Tiefbohranlage – von dieser Art von Gerät haben Sie vielleicht noch nie gehört, oder? Es handelt sich um eine Art Bohrmaschine, die häufig zum Bohren von Felsankerlöchern, Ankerlöchern, Sprenglöchern, Verpresslöchern und anderen Bohrarbeiten im Städtebau, Eisenbahn-, Autobahn-, Fluss- und Wasserkraftbau sowie in anderen Projekten eingesetzt wird. In diesem Artikel gibt Ihnen Xiaodian eine detaillierte Einführung in Aufbau, Funktionsweise und Klassifizierung von Tiefbohranlagen. Los geht's!
Mechanismusaufbau einer großen Oberflächen-Bohranlage.
1. Bohrständer: Der Bohrständer ist die Führungsschiene für das Gleiten der Schwenkvorrichtung, den Vorschub und das Anheben des Bohrwerkzeugs.
2. Fach: Der Wagen ist eine quadratische Kastenkonstruktion aus Stahlplatten, die zum Verbinden und Abstützen des Bohrrahmens dient.
3. Drehvorrichtung: Diese Vorrichtung besteht aus Hydraulikmotor, Spindelmechanismus, Druckkopf, Gleitplatte und zentraler Luftzufuhr. Die Antriebskette ist über die Bolzenwelle und den Federdämpfungsmechanismus an der Gleitplatte befestigt.
4. Antriebsmechanismus: Der Antriebsmechanismus besteht aus einem hydraulischen Antriebsmotor, einem Kettenradsatz, einer Kette und einer Pufferfeder.
5. Stangenentlader: Der Stangenentlader besteht aus einem oberen Stangenkörper, einem unteren Stangenkörper, einem Klemmzylinder und einem Stangenauslasszylinder.
6. Staubentfernungsvorrichtung: Die Staubentfernungsvorrichtung wird in verschiedene Methoden unterteilt, wie z. B. trockene Staubentfernung, nasse Staubentfernung, gemischte Staubentfernung und Schaumstaubentfernung.
7. Fahrmechanismus: Die Fahrvorrichtung besteht aus einem Fahrrahmen, einem Hydraulikmotor, einem mehrstufigen Planetengetriebe, einem Raupenriemen, einem Antriebsrad, einem Abtriebsrad und einer Spannvorrichtung.
8. Rahmen: Auf dem Rahmen sind die Luftkompressoreinheit, die Staubabsaugungseinrichtung, die Kraftstofftankpumpeneinheit, die Ventilgruppe, die Kabine usw. montiert.
9. Rumpfschwenkmechanismus: Dieser Mechanismus besteht aus Schwenkmotor, Bremse, Verzögerungsvorrichtung, Ritzel, Schwenklager usw.
10. Der Giermechanismus des Bohrgeräts: Dieser Mechanismus besteht aus Gierzylinder, Scharnierwelle und Scharniersitz und ermöglicht es, das Bohrgerät nach links und rechts zu schwenken und den Bohrwinkel anzupassen.
11. Kompressorsystem und Prallkörper: Das Kompressorsystem ist im Allgemeinen mit einem Schraubenkompressor ausgestattet, der Druckluft für das Strahlreinigungssystem des Hochdruckprallkörpers und des Laminarströmungs-Staubabscheiders bereitstellt.
Grundaufbau eines universellen Bohrlochbohrgeräts
Das Bohrwerkzeug besteht aus Bohrgestänge, Knopfmeißel und Schlagbohrer. Zum Bohren in die Edelstahlplatte werden zwei Bohrgestängeadapter verwendet. Die Drehluftversorgung besteht aus einem Drehmotor, einem Drehzahlreduziergetriebe und einer Drehvorrichtung für die Luftzufuhr. Das Drehreduziergetriebe ist ein geschlossenes, dreistufiges Zylinderradgetriebe und wird automatisch durch einen Spiralöler geschmiert. Die Drehvorrichtung für die Luftzufuhr besteht aus einem Verbindungskörper, einer Dichtung, einer Hohlwelle und einem Bohrgestängeanschluss. Sie ist mit pneumatischen Klemmen zum Verbinden und Lösen des Bohrgestänges ausgestattet. Der Hubdruckverstellmechanismus wird mithilfe des Hubmotors, des Hubreduziergetriebes, der Hubkette, der Drehvorrichtung und des Bohrwerkzeugs angehoben. Im geschlossenen Kettensystem sind ein Druckregelzylinder, ein beweglicher Rollenblock und eine Dichtung verbaut. Im Normalbetrieb drückt die Kolbenstange des Druckregelzylinders den Rollenblock, um das Bohrwerkzeug für das Dekompressionsbohren zu aktivieren.
Funktionsprinzip der Bohrlochbohranlage
Das Funktionsprinzip der Bohrlochbohranlage entspricht dem eines herkömmlichen pneumatischen Drehbohrgeräts. Pneumatische Gesteinsbohrgeräte kombinieren den Schlagmechanismus mit einem Schwenkmechanismus und übertragen den Schlag über das Bohrgestänge auf den Bohrmeißel. Die Bohrlochbohranlage hingegen trennt den Schlagmechanismus (Prallgeber) und dringt bis zum Bohrlochgrund vor. Unabhängig von der Bohrtiefe ist der Bohrmeißel direkt am Prallgeber montiert, wodurch die Schlagenergie nicht über das Bohrgestänge übertragen wird und somit Energieverluste minimiert werden.
Mit zunehmender Bohrtiefe von Bohrgeräten und Gesteinsbohrmaschinen steigt der Verlust an Bohrleistung der Bohrgestänge und Verbindungsstücke (Mittel- und Tiefbohrungen), die Bohrgeschwindigkeit sinkt deutlich und die Kosten steigen. Um Produktionsverluste zu reduzieren und die Bohreffizienz zu steigern, wird in der Praxis ein Bohrgerät entwickelt, das mit Druckluft betrieben wird. Sein Funktionsprinzip beruht darauf, dass der pneumatische Schlagkolben des Bohrgeräts zusammen mit dem Bohrmeißel am vorderen Ende des Bohrgestänges angebracht ist. Beim Bohren bewegt der Antriebsmechanismus das Bohrwerkzeug vorwärts, übt einen axialen Druck auf den Bohrlochgrund aus und bringt den Bohrmeißel mit dem Gestein in Kontakt. Unter dieser Einwirkung bewegt sich der Kolben hin und her und schlägt auf den Bohrmeißel ein, um den Bohrvorgang abzuschließen. Druckluft strömt aus dem Drehluftzufuhrmechanismus in das Bohrloch und erreicht durch die Hohlstange den Bohrlochgrund. Das Gesteinsmehl wird aus dem Ringspalt zwischen Bohrgestänge und Bohrlochwand nach außen befördert. Das Bohren von Gestein in der Tiefe beruht im Wesentlichen auf der Kombination zweier Zerkleinerungsmethoden: Schlag und Rotation. Unter axialer Druckeinwirkung erfolgt der Schlag intermittierend, die Rotation hingegen kontinuierlich. Dadurch wird das Gestein kontinuierlich gebrochen und geschert. Beim Bohren von Gestein in der Tiefe spielt die Schlagenergie die entscheidende Rolle.
Klassifizierung von Bohrlochbohranlagen
Die Bauweise von Bohrgeräten für das Bohren von unten nach oben (DTH) lässt sich in zwei Typen unterteilen: Integral- und Split-Typen. Hinsichtlich der Abgasführung unterscheidet man zwischen Seiten- und Mittelabsaugung. Die Einteilung erfolgt anhand der Form der Hartmetalleinlagen auf der Arbeitsfläche des Bohrgeräts. Es gibt DTH-Bohrer mit Schneide, DTH-Bohrer mit Säulenzahnung und Hybrid-DTH-Bohrer mit zwei Schneideblättern.
Das integrierte Bohrgerät ist ein einteiliges Bohrgerät, bestehend aus Kopf und Heck. Es ist einfach zu handhaben und komfortabel in der Anwendung, wodurch Energieverluste minimiert werden. Der Nachteil besteht darin, dass bei Beschädigung der Bohrlochfläche das gesamte Bohrgerät verschrottet werden muss. Bei einem anderen Bohrgerät ist der Bohrkopf vom Heck (Bohrrohr) getrennt und mit einem speziellen Gewinde verbunden. So kann das Bohrrohr bei Beschädigung des Bohrkopfes weiterverwendet werden, was Material spart. Diese Konstruktion ist jedoch komplexer und reduziert die Energieübertragungseffizienz.
Veröffentlichungsdatum: 25. April 2023
