液压钻机的液压系统设计(16)

还与孔底钻头压力的大小有关。孔底压力越大，钻头切入深度越深，破碎岩石所需转矩越大；孔底压力太大，转矩达到系统安全阀设定的最大值时，会出现卡钻现象，不能正常钻进。实际工作中就是通过控制孔底压力的大小使实际转矩稳定工作在最大转矩之下。

b、工况特点分析：钻探工艺要求回转器的转速有较大的调节范围，以适应不同的钻进方法及钻进规程，并能双向回转及微动回转；同时要求转矩能在较大范围内适应负载的变化。回转液压系统具有压力适应、速度可调、调速范围大但不频繁的特点。

2. 3. 2动力头进退工况分析

a、负载特性分析：动力头进退主要是回拖力的计算。动力头进退的负载主要由钻具的重力负载、摩擦负载和项紧岩石的轴向负载(孔底压力)组成。重力负载性质取决于钻孔倾角，钻孔上扬时为阻性负载，钻孔下斜时为超越负载；重力负载的大小与钻孔深度、钻孔倾角大小及单位长度钻杆的重量有关。孔底压力由钻进规程确定，通常是针对不同的岩层性质和钻头种类为获得最优钻进指标而由试验得到的数值。

总回拖力，钻进的计算公式：

F Fe feL （2.1）

式中：F为总回拖力(KN)；Fe为管道的端面阻力(KN)；fe为单位长度管子的综合摩擦阻力因子(KN/m)；L(m)为管道长度。

（ Dq W）u' Bc (2.2) fe

Pc PA PB P (2.3)

2F P D/4 (2.4) C 0

式中：D为管道外径(m)；q为管道周边均布载荷(KPa)；W为管道单位长度自重(KN/m )。u'为管与土之间的摩擦系数(v'=tan((b/2);c 为管与土之间的粘着力(KPa)；Pc为土仓内的压力(KPa)。PA为掘进所处土层的主动土压力(KPa)；PB为掘进所处土层的主动土应力(KPa)； P为给土仓的额加压力(KPa)。a为考虑到土质不同设置的修正系数。

表2.3修正系数表