หลักการทำงานของแท่นเจาะแบบลูกกลิ้ง

เอดอกสว่านไตรโคนประกอบด้วยหัวเจาะขนาดเล็กสามหัว โดยแต่ละหัวมีฟันโลหะผสมแข็งจำนวนมาก เมื่อแท่นขุดเจาะทำงาน หัวลูกกลิ้งทั้งหมดจะหมุนไปพร้อมกับแท่งเจาะ ซึ่งเรียกว่า “การหมุนรอบ” หัวลูกกลิ้งขนาดเล็กแต่ละหัวยังหมุนรอบแกนของตัวเอง ซึ่งหมายความว่าหัวลูกกลิ้งมีทั้งการหมุนและการหมุนรอบตัวเอง นอกจากนี้ ยังมีกลไกเพิ่มแรงดันที่ด้านบนของแท่งเจาะ ซึ่งใช้แรงดันในแนวตั้งลงอย่างมาก ซึ่งมักจะเป็นหลายสิบตัน

ภายใต้แรงกดแนวตั้งนี้ ฟันโลหะผสมแข็งของลูกกลิ้งจะถูกกดเข้าไปในหิน ทำให้เกิดการแตกหักในบริเวณนั้น โลหะผสมแข็งจะถูกกดเข้าไปในหิน และลูกกลิ้งจะหมุนและหมุนวน ทำให้หินระหว่างฟันได้รับแรงเฉือน แรงเฉือนนี้จะทำให้หินบดและแตกหักมากขึ้น ดังนั้นดอกสว่านโรตารี่ Triconeใช้ทั้งแรงกดตามแนวแกนและการเคลื่อนที่แบบหมุนเพื่อบดหินโดยใช้แรงอัด แรงบด และแรงเฉือน ซึ่งเป็นกระบวนการแตกหักทางกล

รูปภาพที่แสดงคือแท่นขุดเจาะลูกกลิ้งในประเทศ รุ่น KY-310 "310" หมายถึงเส้นผ่านศูนย์กลางที่พบมากที่สุดของดอกสว่านไตรโคนใช้กับแท่นขุดเจาะนี้ ซึ่งมีความยาว 310 มม. แท่นขุดเจาะนี้มีส่วนประกอบต่างๆ เช่น แท่งเจาะ โครงแท่ง กระบอกยก แท่นขุดเจาะ กลไกการเดิน ดอกสว่าน แม่แรง ระบบฟอกฝุ่น และรถดันหมุน แท่นขุดเจาะนี้เรียกว่าแท่นขุดเจาะแบบลูกกลิ้ง “หมุนสูง”

เมื่อเปรียบเทียบกับแท่นขุดเจาะแบบกระแทก ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของแท่นขุดเจาะแบบลูกกลิ้งคือแท่งเจาะที่ยาวกว่า ซึ่งแต่ละแท่งสามารถยาวเกิน 9 เมตรได้ เมื่อใช้แท่งเจาะ 2 แท่ง ความยาวรวมจะอยู่ที่ 18 เมตร ซึ่งเพียงพอสำหรับการดำเนินการขุดส่วนใหญ่ ในทางตรงกันข้าม แท่งเจาะของแท่นขุดเจาะแบบกระแทกมักจะสั้นกว่า ทำให้ต้องเปลี่ยนแท่งเจาะหลายครั้งเพื่อเจาะที่ความลึกเท่ากัน ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพลดลง

รูปภาพนี้แสดงเครื่องมือเจาะสำหรับแท่นขุดเจาะลูกกลิ้ง ซึ่งรวมถึง บิต Tricone แบบฟันบดแรงบิดประกอบด้วยส่วนหลักสี่ส่วน: แท่งเจาะ, ตัวปรับเสถียรภาพแท่ง, โช้คอัพ และดอกสว่าน เช่นใส่ดอกสว่านฟัน-

แม้ว่าแท่นขุดจะดูเหมือนเป็นหน่วยเดียว แต่ประกอบด้วยชิ้นส่วนเล็กๆ หลายชิ้น โดยฟันโลหะผสมแข็งเป็นส่วนที่สำคัญที่สุด ด้านหลังของหัวลูกกลิ้งยังมีโลหะผสมแข็ง เช่น โลหะผสมที่พบใน บิตไตรโคนทังสเตนคาร์ไบด์เพื่อปรับปรุงความทนทานต่อการสึกหรอดอกสว่าน TCI Triconeที่แสดงไว้ในรูปภาพนั้นถูกนำมาใช้ในงานขุดมาระยะหนึ่งแล้ว และฟันโลหะผสมแข็งก็สึกกร่อนไปมาก หากใช้หัวเจาะเหล่านี้เป็นเวลานานขึ้นในสภาพนี้ ประสิทธิภาพการเจาะจะลดลงอย่างมาก ในกรณีดังกล่าว จะต้องเปลี่ยนหัวเจาะ หรือเปลี่ยนโลหะผสมแข็งเพื่อให้ใช้งานได้อีกครั้ง

นอกจากนี้ รูเล็กๆ บนดอกสว่านยังเชื่อมต่อกับแกนกลวงของแท่งเจาะ ซึ่งช่วยให้มีอากาศผ่านได้ เมื่อเจาะ จะมีเศษหินเกิดขึ้น และหากไม่กำจัดออกในเวลาที่กำหนด ดอกสว่านจะบดกับหินซ้ำแล้วซ้ำเล่า ทำให้ประสิทธิภาพในการเจาะลดลงอย่างมาก นอกจากนี้ยังทำให้ดอกสว่านสึกกร่อนมากขึ้นและมีอายุการใช้งานสั้นลง ดังนั้น จึงต้องใช้ลมแรงดันสูงเพื่อไล่เศษหินออกจากรู แท่งเจาะมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่ารู จึงทำให้เกิดช่องว่างเพื่อไล่เศษหินออกไป

ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องและการปรับปรุงเทคนิคการขุด แท่นขุดเจาะแบบลูกกลิ้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ใช้บิต Tricone ฮาร์ดร็อคและหัวเจาะน้ำ Triconeจะต้องพัฒนาไปสู่เครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพ อัจฉริยะ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เราเชื่อว่าบิต Tricone ซอฟท์ร็อคและนวัตกรรมอื่นๆ จะเข้ามามีบทบาทสำคัญยิ่งขึ้นในการดำเนินการขุดในอนาคต ส่งผลให้เกิดความสำเร็จที่น่าทึ่งยิ่งขึ้น