陈庆辉

1 概况

TK-3型岩芯液压钻机是原煤炭部石家庄煤矿机械厂于20世纪80年代初参照日本同类产品开发研制的液压立轴式岩芯钻机,当时全国数十家煤田地质勘探队装备了此型钻机,并以此机为主要钻探设备,开始金刚石钻进、绳索取芯技术新工艺的试验。但在使用中发现,该机型的液压卡盘及操纵机构存在一定的缺陷,操作稍有不当,就产生液压卡盘失灵、卡死主动钻杆的故障,即使是技术相当熟练的操作人员也难免,且事后难处理,迫使野外现场停机,更换设备。由于事故频繁发生,严重制约生产率的提高,因此福建省121煤田地质勘探队6台TK-3钻机入库闲置,大多数煤田地质勘探队也均因该钻机存在的上述问题而弃置不用,造成巨大的浪费,甚至中止了金刚石钻进、绳索取芯技术新工艺的推广应用。如何解决这一技术难题,福建省121煤田地质勘探队组织技术攻关,对TK-3钻机进行技术改造,重新使用TK-3型钻机。

2 故障分析

2.1 故障产生及状况

TK-3型钻机在进行变速、取芯、倒杆、加接钻杆等操作时都必须停车。当立轴未完全停稳时,操作液压卡盘瞬间即发生主动钻杆被卡死的故障,只有松开回转器顶部压套,取下蝶形弹簧,才能松开卡瓦,但此时因蝶形弹簧被压缩,根据计算,其压力为374.78 kN,该压力通过卡瓦导向座斜面增力,作用在卡瓦的径向卡紧力约500 kN,如此巨大的压力,在现场无法处理,只有拆下回转器,连同6 m多长的主动钻杆拉回部队机修车间,若无专用机械,也无法处理。……