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潛孔鉆機(jī)的應(yīng)用 

在鉆孔機(jī)械應(yīng)用中，氣腿式鑿巖機(jī)只能鉆鑿小孔徑、中淺炮孔；重型導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)經(jīng)接桿也能鉆鑿較深的炮孔，但能量消耗大，鉆進(jìn)速度慢。而潛孔鉆機(jī)的特點(diǎn)是活塞打擊釬桿時(shí)的能量損失不隨鉆孔的延伸而加大，因此，它適合于鉆鑿大孔徑、深度大的炮孔。  潛孔鉆機(jī)是利用潛入孔底的沖擊器與鉆頭對(duì)巖石進(jìn)行沖擊破碎，因此，稱(chēng)為潛孔鉆機(jī)。廣泛用于金屬礦山、水電、交通、建材、港灣和*中。潛孔鉆機(jī)：用鉆桿帶動(dòng)風(fēng)動(dòng)沖擊器和鉆頭一起旋轉(zhuǎn)，利用風(fēng)動(dòng)沖擊器的活塞沖擊鉆頭破碎礦巖，通常用在中小型礦山中鉆直徑80～250毫米的炮孔。潛孔鉆機(jī)可以在中硬以上（f≥8）的巖石中鉆孔。鉆機(jī)價(jià)格比較便宜，特別適用于中小型露天礦。 潛孔鑿巖的實(shí)質(zhì)，是在鑿巖過(guò)程中使沖擊器潛入孔內(nèi)，以減小由于釬桿傳遞沖擊功所造成的能量損失，從而減小孔深對(duì)鑿巖效率的影響體化液壓潛孔鉆機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、建材、鐵路、水電建設(shè)、國(guó)防施工及土石方等露天工程的bao破孔鉆鑿及水下鉆孔bao破炸礁工程中。履帶行走，鉆具回轉(zhuǎn)推進(jìn)，鉆架頂升補(bǔ)償，鉆機(jī)調(diào)平都采用液壓驅(qū)動(dòng)。采用螺桿式空氣壓縮機(jī)輸出的壓縮空氣為動(dòng)力沖擊鑿巖和沖洗炮孔，使用氣壓范圍為1.05～1.4MPa，配用干式層流除塵器。鉆具采用英格索蘭高氣壓潛孔沖擊器，鉆鑿孔徑90~180毫米，深度為30米垂直或傾斜炮孔。一體化液壓潛孔鉆機(jī)是目前國(guó)內(nèi)的一體化液壓潛孔鉆機(jī)，具有的高氣壓潛孔鉆進(jìn)系統(tǒng)，便于高精度、率的bao破孔鉆鑿。化的采購(gòu)、計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及功率匹配與負(fù)載適應(yīng)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力系統(tǒng)從動(dòng)力—泵—負(fù)載全局功率匹配，有效降低了整機(jī)能耗，確保了整機(jī)性能與高可靠性。

多功能全液壓潛孔鉆機(jī)技術(shù)參數(shù)與工作原理 

潛孔鉆機(jī)設(shè)備是消化吸收國(guó)產(chǎn)液壓錨固鉆機(jī)及隧道管棚液壓鉆機(jī)的*技術(shù)，并結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況而設(shè)計(jì)制造的性能優(yōu)異的履帶式多功能全液壓鉆機(jī)鉆機(jī)的鉆架可在三個(gè)平面內(nèi)調(diào)節(jié)，特別設(shè)計(jì)的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)使得鉆架在水平和垂直方面均能方便地定位。另外鉆臂還可以±15度軸向擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)，這些特性使鉆機(jī)在所有的工況下均可施工多功能全液壓鉆機(jī)

應(yīng)用領(lǐng)域

 一、 鐵路隧道探測(cè)及注漿孔鉆進(jìn)（風(fēng)化巖及完整基巖上鉆進(jìn)）

⒈如果巖石普氏硬度f(wàn)≤10，利用進(jìn)口動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)及沖擊，需配快換釬桿及釬頭，采用高壓水排渣，亦可以利用進(jìn)口動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)及沖擊，實(shí)現(xiàn)一邊鉆孔一邊注漿，防止?jié)B漏水涌出。

⒉如果巖石普氏硬度f(wàn)＞10,利用進(jìn)口動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)，沖擊利用高壓氣動(dòng)潛孔錘進(jìn)行潛孔鉆進(jìn)；同時(shí)把高壓水通過(guò)沖擊器注入孔內(nèi)進(jìn)行除塵。

二、 鐵路隧道管棚孔鉆進(jìn)（覆蓋層跟管鉆進(jìn)）

⒈如果管棚孔深度≤30米，且砂卵石比較小，可利用進(jìn)口動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)單作用雙回轉(zhuǎn)，即內(nèi)鉆桿、套管同時(shí)回轉(zhuǎn)及沖擊，采用高壓水排渣，降低施工成本。

⒉如果管棚孔深度＞30米，可利用進(jìn)口動(dòng)力頭實(shí)現(xiàn)內(nèi)鉆桿、套管同時(shí)回轉(zhuǎn)，沖擊利用中高壓氣動(dòng)潛孔錘配偏心/對(duì)心擴(kuò)孔鉆具實(shí)現(xiàn)，把高壓水通過(guò)沖擊器注入孔內(nèi)。

三、城市高層建筑基坑的錨索孔鉆進(jìn)（覆蓋層跟管鉆進(jìn)）

施工工藝同鐵路隧道管棚鉆進(jìn)工藝一樣。

四、地源熱泵及水電圍堰注漿孔的鉆進(jìn)

1. 如果覆蓋層深度≤30米，且砂卵石比較小，可采用進(jìn)口動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)單作用雙回轉(zhuǎn)，即內(nèi)鉆桿、套管同時(shí)回轉(zhuǎn)和沖擊，采用高壓水排渣，起拔套管效率高，降低施工成本。在基巖上利用中高壓氣動(dòng)潛孔錘空氣鉆進(jìn)，鉆進(jìn)深度達(dá)250米。

工作原理

潛孔鉆機(jī)是一種全氣動(dòng)式鑿巖機(jī)械，有空氣壓縮機(jī)提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)完成各種預(yù)定動(dòng)作。打開(kāi)主風(fēng)閥，壓縮氣體經(jīng)過(guò)油霧器，高壓氣體呈油霧狀態(tài)進(jìn)入控制閥。一路不經(jīng)減壓直接進(jìn)入沖擊器控制閥，另一路經(jīng)減壓閥減壓后進(jìn)入風(fēng)控閥，然后驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)。推動(dòng)行走風(fēng)閥，行走馬達(dá)啟動(dòng)，經(jīng)兩次減速，實(shí)現(xiàn)整機(jī)前進(jìn)，后退，轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作。打開(kāi)液壓泵控制閥，油泵馬達(dá)啟動(dòng)，操縱液壓閥控制各個(gè)油缸，可完成鉆臂的傾斜，擺動(dòng)?；艿膬A斜，擺動(dòng)以及左右履帶的擺動(dòng)動(dòng)作。操縱沖擊風(fēng)閥，可完成沖擊器沖擊，進(jìn)給，旋轉(zhuǎn)，快速上下移動(dòng)及油泵，水泵啟動(dòng)工作

潛孔鉆機(jī)的工作原理 

潛孔鉆機(jī)的工作原理與其它鑿巖機(jī)一樣，都有沖擊、轉(zhuǎn)動(dòng)、排碴和推進(jìn)等鑿巖成孔過(guò)程，同屬于沖擊轉(zhuǎn)動(dòng)式鉆孔。不同之處在于：潛孔鉆機(jī)的沖擊器裝在鉆桿的前端，潛入孔底，隨鉆孔的延伸而不斷推進(jìn)。

潛孔鉆機(jī)的特點(diǎn) 

與其它鑿巖機(jī)相比，它具有如下特點(diǎn)： 

① 沖擊能量損失不隨釬桿的加長(zhǎng)而增加，可鑿鉆大孔直徑的深孔；

② 工作面噪音大大降低； 

③ 鉆進(jìn)速度快，機(jī)械化程度高，輔助作業(yè)時(shí)間少，提高了鉆機(jī)的作業(yè)率；

④ 機(jī)動(dòng)靈活；

⑤ 鉆孔質(zhì)量高； 

⑥ 能鉆鑿中硬或中硬以上（f≥8）的巖石 鉆具  潛孔鉆機(jī)的鉆具包括鉆桿、沖擊器和鉆頭。鉆桿的兩端有連接螺紋，一端與回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)相聯(lián)接，另一端聯(lián)接沖擊器。沖擊器的前端安裝鉆頭。 

※ 潛孔鉆機(jī)的鉆孔過(guò)程：鉆孔時(shí)，回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)鉆具回轉(zhuǎn)并向中空鉆桿供給壓氣，沖擊鉆頭進(jìn)行鑿巖，壓氣將巖碴（粉）排出孔外，推進(jìn)機(jī)構(gòu)將回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)和鉆具不斷向前推進(jìn)。

鉆桿 

※ 鉆桿的作用：是把沖擊器送到孔底，傳遞扭矩和軸壓力，并通過(guò)其中心孔向沖擊器輸送壓氣和水。 

※ 鉆桿的材料：因鉆桿受到復(fù)雜載荷作用和磨蝕作用，要求鉆桿有足夠的強(qiáng)度、剛度和沖擊性，鉆桿采用中空厚壁無(wú)縫鋼管與兩端按焊接而成。

沖擊器 

※ 沖擊器的作用：是通過(guò)活塞的運(yùn)動(dòng)把壓氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)槠扑閹r石的機(jī)械能，并實(shí)現(xiàn)孔底排碴和處理夾鉆。

※ 沖擊器的性能分析： 

沖擊器的沖擊功、沖擊頻率和耗氣量是表征沖擊器性能優(yōu)劣的主要參數(shù)。  沖擊器的沖擊功越大，鉆孔速度越高。但沖擊功的增加量有一定限度的。因?yàn)椋环矫媸艿姐@頭硬質(zhì)合金柱強(qiáng)度的限制；另一方面，在鉆頭直徑一定的情況下，單位功耗是不同的，且差別很大。 

※ 影響單位功耗*的因素：

① 所破碎的巖石硬度。 

② 活塞沖擊速度。對(duì)于堅(jiān)硬的巖石，*沖擊速度為5—7.5m/s，若過(guò)低，則鉆孔速度低，單位功耗增加；若過(guò)高，則不僅會(huì)增加單位功耗，而且會(huì)引起活塞和鉆頭的疲勞破壞。因此，在沖擊功、沖擊頻率和活塞重量相同的情況下，細(xì)長(zhǎng)活塞有利于減緩活塞和鉆頭的疲勞破壞，破壞巖石的效果好，單位功耗小。所以，沖擊器宜采用棒錘形細(xì)長(zhǎng)活塞結(jié)構(gòu)。 

沖擊功越大，沖擊頻率越高，沖擊功率就越大，但沖擊功率大，鉆孔效率不一定高，因此，沖擊器多屬于大沖擊功、低沖擊頻率類(lèi)型的沖擊器鉆頭  鉆頭是傳遞沖擊能量，直接破碎巖石的工具。 

1、鉆頭技術(shù)要求：鑿巖效率、鉆孔速度及鉆頭壽命，主要取決于鉆頭的結(jié)構(gòu)型式及材質(zhì)狀況。 

★ 從受力情況看，鉆頭承受很大的動(dòng)載荷和磨擦作用，因此，要求鉆頭有較高的表面硬度，較好的耐磨性和足夠的沖擊性。 

★ 從結(jié)構(gòu)上看，應(yīng)有利于壓氣進(jìn)入孔底以冷卻鉆頭和排除巖碴。 

★ 從能量傳遞上看，鉆頭重量與活塞重量之比應(yīng)盡可能接近于1，以提高沖擊能量的傳遞效率。活塞重量擊功、沖擊速度和碰撞能量傳遞狀態(tài)都有很大影響。在同樣的沖擊末速度條件下，活塞重量大大，則沖擊功大，沖擊次數(shù)少，而碰撞反彈現(xiàn)象變化不明顯，破巖效果是理想的，但活塞重量過(guò)大，勢(shì)必將活塞尺寸加長(zhǎng)，使其有效行程相應(yīng)變小，因而沖擊能量相對(duì)降低。 

2、鉆頭類(lèi)型及結(jié)構(gòu)分析 

① 按其結(jié)構(gòu)，可分為整體式與分體式兩種。整體式鉆頭具有便于加工和使用、能量傳遞效率高等優(yōu)點(diǎn)，但整體鉆頭由于鉆頭工作面積硬質(zhì)合片（柱）的磨損會(huì)導(dǎo)致整體鉆頭的報(bào)廢，因此，廣泛采用分體式鉆頭。 

② 按其鉆刃形狀，可分為刃片型 、柱齒型和片柱混裝型三種。 柱齒型鉆頭：是用機(jī)械的方法把一定規(guī)格的硬質(zhì)合金柱壓入到鉆頭體上的齒孔中而成。

★ 優(yōu)點(diǎn)：

① 在穿孔過(guò)程中能自行修磨，使鉆頭鉆進(jìn)速度趨于穩(wěn)定； 

② 可根據(jù)受力狀況合理布置合金柱； 

③ 柱齒磨損20%時(shí)，鉆頭仍然可以繼續(xù)工作；

④ 嵌裝工藝簡(jiǎn)單，一般用冷壓法嵌裝即可。各類(lèi)潛孔鉆機(jī)的工作原理及使用條件 井下潛孔機(jī) 鉆機(jī)工作原理： 

※ 回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)：

一方面提供回轉(zhuǎn)動(dòng)力并把動(dòng)力傳遞到鉆具，完成鉆具鉆鑿動(dòng)作；另一方面，通過(guò)其空心軸把高壓氣水混合物送入鉆桿直達(dá)沖擊器，完成孔底吹碴動(dòng)作。 

※ 推進(jìn)調(diào)壓機(jī)構(gòu)：一方面通過(guò)活塞桿往返運(yùn)動(dòng)，使回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)向前滑動(dòng)，鉆具則以一定軸壓作用于孔底，實(shí)現(xiàn)鑿巖推進(jìn)；另一方面調(diào)節(jié)氣缸進(jìn)氣壓力，實(shí)現(xiàn)在合理軸壓力下鉆孔。

※ 操縱機(jī)構(gòu)：通過(guò)操縱開(kāi)關(guān)手把，操縱回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)和推進(jìn)調(diào)壓結(jié)構(gòu)完成各自動(dòng)作。

※ 鑿巖支柱：升降鉆機(jī)以適應(yīng)作業(yè)空間的高度和鉆鑿不同方向的鉆孔。 露天潛孔鉆機(jī) 

1、鉆機(jī)工作原理：

※ 鉆架與機(jī)架：機(jī)架通過(guò)橫梁座落在履帶上，鉆架通過(guò)鉸接方式與機(jī)架連接并繞鉸接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以適應(yīng)各種孔向。鉆架上安裝有回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)、推進(jìn)提升機(jī)構(gòu)、鉆具、接送桿機(jī)構(gòu)。機(jī)架上則布置有操作機(jī)棚、除塵系統(tǒng)、司機(jī)室等。 

※ 回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)：驅(qū)動(dòng)鉆具回轉(zhuǎn)和高沖擊器供給壓氣。 

※ 推進(jìn)提升機(jī)構(gòu)與調(diào)壓裝置。如圖所示。推進(jìn)鉆具，保證鉆頭工作時(shí)始終與孔底接觸，并實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)和鉆具的快速升降，調(diào)壓裝置是保證鉆具時(shí)孔底施以合理的軸壓力，以獲得*的鉆孔效率。 

※ 接送鉆桿機(jī)構(gòu)：露天潛孔機(jī)多用主、副兩根鉆桿。鉆桿的接卸和存放由接送鉆桿機(jī)構(gòu)完成鉆孔設(shè)備    

水泥礦山應(yīng)淘汰鉆速低、排渣難的低風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)；淘汰送風(fēng)管道長(zhǎng)、耗能高、效率低的低風(fēng)壓固定式空壓機(jī)。中、高風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)和全液壓露天鉆機(jī)將是水泥礦山未來(lái)的主力鉆機(jī)。固定式低風(fēng)壓(0.5～0.7Mpa)空壓機(jī)正逐步淘汰，僅適應(yīng)中硬以下巖石穿孔的切削回轉(zhuǎn)鉆機(jī)和穿鑿堅(jiān)硬、極堅(jiān)硬的牙輪鉆機(jī)也將逐步淡化出水泥礦山市場(chǎng)。  中、高風(fēng)壓露天潛孔鉆機(jī)    

鉆機(jī)使用中風(fēng)壓(1.O～1.4MPa)和高風(fēng)壓(1.7-2.4MPa)的壓縮空氣作動(dòng)力，由壓縮空氣直接驅(qū)動(dòng)沖擊器和鉆頭選行鉆孔作業(yè)，鉆具回轉(zhuǎn)采用液壓馬達(dá)，滑架起落應(yīng)用液壓缸支撐。目前國(guó)內(nèi)外一些礦山采用鉆機(jī)和壓縮機(jī)分開(kāi)的分體式配置，但一體化鉆機(jī)，即鉆機(jī)、柴油機(jī)風(fēng)冷空壓機(jī)和柴油機(jī)液壓泵組三位一體，是鉆機(jī)配置的發(fā)展方向。  

全液壓露天鉆機(jī)    

鉆機(jī)自動(dòng)鑿巖系統(tǒng)能保持到貫穿孔底的zui大鑿巖效率，通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)沖擊力、推進(jìn)力、旋轉(zhuǎn)和雙重緩沖器裝置，不斷適應(yīng)不同巖層和巖性的變化，從而提高鑿巖性能，降低能耗并延長(zhǎng)鉆具使用壽命，鑿巖能量得以充分傳遞，并使鉆進(jìn)中的反射沖擊波降低到zui小。   

全液壓露天鉆機(jī)采用高排量的空氣壓縮機(jī)，增大了排塵風(fēng)量，盡快地將鑿巖的粉塵顆粒分離出來(lái)，提高鉆孔速度，減少鉆頭磨損。使用高排量空氣壓縮機(jī)，也加大了鉆孔口徑。

1、鉆進(jìn)效率高，生產(chǎn)實(shí)踐證明，其鉆研進(jìn)效率比波動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)效率高了3～10倍，效率提高的原因是：?jiǎn)未螞_擊功大，排渣風(fēng)速高，孔底干凈，無(wú)二次破碎；由于無(wú)液柱壓力，在無(wú)地下水的情況下，改善了孔底破條件。 

2、潛孔錘的柱齒或球齒硬質(zhì)合金鉆頭，在堅(jiān)硬破碎巖石中伴用，既有利于破巖，又有比金剛石鉆頭壽命高的適應(yīng)性，大大降低了鉆頭成本。 

3、因鉆具轉(zhuǎn)速低，鉆具對(duì)孔壁的碰撞機(jī)會(huì)較少，而且這咱鉆進(jìn)方法是以高頻對(duì)孔底沖擊，養(yǎng)活了對(duì)巖石或傾斜地層產(chǎn)生孔斜的影響，從而可提高鉆孔的垂直度，同時(shí)，也可減少孔壁巖石坍塌。

4、比起回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，潛孔錘鉆進(jìn)所需的鉆壓和扭矩要小得多。這樣可減輕鉆機(jī)的設(shè)備的質(zhì)量和能力，為大口徑硬巖鉆進(jìn)，邊坡坑滑加固錨桿孔鉆進(jìn)創(chuàng)造了有利有使用條件。 

5、風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)采用的無(wú)循環(huán)干式作業(yè)，空氣既作為動(dòng)力又作為排渣介質(zhì)，不污染環(huán)境。 

6、風(fēng)動(dòng)潛孔錘工作時(shí)單次沖擊功在瞬間即可生產(chǎn)*作用力，因而它可應(yīng)用于軟層沖擊擠密不排土鉆進(jìn)，也可用于非開(kāi)挖鋪管的夯管技術(shù)。 

隨著潛孔錘結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展，工作性能的優(yōu)化，鉆研進(jìn)工藝的完善以及應(yīng)用時(shí)所顯示出的優(yōu)點(diǎn)，使人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到潛孔錘鉆進(jìn)在變東地層、礦產(chǎn)勘探及工程地質(zhì)勘探、錨因工程、灌漿孔、大壩倒垂孔中應(yīng)用具有良好前景。

沖擊器的類(lèi)型 

1、按沖擊器的配氣方式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以分為有閥和無(wú)閥兩種類(lèi)型

（1）有閥式?jīng)_擊器，這類(lèi)沖擊器的特點(diǎn)，是由配氣結(jié)構(gòu)的閥片控制的。按排氣方式可分為旁側(cè)排氣和中心排氣兩種。旁側(cè)排氣沖擊器使用zui早，因其汽缸內(nèi)的氣體由鉆頭兩側(cè)排出，故稍旁側(cè)沖擊器、中心排氣沖擊器是使汽缸內(nèi)的氣體經(jīng)鉆頭的中心孔排出。這種沖擊器的排粉效果好，鉆頭使用壽命長(zhǎng)，鉆進(jìn)效率高，較旁側(cè)沖擊器更適用于潛孔鉆進(jìn)的條件和要求。目前，用于巖土鉆掘的沖擊器多為中心排氣沖擊器。 

（2）無(wú)閥沖擊器，這種沖擊器沒(méi)有閥，控制活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的配氣系統(tǒng)是布置在汽缸壁上，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)自動(dòng)配氣。由于這類(lèi)沖擊器不用閥片配氣，所以稱(chēng)為無(wú)閥式?jīng)_擊器。這類(lèi)沖擊器的工作壓力比有閥式要低，在相同工作壓力下產(chǎn)生的沖擊功要大一些。沖擊器的結(jié)構(gòu)及其工作原理  沖擊器是一個(gè)能產(chǎn)生沖擊作用的氣功裝置，其基本結(jié)構(gòu)一般由配氣機(jī)構(gòu)，內(nèi)外缸、活塞幾部分組成空氣潛孔錘的工作原理  通過(guò)不斷改變進(jìn)排氣方向，就可實(shí)現(xiàn)活塞在氣缸內(nèi)的不斷往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而也能不斷反復(fù)沖擊鉆頭，這就是氣功沖擊器工作的zui簡(jiǎn)單原理和過(guò)程。造成控制反復(fù)改變進(jìn)排壓縮空氣方向的機(jī)構(gòu)叫配氣機(jī)構(gòu)，配氣機(jī)構(gòu)是沖擊器的核心部分，當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入前氣室時(shí)推動(dòng)活塞上行，當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入后氣室時(shí)推動(dòng)活塞下行?；钊菦_擊器的一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置，它依靠活塞運(yùn)動(dòng)將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)換為沖擊的機(jī)械能，一般是以沖擊動(dòng)態(tài)表示，沖擊功的大小決定于活塞的重量及運(yùn)動(dòng)速度。下面就以圖二闡述沖擊器的基本工作原理空氣潛孔錘鉆進(jìn)技術(shù)不同于普通的切削與研磨原理。它是將壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣的能量通過(guò)空氣潛孔錘這個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置，對(duì)需要破碎的巖石產(chǎn)生高頻的沖擊能量，當(dāng)這個(gè)能量（沖擊功）達(dá)到巖石的臨界破碎功時(shí)，便產(chǎn)生體積破碎，同時(shí)工作后的氣體在一定的風(fēng)速條件下將巖石顆粒排出孔外以實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)的目的。潛孔鉆鉆進(jìn)的操作技術(shù)雖然簡(jiǎn)單，但是沒(méi)有科學(xué)和熟練的操作，不可能取得理想的鉆進(jìn)效果，有時(shí)還可能發(fā)生麻煩。因此，合理的選用鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)如鉆壓、風(fēng)壓、風(fēng)量和轉(zhuǎn)速是取得理想鉆進(jìn)效果的基本條件。

鉆壓 

空氣潛孔錘鉆進(jìn)的基本工作過(guò)程，是在靜壓力（鉆壓）、沖擊力和回轉(zhuǎn)力三種力作用下不碎巖的。其鉆壓的主要作用是為保證鉆頭齒能與巖石緊密接觸，克服沖擊器及鉆具的反彈力，以便有效地傳遞來(lái)自沖擊器的沖擊功。鉆壓過(guò)小，難以克服沖擊器的工作時(shí)的背壓和反彈力，直接影響沖擊功的有效傳遞，鉆壓過(guò)大，將會(huì)增大回轉(zhuǎn)阻力和使鉆頭早期磨損。鉆具組合的整體結(jié)構(gòu)  潛孔錘取心鉆具的組合，是以潛孔沖擊器通過(guò)自行研制的花鍵軸套式聯(lián)動(dòng)器與取心鉆具連接成可拆卸的整體，再與鉆桿柱、主動(dòng)鉆桿、液壓動(dòng)力頭連接。下入孔內(nèi)，通過(guò)空壓機(jī)供給具有一定壓力的壓縮空氣，在鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)作用下，實(shí)現(xiàn)潛孔錘鉆具的沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)花鍵軸套式聯(lián)動(dòng)器  采用何種機(jī)構(gòu)將潛孔沖擊器的沖擊功及鉆機(jī)回轉(zhuǎn)力短傳遞到孔內(nèi)取心鉆具及鉆頭上，是實(shí)現(xiàn)沖擊回轉(zhuǎn)取心鉆進(jìn)的關(guān)鍵部分。通常潛孔沖擊器與鉆頭的連接多采用花鍵賀柱銷(xiāo)式。結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但其徑向間隙過(guò)大，同心度差，不能適應(yīng)較長(zhǎng)取心鉆具的連接強(qiáng)度和預(yù)防鉆孔彎曲的要求。 

為將潛孔沖擊器之沖擊力及鉆具回轉(zhuǎn)扭矩有效地傳遞到巖管，通過(guò)多種方案比較，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出花鍵軸套式聯(lián)動(dòng)器裝置，花鍵軸寺通過(guò)特殊變徑接頭與沖擊器外擄下接頭相連，花鍵軸下端采用頂錐式“梯形螺旋紋”與巖心管接頭相連，上端直接接受沖擊器活塞垂直傳遞沖擊力，成功地解決了沖擊器與取心鉆具連接及沖擊回轉(zhuǎn)力的傳遞。   

空氣潛孔錘取心鉆頭 

為了實(shí)現(xiàn)取心鉆進(jìn)，應(yīng)根據(jù)空氣鉆進(jìn)的基本特點(diǎn)，巖石的機(jī)械物理特性進(jìn)行設(shè)計(jì)鉆頭，以取得的應(yīng)用效果，取心鉆頭分為單管與雙管兩種，

1、鉆頭體：當(dāng)沖擊回轉(zhuǎn)時(shí)，鉆頭體承受著沖擊、回轉(zhuǎn)扭矩，軸向靜載荷，處于復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)，為適應(yīng)氣功沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的技術(shù)要求，鉆頭體材質(zhì)應(yīng)具有高的抗擠壓、抗彎曲、抗扭強(qiáng)度，本次試驗(yàn)選用FF710釬頭鋼，這是一種低炭板狀馬氏體鋼，空冷硬度可達(dá)HRC40～45，機(jī)械強(qiáng)度高，韌性好，耐磨，抗沖擊性能好，經(jīng)鍛制按鉆頭冠部設(shè)計(jì)加工成型，為適應(yīng)各種地層的需要，可將鉆頭體進(jìn)行調(diào)質(zhì)和表面滲氮外照，以進(jìn)一步提高鉆頭體的強(qiáng)度和耐磨性以提高鉆頭的使用壽命。 

2、鉆頭體連接螺紋，應(yīng)具有連接強(qiáng)度高，易拆卸的特點(diǎn)，通過(guò)強(qiáng)度計(jì)算設(shè)計(jì)螺距8mm特殊梯性和母螺紋連接型式，鉆頭內(nèi)車(chē)削錐度3°的卡簧座。 

3、鉆頭體通風(fēng)排粉糟。通過(guò)計(jì)算在鉆頭底唇及內(nèi)外側(cè)面銑磨通風(fēng)排粉弧形通道10×20mm四組。鉆頭適用范圍  潛孔錘單管取心鉆頭（柱齒及片齒）主要適用于較完整的中硬、硬、中等研磨性、脆性的可鉆性4～8給均質(zhì)或非均質(zhì)的砂巖、石灰?guī)r以及火成巖類(lèi)地層，亦可用于可鉆性3～5級(jí)砂巖、粉砂巖層，不適應(yīng)軟的塑性泥質(zhì)巖類(lèi)地層。  潛孔錘雙管取心鉆頭，主要適用于較完整較破碎的中硬－硬、中等研磨性、具脆性的可鉆性4～8級(jí)均質(zhì)或非均質(zhì)的砂巖、灰?guī)r及成巖以及第四系砂卵石層鉆進(jìn)，亦可用于可鉆性3～5級(jí)砂巖、粉砂巖層。

取芯卡簧 

卡簧與卡簧座配套使用，專(zhuān)門(mén)用以卡取巖心，是潛孔錘取的鉆具，不可少的重要易損零件空氣潛孔錘鉆進(jìn)的地質(zhì)條件，通常適用于可鉆研性5～10級(jí)的中硬—堅(jiān)硬巖石才能充分體現(xiàn)出其技術(shù)*性，然而為拓展其應(yīng)用領(lǐng)域及與常規(guī)地質(zhì)鉆探設(shè)備的配套使用，分別在四川盆地以沉積巖為主的泥質(zhì)，鈣質(zhì)膠結(jié)的泥巖、砂巖、粉砂巖為主的一套“紅色地層”，和含水半富的厚層砂卵礫石層以及成都周邊的花崗巖、片麻巖、石灰?guī)r等硬碎性地層進(jìn)行了生產(chǎn)試驗(yàn)，其主要工作對(duì)象不僅包括以月攻地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)勘探、水井鉆探、工程地質(zhì)勘察，而且包括地質(zhì)災(zāi)害治理、水利水電基礎(chǔ)施工、邊坡支護(hù)與錨固超前預(yù)支護(hù)管棚施工等鉆探為目的的鉆探工作。雖然試驗(yàn)的地層不是很全面，但其有一定的代表性，不過(guò)作為技術(shù)方法配套以及潛孔錘鉆進(jìn)獲得的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)仍可以進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)