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如何应对旋挖钻机断杆问题

时间:2018-10-26 来源:未知   作者:admin  点击:
主工况施工钻进时■▓,ca88亚洲城网页版钻杆承受扭矩、轴压■▓、冲击及别钻杆应力,某节管体在薄弱处截面瞬间断开■▓。钻杆损坏严重,无法继续使用■▓,需要停工修复或更换钻杆,才能恢复施工■▓。
一、断钻杆原因分析
1.磨损■▓:驱动键、机锁台■▓、键条磨损后出现斜坡倒角,在传递扭矩和铀压时■▓,向管体内侧挤压,导致管体开裂■▓,金属疲劳,应力逐渐扩散■▓,终而导致断钻杆。
2.偏孔别钻杆■▓:偏孔别钻杆导致管体金属疲劳,出现裂痕后应力扩散■▓,没有及时修复,钻杆折断■▓。
3.硬岩:单轴抗压几十兆帕的硬岩/坚硬岩■▓,岩石强度高,钻进阻力大■▓,需要输出更大轴压剪切破碎,钻杆承受巨大轴压■▓,容易发生折断。
4.钻具缺陷■▓:没有根据岩土状况选配钻具,钻齿布齿组合性差■▓,造成钻进负荷重阻力大,以及定位导向性差■▓,形成偏孔等。
5.野蛮操作■▓:地质强度高,大孔径■▓,钻具磨损或存有缺陷,造成钻进负载上升■▓,机手不找原因,只管大扭矩■▓,高轴压输出,前方履带都已支起■▓,还继续加压,致使钻杆重负荷■▓,如钻杆已有裂痕、薄弱点或疲劳处■▓,很有可能引发扭断或折断。
6.大孔径■▓:大孔径钻进负载高,负荷重■▓,钻杆长期处于高负载工况,特别是芯节■▓,或某节钻杆存有裂痕容易扭断。
7.长期不检修■▓:钻杆管体出现裂痕后,没有及时发现及修复■▓,导致裂痕处应力扩散,终导致断钻杆■▓。
8.节点不控制:下放钻杆至每个节点不控制■▓,任平挡套冲击,长期致使挡套处产生裂痕■▓,某次下放钻杆再次撞击时,挡套断■▓。
二、断钻杆预防措施
1.检修保养■▓:钻杆属于易损件,每次开机前目测检查钻杆一次■▓,周期性将钻杆卸下抽出,全部检查■▓,特别是两个部件长期接触部位,磨损变形■▓,改变了力或扭矩的传递方向,加剧了钻杆损坏■▓。定期检查钻杆易损部位,补焊打磨■▓,保养钻杆可减少钻杆故障,降低断钻杆概率■▓。
2.操控:根据岩土类型■▓、强度及桩径,控制发动机转速■▓、动力头转速、加压方式及单斗进尺深度■▓,控制负载,缓解冲击■▓、振动、憋转等保护钻杆■▓。
3.选配/优化钻具:根据岩土类型■▓、强度及桩径进行钻具类型及直径选配,钻齿类型及型号选配■▓,导向齿类型及型号选配,优化钻齿排布■▓,降低钻进负载,保护钻杆■▓。
4.提升定位:根据岩土选配导向齿■▓,施工于易于偏孔的岩土,可适当加长中间导向齿的高度提升定位能力■▓;此外,随桩径增大■▓,所需的防偏阻力增加,因此增加复合导向齿可增加定位导向范围■▓,提升定位能力。此外■▓,采用直筒钻体并增高筒体,可提升钻体在孔内的约束力■▓,有助于定位导向,预防或减缓偏孔■▓;钻头上加装定位环,强制导向预防偏孔■▓。
5.分次成孔:地质强度高的大孔径■▓,可采取分次成孔工艺,分散扭矩■▓,降低轴压,保护钻杆■▓。
6.关键检修部位:两个部件长期接触磨损或冲击■▓,薄弱点或其他原因致使该部位承受异常应力,导致该部位磨损■▓、变形、金属疲劳■▓、裂痕等。
7.裂痕修复■▓:多数断钻杆都是先有裂痕,没有及时检查修复■▓,导致裂痕扩散,末了导致断钻杆■▓。因此,发现钻杆裂痕应及时修复■▓,消除或降低断钻杆事故的发生。
三■▓、断钻杆解决方案
1.管体对接:钻杆管体全部断开■▓,将钻杆从主机卸下,摆放地面滑轮架上进行找平■▓,将断节处的管体切割掉,将所需长度的同材质■▓、直径、壁厚的管体平行校正对焊接打磨■▓,后再焊接键条。
2.焊接规范■▓:将对接处用砂轮打磨30°破口,尽量将打磨口打磨窄一些■▓,然后再预热200℃,不得超过250℃■▓,钢管直径大于Φ245 mm的用J506、J507或等性能焊丝补焊■▓,Φ245mm以下钻杆钢管用80公斤级低氢低硫抗冷裂、热裂焊材焊接■▓,焊时按焊材使用说明推荐规范焊楼,但焊时应尽量采用小焊道多层焊■▓,焊完打磨光整,焊接时不得焊漏■▓,焊后注意保温,焊漏的焊瘤应想办法去除■▓。
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