变频振动筛在HQY-500/600(A)全液压钻机上的应用

曹金龙，罗诗伟

(陕西核昌机电装备有限公司，陕西咸阳 721000)

0 引言

HQY-500/600(A)全液压钻机是我单位新研发的全液压小型岩心钻机，如图1所示。该钻机采用薄壁绳索取心钻进工艺，可以实现机、电、液一体化液压驱动。其结构新颖、体积轻巧、占地面积小，可以满足一定转速范围内的无级变速，以适应不同工况的钻进参数要求。主要适用于难以进入的山区、丘陵等地带的斜孔钻进(经济效益)，也可达到地表或坑道固定矿床的金刚石和硬质合金的钻进工艺要求，实现钻进过程的全程绳索取心要求，也可用于工程地质勘察、水文水井钻孔、锚固、堤坝围堰注浆和桩基孔等工程孔钻进。

图1 HQY-500/600(A)全液压钻机Fig.1 HQY-500/600(A) hydraulic drilling rig

1 出现的问题及影响

在钻探施工中受泥浆工艺的影响，有些钻机常常简化或不设泥浆循环和沉淀系统，致使钻进返出的泥浆没经过有效的沉淀，又没有配套泥浆净化装置，泥浆使用一次就排放掉，浪费严重；有时为了节省成本重复使用返出的泥浆，出现岩屑沉淀、憋泵等现象，严重影响了钻探效率。

2 问题解决方案

2.1 问题分析

分析以上出现的问题及影响，实际就是要解决以下3个问题，即怎样能得到干净的泥浆，怎样节约水和泥浆材料等成本，怎样同时保证设备的轻便。受砂石分离机的启发， 经过综合对比，我们产生了使用变频振动筛净化泥浆的想法。

2.2 变频振动筛结构

变频振动筛结构如图2所示。

图2 变频振动筛结构Fig.2 Structure of variable frequency vibrating screen

2.3 变频振动筛工作原理

变频振动筛由直立式电机作为振动源，在电机上、下两端安装偏心重锤，将电机的高速旋转运动转变为水平、垂直、倾斜的三次元运动，再把这个运动传递给筛面，调节上、下两端重锤的相位角，可以改变泥浆在筛面上的运动轨迹，同时高频率的振动破坏了泥浆表面的张力，致使流经筛面泥浆中的砂粒在筛面的振动下产生倾斜上方运动，小于筛面孔径的泥浆通过筛孔落到下层，大于筛面孔径的砂粒经连续运动后从排料口排出，完成一次净化泥浆的工作。泥浆净化一般选用双层圆形高频振动筛,上层筛网目数较粗，下层筛网目数较细。

2.4 振动筛特点

变频振动筛具有以下特点：体积小，质量轻，结构紧凑，方便搬迁；振动频率高，双层设计，净化效果明显；网面倾斜角可调，提高了网面的利用率。

3 生产试验情况

在HQY-500/600(A)全液压钻机机台进行了多次现场生产试验，试验过程中选用6种双层筛网进行泥浆净化的试验，数据测量整理见表1。

表1 数据测量表Table 1 Data measurement table

因此，在生产中建议使用200目+300目双层筛网，净化效率高，效果较好。

4 结语

变频振动筛在HQY-500/600(A)全液压钻机中的应用，解决了施工中的泥浆浪费问题，可以重复使用，降低了岩屑沉淀、憋泵等现象的发生概率，提高了钻探效率。