TGSD-50型声频振动取样钻机的研制

声频振动取样技术是近年发展速度较快的适用于土壤环境地质取样的新型取样技术,是利用声频振动头（激振器）内对称分布于钻机输出轴两侧的两个激振锤同步旋转产生的高频振动力（50~200 Hz）振动钻杆或外套管钻进。主要介绍了TGSD-50型声频振动取样钻机的结构设计、主要技术参数和特点。     

刘长营环境科学钻探取样技术研究

针对环境取样的高取心率要求,利用SDR-100型全液压声频振动钻机结合压卡式钻具,完成了刘长营环境科学钻探取样。主要介绍了钻进工艺以及取样过程中遇到的问题,并给出了解决方案,最后对环境取样技术进行了展望。     

YSZ-50型声频振动钻机动力头减振方案的改进

针对YSZ-50型声频振动钻机动力头存在的减振问题,通过分析国内外声频动力头减振方案的特点,提出了一种三道复合减振方案：第一道采用竖向销轴中的金属橡胶减振垫减振方式,吸收掉振动器振动能量的绝大部分,该方式为主要减振手段;第二道采用侧向复合橡胶块减振方式,吸收掉振动器传递到箱体振动能量的绝大部分,第三道采用普通橡胶垫减振方式,吸收掉箱体传递到回转马达的振动能量。试验表明,三道复合减振方案可有效解决YSZ-50型钻机动力头的减振问题。     

粉细砂地层条件下声频振动注浆的试验研究

粉细砂地层加固处理工作一直是工程界研究的重点课题,采用传统注浆工法很难达到预期效果。针对此种情况,近年来提出振动注浆法,然而目前的振动注浆模拟试验与实际工况有较大出入,故创新设计了试验装置,可以满足自由调控振动频率,且振动效果与实际工况接近。通过室内静压注浆试验及声频振动注浆试验,对比注浆效果,得出以下结论：压力相同条件下,相比静压注浆,振动注浆可以有效增大注浆量且加固效果更优;振动频率的适当增加可以有效加快注浆速度,增大注浆量,这对于工期紧张的工程具有一定的实际意义,但频率过高并非完全有利于注浆效果,要根据实际工国家自然科学基金面上项目“声频振动钻进系统共振机理及能量传递规律研究”（编号：41672366）;北京市优秀人才项目“声频振动钻进工艺技术研究”（编号：2013D009015000002）况选择最优注浆频率;高频振动下,振动时间的延长对注浆效果的增益较小。     

声频振动钻机及其液压系统的设计

介绍了新型声频振动钻机的发展现状、原理及优点，与传统的钻机相比，这种钻机具有高效、安全、可靠的优点；同时介绍了声频振动钻机液压系统的工作原理和各油路系统。     

用于海底振动取样钻进的振动器设计理论与实践

与地表振动钻进相比,在海底振动钻进过程中,存在海水的阻尼及海水参与振动等问题。采用简化的力学模型并用修正系数考虑了海底振动钻进的特殊工况,对影响振动钻进效果的振动器振动参数进行了全面分析,并设计了一种适合于在水深500m以浅的海底土层进行振动取样钻进的振动器。     

环境取样钻机的关键技术及发展趋势研究

环境质量同生活品质密切相关,环境取样钻机在环境质量检测中扮演着不可或缺的角色。本文综述了直推式、声频振动式和回转式环境取样钻机的工作原理及发展历程,总结了国内外钻机在智能化、结构紧凑程度和外观造型上的差距,提出了环境取样钻机的关键能力,包括移动能力、钻进能力和样品保真能力,指出了环境取样钻机将朝着动力采用清洁能源、自动分析样品和适应多种场合的方向发展。     

国内振动钻机的发展及应用

振动钻进是指两个对称布置的等质量偏心体反向旋转产生离心力,水平分力抵消,竖向分力叠加,形成的激振力将物件沉人地层的一种钻进方法。依此原理制造的国内振动钻机经历了自20世纪80年代的机械传动式向21世纪初全液压驱动方式的转变,振动器结构型式经历了由低速单液压马达驱动一个偏心体、通过齿轮啮合传递到另一个偏心体的中低频振动器向高速双液压马达独立驱动两个偏心体的高频、超高频振动器的发展历程。举例重点介绍了近年来发展迅速的YSZ-50型钻机超高频振动钻机的取样应用情况,应用表明,该钻机钻进速度快、取样质量高,具有良好的市场发展前景和广阔的工程应用价值。     

基于Workbench的声频钻机动力头隔振特性分析

声频动力头的隔振是保证其能否安全稳定工作的关键,本文基于单自由度系统有阻尼受迫振动理论建立了动力头隔振机构受迫振动模型,发现隔振橡胶刚度k、阻尼c以及施加外部激励力频率w等是影响动力头隔振性能的主要因素;在此基础上建立动力头的动力学模型,对其进行振动特性仿真研究。研究结果显示,动力头的隔振传递率与外部施加的激励力频率成正比,与隔振弹簧刚度成反比,与隔振弹簧阻尼成正比,且当弹簧刚度增大到一定值时,隔振传递率趋于定值。因此在实际工作时,可通过适当提高外部激励频率,隔振弹簧选择刚度较小、阻尼较大的橡胶材料等方法,以提高动力头隔振性能。研究结论可为设定声频钻机工作频率、优化设计动力头隔振机构等提供参考。     

高频振动回转顶驱的研制

为满足城市地质大调查复杂地层钻进的需要,研制了JDD-100型全液压钻机高频振动回转顶驱。该顶驱具有回转钻进、高频振动钻进、高频振动回转钻进功能。对顶驱的回转机构和振动机构进行了全面系统的设计,运用ADAMS动力学仿真分析软件对高频振动回转顶驱的工作过程进行了动态仿真分析。试验表明,该装置结构设计合理,钻进效率高,工作寿命长,满足了城市地质大调查复杂地层高效钻进的要求。     

YGL-S100型声波钻机及其在深厚覆盖层成孔取样施工实践

为了验证YGL-S100型声波钻机在复杂地层的成孔取样效果,在向家坝水电站深厚覆盖层进行了钻孔试验。阐述了YGL-S100型声波钻机的技术特点、各项参数以及在钻进过程中的施工技术。     

声波钻进振动器的结构原理浅析

声波钻进技术经过几十年的不断改进发展,取得了长足的进步,目前在国外得到广泛应用。为加快我国声波钻进技术研究进展,对国外用于声波钻进的三种振动器的结构原理进行了分析。     

声波钻进技术的发展及其应用

声波钻进是在各种覆盖层中采集连续岩心样品的有效手段。叙述了声波钻进技术的发展情况、工作原理、设备操作、优越性和用途，并且对我国研发此项技术提出了建议。     

超声波冰层钻进方法的可行性研究

人类对极地资源的开采和科学研究需要高效、环保的冰层钻探技术,热熔钻进是常用方法之一。为解决热熔钻进技术能量利用率低的问题,本文提出了一种以超声波频率振动进行冰层钻进的方法,分析了超声波振动钻进冰层的机理,通过超声波振动冰层钻进效率的计算及室内试验,得出了超声波振动冰层钻进速度大、热效率高的结论,可用于极地冰盖、冰架等冰层的钻进。     

超声波/声波钻头/取心器装置

目前,对宇宙中生命迹象的探索是世界各国所关注的最重要的目标之一。美国宇航局研制了由超声波或者声波驱动器驱动的一系列超声波/声波钻头/取心器（USDC）,用来进行空间探测并提取岩石、冰与土壤样品,以及进行原位分析。此设备在声波频率下,超声波压电驱动器驱动中间的自由质量块进而冲击钻头来进行采样。目前所制造的超声波钻头/取心器（USDC）装置能够取出岩心和岩屑,在未来的行星探测中,有着非常重要的优点。主要介绍USDC的优点、各装置的结构及其性能特点,以供我国月球探测工程及未来深空探测参考借鉴。     

达里湖冬季环境取样钻探技术研究

以内蒙古达里湖环境取样钻探为例,针对环境科学钻探中精确取样、原位取样、原状取样及钻进效率问题,介绍了钻探器具的选择及优化改进,对活塞式钻具静压法、锤击法和顿钻法进行分析、探讨和评价。根据活塞式钻具钻进、取样特点,综合优选顿钻成孔法与双钻孔交替取样技术。结合施工技术实践应用情况,进一步优化和改进活塞钻具施工技术,确保了取样质量满足地质科研要求,提高了钻进效率,降低了钻探成本。