浅析高生产率的钻机设备依赖于液压动力

摘 要：钻机是整个钻探设备中最核心的一部分，我国的钻机设备经历了一个从无到有的过程。动力式的钻机是目前主要的钻机类型之一，也是近些年来发展最快的一种机型。这种动力式的钻机，一般使用液压动力，各个执行结构都是相对独立的，具有结构紧凑、动力大，转动平稳，操作简便的特点。

关键词：钻机 钻探设备 液压动力

一、液压动力在钻机设备中的使用现状

所谓的液压动力，就是采用油压来控制和驱使部件的运转。我国近代的钻机是由欧美国家传入的，在解放前一直处于依靠外国进口的状态。液压动力的钻机出现在20世纪60年代后期，我国从上世纪70年代初开始涉足这一领域，但是发展较为缓慢。经过了一系列的学习之后，我国的钻机设备研制技术有了一个较为全面的发展，到了80年代我国各类钻机设备已经形成了一个较为全面的体系，实现了钻探设备的国有化过程。钻机发展到这个阶段，钻机的结构设计已经较为成熟，但是受到技术水平的限制，液压动力的使用还是差强人意。

尽管改革开放以来，我国全液压动力钻机得到了较好的发展和使用，但是性能、工作效率、稳定性、舒适性等方面还是不及进口钻机优越。

近些年来，我国钻探设备的技术已经逐渐发展至世界先进水平，而且表现出了功能齐全、操作简单、产品类型多样的特点。液压行业更是有了较大的进步，以液压为动力的钻探机几乎代替了所有机械传动的钻机。

二、液压动力在提高钻机设备生产效率中的作用

1.提高了工作效率

液压动力的使用，提高了钻机的信息化水平，同时也提高了钻机工作的智能化和信息化水平。改变了以往依靠经验来打钻的现状，不仅减轻了工人的工作量，也提高了工作的效率。全液压动力的头钻机，对于地层的要求较低，而且动力较大，能够钻进一些较硬的地层。

2.简化了操作系统

使用液压为动力的钻机，在整体结构方面有了一定程度的简化，各类仪表相对集中，操作系统也更加简洁明了，能够方便、清晰的观察到设备运行的状况。在调速和调压方面具有良好的可控性，大大降低了事故发生率。

3.提高了安全性

使用液压为动力，提高了施工的安全性。全液压动力的钻机采用的是折叠杆式的钻探，各个环节的工作都通过液压动力进行传动，减少了操作人员高空作业的时间，有效降低了意外事故的发生几率。

4.提高了设备的稳定性

液压动力钻机的回旋器在导轨的范围之内，能够自由移动，有效节约了更换钻杆的时间，提高了工作效率。同时动力头的重量也有所减轻，提高了整个设备的稳定性，保证了施工的安全。

5.发展前景大

在目前的条件下，使用全液压动力的钻机，成本相对而言要高。但是随着技术水平的提高，元件质量的提高，人力和物力成本的下降，全液压动力的优势会进一步加强。

6.搬运和使用方便

液压动力钻机的设备轻便，搬运、安装和使用都较方便，从某种程度上来说，钻机到位，其他设备也就全部到位了。

7.能够使用于小倾角施工

为了能够满足施工要求，往往需要钻探一些小角度的孔。倾角较小的钻孔，使用其他钻孔方式难度较大，但液压动力钻孔机却能够较好的满足其需求。

由以上优点可见，液压动力的使用对于提高钻进设备的工作效率至关重要。以液压为动力的钻机相对以往的一些钻机而言，不管是在施工效率、工程质量还是在性能和操作方面都有着较为明显的优势。说高效生产率的钻机设备依赖于液压动力一点也不为过。

三、液压动力在钻机中使用的不足

液压动力作为一种先进的钻机动力，在控制钻机工作方面有着诸多优势。但是作为一种新技术，仍然存在一些不足之处，需要改进。

1.成本较高

使用全液压为动力的钻机制造、使用和维护的成本较高。钻探工程本身就是能源消耗较大的工程，全液压动力钻机的能源消耗比其他类型的钻机还要高。而且全液压动力头的钻机，没有遮蔽物，容易受到天气变化的影响。全液压动力的钻机采用的是模块化的设计，一般不适宜在现场拆解搬迁。

2.内部结构不完善

全液压动力钻机的内部结构仍有待完善，这种优化应该从钻机的各个方面入手，包括基本功能、操作系统、维护保养等方面。比如，全液压动力钻机的孔口操作空间就应该要扩宽，方便操作人员的操作。再比如说，钻机在设计布局时应该更加人性化，在保证安全的前提下，让操作人员能够坐着操作。

3.容易导致漏油事件

使用全液压动力的钻机，在机油线布局和漏油检测报警方面仍然有待加强。全液压动力的钻机的油路布线多，容易导致漏油事件，如果没有相应检测和报警机制，容易造成不必要的经济损失和环境污染。

四、全液压动力在钻机中使用的改进方案

1.全液压动力钻机在使用过程中，往往出现主钢丝使用寿命短的现象，所以在以后的设计过程中应该要对这个部分进行加固。目前的条件下，我国的钻探机械加工水平仍然不高，应该要加强微型加工钻机的研发。

2.我国当前的技术条件下，全液压在钻机中的使用和设计方式较为单一，一旦钻进的深度超过一定范围，就会产生超出钻杆承受范围的重力。所以有必要设计不同规格的钻机，方便在不同深度的钻井中使用。

3.使用全液压作为动力的钻机，其动力头的质量较大，影响了机器操作的灵活性，有时候还会损坏钻杆螺纹，因此在往后的设计过程中，有必要对钻机的动力头做出改进，确保操作的灵活性和设备的安全。

五、结语

科学的使用液压动力，能够降低钻机设备使用的成本，提高生产效率和生产质量，保障工人的生命健康安全。建议相关单位能够加强合作，不断开发出结构更为合理、工艺性能更为优越、安全系数更高的全液压动力钻机设备，更加合理的使用全液压动力，不断提高钻机的工作效率。同时设备的研发和制造单位也必须要能够及时的发现设备中存在的不足，适时的做出调整和改进，促进全液压动力技术在钻机设备中的使用。

参考文献

[1]陈华强.全液压动力头式钻机在斜孔施工中使用和维护探讨[J].企业技术开发，2011（09）.

[2]邵春，张杰.一种基于全液压动力头钻机的钻进参数检测方法[J].煤田地质与勘探，2011（03）.

[3]李红岩，周家荣.立轴式与全液压动力头式地质岩心钻机使用比较[J].中国新技术新产品，2011（07）.

[4]田宏亮. 全液压动力头式钻机液压系统动态分析及受制方法的研究[D].煤炭科学研究总院：矿产普查与勘探，2008.