​Hydraulisten monitoimiporauslaitteiden paineensäätömekanismin analyysi

Hydraulisten monitoimiporauslaitteiden paineensäätömekanismin analyysi

Käytettäessä täysinhydraulinen monitoimiporauslaite, paineensäätömekanismia käytetään aina. Mikä siis tarkalleen on paineensäätömekanismi, ja miten sillä on ratkaiseva rooli täyshydraulisen monitoimiporalaitteen toiminnassa?

Kuten nimestä voi päätellä, paineensäätömekanismi on laite, joka säätelee painearvoja auttaakseen porauslaitetta saavuttamaan nopean toiminnan. Sillä on tärkeä rooli koko porausprosessissa. Analysoidaan sen toimintaa teoreettisen kaavan avulla. Kohtuullinen aksiaalinen työntövoima matalan ilmanpaineen alas-the-hole (DTH) -poreille voidaan laskea käyttämällä seuraavaa empiiristä kaavaa:

Kun lasketaan säädettyä työntövoimaa (paine) porattaessa DTH-poralla, porauskomponenttien omapaino (mukaan lukien poraustyökalut ja pyörivä ilmansyöttömekanismi) kohdistaa voiman reiän pohjaan (positiivinen porattaessa alaspäin, negatiivinen porattaessa ylöspäin). Tämä voima vaikuttaa kohtuullisen aksiaalisen työntövoiman suuruuteen. Lisäksi porauksen aikana porausputken ja reiän seinämän välillä on kitkavastus.

Siksi DTH-pora on varustettava paineensäätömekanismilla poraustyökaluihin kohdistuvan voiman (työntövoiman) säätämiseksi. Kun laskettu arvo P on negatiivinen, se osoittaa, että porauskomponenttien omapainon aiheuttama aksiaalinen työntövoima reiän pohjalla ylittää vaaditun työntövoiman P. Tässä tapauksessa paineensäätömekanismia on käytettävä painetta alentamaan. Päinvastoin, kun P on positiivinen, lisäpainetta on käytettävä. Kun P on nolla, se tarkoittaa, että porauskomponenttien omapaino yksin riittää kohtuulliseen poraukseen, eikä paineensäätöä tarvita.  

Myös poraustyökalujen pyörimisnopeus on kriittinen.hydraulinen monitoimiporauslaiteJokainen poranterän isku voi rikkoa vain tietyn alueen kiveä. Jos pyörimisnopeus on liian suuri, jotkin kallion ulkonemat voivat jäädä katkeamattomiksi iskujen välillä, mikä lisää pyörimisvastuksen vääntömomenttia, pahentaa työkalun tärinää ja kiihdyttää terän kulumista. Tämä ei ainoastaan ​​vähennä porauksen tehokkuutta, vaan voi myös johtaa terän juuttumisonnettomuuksiin. Toisaalta, jos pyörimisnopeus on liian alhainen, voi tapahtua toistuvaa murskaamista, jolloin poranterän iskuenergiaa ei voida hyödyntää täysin ja seurauksena on alhaisempi porausnopeus.