新金刚潜孔冲击器的钻进方法
土层中冲击器的钻进方法
       土层中气动潜孔锤的钻进方法：冲击挤密钻进成孔法。其机理主要是利用气动潜孔锤出=冲锤所产生的冲击力来使钻头向前嵌进。同时在回转力的作用下，不断将钻头转动一定角度，挤密钻头上的刃齿将被挤密的土层重新刮削成很薄的散层，减少了钻头尾部的摩擦阻力。此外气动潜孔锤冲锤活塞高频冲击钻头时，也给钻头一定的振动力，是土层液化，破坏了土层的原状结构。在冲击力、回转力及给进力联合作用下，使土粒重新排列组合，形成较强的粘结力和吸附力。


卵砾石层中冲击器的钻进方法
      卵砾石层中气动潜孔锤钻进方法：新金刚SP冲击器钻进法、新金刚SD冲击器钻进法、新金刚QL冲击器钻进法、新金刚N冲击器钻进法、新金刚ND冲击器钻进法、新金刚NM冲击器钻进法，特点是用压缩空气驱动潜孔锤，使清水或泥浆的循环排屑。钻进效率高，不受水压产生的背压影响。可进行深孔大口径钻进。


硬岩地层和基岩地层中冲击器的钻进方法
       硬岩地层和基岩地层中气动潜孔锤钻进法：新金刚DHD系列大型无底阀潜孔锤钻进法、新金刚反循环潜孔锤钻进法。在这类型的钻进中，岩石在镶嵌的钻头表面的硬质合金齿的反复强力冲击下被破碎成细小的岩屑，而岩屑通过风动冲击潜孔锤排除的告诉气流带出钻孔。




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一.概述(General)：
HD系列高风压冲击器是一种冲击凿岩工具，但他与其它凿岩工具不同的是，凿岩过程中它始终留在孔的底部，活塞直接冲击钻头。
压缩气体经过钻杆进入冲击器，而后从钻头排出，排出的废气被用来排碴。冲击器的回转运动由回转头提供，轴推力由推进器提供，通过钎杆传递到冲击器上。
二.结构原理（Technical description）：
这种潜孔冲击器是这样组成的，活塞、内缸、配气座、逆止阀和钻头附件等安装在细长的外缸内，外缸的上有装带扳手口和联接螺纹的上接头，下端装有螺纹连接的卡钎套。卡钎套主要用于向钻头传递推进力和回转运动。卡环控制钻头的轴向运动，而逆止阀是当停止供应压气时，用来妨止岩碴等杂物进入冲击器。钻进过程中，钻头被推进冲击器，并压在卡钎套上，此时活塞直接冲击钻头进行凿岩。当钻头提离孔底是，开始强吹。
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三.使用与维护(Operation and maintainence)：

1、因为冲击器的接头和接头都是右旋螺纹，所以钻进工作过程中，应始终保持冲击器右回旋。
2、开孔时，应采用最小的冲击和推进力，使钻头平稳地进入岩层。
3、推进力和钻具重量匹配是很重要的，推进器的推力必须随钻具重量的变化而变化。
4、冲击器通常采用的回转速度一般为15—25rpm，转速越快，凿速也就越快，但在坚硬岩石中，转速应减小，以便保证钻头不过分磨损。
5、因为堵块和空穴都可能导致卡钻，因此应定期采用冲击器强吹，定期清洗孔底。
6、在接杆过程中，岩碴和各种杂质会掉进冲击器中，因此必须盖好松开的钻杆螺纹端部，确保钻杆不粘岩碴和粉尘。
7、冲击器的合理润滑永远不能忽视，否则，会加速冲击器的磨损甚至造成破坏。

四.常见故障排除方法（Trouble shooting）：

故障Fault （一）：润滑油不够或没有润滑导致过早磨损或损坏

Poor or no lubrication,
原因cause：润滑油达不到冲击器的冲击结构
排除方法Remedy：检查润滑装置，从冲击器顶部往油或增大压气含油量

故障Fault （二）：冲击结构不工作或工作不正常

原因cause ：

1.气路被堵塞
2.活塞和内、外缸之间，活塞和配气座的间隙太大
3.冲击器被脏物堵死
4.活塞或钎头尾管断裂

排除方法Remedy：

1.检查气压，检查气路是否畅通
2.拆开冲击器，检查磨损情况，更换磨损件。
3.拆开冲击器，清洗冲击器所有内部零件
4.拆开冲击器，更换活塞或钻头

故障Fault （三）：钻头和卡钎套脱落

原因cause ： 冲击器工作时没有进行右旋
排除方法Remedy： 钩起脱落的部件，在钻进和提升时，确保右回旋。



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在我国，各种高分压潜孔冲击器已广泛用于冶金矿山、采石场、水电和建筑工地的穿孔作业。新金刚近年来在研究国外先进的高风压潜孔冲击器的基础上，又研制了好几种新型高风压潜孔冲击器。通过研究和实践发现，高风压潜孔冲击器的活塞经常出现早起断裂。活塞是冲击器的心脏，如何提高使用寿命一直是新金刚企业生产产品的重点之一。


1、产品活塞结构优化
     采用细长而重的活塞。活塞的动能以应力波形式经钻头传递给岩石。细长而重的活塞产生的应力波波峰低，作用于岩石上的邮效应力时间长，这不仅能提高活塞能量的传递效率，而且可以提高活塞寿命。新金刚生产的冲击器活塞结构简单。所以在同样的加工条件下，产品进尺寿命可达到6000-8000m。
新金刚生产的活塞几何形状的过渡平稳。应力集中。在不影响活工作的前提下，过渡处应力采用大圆弧或斜面设计。


2、合理选择材质
       国内外做活塞的材料一种是渗碳钢，另一种是高级工具钢。高级工具钢主要有T8A、T8V、T10V等。T8V、T10V冶炼质量不稳定，往往使用钒在钢中的碳化物V3C4分布不均匀，大大降低了钢的强度和韧性，同时，高碳工具钢的热处理控制困难，内孔不易淬硬。因此，往往会出现早起折断的现象。
       新金刚广泛采用渗碳钢作为高风压潜孔器活塞。钢渗碳淬火后表面硬度可达HRC58-62，内部硬度可达HRC38-45，表面具有很高的强度和耐磨性，内部具有足够的韧性。


3、严格加工要求
       由于高风压潜孔冲击器，冲击能大，频率高，因此，活塞所受的应力也大，机加工所形成的缺陷也具有更高的断裂敏感性。新金刚从大量测试产品的断后分析看，活塞断裂往往是在外加应力作用下微裂纹的扩展结果。刀痕、尖角及过度处极易导致应力集中，所以，新金刚的活塞在机加工过程中，严格控制其表面粗糙度和圆弧过渡。热处理前，预磨内孔，彻底消除刀痕。因为活塞铣削常形成毛刺和锐棱，毛刺和锐棱在渗碳时易形成碳堆积，因此，应予清除。磨削是新金刚生产活塞的一道工序，操作保证模型后的渗碳层厚度均匀一致，同时选好颗粒合适的砂轮和磨削；量，严表面烧伤，活塞内孔的非配合面也磨削，以便磨掉氧化脱碳层和盐迹。


4、正确制定热处理工艺
      新金刚多年来对冲击器的研制和产品生产实践表明，在导致活塞早起失效的诸多因素中，热处理占60%以上。因此新金刚的热处理工艺在处理时考虑一下几点：
    （1）、采用高碳工具钢制作活塞时，不仅度按照后进行退火处理，降低硬度、均匀组织，消除应力，并在粗车后进行球化退火处理。球化退火后碳化物圆整度好，分布均匀，球化级别可达2-3级，球化率达100%。
    （2）、保证渗碳质量。活塞表面渗碳在保证其内部有足够的强度和韧性的前提下，提高其表面强度和耐磨性，并使其表面处于残余压应力状态，进行提高其疲劳强度。提高渗碳质量严格把控渗碳时间、温度、渗碳层深度、表面碳浓度等。渗碳控制扩散时间，增加渗碳层的深度并降低其表面碳浓度，减少碳的浓度梯度，降低表面脆性。表面碳浓度能控制在0.8%左右。在严格控制表面碳浓度的前提下，渗碳层以厚为好。但渗碳深度要与设计活塞的机构相匹配。活塞渗碳冷却后再进行高温回火。
    （3）、客服淬火缺陷。通过对活塞的分析，发现活塞内孔脱碳，淬火不足和淬火严重变形是影响活塞寿命的重要原因。因此，新金刚在处理淬火在炉内脱碳时，严格控制加热温度和保温时间，加快冷却速度，内孔采取喷水装置，以克服淬火不足的问题。为了防止淬火并行过大，在活塞放置炉内的位置摆放也有严格要求采用垂直悬挂或夹具进行支撑。使其产品都处于均热区。



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