潛孔鑽機工作原理3D動畫演示

現在的現代化鑽井機靠氣壓來鑽探 深度能達到2500米 差不多2.5公里 這氣壓絕對讓你大吃一驚 4500匹秒i 你能想象這壓力有多大嗎 你想想看 平時咱們給輪胎打氣 也就充個三四十磅的壓力 這臺機器叫前孔鑽機 英文簡稱DTH 它的工作原理 其實跟咱們家裏用的那種小電鑽差不多 但區別在於它的鑽頭是特殊設計的 靠高壓空氣來驅動 這工程設計確實相當厲害 這臺機器基本有兩個獨立機構協同工作 一個是負責壓縮空氣的壓縮機 另一個就是用來打井的鑽機本身 壓縮機和鑽機雖然能裝在同一輛卡車上 但這臺設備規格太大了 所以壓縮機只能單獨放在另一輛車上 其實我們最感興趣的是那臺鑽機 但這裏只有主機壓縮機就裝在卡車側面 這裏裝了一臺重型發動機 馬力在400到500之間 具體要看鑽井深度 如果能達到1000米 那發動機功率反而會小一些 從內部吸入空氣 並清除其中的灰塵顆粒 接着空氣會到達這些轉子葉片 這些轉子的設計方式 使得空氣一旦被吸入就無法再回流 然後會持續壓縮到一個小區域裏 當空氣到達這裏時 壓力會大幅上升 但同時溫度也會急劇升高 所以我們需要給它降降溫 這裏裝有強力散熱器 能稍微冷卻一下高壓空氣 空氣經過降溫處理之後 會被輸送到控制面板 這個控制面板負責管理氣流分配 然後高壓空氣會從這裏進入旋轉機構 水龍頭是個非常關鍵的部件 它負責把高壓空氣送進鑽柱 然後鑽探就開始了 不過這只是個簡單的機械裝置 有兩個氣動馬達帶動鑽桿旋轉 但它不負責鑽孔 它做的是另一種工作 我稍後會說明 這兩個馬達也負責氣壓 我們得搞懂它的原理 馬達的轉子不在正中心 而是稍微偏了一點 高壓空氣進入這裏時 就會產生推力帶動轉子旋轉 當載谷空氣施加作用裏 是受力面積會變得非常大 導致氣壓降低 而這種低壓空氣對我們來說毫無用處 空氣就這樣被釋放出來 於是馬達開始不停的轉動 別看這馬達小 勁可不小 柱管道直接連着控制管轉 那裏面輸送的是極高的壓力 所以這些管道都是用高強度鋼製成的 鑽頭前面那個東西 其實是一個錘子 這錘子能砸碎堅硬的石頭 它本身就採用了精湛的工程設計 順便一提 這整個錘子都是高強度鋼製成的 但只有它的前端部分 會像這樣直接接觸到那個球狀部件 這個球體特別長 它的頭部是用一種極其堅固的金屬製成的 這種金屬叫做碳化物 因此這個球能承受強力擊打 而且這上面沒有任何區別 我們來看看整個過程是怎樣的 這就是主錘 前面有一個球 後方是一個沉重的活塞 它持續不斷的向前撞擊 而那裏還有一個空着的鋼體 聽着你可能有點懵 有兩個槍式 一個在上面 一個在下面 我們很清楚 如果上槍壓力高 下槍壓力低 活塞就會從高壓側被推向低壓側 現在看下面的槍式 它完全是空的 首先高壓會接近指揮臂 指揮臂會打開 高壓氣流會從這裏進入空氣分配器附近 空氣分配器會把空氣擴散到四周 現在氣缸上的氣孔 空氣從這個下方的孔出來 現在空氣會從氣缸的上方或下方流動 因爲它不會讓空氣從那裏通過 被堵住了 現在空氣想要流動 但活塞把它擋住了 於是空氣從這個氣缸開始上升 看這是氣勢 所以現在這個槍式會從這裏開始上升 活塞會被推到底部 現在上槍壓力高 下槍壓力低 所以活塞會快速移動 活塞會進行撞擊 一旦發生撞擊 活塞的氣勢在活塞的下側有一個孔洞 通過這個孔洞下側就會 而此時上氣勢是空的 這意味着活塞可以再次上升 現在下槍式的間隙會讓空氣開始向下流動 活塞就會再次上升 活塞一旦進入 下槍時就會再次充滿空氣 然後活塞會再次吹擊、撞擊 這個過程自動持續進行 這個工作速度極快 活塞每分鐘能衝擊1500到2500次 當這臺機器運轉時 你會聽到一聲清脆的鈴響 以極高的速度 其實那聲音就是這把錘子發出來的 現在如果錘子以這麼高的速度敲擊 就會產生非常精細的切割 但重要的是要把粉塵排出去 否則錘子會卡住 所以從這個錘子裏面噴出來的氣壓 它的壓力是非常高的 所以碎石、泥土、水 不管裏面有什麼都會一起被帶上來 等鑽孔完全打好之後 這個孔還需要清理 這種情況下 衝擊錘就停下來了 然後錘子會從側面排出空氣 壓力相當大 空氣一上來就把灰塵全帶走了 現在最大的挑戰來了 這把錘子威力十足 它能擊碎任何石頭 但有時石頭太硬 錘子就得反覆敲打 但上面連着這麼多管道 不能直接壓上去 因爲石頭承受不住 所以這邊這個塔後面有個液壓泵 這個泵連接着這個滑輪裝置 這個滑輪帶動它旋轉 就是這個轉環 這樣直接壓力就會通過這些管道 再通過壓力管穿到錘頭上 所以一旦遇到堅硬的石頭 液壓就會施加更大的力來把它打碎 其實要讓旋轉機構上下一動 靠的就是液壓 這就是現代鉗孔錘 這臺機器可沒有老式的繩索滑輪系統 用來升降、旋轉、接頭 或者把這些管子弄出來 因爲這些管道非常重 所以如果發動機直接通過齒輪機構連接 就可能會出故障 所以這裏要裝一個液壓泵 雖然慢 但力量極大 那麼你能告訴我這根弦爲什麼在旋轉嗎 它根本不需要旋轉 這背後還有一個原因 如果敲擊琴絃的位置是正常的 那它發生的幾率就非常低 錘頭旋轉起來之後 就會對弓箭進行切削 從而加工出圓形的鑽孔 最關鍵的是 當鑽頭打到很深的位置時 錘子可能會卡住 所以旋轉至關重要 側面還裝有一個機械輪