Rögzítőgyűrűs típus VS keresztcsapos típus? A mélyfúrófejek végső összecsapása
Jelentős különbségek vannak a rögzítőgyűrűs és a keresztcsapos fúrófejek között a szerkezeti kialakítás, a munkakörülményekhez való alkalmazkodóképesség és a karbantartási jellemzők tekintetében. Ezek a különbségek közvetlenül meghatározzák alkalmazási prioritásukat a különböző fúrási forgatókönyvekben. Az alábbiakban egy technikai összehasonlítást végzünk, amely a két fúrófejtípus fő előnyeit és hátrányait a mérnöki gyakorlattal kombinálva mutatja be:
I. Az alapvető technikai különbségek elemzése
(I) Szerkezeti tervezési elv ■ Rögzítőgyűrűs típus: Osztott, osztott szerkezetet alkalmaz, amely két, a tengelyen szimmetrikusan elosztott félrögzítőgyűrűből áll, és kettős pozicionálást valósít meg a belső és külső lépcsős kialakítás révén - a kisebbik vég külső köre pontosan illeszkedik a DTH-kalapács elülső illesztésének belső gyűrű alakú üregéhez, a nagyobbik véglapja pedig a vezetőhüvellyel van ellátva, hogy merev csatlakozóalapot képezzen. ■ Keresztcsapos típus: A fúrófej és a DTH-kalapács előre beállított csapfurataira támaszkodva a keresztcsap behelyezéséhez mechanikus határolót képeznek, egyes modellek " blokkolóval + rugós + gumi rúd" ütközőeszközzel vannak felszerelve, a csúszásgátló funkció pedig merev csapos csatlakozáson keresztül valósul meg.
(II) Telepítési és karbantartási jellemzők ■ Rögzítőgyűrűs típus: a telepítéshez a fél rögzítőgyűrűt egymás után kell behelyezni, majd a bordás illesztést befejezni, a szétszerelési folyamat pedig fordított; a DTH kalapács optimalizált kialakítása hatékony be- és kirakodást tesz lehetővé, de a lépések még mindig bonyolultabbak, mint a keresztcsapos típusnál. ■ Keresztcsapos típus: A működés rendkívül egyszerű, csak a keresztcsapot kell be- és kidugni; de ha a keresztcsap berozsdásodik, deformálódik, vagy az ütközőberendezés meghibásodik, könnyen szétszerelés és beszorulás következhet be, és a karbantartási nehézségek jelentősen megnőnek.
(III) Mechanikai tulajdonságok összehasonlítása
■ Rögzítőgyűrűs típus: nagy érintkezési felület és egyenletes terheléseloszlás; az új lépcsős rögzítőgyűrű lerövidíti a fúrófej teljes hosszát és csökkenti a súlyt, miközben növeli a berendezés kimeneti teljesítményét és csökkenti a feszültségkoncentráció kockázatát. ■ Keresztcsapos típus: főként nyíróterhelést visel, és a DTH kalapács energiája közvetlenül a keresztcsapon keresztül adódik át a fúrófejnek, de a feszültségkoncentráció szembetűnő, és a keresztcsap hajlamos a kopásra, deformációra vagy akár törésre is.
2. Az alkalmazási forgatókönyvek adaptálhatóságának elemzése:
Kemény kőzetfúrási műveletek során a vízszintes csapos fúróberendezés három fő előnyt mutat:
■ Csatlakozás stabilitása: A merev csapos csatlakozószerkezet ellenáll a nagy ütéseknek és nyomatékoknak, így megakadályozza a fúrófej leesését; a szorítógyűrűs típus extrém körülmények között is fennáll a kilazulás veszélye.
■ Energiaátadási hatékonyság: A nyíróerő átviteli útja rövid, az ütési energia közvetlenül eléri a fúrófejet, és a zúzás hatékonysága körülbelül 15–20%-kal javul a szorítógyűrűs típushoz képest.
■ Pozicionálási pontosság fenntartása: Ha a tűfurat pontosságát szigorúan szabályozzák, a fúrólyuk függőleges eltérése 0,5°-on belül szabályozható, ami jobb, mint a szorítógyűrű típusú reakcióerő által okozott elmozdulási hiba.
3. Mérnöki kiválasztási javaslatok:
A gyakorlati alkalmazásokban a fúrófejek kiválasztását átfogóan kell mérlegelni:
■ Geológiai viszonyok: A vízszintes csapos típus kemény kőzetképződményekhez előnyös, míg a szorítógyűrűs típus közepes és lágy kőzetképződményekhez használható;
■ Berendezések alkalmazkodóképessége: A DTH kalapács szerkezetének kialakítása illeszkedik-e a szorítógyűrű lépcsőjéhez vagy a csapfurat elhelyezéséhez;
■ Költségkontroll: A vízszintes csapos típus karbantartási és csereköltsége magas, de a hatékonysági előny lerövidítheti az építési időszakot. Javasolt helyszíni próbafúrásokkal adatokat gyűjteni, és a kiválasztási tervet dinamikusan optimalizálni a fúrási pontosság, az energiafogyasztási mutatók és az alkatrészek élettartama alapján.
