公元前2世紀(jì),中國(guó)已有用人力并借助竹弓彈力使錐形鉆頭沖擊地層而鉆進(jìn)的原始沖擊式鉆機(jī)，后曾在中國(guó)農(nóng)村中長(zhǎng)期使用。直至20世紀(jì)50年代，才從國(guó)外引進(jìn)鋼絲繩沖擊式鉆機(jī)，60年代初開始發(fā)展大、小鍋錐、沖抓錐等簡(jiǎn)易水井鉆機(jī)。1966年前后開始研制正循環(huán)轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)，1974年前后研制成功反循環(huán)轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)和復(fù)合式鉆機(jī)，70年代末創(chuàng)制了潛孔振動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。歐美各國(guó)在19世紀(jì)主要使用鋼絲繩沖擊式鉆機(jī)，19世紀(jì)60年代，法國(guó)首先使用轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，以后傳入美國(guó)并得到迅速發(fā)展。20世紀(jì)50年代，開始發(fā)展反循環(huán)轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，以后又出現(xiàn)了用壓縮空氣代替泥漿作為洗井介質(zhì)的轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，至70年代發(fā)展了液壓動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。

沖擊式鉆

靠鉆具的垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使鉆頭沖擊井底以破碎巖層。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但沒(méi)有循環(huán)洗井系統(tǒng),巖屑的清除與鉆機(jī)不能同時(shí)進(jìn)行，因而工效較低。鉆井深度一般在250米以內(nèi),有的可達(dá)500～600米。主要類型如下述。沖抓錐 一種簡(jiǎn)單的沖擊式鉆機(jī)，利用鉆具本身的重量沖擊地層。鉆具的下端是幾個(gè)可以張合的尖角形抓瓣，當(dāng)鉆具在自身重量作用下向下運(yùn)動(dòng)時(shí),抓瓣張開,各抓瓣在直徑約1米的圓周上切入巖層,然后由卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩提升鉆具，抓瓣在閉合過(guò)程中將巖屑抓入尖錐體內(nèi)，提出井口后再?gòu)堥_抓瓣卸出巖屑。沖抓錐的鉆井深度通常為40～50米，深可達(dá)100～150米。鋼絲繩沖擊式鉆機(jī) 由桅桿和其頂端的提升滑輪、鋼絲繩、沖擊機(jī)構(gòu)、鉆具（包括鉆桿和鉆頭）、電動(dòng)機(jī)等組成（圖4）。作業(yè)時(shí),電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沖擊機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)鋼絲繩使鉆具作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。向下運(yùn)動(dòng)時(shí)靠鉆具本身重量使鉆頭切入并破碎巖層，向上運(yùn)動(dòng)則靠鋼絲繩的牽引。鉆具下落的高度即沖程大小，根據(jù)巖層情況確定，一般為0.5～1米，硬巖層用大值；沖擊頻率常用為30～60次/分。切下的巖屑用抽砂筒清出地面，也可用將鉆頭與抽砂筒合成一體的抽筒鉆具，鉆進(jìn)與清除巖屑同時(shí)進(jìn)行，使切下的巖屑直接進(jìn)入抽筒，積滿后提升鉆具，將巖屑倒出。為提高鉆頭的耐磨性和鉆進(jìn)速度，常在鉆頭端部堆焊鎢鋼粉，成為合金補(bǔ)焊鉆頭。復(fù)合式鉆機(jī)

手動(dòng)水井鉆機(jī)配件平板閥推力軸承采用鋰基潤(rùn)滑脂，每次維修后應(yīng)檢查潤(rùn)滑脂的消耗情況，若發(fā)現(xiàn)變質(zhì)、污染或缺少，應(yīng)立即給予更換或補(bǔ)充，閥腔應(yīng)在每次維修時(shí)及時(shí)進(jìn)行沖洗，重新加注密封脂，以潤(rùn)滑閥板和閥座。維修過(guò)程中，若閥桿密封填料密封處發(fā)生輕微泄漏時(shí)，可通過(guò)閥蓋上的密封脂注入閥注入密封脂，阻止泄漏，但施工完畢后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行密封更換。在對(duì)閥門進(jìn)行補(bǔ)注密封脂之前，一定要先考慮閥體的內(nèi)部壓力，所使用的高壓注塑槍的壓力一定要大于閥內(nèi)部壓力，才能將密封脂成功注入。在注塑槍內(nèi)裝入7903密封脂，通過(guò)軟管連接到閥門閥蓋上的注入閥。操作注塑槍，注入密封脂。

⒈準(zhǔn)確劃線

鉆孔前，首先應(yīng)熟悉圖樣要求，加工好工件的基準(zhǔn)；一般基準(zhǔn)的平面度≤0.04mm，相鄰基準(zhǔn)的垂直度≤0.04mm。按鉆孔的位置尺寸要求，使用高度尺劃出孔位置的十字中心線，要求線條清晰準(zhǔn)確；線條越細(xì)，精度越高。由于劃線的線條總有一定的寬度，而且劃線的一般精度可達(dá)到0.25~0.5mm，所以劃完線以后要使用游標(biāo)卡尺或鋼板尺進(jìn)行檢驗(yàn)；若對(duì)于劃線后檢驗(yàn)做的不夠，經(jīng)常拿著劃錯(cuò)線的工件進(jìn)行鉆孔，根本保證不了孔的位置精度；特別是在等級(jí)鑒定的考場(chǎng)上，由于學(xué)生們心理緊張擔(dān)心工件不能按時(shí)完成，往往劃完線后不進(jìn)行檢驗(yàn)急于鉆孔，等到發(fā)現(xiàn)孔的位置精度超差較大時(shí)已經(jīng)晚了。因此，要養(yǎng)成劃完線后進(jìn)行檢驗(yàn)的好習(xí)慣。

⒉劃?rùn)z驗(yàn)方格或檢驗(yàn)圓

劃完線并檢驗(yàn)合格后，還應(yīng)劃出以孔中心線為對(duì)稱中心的檢驗(yàn)方格或檢驗(yàn)圓，作為試鉆孔時(shí)的檢查線，以便鉆孔時(shí)檢查和借正鉆孔位置，一般可以劃出幾個(gè)大小不一的檢驗(yàn)方格或檢驗(yàn)圓，小檢驗(yàn)方格或檢驗(yàn)圓略大于鉆頭橫刃，大的檢驗(yàn)方格或檢驗(yàn)圓略大于鉆頭直徑。

⒊打樣沖眼

劃出相應(yīng)的檢驗(yàn)方格或檢驗(yàn)圓后應(yīng)認(rèn)真打樣沖眼。先打一小點(diǎn)，在十字中心線的不同方向仔細(xì)觀察，樣沖眼是否打在十字中心線的交叉點(diǎn)上，后把樣沖眼用力打正打圓打大，以便準(zhǔn)確落鉆定心。這是提高鉆孔位置精度的重要環(huán)節(jié)，樣沖眼打正了，就可使鉆心的位置正確，鉆孔一次成功；打偏了，則鉆孔也會(huì)偏，所以必須借正補(bǔ)救，經(jīng)檢查孔樣沖眼的位置準(zhǔn)確無(wú)誤后方可鉆孔。

打樣沖眼有一小竅門：將樣沖傾斜著樣沖尖放在十字中心線上的一側(cè)向另一側(cè)緩慢移動(dòng)，移動(dòng)時(shí)，當(dāng)感覺(jué)到某一點(diǎn)有阻塞的感覺(jué)時(shí)，停止移動(dòng)直立樣沖，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)就是十字中心線的中心；此時(shí)在這一點(diǎn)打出的樣沖眼就是十字中心線的中心，也可以多試幾次，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)樣沖總會(huì)在十字中心線的中心處有阻塞的感覺(jué)。

⒋裝夾

擦拭干凈機(jī)床臺(tái)面、夾具表表面、工件基準(zhǔn)面，將工件夾緊，要求裝夾平整、牢靠，便于觀察和測(cè)量。應(yīng)注意工件的裝夾方式，以防工件因裝夾而變形。

⒌試鉆

鉆孔前必須先試鉆：使鉆頭橫刃對(duì)準(zhǔn)孔中心樣沖眼鉆出一淺坑，然后目測(cè)該淺坑位置是否正確，并要不斷糾偏，使淺坑與檢驗(yàn)圓同軸。如果偏離較小，可在起鉆的同時(shí)用力將工件向偏離的反方向推移，達(dá)到逐步校正。如果偏離過(guò)多，可以在偏離的反方向打幾個(gè)樣沖眼或用鏨子鏨出幾條槽，這樣做的目的是減少該部位切削阻力，從而在切削過(guò)程中使鉆頭產(chǎn)生偏離，調(diào)整鉆頭中心和孔中心的位置。試鉆切去鏨出的槽，再加深淺坑，直至淺坑和檢驗(yàn)方格或檢驗(yàn)圓重合后，達(dá)到修正的目的再將孔鉆出。

注意：無(wú)論采用什么方法修正偏離，都必須在錐坑外圓小于鉆頭直徑之前完成。如果不能完成，在條件允許的情況下，還可以在背面重新劃線重復(fù)上述操作。

⒍鉆孔

鉗工鉆孔一般以手動(dòng)進(jìn)給操作為主，當(dāng)試鉆達(dá)到鉆孔位置精度要求后，即可進(jìn)行鉆孔。手動(dòng)進(jìn)給時(shí)，進(jìn)給力量不應(yīng)使鉆頭產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象，以免孔軸線歪斜。鉆小直徑孔或深孔時(shí)，要經(jīng)常退鉆排屑，以免切屑阻塞而扭斷鉆頭，一般在鉆孔深度打直徑的3倍時(shí)，一定要退鉆排屑。此后，每鉆進(jìn)一些就應(yīng)退屑，并注意冷卻潤(rùn)滑，鉆孔的表面粗糙度值要求很小時(shí)，還可以選用3%~5%乳化液、7%硫化乳化液等起潤(rùn)滑作用的冷卻潤(rùn)滑液.

鉆孔將鉆透時(shí)，手動(dòng)進(jìn)給用力必須減小，以防進(jìn)給量突然過(guò)大、增大切削抗力，造成鉆頭折斷、或使工件隨著鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)造成事故。