c. Sơ đồ di chuyển theo hỡnh xoỏy ốc (Hỡnh 5.17): là sơ đồ mà mỏy phay cắt liờn hợp
6.2.4. Khoan xoay cầu:
Là loại mỏy khoan được sử dụng rộng rói trờn cỏc mỏ lộ thiờn thế giới trong những năm gần đõy. Ưu điểm của khoan xoay - cầu là khả năng cơ giới húa và tự động húa cao, năng suất lớn, khoan được trong cỏc loại đỏ cú độ lớn bất kỳ, cú thể khoan xiờn được. Nhược điểm của mỏy khoan xoay- cầu là khối lượng mỏy nặng nề, mũi khoan chúng mũn khi khoan trong đất đỏ cú độ mài mũn lớn.
Trong quỏ trỡnh khoan, đất đỏ ở gương khoan bị phỏ hủy bởi lực va đập và lực cắt của cỏc răng chế tạo bằng hợp kim cứng, gắn trờn ba bỏnh cụn. Cỏc bỏnh cụn này tham gia đồng thời hai chuyển động: chuyển động chớnh - quay quanh trục của cần khoan và chuyển động hành tinh - quay quanh trục của chỳng (Hỡnh 6.5).
1- Thõn đầu khoan 2- Phay hỡnh nún 3- Răng (chốt) 4- Ổ bi cầu 5- Ổ đỡ
Hỡnh 6.5. Mũi khoan xoay cầu
Dưới tỏc dụng của lực dọc trục P0 và mụ men quay n, cỏc răng hoặc cỏc chốt tỏc dụng vào đất đỏ, quỏ trỡnh phỏ vỡ đất đỏ xảy ra như khoan đập. Nếu đầu khoan cú cấu tạo đặc biệt để tại thời điểm tỏc dụng vào đất đỏ răng hoặc chốt dịch chuyển một khoảng song song với phương (đầu khoan cú sự trượt của răng hoặc chốt) thỡ quỏ trỡnh phỏ vỡ xảy ra như khoan xoay đập.
Loại mỏy khoan xoay cầu nhẹ cú trọng lượng dưới 40 tấn, ỏp lực dọc trục dưới 20 tấn và đường kớnh 150220 mm, sử dụng hợp lý trong cỏc đất đỏ cú Pk= 610. Loại vừa cú trọng lượng tới 65 tấn, ỏp lực dọc trục 35 tấn, đường kớnh 220270 mm, dựng để khoan trong đất đỏ
cú Pk= 1014. Loại nặng cú trọng lượng tới 120 tấn, lực nộn dọc trục 75 tấn, đường kớnh 295320 mm, khoan trong đất đỏ cú Pk= 1417.
Cần khoan là phương tiện để truyền chuyển động quay và lực nộn dọc trục xuống mũi khoan, cũng như dẫn nước hoặc khớ nộn xuống để làm sạch gương khoan. Đường kớnh của cần khoan ớt nhất phải nhỏ hơn đường kớnh của mũi khoan 3550 mm để cỏc phoi khoan cú thể thoỏt ra ngoài theo khe hở giữa thành lỗ khoan với cần khoan với cần khoan được dễ dàng.
Đối với mỏy khoan xoay cầu, nhiều hóng mỏy mỏ lớn như Ingersoll-Rand, Busirus-Erie, Tamrock,... đó chế tạo được cỏc mỏy khoan đường kớnh từ 160380 mm, khoan sõu đến 55 m, cú trang bị hệ thống tự động điều kiển chế độ khoan, hệ thống định vị toàn cầu GPS để xỏc định chớnh xỏc vị trớ lỗ khoan. Tốc độ khoan của mỏy DM-45/LP của hóng Ingersoll-Rand cú thể đạt tới 42 m/h trong đỏ granớt. Đường kớnh mỏy khoan cầu 120A của hóng P&H lờn tới 387 mm, chiều sõu khoan một cần là 9,8 m,...
Hỡnh 6.6. Minh họa một chiếc mỏy khoan xoay cầu đang làm việc
Cỏc hóng chế tạo mỏy khoan của LB Nga như Buzuluxki, Voronhetxki,... cũng đang cải tiến cỏc loại mỏy khoan СБШ đó cú theo hướng mở rộng đường kớnh lỗ khoan và nõng cao chiều sõu khoan. Mỏy khoan xoay cầu - nhiệt СБШ-250 MHP đó được đưa vào sử dụng trờn cỏc mỏ sắt lộ thiờn vựng KMA để khoan đất đỏ cứng sõu tới 19 m mà khụng phải nối cần, phần nạp thuốc được mở rộng tới 400 mm bằng mũi khoan nhiệt kốm theo. Theo ý kiến của cỏc chuyờn gia mỏ của Nga, thỡ tương lai phải chế tạo cỏc mỏy khoan xoay cầu cú đường kớnh tới 450 mm hoặc lớn hơn và phải đạt được chiều sõu khoan 4560 mm.