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    卡簧與卡簧座的卡芯原理
    時間: 2018-10-24 15:17 瀏覽次數:
    一、 鑽頭內徑與岩芯外徑的尺寸關係 正常情況下,鑽頭胎體(工作層)部分與連接螺紋的同軸度可以控製在0.10mm左右,這種情況下所鑽的岩芯外徑會比鑽頭的內徑小0.20mm,鑽孔比擴孔
    一、 鑽頭內徑與岩芯外徑的尺寸關係
    正常情況下,鑽頭胎體(工作層)部分與連接螺紋的同軸度可以控製在0.10mm左右,這種情況下所鑽的岩芯外徑會比鑽頭的內徑小0.20mm,鑽孔比擴孔器的外徑打大0.20mm;如果加工過程沒有有效控製,產生的不同軸度越大,岩芯外徑越小,就會影響正常的卡芯過程。如不同軸度打大0.40mm時,岩芯就會比鑽頭的內徑小0.80mm,這時即使使用常規小號的卡簧,也不能有效地卡斷岩芯。
    二、 為什麽卡簧的內徑比鑽頭的內徑不能小到一定的極限?
    當卡簧的內徑比鑽頭的內徑小到超過一定的極限時,會產生卡簧在卡簧座內被岩芯直接頂碎。原因有兩個方麵:1.岩芯要進入卡簧的阻力增大;2.卡簧座必須給卡簧張開留下更大的空間,會使卡簧、岩芯和卡簧座的中心線不在一條直線上,易造成卡簧被頂傾斜之後,在卡簧座內被頂碎或直接被頂入內管。
    三、 卡簧與卡簧座的尺寸關係:
    卡簧與卡簧座的合理尺寸關係有以下兩點:                                                1.卡簧的外錐度與卡簧座的內錐度必須一致,否則會影響卡簧對岩芯的抱緊力分布;                                          2.卡簧在卡簧座內需要有一定的張開空間,否則岩芯可能被堵在卡簧座內無法上升,表現為堵芯。卡簧在卡簧座內的張開尺寸,相當於卡簧內徑與岩芯外徑的差值,表現為卡簧在卡簧座內要有足夠的自由行程,隨著岩芯擠入卡簧內孔,卡簧也需要在卡簧座內做相應的位移(上升)。
    四、 卡簧的卡芯原理
    卡簧之所以能夠卡斷岩芯:首先卡簧的內徑必須小於岩芯的外徑,這時卡簧才能抱緊岩芯。當鑽具向上提時,卡簧沿著卡簧座的內錐麵向下滑移,通過兩錐麵的相對位移,達到岩芯、卡簧和卡座形成一體,再由立軸油缸向上頂斷岩芯。在特別堅硬的地層,需要立軸油缸上頂和回轉擰斷雙重作用才能卡斷岩芯。一些客戶在堅硬岩層,僅僅依靠立軸油缸來頂斷岩芯,常常把卡簧座脹成鼓形,造成卡簧座的提前報廢。
    五、 卡簧的內孔尺寸選擇與卡簧的使用壽命
    1. 在相對完整普通地層,建議使用小號光麵卡簧。常規卡簧的內徑分為小號、中號和大號,每級內徑相差0.30mm左右。光麵卡簧的內孔每磨損0.10mm,卡芯能力大約是15米,小號光麵卡簧在此地層正常的使用壽命是120米左右。
    2. 在堅硬完整地層,建議使用小號螺紋卡簧。螺紋卡簧的內孔每磨損0.10mm,卡芯能力是光麵卡簧的50%。
    3.  在硬、脆、碎或煤係地層,容易出現堵芯現象,建議使用中號或大號卡簧,可降低堵芯的概率。卡簧在此地層中使用,其內徑磨損也會加劇,與常規地層相比,在第3類地層中卡簧使用壽命是短的。

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