圈；密封墊圈； 7-進(jìn)氣座；進(jìn)氣座； 8-內(nèi)缸；內(nèi)缸； 9-外缸；外缸； 10-節(jié)流塞；節(jié)流塞；11-活塞；活塞； 12-隔套；隔套；13-導(dǎo)向套；導(dǎo)向套； 14-圓鍵；圓鍵； 15-下接頭；下接頭； 16-鉆頭鉆頭 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)工作原理：壓縮空氣經(jīng)上接頭工作原理：壓縮空氣經(jīng)上接頭1、止逆塞、止逆塞4進(jìn)入進(jìn)氣座進(jìn)入進(jìn)氣座7的下腔，然后的下腔，然后氣體分成兩路：一路經(jīng)進(jìn)氣座氣體分成兩路：一路經(jīng)進(jìn)氣座7的中心孔道和節(jié)流塞的中心孔道和節(jié)流塞10進(jìn)入活塞進(jìn)入活塞11和鉆頭和鉆頭16的中心孔道至孔底冷卻鉆頭和清除巖粉；

36、另一路氣體進(jìn)入外缸的中心孔道至孔底冷卻鉆頭和清除巖粉；另一路氣體進(jìn)入外缸9和內(nèi)缸和內(nèi)缸8間的環(huán)形腔，此腔為活塞運(yùn)動(dòng)的進(jìn)氣室，推動(dòng)活塞上下運(yùn)動(dòng)。位于進(jìn)氣間的環(huán)形腔，此腔為活塞運(yùn)動(dòng)的進(jìn)氣室，推動(dòng)活塞上下運(yùn)動(dòng)。位于進(jìn)氣室的氣體，經(jīng)內(nèi)缸上的徑向孔以及活塞上的環(huán)形氣槽進(jìn)入下缸時(shí)，活塞室的氣體，經(jīng)內(nèi)缸上的徑向孔以及活塞上的環(huán)形氣槽進(jìn)入下缸時(shí)，活塞開(kāi)始返程向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞上移關(guān)閉進(jìn)氣氣路時(shí)，活塞靠氣體膨脹運(yùn)行，開(kāi)始返程向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞上移關(guān)閉進(jìn)氣氣路時(shí)，活塞靠氣體膨脹運(yùn)行，當(dāng)下缸與排氣孔路相通時(shí)，活塞靠慣性運(yùn)行，故對(duì)無(wú)閥潛孔錘而言，其當(dāng)下缸與排氣孔路相通時(shí)，活塞靠慣性運(yùn)行，故對(duì)無(wú)閥潛孔錘而言，其返程包括進(jìn)氣

37、、壓縮空氣膨脹、活塞慣性滑行三個(gè)階段。同理，活塞在返程包括進(jìn)氣、壓縮空氣膨脹、活塞慣性滑行三個(gè)階段。同理，活塞在沖程過(guò)程中，首先氣體經(jīng)活塞上的環(huán)形氣槽進(jìn)入上缸，然后，也經(jīng)歷沖沖程過(guò)程中，首先氣體經(jīng)活塞上的環(huán)形氣槽進(jìn)入上缸，然后，也經(jīng)歷沖程進(jìn)氣、壓縮空氣膨脹、活塞慣性滑行三個(gè)階段，完成整個(gè)工作循環(huán)。程進(jìn)氣、壓縮空氣膨脹、活塞慣性滑行三個(gè)階段，完成整個(gè)工作循環(huán)。所不同的是各階段運(yùn)行的長(zhǎng)度不同，沖程要保證有足夠的進(jìn)氣長(zhǎng)度，使所不同的是各階段運(yùn)行的長(zhǎng)度不同，沖程要保證有足夠的進(jìn)氣長(zhǎng)度，使活塞獲得較大的速度，而具有較大的沖擊能。活塞獲得較大的速度，而具有較大的沖擊能。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)第四節(jié)

38、液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)用鉆頭第四節(jié)液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)用鉆頭常用的有硬質(zhì)合金和金剛石鉆頭兩大類。目前在石油鉆井中，常用的有硬質(zhì)合金和金剛石鉆頭兩大類。目前在石油鉆井中，液動(dòng)沖擊器也可使用牙輪鉆頭。液動(dòng)沖擊器也可使用牙輪鉆頭。 一、一、 硬質(zhì)合金鉆頭硬質(zhì)合金鉆頭 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)1、鉆頭鋼體、鉆頭鋼體（1）材質(zhì)）材質(zhì)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭鋼體承受沖擊載荷、軸向靜載荷和回沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭鋼體承受沖擊載荷、軸向靜載荷和回轉(zhuǎn)扭矩，處于很復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)（主要是動(dòng)應(yīng)力）。當(dāng)鉆頭下至轉(zhuǎn)扭矩，處于很復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)（主要是動(dòng)應(yīng)力）。當(dāng)鉆頭下至已經(jīng)縮徑的孔底時(shí)，鉆頭鋼體還要承受強(qiáng)烈的側(cè)壓力。已經(jīng)縮徑的孔底時(shí)，

39、鉆頭鋼體還要承受強(qiáng)烈的側(cè)壓力。因此，對(duì)鋼體材料的性能有如下要求：因此，對(duì)鋼體材料的性能有如下要求： 高的抗擠壓、抗彎、抗扭強(qiáng)度；高的抗擠壓、抗彎、抗扭強(qiáng)度； 高的抗沖擊韌性；高的抗沖擊韌性； 對(duì)焊料有良好的潤(rùn)濕性；對(duì)焊料有良好的潤(rùn)濕性；巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)有足夠的抗壓皺能力；有足夠的抗壓皺能力；能進(jìn)行熱處理。能進(jìn)行熱處理。制造鉆頭體的材料要符合制造鉆頭體的材料要符合GB342382的規(guī)定，可用的規(guī)定，可用DZ40DZ65的無(wú)縫鋼管及一般合金鋼無(wú)縫鋼管。的無(wú)縫鋼管及一般合金鋼無(wú)縫鋼管。（2）壁厚及長(zhǎng)度）壁厚及長(zhǎng)度都比普通回轉(zhuǎn)鉆頭要大。都比普通回轉(zhuǎn)鉆頭要大。增大壁厚：增加合金片在鋼體內(nèi)的接

40、觸面積，增大抗擠壓、增大壁厚：增加合金片在鋼體內(nèi)的接觸面積，增大抗擠壓、抗彎強(qiáng)度，一般抗彎強(qiáng)度，一般1014mm；增加長(zhǎng)度：為了安裝巖心卡簧，方便擰卸和多次使用。增加長(zhǎng)度：為了安裝巖心卡簧，方便擰卸和多次使用。巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)2、硬質(zhì)合金、硬質(zhì)合金要求具有較高的硬度、抗彎強(qiáng)度及抗沖擊強(qiáng)度，一般硬度大要求具有較高的硬度、抗彎強(qiáng)度及抗沖擊強(qiáng)度，一般硬度大于于HRA86，抗彎強(qiáng)度大于，抗彎強(qiáng)度大于140kg/mm2。可根據(jù)巖石特性、鉆頭結(jié)。可根據(jù)巖石特性、鉆頭結(jié)構(gòu)和沖擊器沖擊功大小來(lái)選擇硬質(zhì)合金牌號(hào)。構(gòu)和沖擊器沖擊功大小來(lái)選擇硬質(zhì)合金牌號(hào)。 巖石強(qiáng)度低，沖擊器單次沖擊功小，可選用巖石強(qiáng)度

41、低，沖擊器單次沖擊功小，可選用YG4c，YG6x，YG8等；等；巖石強(qiáng)度高，沖擊器單次沖擊功大，可選用巖石強(qiáng)度高，沖擊器單次沖擊功大，可選用YG11c，YG15等。等。3、焊接質(zhì)量要高、焊接質(zhì)量要高焊縫必須有足夠的強(qiáng)度，以適應(yīng)繁重的工作載荷。焊縫必須有足夠的強(qiáng)度，以適應(yīng)繁重的工作載荷。巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)沖擊回轉(zhuǎn)硬質(zhì)合金鉆頭所采用的硬質(zhì)合金切削具沖擊回轉(zhuǎn)硬質(zhì)合金鉆頭所采用的硬質(zhì)合金切削具巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)我國(guó)常用的取心式硬質(zhì)合金鉆頭有我國(guó)常用的取心式硬質(zhì)合金鉆頭有HCT型、大八角型、大八角型、大八角型、大八角肋骨型、長(zhǎng)方片狀肋骨型、異形鉆頭等。圖示為肋骨型、長(zhǎng)方片狀肋骨型、異

42、形鉆頭等。圖示為HCT型硬質(zhì)合金鉆型硬質(zhì)合金鉆頭，主要參數(shù)如表所列。該鉆頭把柱狀合金垂直鑲焊于鉆頭體上，頭，主要參數(shù)如表所列。該鉆頭把柱狀合金垂直鑲焊于鉆頭體上，采用不對(duì)稱雙面刃（刃角采用不對(duì)稱雙面刃（刃角 95 ，負(fù)前角，負(fù)前角 30 ），液路通道），液路通道斷面較大，有利于鉆頭冷卻和減少背壓。斷面較大，有利于鉆頭冷卻和減少背壓。 圖圖 HCT型硬質(zhì)合金鉆頭結(jié)構(gòu)圖型硬質(zhì)合金鉆頭結(jié)構(gòu)圖 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)表表 HCT型硬質(zhì)合金回轉(zhuǎn)沖擊鉆頭主要參數(shù)型硬質(zhì)合金回轉(zhuǎn)沖擊鉆頭主要參數(shù) 鉆頭型號(hào)鉆頭型號(hào)合金合金(粒粒)水口水口(個(gè)個(gè))硬質(zhì)合金特性硬質(zhì)合金特性外徑外徑(mm)內(nèi)徑內(nèi)徑(mm)底出

43、底出刃刃(mm)鋼體鋼體材料材料型 號(hào)牌 號(hào)沖擊刃角負(fù)前角HCT-56-1HCT-56-2HCT-56-3686686TC108或T110TC107或T107TC208YG6X或YG6TYG6XYG6X95959530303056565639393944445#45#45#巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)二、二、 金剛石鉆頭金剛石鉆頭 液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)用金剛石鉆頭主要是取心孕鑲式鉆頭，常用液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)用金剛石鉆頭主要是取心孕鑲式鉆頭，常用在堅(jiān)硬、在堅(jiān)硬、“打滑打滑”地層中，但一般要用地層中，但一般要用高頻低沖擊功高頻低沖擊功的液動(dòng)沖擊器。的液動(dòng)沖擊器。與常規(guī)金剛石鉆頭相比，沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的金剛石

44、鉆頭在結(jié)構(gòu)上應(yīng)具與常規(guī)金剛石鉆頭相比，沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的金剛石鉆頭在結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有以下特點(diǎn)：有以下特點(diǎn)： (1) 首選人造孕鑲金剛石鉆頭或聚晶體鉆頭；首選人造孕鑲金剛石鉆頭或聚晶體鉆頭； (2) 一般選用高強(qiáng)度的或經(jīng)過(guò)渾圓化和金屬鍍層處理的金剛石；一般選用高強(qiáng)度的或經(jīng)過(guò)渾圓化和金屬鍍層處理的金剛石； (3) 因?yàn)榻饎偸瘑尉У目箾_擊韌性與粒度成反比，故粒度不要太因?yàn)榻饎偸瘑尉У目箾_擊韌性與粒度成反比，故粒度不要太大，可選用大，可選用7080目左右的金剛石，金剛石濃度目左右的金剛石，金剛石濃度75%左右；左右；巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)(4) 要有足夠的胎體強(qiáng)度和硬度，避免受沖擊作用而破要有足夠的胎體

45、強(qiáng)度和硬度，避免受沖擊作用而破裂，一般選用中硬裂，一般選用中硬-硬胎體，唇面形狀以平底形、圓弧硬胎體，唇面形狀以平底形、圓弧形和同心圓尖齒形為好；形和同心圓尖齒形為好；(5) 由于沖洗液量大，為減少?zèng)_洗液流經(jīng)鉆頭時(shí)所產(chǎn)生由于沖洗液量大，為減少?zèng)_洗液流經(jīng)鉆頭時(shí)所產(chǎn)生的阻力，鉆頭的過(guò)水面積應(yīng)增大，除主水口外，可增的阻力，鉆頭的過(guò)水面積應(yīng)增大，除主水口外，可增設(shè)副水口，加長(zhǎng)加深鉆頭鋼體內(nèi)壁水槽，適當(dāng)增大胎設(shè)副水口，加長(zhǎng)加深鉆頭鋼體內(nèi)壁水槽，適當(dāng)增大胎體外徑。體外徑。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)大陸科學(xué)鉆探用孕鑲金剛石鉆頭（二次鑲焊法制造）大陸科學(xué)鉆探用孕鑲金剛石鉆頭（二次鑲焊法制造）巖土鉆鑿工藝學(xué)

46、巖土鉆鑿工藝學(xué)三、風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆頭三、風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆頭可分取心式和全面鉆進(jìn)式兩種，目前后者使用最多。全面鉆進(jìn)用風(fēng)可分取心式和全面鉆進(jìn)式兩種，目前后者使用最多。全面鉆進(jìn)用風(fēng)動(dòng)動(dòng)潛孔錘鉆頭就結(jié)構(gòu)而言，可分為整體式和分體式兩種。根據(jù)碎巖材動(dòng)動(dòng)潛孔錘鉆頭就結(jié)構(gòu)而言，可分為整體式和分體式兩種。根據(jù)碎巖材料類型，可分為硬質(zhì)合金型和金剛石加強(qiáng)型。根據(jù)切削刃形狀的不同，料類型，可分為硬質(zhì)合金型和金剛石加強(qiáng)型。根據(jù)切削刃形狀的不同，又可分為刃片型、柱齒型和片柱混裝型三種。這里重點(diǎn)介紹柱齒型。又可分為刃片型、柱齒型和片柱混裝型三種。這里重點(diǎn)介紹柱齒型。 1. 柱齒柱齒 1.1 硬質(zhì)合金柱齒硬質(zhì)合金柱齒 風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆頭

47、所用的硬質(zhì)合金牌號(hào)和性能與液動(dòng)沖擊鉆頭類似，其風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆頭所用的硬質(zhì)合金牌號(hào)和性能與液動(dòng)沖擊鉆頭類似，其柱齒型號(hào)有：柱齒型號(hào)有：K30、K40、K41等型，如圖所示。具體型號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中都等型，如圖所示。具體型號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中都做了詳細(xì)規(guī)定，如做了詳細(xì)規(guī)定，如K4012A，K表示礦產(chǎn)開(kāi)采用，表示礦產(chǎn)開(kāi)采用，40表示半球形柱齒，表示半球形柱齒，12表示直徑為表示直徑為12mm，A表示高度。表示高度。巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué) 這些型號(hào)的合金柱齒中，就強(qiáng)度而言，半球齒最高，錐球這些型號(hào)的合金柱齒中，就強(qiáng)度而言，半球齒最高，錐球齒次之，楔形齒最低；但鑿巖效率則相反。因此，鉆鑿極堅(jiān)硬齒次之，楔形齒最低；

48、但鑿巖效率則相反。因此，鉆鑿極堅(jiān)硬和堅(jiān)硬、磨蝕性強(qiáng)的巖石應(yīng)采用半球齒，鉆鑿中硬或堅(jiān)硬、性和堅(jiān)硬、磨蝕性強(qiáng)的巖石應(yīng)采用半球齒，鉆鑿中硬或堅(jiān)硬、性脆的巖石采用錐球齒，鉆進(jìn)軟巖時(shí)宜采用楔形齒。脆的巖石采用錐球齒，鉆進(jìn)軟巖時(shí)宜采用楔形齒。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)圖圖 硬質(zhì)合金柱齒外型圖硬質(zhì)合金柱齒外型圖 (a)-楔形齒楔形齒(K30型型); (b)-半球型齒半球型齒(K40型型); (c)-錐球齒錐球齒(K41型型) 硬質(zhì)合金柱齒由于其自身的耐磨性較低，當(dāng)鉆進(jìn)堅(jiān)硬磨蝕性巖硬質(zhì)合金柱齒由于其自身的耐磨性較低，當(dāng)鉆進(jìn)堅(jiān)硬磨蝕性巖石時(shí)，鉆頭周邊柱齒磨損嚴(yán)重，鉆頭壽命短。為此，國(guó)內(nèi)外科研和石時(shí)，鉆頭周邊

49、柱齒磨損嚴(yán)重，鉆頭壽命短。為此，國(guó)內(nèi)外科研和生產(chǎn)制造者采取各種途徑解決該問(wèn)題，如新成分硬質(zhì)合金，雙性能生產(chǎn)制造者采取各種途徑解決該問(wèn)題，如新成分硬質(zhì)合金，雙性能硬質(zhì)合金等，取得了一定效果，但都沒(méi)有治本，最好的辦法是采用硬質(zhì)合金等，取得了一定效果，但都沒(méi)有治本，最好的辦法是采用金剛石加強(qiáng)柱齒。金剛石加強(qiáng)柱齒。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)1.2 金剛石加強(qiáng)柱齒金剛石加強(qiáng)柱齒該柱齒有聚晶型和孕鑲型兩種類型，它們都是將金剛石復(fù)合到硬質(zhì)該柱齒有聚晶型和孕鑲型兩種類型，它們都是將金剛石復(fù)合到硬質(zhì)合金柱齒頭部，在其上形成耐磨性很好的金剛石層，同時(shí)利用

50、硬質(zhì)合金合金柱齒頭部，在其上形成耐磨性很好的金剛石層，同時(shí)利用硬質(zhì)合金良好的沖擊韌性，所不同的是燒結(jié)工藝和鉆頭結(jié)構(gòu)。金剛石加強(qiáng)柱齒可良好的沖擊韌性，所不同的是燒結(jié)工藝和鉆頭結(jié)構(gòu)。金剛石加強(qiáng)柱齒可延長(zhǎng)鉆頭壽命，提高鉆速降低鉆進(jìn)成本。延長(zhǎng)鉆頭壽命，提高鉆速降低鉆進(jìn)成本。聚晶型柱齒在金剛石壓機(jī)上采用高溫高壓技術(shù)燒結(jié)而成。為了克服聚晶型柱齒在金剛石壓機(jī)上采用高溫高壓技術(shù)燒結(jié)而成。為了克服金剛石聚晶層與硬質(zhì)合金基體的熱膨脹系數(shù)不同，彈性模量不同，在金金剛石聚晶層與硬質(zhì)合金基體的熱膨脹系數(shù)不同，彈性模量不同，在金剛石聚晶與硬質(zhì)合金基體間采用了兩層剛石聚晶與硬質(zhì)合金基體間采用了兩層過(guò)渡層過(guò)渡層，在原料配比上

51、力圖實(shí)現(xiàn)，在原料配比上力圖實(shí)現(xiàn)由由100%金剛石均勻過(guò)渡到金剛石均勻過(guò)渡到100%的的WC/Co，使得彈性梯度與熱膨脹梯度，使得彈性梯度與熱膨脹梯度逐漸均勻變化，殘余應(yīng)力與剝落現(xiàn)象大大減少。逐漸均勻變化，殘余應(yīng)力與剝落現(xiàn)象大大減少。 孕鑲型柱齒采用熱壓法燒結(jié)而成，其金剛石層中的金剛石含量為孕鑲型柱齒采用熱壓法燒結(jié)而成，其金剛石層中的金剛石含量為75%左右，采用了特殊的配方和燒結(jié)工藝，使得金剛石層與硬質(zhì)合金基左右，采用了特殊的配方和燒結(jié)工藝，使得金剛石層與硬質(zhì)合金基體牢固地連接在一起。體牢固地連接在一起。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)Highest Resistanc

52、e, Superior Toughness, Highest Diamond Volume, and Stress Engineered Inserts DIAMOND GAUGE FULL DIAMOND FACE 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)2. 潛孔柱齒鉆頭潛孔柱齒鉆頭 這是一種用冷壓方法在鉆頭體的鉆孔中嵌裝一定數(shù)量柱齒的鉆頭。這是一種用冷壓方法在鉆頭體的鉆孔中嵌裝一定數(shù)量柱齒的鉆頭。選選20Ni4Mo、34CrNiMo等成分的鋼材做鉆頭體。等成分的鋼材做鉆頭體。 與刃片型鉆頭比較，這類鉆頭的柱齒鉆頭在鉆孔過(guò)程中能自行修與刃片型鉆頭比較，這類鉆頭的柱齒鉆頭在鉆

53、孔過(guò)程中能自行修磨，使鉆頭的鉆進(jìn)速度趨于穩(wěn)定；柱齒損壞磨，使鉆頭的鉆進(jìn)速度趨于穩(wěn)定；柱齒損壞20%時(shí)，鉆頭仍可繼續(xù)時(shí)，鉆頭仍可繼續(xù)工作，而刃片型鉆頭在崩角后便不能使用；這種鉆頭嵌裝工藝簡(jiǎn)單，工作，而刃片型鉆頭在崩角后便不能使用；這種鉆頭嵌裝工藝簡(jiǎn)單，一般用冷壓法嵌裝即可。一般用冷壓法嵌裝即可。 柱齒鉆頭按頭部形狀可分為二翼形鉆頭、三翼形鉆頭和四翼形鉆柱齒鉆頭按頭部形狀可分為二翼形鉆頭、三翼形鉆頭和四翼形鉆頭。二翼形鉆頭多用于小口徑的潛孔沖擊器上。三翼形適宜于硬巖頭。二翼形鉆頭多用于小口徑的潛孔沖擊器上。三翼形適宜于硬巖條件下工作，四翼形鉆頭宜用在中硬及中硬以下巖石。圖條件下工作，四翼形鉆頭宜用

54、在中硬及中硬以下巖石。圖6-11是是J200型沖擊器用的四翼形柱齒鉆頭，它近似于半球形的頭部，使邊型沖擊器用的四翼形柱齒鉆頭，它近似于半球形的頭部，使邊齒的傾斜角擴(kuò)大到齒的傾斜角擴(kuò)大到45，提高了鉆頭的壽命。，提高了鉆頭的壽命。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)圖圖6-11 J200型沖擊器用柱齒鉆頭型沖擊器用柱齒鉆頭 柱齒鉆頭還可按頭部外形分為平頭型、圓弧型、中間凹陷型及柱齒鉆頭還可按頭部外形分為平頭型、圓弧型、中間凹陷型及中間凸出型等。與刃片型超前刃鉆頭相比，圓弧型和中間凸出型鉆中間凸出型等。與刃片型超前刃鉆頭相比，圓弧型和中間凸出型鉆頭具有較高的鉆孔速度。中間凹陷型鉆頭，由于鉆孔時(shí)產(chǎn)生凸出的

55、頭具有較高的鉆孔速度。中間凹陷型鉆頭，由于鉆孔時(shí)產(chǎn)生凸出的巖核起到定心的作用，所以，它能鉆較直的孔。巖核起到定心的作用，所以，它能鉆較直的孔。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué) （a）平端面；（b）凹心端面；（c）凸端面圖圖 潛孔球齒鉆頭端面形狀潛孔球齒鉆頭端面形狀巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)第五節(jié)沖擊回轉(zhuǎn)破巖機(jī)理第五節(jié)沖擊回轉(zhuǎn)破巖機(jī)理沖擊載荷碎巖的特點(diǎn)是接觸應(yīng)力瞬間可達(dá)極高值，應(yīng)力比較集沖擊載荷碎巖的特點(diǎn)是接觸應(yīng)力瞬間可達(dá)極高值，應(yīng)力比較集中，所以盡管巖石的動(dòng)硬度要比靜硬度大，但仍易產(chǎn)生裂紋。而且中，所以盡管巖石的動(dòng)硬度要比靜硬度大，但仍易

56、產(chǎn)生裂紋。而且沖擊速度愈大，巖石脆性增大，有利于裂隙發(fā)育。因此，用不大的沖擊速度愈大，巖石脆性增大，有利于裂隙發(fā)育。因此，用不大的沖擊能（例如數(shù)十焦耳），就可以破碎極堅(jiān)硬的巖石。沖擊能（例如數(shù)十焦耳），就可以破碎極堅(jiān)硬的巖石。在沖擊回轉(zhuǎn)碎巖過(guò)程中，鉆頭刃具上同時(shí)作用有軸向靜壓力在沖擊回轉(zhuǎn)碎巖過(guò)程中，鉆頭刃具上同時(shí)作用有軸向靜壓力PJ、沖擊力沖擊力PC和回轉(zhuǎn)力矩和回轉(zhuǎn)力矩M。刃具除沖擊碎巖外，同時(shí)還有切削碎巖作。刃具除沖擊碎巖外，同時(shí)還有切削碎巖作用。所以，具有沖擊碎巖和回轉(zhuǎn)碎巖兩者的特征，互相補(bǔ)充，發(fā)揮用。所以，具有沖擊碎巖和回轉(zhuǎn)碎巖兩者的特征，互相補(bǔ)充，發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)。各自優(yōu)點(diǎn)。一、破巖機(jī)理一

57、、破巖機(jī)理巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)圖圖 沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)碎巖過(guò)程沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)碎巖過(guò)程巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué) 根據(jù)沖擊碎巖和回轉(zhuǎn)碎巖作用的主次，又將沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)分為根據(jù)沖擊碎巖和回轉(zhuǎn)碎巖作用的主次，又將沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)分為沖擊沖擊-回轉(zhuǎn)碎巖回轉(zhuǎn)碎巖和和回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)-沖擊碎巖沖擊碎巖兩種形式。兩種形式。1、沖擊、沖擊-回轉(zhuǎn)碎巖回轉(zhuǎn)碎巖主要以沖擊載荷碎巖為主，軸向靜壓力主要用來(lái)克服鉆具的反主要以沖擊載荷碎巖為主，軸向靜壓力主要用來(lái)克服鉆具的反彈力，改善沖擊能的傳遞。回轉(zhuǎn)力矩主要是使切削具沿孔底剪切兩彈力，改善沖擊能的傳遞。回轉(zhuǎn)力矩主要是使切削具沿孔底剪切兩次沖擊間殘留的巖石脊峰。因此，擬訂最佳回轉(zhuǎn)速度

58、時(shí)，應(yīng)能夠?qū)⒋螞_擊間殘留的巖石脊峰。因此，擬訂最佳回轉(zhuǎn)速度時(shí)，應(yīng)能夠?qū)⒅虚g凸起的扇形巖脊剪碎。這種碎巖方法中間凸起的扇形巖脊剪碎。這種碎巖方法要求沖擊器具有低頻率要求沖擊器具有低頻率，大沖擊功大沖擊功，風(fēng)動(dòng)潛孔錘即屬此類。對(duì)于脆性巖石來(lái)說(shuō)，利用這種沖，風(fēng)動(dòng)潛孔錘即屬此類。對(duì)于脆性巖石來(lái)說(shuō)，利用這種沖擊剪崩和回轉(zhuǎn)剪切作用，造成大顆粒巖體的剝離作用。隨著巖石的擊剪崩和回轉(zhuǎn)剪切作用，造成大顆粒巖體的剝離作用。隨著巖石的脆性與硬度增大，碎巖效果愈加顯著。脆性與硬度增大，碎巖效果愈加顯著。 巖土鉆鑿工藝學(xué)巖土鉆鑿工藝學(xué)2、回轉(zhuǎn)、回轉(zhuǎn)-沖擊碎巖沖擊碎巖 回轉(zhuǎn)沖擊碎巖是把回轉(zhuǎn)沖擊碎巖是把高頻低沖擊功高頻低沖

59、擊功，加在一般回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的硬質(zhì)，加在一般回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的硬質(zhì)合金鉆頭或金剛石鉆頭上。它主要用于小口徑鉆進(jìn)，液動(dòng)沖擊合金鉆頭或金剛石鉆頭上。它主要用于小口徑鉆進(jìn)，液動(dòng)沖擊器即屬此類。該方法之所以能破巖，主要是巖石受高頻沖擊力器即屬此類。該方法之所以能破巖，主要是巖石受高頻沖擊力后，一方面在刃具接觸處產(chǎn)生應(yīng)力集中，增大了破碎體積；另后，一方面在刃具接觸處產(chǎn)生應(yīng)力集中，增大了破碎體積；另一方面巖石內(nèi)部分子被迫振蕩而產(chǎn)生疲勞破壞并降低了強(qiáng)度，一方面巖石內(nèi)部分子被迫振蕩而產(chǎn)生疲勞破壞并降低了強(qiáng)度，再加上軸向的靜壓和回轉(zhuǎn)切削，因而增加了破巖的效果。再加上軸向的靜壓和回轉(zhuǎn)切削，因而增加了破巖的效果。 巖土鉆鑿工藝學(xué)

60、巖土鉆鑿工藝學(xué)二、影響沖擊回轉(zhuǎn)碎巖效果的因素二、影響沖擊回轉(zhuǎn)碎巖效果的因素 1. 沖擊能量沖擊能量試驗(yàn)表明，隨著沖擊能量的增大，巖石的破碎穴也越大、越深。試驗(yàn)表明，隨著沖擊能量的增大，巖石的破碎穴也越大、越深。但是，并非沖擊器的沖擊能量越大越好。因?yàn)樵u(píng)定碎巖效果的合理但是，并非沖擊器的沖擊能量越大越好。因?yàn)樵u(píng)定碎巖效果的合理性，還必須考慮到性，還必須考慮到單位體積破碎能單位體積破碎能（碎巖比功），它表示了碎巖的（碎巖比功），它表示了碎巖的能量消耗水平。能量消耗水平。 國(guó)內(nèi)外的研究表明，無(wú)論單次沖擊或多次沖擊鉆進(jìn)，沖擊能量國(guó)內(nèi)外的研究表明，無(wú)論單次沖擊或多次沖擊鉆進(jìn)，沖擊能量A和碎巖比功和碎巖比