王琳

（天水风动机械有限公司技术中心，甘肃天水741020）

冲击旋转凿岩是将冲击破岩和刮削破岩两种方式结合在一起的钻凿技术。该技术所用钻压和扭矩小，不容易发生孔斜，作为解决常规凿岩方式在硬岩地层段钻进速度慢、效率低的有效方法之一，在潜孔钻凿领域得到了越来越广泛的应用。

1 问题的提出

潜孔钻头是实施冲击旋转凿岩的专用钻头，笔者在对青海木里煤矿和甘肃柳园甘新高铁施工段潜孔钻头应用情况调查发现，现场用的Q13115-H64型潜孔钻头在钻进过程中常常发生柱齿脱落、折断和破碎、岩屑排除不畅等问题，严重制约了冲击旋转凿岩效率。文献[1]对Q13115-H64型潜孔钻头进行了井底流场分析，改进了其水力结构参数，解决了排屑不畅的问题，但柱齿脱落、折断等问题还没有得到圆满的解决。

在冲击旋转钻进过程中，钻头要受到很大的冲击载荷作用，柱齿与钻头本体通过过盈配合联接在一起，冲击载荷通过柱齿传到钻头本体上。因此，过盈量过小的选择，直接关系到潜孔钻头的破岩效果与使用寿命，分析钻头齿孔过盈配合产生的应力场分布规律，对过盈量的选取以及钻头几何尺寸设计和强度设计，都具有十分重要的意义。

潜孔钻头的过盈量通常在十几到几十微米范围内变动，不同型号的钻头，其过盈量是不同的。如果采用试验的方法来确定，需要进行一系列的重复试验，周期长，代价高，其精度受到试验设备及测试技术等多种因素的影响。……