ความเข้าใจเชิงลึกเกี่ยวกับดอกสว่านหินแบบบอลฟัน
ดอกสว่านแบบบอลฟันเป็นเครื่องมือที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการขุดเจาะ การทำเหมือง และการดำเนินงานด้านวิศวกรรมอื่นๆ
1. คุณสมบัติโครงสร้าง
การออกแบบบอลฟัน คุณสมบัติหลักของดอกสว่านบอลฟันก็คือหัวของมันฝังด้วยลูกบอล โดยทั่วไปลูกบอลเหล่านี้ทำจากซีเมนต์คาร์ไบด์ เช่น ทังสเตนคาร์ไบด์ รูปร่างของฟันลูกจะคล้ายกับส่วนหนึ่งของทรงกลม ซึ่งช่วยให้ฟันลูกออกแรงกดได้มากขึ้นโดยมีพื้นที่สัมผัสที่เล็กลงเมื่อสัมผัสกับวัสดุแข็ง เช่น หิน ตัวอย่างเช่น ในการขุดแบบเปิด เมื่อดอกสว่านแบบ Ball-tooth กระทบกับหิน ฟันแบบ Ball-Toom ก็จะเหมือนกับ Dddhhhbreakers" ขนาดเล็ก ซึ่งเน้นไปที่ความเครียดในท้องถิ่นของหิน ทำให้ง่ายต่อการแตกและแตกหิน ตัวสว่าน ตัวสว่านมักจะทำจากเหล็กคุณภาพสูงซึ่งมีบทบาทในการรองรับฟันลูก การออกแบบตัวสว่านต้องรับประกันความแข็งแรงและความเหนียวเพียงพอในการทนต่อแรงกระแทกและแรงบิดระหว่างการเจาะ รูปแบบโครงสร้างมีความหลากหลาย ทั้งแบบอินทิกรัลและแบบรวม ตัวสว่านแบบรวมเป็นฟันทรงกลมที่ฝังโดยตรงในดอกสว่านที่สมบูรณ์ แบบรวมเป็นโครงสร้างการตัดที่มีฟันบอลและฐานของดอกสว่านรวมกันโดยวิธีการเชื่อมต่อแบบพิเศษซึ่งสะดวกในการเปลี่ยนฟันบอลที่เสียหาย ร่องชิป ดอกสว่านแบบบอลฟันยังได้รับการออกแบบให้มีร่องชิปอีกด้วย ในระหว่างกระบวนการขุดเจาะ เศษหินที่แตกจะต้องถูกระบายออกให้ทันเวลา มิฉะนั้นจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการเจาะของดอกสว่าน รูปร่าง ขนาด และจำนวนของร่องเศษจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับขนาดและวัตถุประสงค์ของดอกสว่าน ตัวอย่างเช่นในสว่านบอลฟันสำหรับการขุดเจาะน้ำมันการออกแบบร่องชิปควรคำนึงถึงว่าการตัดจะถูกส่งกลับไปยังพื้นอย่างราบรื่นจากด้านล่างของบ่อภายใต้การบรรทุกของของเหลวเจาะและเกลียวของมัน ร่องชิปสามารถนำทางการตัดให้สูงขึ้นตามทิศทางการไหลของของเหลวที่เจาะ
2. หลักการทำงาน
ดอกสว่านแบบบอลฟันบดกระแทกส่วนใหญ่จะบดขยี้หินโดยการกระแทก ในอุปกรณ์ทำเหมืองบางชนิด เช่น เครื่องเจาะหิน แรงกระแทกจะถูกสร้างขึ้นโดยการเคลื่อนที่แบบลูกสูบและส่งไปยังดอกสว่านแบบบอลฟัน เมื่อฟันลูกสัมผัสกับหิน เนื่องจากวัสดุซีเมนต์คาร์ไบด์ของฟันลูกมีความแข็งสูง แรงกระแทกจึงสามารถส่งผ่านไปยังด้านในของหินได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้หินแตก ตัวอย่างเช่น ในโครงการขุดอุโมงค์ ความถี่การกระแทกและแรงกระแทกของรถเข็นเจาะหินโดยใช้ดอกสว่านบอลฟันสามารถปรับได้ตามความแข็งของหิน สำหรับหินแกรนิตที่มีความแข็งสูง จำเป็นต้องมีความถี่ในการกระแทกที่สูงกว่าและแรงกระแทกที่มากขึ้นเพื่อให้ฟันลูกสามารถหักหินได้อย่างมีประสิทธิภาพ การตัดเฉือน นอกเหนือจากการกระแทกกระแทกแล้ว ดอกสว่านบอลฟันยังสร้างแรงเฉือนในระหว่างกระบวนการหมุน เมื่อดอกสว่านหมุน การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างฟันเม็ดกลมกับหินจะทำให้ฟันลูกกลมสามารถตัดและบดขยี้หินได้ การตัดเฉือนนี้มีประสิทธิภาพมากกว่าในการบดหินบางชนิดที่มีโครงสร้างเป็นชั้นหรือมีความเปราะบางต่ำ ตัวอย่างเช่น เมื่อทำเหมืองหิน การดำเนินการตัดแบบหมุนของดอกสว่านฟันลูกสามารถบดหินตามแนวระนาบเครื่องนอน ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการขุด
3. สาขาการสมัคร
การทำเหมืองแร่ ในการขุดโลหะและอโลหะ ดอกสว่านแบบบอลฟันถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการเจาะหลุมระเบิด ตัวอย่างเช่น ในเหมืองแร่เหล็ก จำเป็นต้องใช้สว่านฟันแบบบอลเพื่อเจาะหลุมระเบิดที่มีความลึกและเส้นผ่านศูนย์กลางที่แน่นอนบนตัวแร่ จากนั้นจึงบรรจุวัตถุระเบิดสำหรับการระเบิด เพื่อดึงแร่ออกจากตัวแร่ . สำหรับแร่ที่มีความแข็งต่างกัน เราจะเลือกดอกสว่านบอลฟันที่มีข้อกำหนดและวัสดุต่างกัน สำหรับแร่ที่มีความแข็งสูงกว่า จะใช้ดอกสว่านฟันบอลที่มีความแข็งฟันบอลสูงกว่าและมีความแข็งแรงของตัวสว่านมากกว่า ในการก่อสร้างฐานรากของอาคาร เช่น การเจาะฐานรากเสาเข็ม ดอกสว่านแบบบอลฟันสามารถใช้เจาะชั้นต่างๆ ได้ ทั้งชั้นดิน ทราย และหิน เมื่อเผชิญกับชั้นหิน ดอกสว่านแบบบอลฟันสามารถทำลายหินได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้แน่ใจว่าการเจาะรูเสาเข็มจะราบรื่น ตัวอย่างเช่น ในการก่อสร้างฐานรากเสาเข็มของอาคารสูง ดอกสว่านแบบบอลฟันสามารถเจาะรูเสาเข็มที่ตรงตามข้อกำหนดการออกแบบบนพื้นหินแข็ง โดยให้การสนับสนุนที่มั่นคงสำหรับรากฐานของอาคาร การขุดเจาะน้ำมันและก๊าซ ในการสำรวจและการใช้ประโยชน์จากน้ำมันและก๊าซ ดอกสว่านแบบฟันเฟืองเป็นเครื่องมือขุดเจาะที่สำคัญ เมื่อเจาะเข้าไปในชั้นหินใต้ดิน ดอกสว่านแบบบอลฟันสามารถปรับให้เข้ากับชั้นที่มีความแข็งและโครงสร้างที่ซับซ้อนต่างกันได้ มันสามารถทำลายหินกักเก็บทั่วไป เช่น หินทรายและหินปูน ช่วยให้คนงานน้ำมันได้รับตัวอย่างน้ำมันและก๊าซ รวมถึงการดำเนินการขุดในภายหลัง
4. ข้อดีและข้อจำกัด
ข้อดี ทนต่อการสึกหรอได้ดี: เนื่องจากฟันกลมทำจากวัสดุคาร์ไบด์ ความต้านทานการสึกหรอจึงดีกว่าดอกสว่านฟันเหล็กทั่วไปมาก ในระหว่างการขุดเจาะในระยะยาว ฟันเม็ดกลมสามารถรักษารูปร่างที่ดีและประสิทธิภาพการตัด ลดจำนวนการเปลี่ยนดอกสว่านบ่อยครั้ง และลดต้นทุนการดำเนินงาน ความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่ง: ดอกสว่านแบบบอลฟันสามารถปรับให้เข้ากับความแข็งและประเภทของหินที่หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นหินแกรนิตแข็งหรือหินทรายที่ค่อนข้างอ่อน ดอกสว่านบอลฟันสามารถดำเนินการขุดเจาะได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการปรับพารามิเตอร์การเจาะ (เช่น พลังงานกระแทก ความเร็วในการหมุน ฯลฯ) ข้อจำกัด ต้นทุนสูง: เนื่องจากฟันบอลทำจากซีเมนต์คาร์ไบด์และกระบวนการผลิตของดอกสว่านค่อนข้างซับซ้อน ต้นทุนของดอกสว่านบอลฟันจึงสูงกว่าดอกสว่านธรรมดา นี่เป็นการจำกัดการใช้งานในโครงการขนาดเล็กบางโครงการที่มีการควบคุมต้นทุนอย่างเข้มงวดในระดับหนึ่ง ข้อกำหนดในการใช้งานสูง: ในระหว่างการใช้ดอกสว่านแบบบอลฟัน จำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์การเจาะตามคุณสมบัติของหินและข้อกำหนดในการขุดเจาะอย่างสมเหตุสมผล หากปรับพารามิเตอร์ไม่เหมาะสม อาจก่อให้เกิดปัญหา เช่น การสึกหรอของฟันบอลมากเกินไป ดอกสว่านเสียหาย หรือประสิทธิภาพการเจาะต่ำ
