机械传动立轴式岩心钻机自动化升级的研究及应用

柴喜元，谭颖，欧阳志强，周亲宗，田爱民

(衡阳中地装备探矿工程机械有限公司，湖南衡阳 421002)

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机械传动立轴式岩心钻机自二十世纪六十年代研制成功以来，经过长期的实践应用和不断改进，结构性能已趋合理完善，具有结构紧凑、传动可靠、价格便宜、操作维护方便等优点，一直是我国地质岩心钻探的主力机型，市场保有量大，工人熟悉程度高[1]。

但是“十三五”以来，随着我国地勘单位推进深部找矿，不断增强深部矿产资源勘查能力，继续采取“放大加深”技术路线研制的大型传统机械立轴式岩心钻机，在深孔地质岩心钻探施工中暴露出了许多不足之处，例如：①给进行程短，停机倒杆频次成倍增加，劳动强度大；②随着钻进深度的加深，液压卡盘夹持力不够，容易打滑；③深孔段起下钻劳动量和劳动强度成倍增大[2]，抱闸式卷扬提升力不足，作业危险性增大，易造成人员疲劳；④钻进转速、扭矩调节范围窄，不能无级变速，精准调节[3]；⑤孔内钻进参数无法实时监控，靠经验“盲打”，事故率高；⑥操作空间狭小，紧挨着孔口和钻机各运动部件，工作环境的舒适性、安全性低等。这些不足往往导致深孔地质岩心钻探施工钻进效率降低、劳动强度过大、能耗较大、安全隐患增加等诸多问题。同时，随着经济社会的发展，地勘单位对钻探设备的需求也逐渐从能力的提升转变为对设备自动化、数字化及安全性的新需求[4]。

为了更好地满足深孔地质岩心钻探施工的要求，衡阳中地装备探矿工程机械有限公司和山东省地矿局第三地质大队达成合作协议，对其在用的一台传统XY-8型立轴式岩心钻机进行自动化升级改造。……