畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-200米液壓鉆機(jī)變速箱的設(shè)計(jì)（含全套CAD圖紙）

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1、I 摘要 隨著我國(guó)地質(zhì)勘探、工程建設(shè)和農(nóng)田水利等事業(yè)的發(fā)展，對(duì)各種鉆探設(shè)備 提出了更多的要求。鉆機(jī)作為鉆探設(shè)備的重要工具之一，在這些工程中起了舉 足輕重的作用。為了適應(yīng)當(dāng)前各種勘探工作和工程建設(shè)項(xiàng)目對(duì)淺孔鉆機(jī)的要求， 本設(shè)計(jì)任務(wù)在 TXU-150 型鉆機(jī)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了一些改進(jìn)，設(shè)計(jì)出了鉆探深 度為 200 米的液壓鉆機(jī)。設(shè)計(jì)中根據(jù)鉆機(jī)使用的環(huán)境和場(chǎng)合，運(yùn)用比較和參 照的方法，借鑒同類型鉆機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)比較分析，重點(diǎn)對(duì)變速箱重新進(jìn) 行設(shè)計(jì)計(jì)算。在此基礎(chǔ)之上運(yùn)用綠色設(shè)計(jì)的理念，對(duì)不影響鉆機(jī)性能的環(huán)節(jié)進(jìn) 行了優(yōu)化。最后，設(shè)計(jì)出的 200 米鉆機(jī)理論上滿足鉆探深度為 200 米的設(shè)計(jì) 要求，同時(shí)

2、盡量節(jié)省了制造成本和生產(chǎn)時(shí)間。 關(guān)鍵字關(guān)鍵字 地質(zhì)勘探 鉆機(jī) 變速箱 全套全套 CAD 圖紙，聯(lián)系圖紙，聯(lián)系 153893706 II Abstract With the high development of geology explore, engineering constructions, and farmland irrigation in our country ,various drilling equipments are put forward more requests.As one of the most important tools in explore manchi

3、nes,drill machine having the prominent function in these engineering constructions.For adapting to various current explore works and engineering constructions,which gives drill manchines more new requests.This design mission started on the foundation of TXU-150 drill machine,and than carried on some

4、 improvements.As a result,a new liquid pressure drill manchine which can drill holes as deep as 200 metres was designed. According to the drill environment and situations of the machine usage,this design mission used of the comparison method, taked design parameter from the same kind type drill mach

5、ines.Passed more analytical,I redesigned the gear- box of the 200-metre drill machine as my key work. At this foundation on make use of the principle of green design, to not affected the function of the machine,it carry on optimal design.At the end of the work,the designed machine satisfy to drill h

6、oles of depth as 200 meters in theorety.At the same time, it save the manufacturing costs and producing time as could as possible. Key words geology explore drill machine gear-box III 第 1 章 緒 論 1.1 選題的意義 本設(shè)計(jì)選擇了 200 米鉆機(jī)的變速箱設(shè)計(jì)，主要原因是當(dāng)前我國(guó)地質(zhì)勘探、 工程建設(shè)和農(nóng)田水利等事業(yè)正在逐漸完善，對(duì)各種鉆探設(shè)備尤其是鉆機(jī)提出了 更多的要求?，F(xiàn)在市場(chǎng)上流行的鉆機(jī)中以鉆探深度為百米

7、左右的液壓鉆機(jī)為主， 這些鉆機(jī)在承擔(dān)各種生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目中起到了至關(guān)重要的作用。但是，我們通過(guò) 調(diào)查和了解發(fā)現(xiàn)，隨著生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的擴(kuò)大，市場(chǎng)對(duì)上鉆探深度為幾百米的液 壓鉆機(jī)的需求量正在逐步上漲，尤其是鉆探深度為 200 左右的鉆機(jī)，市場(chǎng)前景 更加樂觀。變速箱是鉆機(jī)中最重要的部分之一，通過(guò)對(duì)鉆機(jī)變速箱的設(shè)計(jì)改進(jìn)， 就解決了鉆機(jī)設(shè)計(jì)制造中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所以，選擇 200 米液壓鉆機(jī)變速箱的設(shè) 計(jì)不僅對(duì)鉆機(jī)這個(gè)生產(chǎn)行業(yè)有著重要的經(jīng)濟(jì)意義，同時(shí)間接推動(dòng)了我國(guó)國(guó)民經(jīng) 濟(jì)的發(fā)展，意義十分重大。 1.2 鉆機(jī)概述 1.2.1 鉆機(jī)的功用 鉆探是地質(zhì)勘探工作的重要手段之一。鉆機(jī)是實(shí)現(xiàn)該手段的主要設(shè)備。其 基本功用是

8、以機(jī)械動(dòng)力帶動(dòng)鉆頭向地殼鉆孔并采取巖礦心。鉆機(jī)同時(shí)還是進(jìn)行 石油、天然氣勘探及開采、水文水井鉆探、工程地質(zhì)鉆探等工程的重要設(shè)備。 1.2.2 對(duì)鉆機(jī)的要求 2 鉆機(jī)的技術(shù)性能要保證在施工中能滿足合理的工藝要求，以最優(yōu)規(guī)程，達(dá) 到預(yù)計(jì)的質(zhì)量要求；維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單容易；安裝拆卸搬遷方便；利于快速鉆進(jìn)； 鉆進(jìn)輔助時(shí)間短；鉆孔施工周期短；體力勞動(dòng)強(qiáng)度低等。概括起來(lái)說(shuō)，是鉆機(jī) 要為多、快、好、省地完成鉆探生產(chǎn)任務(wù)創(chuàng)造有利條件。 根據(jù)鉆機(jī)的基本功用，對(duì)鉆機(jī)具體要求如下： 1.通過(guò)回轉(zhuǎn)鉆具等鉆進(jìn)方式將動(dòng)力傳給鉆頭，使鉆頭具有適合鉆進(jìn)規(guī)程需 要的轉(zhuǎn)速及調(diào)節(jié)范圍，以便有效地破碎巖石； 2.能通過(guò)鉆具向鉆頭傳遞足夠的

9、軸心壓力，并有相當(dāng)?shù)恼{(diào)整范圍，使鉆頭 有效地切入或壓碎巖石； 3.能調(diào)整和控制鉆頭給進(jìn)速度，保證連續(xù)鉆進(jìn)； 4.能完成升降鉆具的工作，并能隨著鉆具重量的變化而改變提升速度，以 充分利用動(dòng)力機(jī)的功率和縮短輔助時(shí)間； 5.能變換鉆進(jìn)角度和按一定技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)舊響應(yīng)深度的直徑的鉆孔，以滿 足鉆孔設(shè)計(jì)的要求和提高鉆進(jìn)效率。 1.2.3 鉆機(jī)的組成 目前常用的鉆機(jī)由如下各部分組成： 1.機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 將輸入的動(dòng)力變速并分配到回轉(zhuǎn)、升降機(jī)構(gòu)。對(duì)與液壓鉆機(jī)還要有驅(qū)動(dòng)油 泵，以使液壓系統(tǒng)工作的裝置。 2.液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 利用油泵輸出的壓力油驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、油缸等液動(dòng)機(jī)，以使立軸回轉(zhuǎn)和控制給 進(jìn)機(jī)構(gòu)、移動(dòng)鉆機(jī)、松緊卡盤等

10、； 3.回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)鉆具，以帶動(dòng)鉆頭破碎孔底巖石。 4.給進(jìn)機(jī)構(gòu) 調(diào)整破碎巖石所需要的軸心壓力和控制給進(jìn)速度。在出現(xiàn)孔內(nèi)事故時(shí)，可 以進(jìn)行強(qiáng)力拔出。 5.升降機(jī)構(gòu) 用于升降鉆具（提取巖心和更換鉆頭）和進(jìn)行起下套管等作業(yè)。 6.機(jī)架 支承上述各機(jī)構(gòu)及系統(tǒng)，使之組裝成一個(gè)整體，成為完整的機(jī)器。 3 1.2.4 鉆機(jī)的分類和名稱 隨著鉆探工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中的廣泛應(yīng)用，鉆機(jī)類別和型號(hào)也在增多。 為此將鉆機(jī)實(shí)行科學(xué)分類和確定名稱，對(duì)識(shí)別、評(píng)價(jià)和選擇鉆機(jī)是很有意義的。 1.分類 按用途分類 按用途不同，可將現(xiàn)行廣泛使用的鉆機(jī)分為三大類，即地質(zhì)勘探用巖心鉆 機(jī)；石油鉆探用鉆機(jī)；專用鉆機(jī)（水文水井鉆機(jī)、

11、物探鉆機(jī)、工程鉆機(jī)等） ； 按鉆機(jī)標(biāo)準(zhǔn)鉆進(jìn)孔深分類 根據(jù)不同孔深范圍，將各種不同鉆進(jìn)孔深的鉆機(jī)分成三類或四類。 按三類分見表 11。 表 11 (m） 類別淺孔鉆機(jī)中深孔鉆機(jī)深孔鉆機(jī) 10300 10300 300800 300800 8001200 10002000 按四類分類見表 12。 表 12 （m） 淺孔鉆機(jī)次深孔鉆機(jī)中深孔鉆機(jī)深空鉆機(jī) 10150200400500800 900 以上 按原來(lái)地質(zhì)總局設(shè)備管理分類 鉆機(jī)可分為六類，即淺孔鉆機(jī)、巖心鉆機(jī)、石油鉆機(jī)、水文水井鉆機(jī)、 汽車鉆機(jī)和砂礦鉆機(jī)； 按裝載方式分類 可以分為滑橇式、卡車式、拖車式； 按破碎巖石方式分類 可分為回轉(zhuǎn)式、沖

12、擊式和沖擊回轉(zhuǎn)式； 按回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)型式分類 可分為立軸式、轉(zhuǎn)盤式、動(dòng)力頭式； 按進(jìn)給機(jī)構(gòu)分類 4 可以分為手輪（把）式、油壓式、螺旋差動(dòng)式、長(zhǎng)油缸式、油馬達(dá)鏈 輪式。 2.名稱 鉆機(jī)的名稱是按照鉆機(jī)綜合特征及主要性能，以漢字拼音字母及數(shù)字編 排成的代號(hào)來(lái)表示的。通常把這種代號(hào)稱為型號(hào)，并以銘牌指示在鉆機(jī)上。 國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)名稱一般有三部分組成： 首部為用途類別和結(jié)構(gòu)特征代號(hào)，用漢語(yǔ)拼音中的一個(gè)字母表示。如 “X”是漢字“心”的拼音首字母，表示鉆機(jī)用于巖心鉆進(jìn)。 “U”是漢字“油” 的首字母，表示給進(jìn)機(jī)構(gòu)類型屬于油壓式。 中部為主要性能參數(shù)代號(hào)，用鉆機(jī)標(biāo)準(zhǔn)鉆進(jìn)深度數(shù)字表示。如標(biāo)準(zhǔn)鉆進(jìn) 深度為 200 米的

13、鉆機(jī)，中部代號(hào)為 200。 尾部為變型代號(hào)，可用漢語(yǔ)拼音字母中的一個(gè)字母或數(shù)字為代號(hào)。無(wú)尾 部的是指首次產(chǎn)品。如是第二次修改后的產(chǎn)品，尾部代號(hào)為 2。 1.3 本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 1.設(shè)計(jì)題目：200 米液壓鉆機(jī)變速箱的設(shè)計(jì) 主要技術(shù)參數(shù)：見表 11 表 11 鉆探深度 200m 立軸轉(zhuǎn)速120、240、350、600r/min 開孔直徑 89mm 終孔直徑 60mm 鉆機(jī)角度 0360 5 6 第 2 章 鉆機(jī)的總體設(shè)計(jì) 2.1 本設(shè)計(jì)鉆機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合 200 米型鉆機(jī)主要用于鉆探深度為 200 米的各種角度的放水孔、地質(zhì)構(gòu)造 孔、滅火孔、抽放瓦斯孔及鐵路、公路、橋梁、隧道、國(guó)防建設(shè)、工業(yè)民用建

14、設(shè)、農(nóng)田打井及地質(zhì)勘探、工程爆破以及其它用途的各種工程孔。 該機(jī)可用于不同硬度的巖石中鉆探任何角度的鉆孔，而在煤層、軟巖層、 硬巖層中鉆孔和農(nóng)田打井時(shí)效率為最高。整個(gè)機(jī)組由兩部分組成，即 200 米鉆 機(jī)、TBW150/3.0 泥漿泵。鉆機(jī)沖洗液為泥漿或清水。在地面鉆探不需要使 用鉆塔，只要有一定高度的三角架可供提升使用就可以。 本 200 米鉆機(jī)配備動(dòng)力為電動(dòng)或柴油機(jī)，適用于井上、井下或野外沒有電 源的場(chǎng)地作業(yè)。 2.2 設(shè)計(jì)方案的確定 2.2.1 本設(shè)計(jì)鉆機(jī)的特點(diǎn) 通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研了解到，目前鉆探工程對(duì)鉆孔深度 200 米左右的鉆機(jī)需求 量日趨增加，而當(dāng)前的 200 米鉆機(jī)，存在著勞動(dòng)強(qiáng)度大、

15、適應(yīng)性差等缺點(diǎn)。鑒 于以上原因，我們決定改進(jìn) 200 米鉆機(jī)。經(jīng)幾次方案討論決定，鉆機(jī)應(yīng)具有以 下特點(diǎn)： 1. 經(jīng)濟(jì)耐用可靠、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉； 2. 便于解體搬運(yùn)； 3. 體積小，重量輕； 4. 操作簡(jiǎn)單，維修方便； 5. 適用于 42、50mm 兩種鉆桿； 6. 適用于合金鉆頭或金剛石鉆頭鉆進(jìn)； 7. 鉆進(jìn)速度快，效率高； 8. 動(dòng)力為電機(jī)或柴油機(jī)。 7 2.2.2 總體設(shè)計(jì)方案的確定 經(jīng)過(guò)調(diào)研和幾次方案論證，考慮到現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)，從實(shí)用角度出發(fā)，確定方 案如下： 1.考慮到井下、井上和野外作業(yè)，動(dòng)力可選電機(jī)或柴油機(jī)； 2.考慮到有軟巖石、硬巖石的鉆進(jìn)，除了正常的鉆進(jìn)速度外，增加高速 600r/min；

16、 3.鉆機(jī)除配機(jī)動(dòng)絞車外，增加了液壓卡盤減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約時(shí)間，提高 有效鉆進(jìn)速度； 4.考慮到高轉(zhuǎn)速時(shí)，絞車速度不能太快，所以增加了互鎖裝置，安全可靠； 5.由于本機(jī)動(dòng)力較大，動(dòng)力由 V 型帶傳動(dòng)到變速箱的傳動(dòng)軸上易使傳動(dòng)軸 彎曲，所以增加了卸荷裝置； 6.采用二級(jí)回歸式變速箱，減少變速箱體積，根據(jù)不同的地質(zhì)條件，選用 不同的鉆進(jìn)速度； 7.在滿足上述要求的同時(shí)，盡量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適于整體或解體搬運(yùn)。 盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化, 通用化，系列化。 2.3 鉆機(jī)的技術(shù)特性和要求 考慮到鉆機(jī)的實(shí)際工作情況，根據(jù)我國(guó)當(dāng)前生產(chǎn)技術(shù)和工藝水平，本 TXU200 型鉆機(jī)的技術(shù)特性為： 1.鉆進(jìn)深度(使用 4

17、2 或 50 鉆桿) 200m 2.鉆孔直徑 開孔直徑 89m 終孔直徑 60mm 3.鉆孔傾斜角度 0360 4.立軸轉(zhuǎn)速 120、240、350、600r/mm 5.立軸行程 500mm 6.最大液壓給進(jìn)壓力 4 MPa 7.卡盤最大工作壓力（彈簧常閉式液壓卡盤） 6 MPa 8.立軸內(nèi)孔直徑 52mm 9.油缸最大起拔力 28.5KN 8 10.油缸最大給進(jìn)力 20KN 11.絞車提升速度 0.26、0.61、0.70m/s 12.絞車轉(zhuǎn)速 33、79、91r/min 13.絞車提升負(fù)荷 0.70m/s 3.35KN 0.61m/s 6.00KN 0.26m/s 12KN 14.卷筒 直

18、徑 140mm 寬度 100m 鋼絲繩直徑 8.8mm 容繩長(zhǎng)度 32.8m 15.配備動(dòng)力 電動(dòng)機(jī) 型號(hào) YB160L4 電壓 380/660V 功率 15KW 轉(zhuǎn)速 1460r/min 9 第 3 章 動(dòng)力機(jī)的確定 3.1 輸出功率計(jì)算 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，動(dòng)力機(jī)的選擇偏大些，加大儲(chǔ)備系數(shù)，這樣可以提高鉆進(jìn) 效率。 輸出功率為 0 N （31） 0 1.1 j NN 式中： 鉆機(jī)所需功率(KW) j N hy j NN N 式中: 回轉(zhuǎn)鉆及破壞巖石、土層所需功率(KW) h N 效率 =0.9 油泵所需功率(KW) y N 3.2 回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)及破碎巖石、土層所需功率 回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)及破碎巖石、土層所需功

19、率計(jì)算公式如下： = （32） h N 123 NNN 式中: 井底破碎巖石、土層所需功率(KW) 1 N = 1 N 34 3060000 A mnh 式中: m鉆頭切削刃數(shù) 取 m=6 n立軸轉(zhuǎn)速（r/min） r/min h鉆進(jìn)速度(cm/min) 當(dāng)轉(zhuǎn)速 130r/min、250r/min 時(shí),h=5cm/min 當(dāng)轉(zhuǎn)速 350r/min、600r/min 時(shí),h=1.5cm/min 巖石抗壓強(qiáng)度,其值見表 3-1 井底環(huán)狀面積，取鉆頭直徑 D=7.7cm,內(nèi)孔直徑 d=5.9cmA cm2 2222 ()(7.75.9 ) 19.3 44 Dd A 10 鉆頭與孔底摩擦所需功率(KW

20、) 2 N （33） 2 () 1944800 fe n NRr 式中: 孔底壓力或巖石抗壓強(qiáng)度； 鉆具與巖石直接的摩擦系數(shù) f=0.5f e側(cè)摩擦系數(shù) e=1.1 立軸轉(zhuǎn)速(r/min)n R鉆頭外圓半徑(cm) R=3.85cm r鉆頭內(nèi)孔半徑(cm) r=2.95cm 將立軸不同轉(zhuǎn)速和不同孔底壓力代入式（33）中,所得相應(yīng)數(shù)值見 表 31。 回轉(zhuǎn)鉆桿所需功率(KW) 3 N 當(dāng)200r/min 時(shí) 1121.33 3 0.92 10NdrLn 式中：孔深(mm) ， 硬質(zhì)合金鉆進(jìn)時(shí)，取200000mmLL 金剛石鉆進(jìn)時(shí)，取75000mmL 鉆桿直徑(mm) 取=50mmdd 立軸轉(zhuǎn)速(r

21、/min)n 沖洗液比重, =1.15rr 將上述參數(shù)及立軸不同轉(zhuǎn)速代入上式，所得值列表 32 中。 11 12 3.3 給進(jìn)油缸所需功率的計(jì)算 3.3.1 給進(jìn)油缸的基本參數(shù) 1. 給進(jìn)油缸的基本參數(shù) 給進(jìn)油缸的數(shù)量 2n 油缸直徑 55mmD 活塞桿直徑 30mmd 活塞桿有效行程 500mmL 油缸面積 23.75cm2 1 A 活塞桿面積 7cm2 2 A 有效面積 16.76cm2 12 AAA 3.3.2 油缸工作壓力的計(jì)算 鉆機(jī)大水平孔時(shí)，油缸的最大推力為： m WCF 式中：油缸最大推力(N)W 孔底最大壓力(N) C13345NC 鉆桿與孔壁間的摩擦力(N) m F m Fq

22、Lf 式中：鉆桿單位長(zhǎng)度重量(N/m) 55.46N/mqq 鉆桿長(zhǎng)度(m) 200mLL 摩擦系數(shù) 0.35ff N55.46 200 0.353882.2 m F 故 N133453882.217227.2W 油泵的工作壓力P 13 MPa 17227.2 10.28 16.76 W P A 3.3.3 油泵最大工作流量計(jì)算 油缸回程時(shí)的最大容油量: L 11 23.75 501.187VAL 油缸送進(jìn)時(shí)的最大容油量: L 2 16.76 500.838VA L 當(dāng)選用立軸的鉆進(jìn)速度 =0.05m/min=0.5dm/min 時(shí),立軸送進(jìn)時(shí)每分鐘v 所需的油量為: L/min22 0.16

23、76 0.50.166QAv 令活塞回程時(shí)間為 0.3min,則回程所需油量為: L/min 1 1.187 2 7.913 0.3 Q 3.3.4 給進(jìn)油缸功率計(jì)算 根據(jù)以上的計(jì)算，可以得到給進(jìn)油缸的功率： KW 1027.88 0.166 0.028 60 10260 102 gy PQ N 3.3.5 油泵滿負(fù)荷工作時(shí)所需要的功率 根據(jù)上面的計(jì)算,選用 YBC12/80 型齒輪油泵(排油量 12L/min,額定壓力 8MPa,最大壓力 12MPa)。油泵滿負(fù)荷時(shí)所需功率是： (34) 12 60 102 y PQ N 式中: 額定壓力(N/cm2) =800N/cm2PP 額定流量(L/

24、min) =12L/minQQ 機(jī)械效率 =0.9 1 1 容積效率 =0.71 2 2 14 將上述參數(shù)代入式（34）中可以得到： 800 12 2.45 60 102 0.90.71 y NKW 上式油泵排量在額定轉(zhuǎn)速 1460r/min 時(shí)是 12L,在 995r/min 時(shí)是 8L。 3.4 動(dòng)力機(jī)功率的確定 通過(guò)上述的計(jì)算說(shuō)明，立軸鉆進(jìn)時(shí)給進(jìn)所需功率很小，而且油泵滿負(fù)荷工 作時(shí)一般是立軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，液壓卡盤松開時(shí)，必須停止鉆進(jìn)。所以參考表 31，本機(jī)選用 15電機(jī)或柴油機(jī)，基本能滿足表 31 中粗線以上各種工KW 作狀態(tài)。 表 31 各種類型巖層的抗壓強(qiáng)度 （N/cm2） 巖 石

25、名 稱抗 壓 強(qiáng) 度 粘土、頁(yè)巖、片狀砂巖4000 石灰?guī)r、砂巖8000 大理石、石灰?guī)r10000 堅(jiān)硬的石灰?guī)r、頁(yè)巖12000 黃鐵況、磁鐵礦14000 煤2000 表 32 電機(jī)功率選擇計(jì)算 功率 N（KW） 轉(zhuǎn)速 r/min 抗壓強(qiáng)度 (N/cm2) 120240350600 20000.217680.258870.115320.13195 40000.435370.517750.230640.26391 80000.870751.035500.461280.52782 100001.088441.294380.576600.65978 120001.306131.553260.6919

26、20.79173 N1 140001.523821.812140.807240.92369 20000.461530.923071.346152.30769 15 40000.923071.846152.692304.61538 80001.846153.692305.384619.23076 100002.307694.615386.7307611.5384 120002.769235.538468.0769213.8461 N2 140003.230766.461539.4230716.1538 N32.677.754.89.83 20003.349228.931956.2614712.2

27、696 40004.0284510.11397.7229514.7093 80005.3869112.477810.645919.5885 100006.0661313.659712.107322.0282 120006.74536414.8417213.5688524.46789 N 回轉(zhuǎn)器 (N1+N2+N3) 140007.42459216.0236815.0303326.90754 N 油泵 0.0280.0280.0280.028 20003.3772278.9599546.28947512.29765 40004.05645510.141917.7509514.7373 80005

28、.4149112.5058210.673919.61659 100006.09413713.6877712.1353822.05624 120006.77336414.8697213.5968524.49589 N (N 油+N 回） 140007.45259216.0516815.0583326.93554 =N/0.9 j N 8.28065811.2687913.483813.6640 =1.1 0 N j N 9.10872412.3956714.832115.0304 16 第 4 章 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1 主要參數(shù)的選擇 4.1.1 回轉(zhuǎn)器 立軸的轉(zhuǎn)速，主要取決于地質(zhì)條件、鉆頭

29、直徑及鉆進(jìn)方式，當(dāng)使用直徑為 75mm 鉆頭時(shí)，采用硬質(zhì)合金和鉆粒，根據(jù)國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，立軸轉(zhuǎn)速取 n90400r/min 比較適宜；采用金剛石鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，立軸轉(zhuǎn)速取 n4001000r/min 比較適宜。本機(jī)選用 120600r/min，即適合合金鉆頭鉆進(jìn)， 由適合金剛石鉆頭鉆進(jìn)。 4.1.2 絞車 為了減輕鉆機(jī)重量，不使動(dòng)力機(jī)過(guò)大，絞車的纏繩速度不宜過(guò)高，基本 上采用低速，本機(jī)升降機(jī)速度為 0.260.70m/s。 卷筒纏繩速度為三種，見表 41 表 41 絞車卷筒纏繩速度 4.1.3 變速箱 參考國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有小型鉆機(jī)的轉(zhuǎn)速系列，本機(jī)采用了不規(guī)則排列的中間轉(zhuǎn)速 系列。 立軸有四種轉(zhuǎn)速，120、

30、240、350r/min 轉(zhuǎn)速適合合金鉆頭鉆進(jìn)，600r/min 轉(zhuǎn)速適合金剛石鉆頭鉆進(jìn)。 4.2 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)初步計(jì)算 4.2.1 立軸的轉(zhuǎn)速 根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)路線，立軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 31011 22411 ZZDZ nn DZZZ 檔檔檔檔 立軸轉(zhuǎn)速 r/min120240350600 纏繩速度 m/s0.260.610.70 17 式中:立軸的第一檔轉(zhuǎn)速(r/min) n 電機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min) n=1460r/minn 主動(dòng)皮帶輪直徑(mm) D1=160mm 1 D 大皮帶輪直徑(mm) D2=355mm 2 D Z1Z11傳動(dòng)鏈中各齒輪的齒數(shù),Z1=25,Z2=31,Z3=19,Z

31、4=40 Z10=20,Z11=39 故 r/min 160251920 1460125.26120 355314039 n 第二檔、第三檔和第四檔轉(zhuǎn)速分別計(jì)算如下： 第二檔： = n 51011 22611 ZZDZ n DZZZ 式中:Z5=28,Z6=31 故 = r/minn 160252820 1460245.86240 355313139 第三檔： = n 1011 2114 ZDZ n DZZ 內(nèi) 式中: Z4 內(nèi)=24 故 = =351.5350r/minn 1602520 1460 3552439 第四檔： = n 781011 228116 ZZZDZ n DZZZZ 內(nèi)

32、式中: Z7=46,Z8=21,Z6 內(nèi)=21 故 = n 16025472120 1460609.1600 /min 35531212131 r 考慮到皮帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、軸承等的效率，所以各檔轉(zhuǎn)速確定為 120、240、350、600r/min。 4.2.2 絞車的纏繩速度 第一檔速度: 18 m/s 391311 1 2241214 () 60000 ZZZDZD n DZZZZ 式中:mm 0 1408.8148.8DDd 式中:=140mm 為卷筒直徑,=8.8mm 為鋼絲繩直徑。 0 Dd 故 =0.28 1 148.8160251833 1818 (1460) 600003553

33、138831854 /m s 同樣方法可以得到: m/s m/s (計(jì)算從略) 2 0.68 3 0.75 考慮到皮帶、軸承、齒輪等的效率，確定絞車提升速度分別為： 0.26ms =0.61m/s =0.70m/s。 1 U 2 U 3 U 19 第 5 章 變速箱的設(shè)計(jì)與計(jì)算 5.1 變速箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求 5.1.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 變速箱的結(jié)構(gòu)有變速部分、分動(dòng)部分、操縱部分和箱體組成。本設(shè)計(jì)中變 速部分和分動(dòng)部分合為一整體，縮小了箱體的結(jié)構(gòu)尺寸。其具體特點(diǎn)是： 1.采用了回歸式的傳動(dòng)形式，箱體呈扁平狀，有利于降低鉆機(jī)的高度，齒 輪 Z4即使移動(dòng)齒輪又是結(jié)合子，因此結(jié)構(gòu)緊湊； 2.變速、分動(dòng)

34、相結(jié)合，減少了零件的數(shù)目，有效利用變速箱內(nèi)的空間； 3.操縱機(jī)構(gòu)采用了齒輪齒條撥叉機(jī)構(gòu)，操縱靈活可靠，每個(gè)移動(dòng)齒輪單獨(dú) 控制，并有互鎖裝置，這種互鎖裝置安全可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； 4.增加了卸荷裝置，減少了齒輪的受力。 5.1.2 設(shè)計(jì)要求 1.在校核零件強(qiáng)度時(shí)，假設(shè)電機(jī)的功率全部輸入變速箱，然后再輸入絞車 和回轉(zhuǎn)器； 2.變速箱在不更換齒輪的情況下，可連續(xù)工作 10000 小時(shí)，純機(jī)動(dòng)時(shí)間每 班 16 小時(shí)，可連續(xù)工作 20 個(gè)月。 每種速度的工作時(shí)間分配情況見表 61。 表 51 變速箱四種速度工作時(shí)間分配情況 轉(zhuǎn)速（r/min）占總工作時(shí)間百分率工作時(shí)間(h) 12030%3000 24030

35、%3000 35020%2000 60020%2000 3.本設(shè)計(jì)零件的強(qiáng)度和壽命計(jì)算方法和數(shù)據(jù)是按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) （化學(xué) 工業(yè)出版社）計(jì)算的。 20 5.2 齒輪副的強(qiáng)度計(jì)算與校核 5.2.1 變速箱內(nèi)各齒輪主要參數(shù)確定 根據(jù)立軸轉(zhuǎn)速的要求，前面已經(jīng)初步選擇各齒輪的齒數(shù)，由鉆機(jī)的實(shí)際情 況，變速箱內(nèi)各齒輪的主要設(shè)計(jì)參數(shù)見表 62。 表 52 變速箱內(nèi)齒輪的主要設(shè)計(jì)參數(shù) 齒輪 編號(hào) 齒數(shù) Z模數(shù) m齒寬 b 變 位 系數(shù) Xn 材料硬度 RC應(yīng)力角 備 注 Z1254401.040Cr405020 Z2314300.7640Cr405020 Z319430020CrMnTi576220 Z440

36、430040Cr405020 Z528425040Cr405020 Z631425040Cr405020 Z7473.525-1.0340Cr405020 Z8213.5350.0440Cr405020 5.2.2主要齒輪副的強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 現(xiàn)選擇變速箱中重要傳動(dòng)軸軸上的 Z3、Z4齒輪副為例進(jìn)行齒輪副的強(qiáng) 度設(shè)計(jì)計(jì)算和校核。 1.按照齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 初步計(jì)算 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 3 T Nmm 66 3 3 13.968 9.55 109.55 10251369.8 530.67 P T n 21 齒寬系數(shù) 查閱相關(guān)手冊(cè)，取=0.4 d 接觸疲勞極限 查閱相關(guān)手冊(cè)，Z3、Z4兩齒輪的接觸疲勞

37、極限分別 為：=1080MPa =970MPa lim3H lim4H 初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力MPa 3H lim3 0.90.9 1080972 H =873MPa 4 H lim4 0.90.9 970 H 值 查閱相關(guān)資料，取=88 d A d A 初步計(jì)算小齒輪直徑 3 d mm 3 3 3 3 22 (1)278735.4 (2.1 1) 8872.56 0.7 9722.1 d dH T u dA u 取=73mm 3 d 初步齒寬 mm 取=30mmb 3 0.4 7630.4 d bdb 參數(shù)選取計(jì)算 圓周速度v m/s 3 3.14 73 530.67 2.03 60 100

38、060000 d n v 使用系數(shù) 查閱相關(guān)資料，取=1.25 A K A K 動(dòng)載系數(shù) 查閱相關(guān)資料，取=1.15 v K v K 齒間載荷分配系數(shù) H K 由相關(guān)資料，先求小齒輪切向力 t F 22 N 3 3 22 251369.8 6614.99 73 t T F d 然后有 N/mm 1.25 6614.99 168.75 30 At KF b : 100N/mm 同時(shí) 34 34 34 ()()ZZ zz 查閱相關(guān)資料得， 3 3 0.038 Z 4 4 0.017 Z 故 =190.038+400.017=1.40 從而可以得到重合度系數(shù)z 44 1.40 0.93 33 Z 由

39、此可得 22 11 1.16 0.93 H K Z 齒向載荷分布系數(shù) H K 查閱相關(guān)資料得到： 223 33 1 0.6() ()10 H bb KABCb dd : 223 3030 1.170.161 0.6() ()0.61 1030 7676 =1.81 載荷系數(shù)K 23 AvHH KKK KK : =1.251.151.161.81 =3.02 載荷系數(shù) 查閱相關(guān)資料，取MPa1/2 E Z189.8 E Z 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查閱相關(guān)資料，取=2.5 H Z H Z 接觸最小安全系數(shù) 查閱相關(guān)資料，取=1.05 limH S limH S 總工作時(shí)間 按照要求=10000h h t

40、h t 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 查閱相關(guān)資料，估計(jì) 10716MPa 時(shí) PPPn125% Pn工作壓力（Pa） D油缸內(nèi)徑(m) D0.17(m) 缸體材料許用拉壓力 p b P S 47 式中：為材料抗拉強(qiáng)度 p S安全系數(shù) S=3.55，取 S=4 故 Pn=600104(Pa) PP=600104150%=900104（Pa） 6 6 60 10 17 10 Pa 3.5 b p S 46 0.17 900 1017 100.0045m 2 t 取 t=8mm,所以強(qiáng)度足夠。 8.2 給進(jìn)油缸的設(shè)計(jì) 給進(jìn)油缸為雙作用單活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)油缸，所起的作用是： 1.完成鉆孔過(guò)程中的給進(jìn)運(yùn)動(dòng)； 2.當(dāng)卡鉆

41、及處理事故時(shí)，配合絞車起拔在鉆桿。 8.2.1 鉆桿摩擦力的計(jì)算 TXU200 型鉆機(jī)，打水平孔時(shí)，需克服 200m 鉆桿的自重和孔壁的摩擦 力，其力為： 69.6 200 0.354872Fq L fN 摩 式中：q長(zhǎng)度重量(N m); q=69.6N/m L鉆桿長(zhǎng)度(m) L=200m; 摩擦系數(shù) =0.33ff 在低速鉆進(jìn)時(shí),當(dāng)井底壓力 C=10000N 時(shí),則活塞桿所產(chǎn)生的推力必須大于 +C,即 4872+10000=14872N,活塞桿有效面積 16.76cm2油泵工作壓力為： F摩 2 14872 446.07445N/cm 16.67 2 P 8.2.2 油缸直徑的計(jì)算 48 根

42、據(jù)所需油缸最大作用力以及液壓系統(tǒng)的最大工作壓力可求得油缸直徑。 2 44 32500 5.8cm 22 3.14 600 P D P 式中：D油缸計(jì)算直徑(cm) D5.8cm P油壓系統(tǒng)的調(diào)整壓力(N/cm2) P=600N/cm2； P2油缸最大起拔力(N) P2=32500N。 第 9 章 使用說(shuō)明 9.1 概述 本 200 米鉆機(jī)主要用于礦井內(nèi)部，供鉆探深度為 200 米的各種角度的放水 孔、地質(zhì)構(gòu)造孔、滅火孔、抽放瓦斯孔及其他用途的各種工程孔，也可以在地 面鉆探深度為 200 米的地質(zhì)勘探孔及其他用途的各種淺孔。 本鉆機(jī)可在各種不同硬度的巖層中鉆探任意角度的孔，尤其在煤層、軟巖 石及

43、中硬巖石中鉆孔效率為最高。整個(gè)機(jī)組由 200 米鉆機(jī)及泥漿泵兩部分組成。 在礦井內(nèi)部鉆探時(shí)不需要井架。鉆孔沖洗液為泥漿、清水或煤水。在地面鉆探 時(shí)也不需要使用鉆塔,只要有一定高度的三角架可供提升使用就可以。 9.2 鉆機(jī)分組情況 本 200 米鉆機(jī)共分六組，整機(jī)外觀總裝圖附錄 3。 1回轉(zhuǎn)器（JW01）：是鉆機(jī)立軸產(chǎn)生回轉(zhuǎn)及往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分。 2變速箱（JW02）：是鉆機(jī)立軸、絞車產(chǎn)生各種不同轉(zhuǎn)數(shù)的傳動(dòng)與變 速部分。 3絞車（JW03）：是升降鉆具的部分。 4抱閘（JW04）：是用來(lái)提升與停止鉆具在任何位置的部分。 5機(jī)架（JW05）：是連接機(jī)器各組的機(jī)體，并將機(jī)器穩(wěn)定地固定在鉆 49 場(chǎng)基臺(tái)木上

44、。 6操縱儀（JW06）：是控制鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的總樞鈕。 9.3 結(jié)構(gòu)特征與工作原理 本鉆機(jī)型式為：機(jī)械傳動(dòng)、液壓給進(jìn)、彈簧夾緊、立軸式鉆機(jī)。 9.3.1 鉆機(jī)結(jié)構(gòu) 1.回轉(zhuǎn)器（JW0105） 回轉(zhuǎn)器部分主要由液壓卡盤、立軸、本體、立軸導(dǎo)管、大弧齒錐齒輪、兩 根油缸和兩根導(dǎo)向桿組成。 （1）液壓卡盤主要由下列構(gòu)件組成：五片碟形彈簧和位于其上的帶外環(huán)、 內(nèi)錐的移動(dòng)套；位于外環(huán)上的活塞；插入碟形彈簧和移動(dòng)套內(nèi)孔中的主軸；主 軸中的三片卡瓦外錐與移動(dòng)套內(nèi)錐相配合，卡瓦置于主軸上部的三個(gè)等分的槽 中。下部由兩軸承支持?？ūP的外殼，即缸體和壓頭座，由螺栓聯(lián)接在一起。 卡盤的主要?jiǎng)幼魇歉邏河蛷纳喜窟M(jìn)入缸體推

45、動(dòng)活塞下移壓移動(dòng)套，移動(dòng)套壓碟 形彈簧，由于移動(dòng)套下移，三片卡瓦在主軸槽內(nèi)呈自由狀態(tài)，被主軸內(nèi)的漲環(huán) 外推，松開鉆桿。當(dāng)釋放油壓時(shí)，在碟形彈簧的彈力推動(dòng)下，移動(dòng)套上移，迫 使卡瓦向中心移動(dòng)，在壓縮漲環(huán)的同時(shí)夾緊了鉆桿。組裝時(shí)碟形彈簧的預(yù)緊力 為 32KN。更換卡瓦時(shí)，先將上端螺釘取出，再取下壓蓋，防塵蓋,墊及卡環(huán)， 然后取出漲環(huán)，卡瓦，即更換新的卡瓦和漲環(huán)。 （2）給進(jìn)油缸主要有活塞桿、油缸上蓋、下蓋，用鎖緊鋼絲連接在一起。 在更換弧齒錐齒輪時(shí)，為保證成對(duì)弧齒錐齒輪錐頂重合，需加墊調(diào)整間隙保證 嚙合。 每次安裝液壓卡盤時(shí)立軸螺紋端部不許接觸卡盤螺紋內(nèi)端面，卡盤與立軸用圓 螺母防止松動(dòng)。 2.變

46、速箱（JW0109）如附錄 4。 變速箱主要由四對(duì)直齒園柱齒輪及兩根平行的花鍵軸構(gòu)成。動(dòng)力由電動(dòng)機(jī) 首先傳到裝在變速箱體的帶有卸荷裝置的大皮帶輪上，然后經(jīng)過(guò)不同的傳動(dòng)鏈， 將動(dòng)力傳給小園弧錐齒輪 Z10。 50 主動(dòng)齒輪 52 為軸齒輪，通過(guò)滾動(dòng)軸承架于箱體內(nèi)，軸齒輪 44 端面加工有 不通孔，內(nèi)裝一對(duì)滾動(dòng)軸承 51 構(gòu)成支點(diǎn)，支撐花鍵軸 50。花鍵軸 50 是通過(guò) 滾動(dòng)軸承 12 架于變速箱體內(nèi)。花鍵軸 50 上裝有齒輪 6、49、46。在花鍵軸 50 上安裝的齒輪 49 為移動(dòng)齒輪，變速箱所產(chǎn)生的不同轉(zhuǎn)速，就是改變移動(dòng)齒輪 49 的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 安裝在花鍵軸 50 上的齒輪 6 也是移動(dòng)

47、齒輪，該齒輪將三種不同速度傳給 絞車。 變速箱前部的 T 型槽是與回轉(zhuǎn)器部分的連接盤連用的，連接盤上的 T 型 螺釘可在 T 型槽內(nèi)固定于任何位置，鉆機(jī)給進(jìn)角度的調(diào)整就是用 T 型槽來(lái)實(shí) 現(xiàn)的。 3絞車(JW0107)見附錄 5 絞車為行星齒輪機(jī)構(gòu)，絞車軸 19 固定在軸承座 21 及變速箱體的滾動(dòng)軸承 上，絞車軸的左端用鍵與傳動(dòng)齒輪 8 相連接。絞車軸中部帶有齒輪。當(dāng)變速箱 中的齒輪 6（附錄 4）將動(dòng)力傳給齒輪 8 時(shí)，絞車軸 19 就會(huì)同傳動(dòng)齒輪 8 一同 旋轉(zhuǎn)。當(dāng)提升時(shí)，應(yīng)將用閘帶剎住，使固定在閘筒 12 上的兩個(gè)行星齒輪 16 只 能在行星齒輪軸 30 上自轉(zhuǎn)而無(wú)公轉(zhuǎn)。因而帶動(dòng)內(nèi)齒圈

48、 15 使卷筒 17 產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。 當(dāng)鉆具提升到一定高度，需要使卷筒停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)很快的松開剎住閘筒 12 的抱閘，同時(shí)又很快的用另一抱閘將卷筒右側(cè)的制動(dòng)部分抱緊，使卷筒 17 與 內(nèi)齒圈 15 停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)由絞車軸 19 傳來(lái)的動(dòng)力，傳給行星齒輪 16 后，行 星齒輪除了自身的轉(zhuǎn)動(dòng)外又通過(guò)行星齒輪軸 30 帶動(dòng)閘筒 12 一起轉(zhuǎn)動(dòng)。下降鉆 具時(shí)左右閘帶全松開，卷筒因鉆具自重下落而回轉(zhuǎn)。依此循環(huán)往返便可完成鉆 具的升降工作。 為了牢固的將鋼絲繩固定在絞車上，在卷筒右側(cè)開有小孔將繩頭穿過(guò)孔后， 通過(guò)繩卡將鋼絲繩固定。 在更換拆裝內(nèi)齒圈 15 時(shí)應(yīng)先將內(nèi)齒圈 15 與卷筒相固定用的螺釘取下，然 后

49、，在卷筒容繩側(cè)用螺釘將內(nèi)齒圈頂出。 1.4制動(dòng)閘(JW0114) 鉆機(jī)所選用的制動(dòng)閘，左右是一致的，整個(gè)閘帶與閘筒（或卷筒）之間的 間隙是用調(diào)整連桿下部螺釘來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 1.5機(jī)架（JW0101）見附錄 3 51 機(jī)架 1 是連接鉆機(jī)各組的總框架，電機(jī)也裝在機(jī)架上，皮帶松緊是通過(guò)調(diào) 整壓帶輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 1.6操縱儀（JW0115）見附錄 3 操縱儀 28 由油路控制閥 27 和壓力表 23、手輪 24（調(diào)速）和手輪 26（調(diào) 壓）等組成。其功能主要是控制液壓卡盤和進(jìn)給油缸的。壓力控制閥 26 是調(diào) 整油路壓力，改變立軸壓力的控制機(jī)構(gòu)；手輪 25 是控制進(jìn)給速度的；控制閥 27 控制油缸上升與下降

50、；另一控制閥控制液壓卡盤松卡鉆桿。 9.3.2 鉆機(jī)的工作原理 鉆機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)如圖 2 所示，電機(jī)動(dòng)力通過(guò)以下各傳動(dòng)鏈傳到固定在立軸 上的大弧齒錐齒輪上，從而使立軸帶動(dòng)鉆具一起產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；齒輪油泵輸送 出一定的壓力，一方面用于打開液壓卡盤，另一方面通過(guò)油路控制閥使給進(jìn)油 缸產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，給進(jìn)油缸帶動(dòng)鉆具往復(fù)運(yùn)動(dòng)。至此，鉆具即可旋轉(zhuǎn)，又可給 進(jìn)，從而完成鉆進(jìn)任務(wù)。鉆屑的排泄是通過(guò)與鉆機(jī)配套的泥漿泵來(lái)完成。各傳 動(dòng)鏈如下： 1.立軸的速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 120r/min D1D2Z1Z2Z3Z4Z10Z11 2.立軸的速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 240r/min D1D2Z1Z2Z5Z6Z10Z11 3.立軸的速回轉(zhuǎn)運(yùn)

51、動(dòng) 350r/min D1D2Z1Z4（內(nèi)齒）Z10Z11 4.立軸的速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 600r/min D1D2Z1Z2Z7Z8Z6（內(nèi)齒）Z10Z11 5.絞車的低速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) D1D2Z1Z2Z3Z4Z9Z12Z13Z14Z15 6.絞車的中速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) D1D2Z1Z2Z5Z6Z9Z12Z13Z14Z15 7.絞車的高速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) D1D2Z1Z4（內(nèi)齒）Z9Z12Z13Z141Z15 8.立軸的給進(jìn)運(yùn)動(dòng) 52 D3D4經(jīng)低壓油管將油箱中的 20 號(hào)機(jī)油吸入油泵，使其產(chǎn)生需用的壓力， 再經(jīng)高壓油管、調(diào)壓閥、高壓油管進(jìn)入油缸中的活塞上部，推動(dòng)活塞產(chǎn)生直線 運(yùn)動(dòng)，活塞下部具有一定的壓力的 20 號(hào)機(jī)油

52、經(jīng)高壓油管，進(jìn)入調(diào)速閥，調(diào)整 調(diào)速閥的回油量大小即可控制給進(jìn)速度的快慢。 （當(dāng)需要減壓鉆進(jìn)時(shí)，也按此 操作控制活塞的下部壓力）然后流經(jīng)油管及操縱閥、低壓油管回到油箱。 9.立軸的快速移動(dòng) D3D4經(jīng)油泵、高壓油管、調(diào)壓閥、操縱閥、高壓油管、調(diào)速閥、高壓 油管，進(jìn)入活塞的下部，推動(dòng)活塞產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)，活塞上部的機(jī)油經(jīng)過(guò)高壓油 管、操縱閥及低壓油管回到油箱，當(dāng)調(diào)速閥的流量調(diào)整為最大時(shí)，立軸得到快 速移動(dòng)。完成一個(gè) 500mm 進(jìn)尺后，將卡盤控制閥打開，經(jīng)油管松開液壓卡盤， 將操縱閥手柄位置板到上升位置，操縱調(diào)速閥將立軸快速上升，然后板動(dòng)卡盤 控制閥手柄，卡瓦自動(dòng)卡緊鉆桿。 9.4 操作程序 所有鉆探

53、人員都應(yīng)按下列操作程序進(jìn)行操作，避免因操作不當(dāng)而造成機(jī)器 或人身事故。 1.鉆機(jī)在搬運(yùn)過(guò)程中應(yīng)避免碰撞，在分組搬運(yùn)過(guò)程中，應(yīng)將油管固定后方 能進(jìn)行。 2.在工作場(chǎng)地安裝時(shí)，應(yīng)使用地腳螺栓將鉆機(jī)固定于基臺(tái)木上。無(wú)論鉆任 何角度的孔都應(yīng)在基臺(tái)木的上面打支柱。 3.電源接通前首先仔細(xì)檢查鉆機(jī)各部分安裝是否正確。并應(yīng)用手搬動(dòng)外部 可轉(zhuǎn)動(dòng)部分看是否靈活。 4.電源接通后首先應(yīng)驗(yàn)證立軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否正確。 5.需要變速或接通絞車時(shí)，必須關(guān)閉電機(jī)。 6.在正式工作前應(yīng)使機(jī)器空轉(zhuǎn) 10 分鐘，此時(shí)油路系統(tǒng)應(yīng)調(diào)整到零壓。 7.各操作手把的操作及配合使用程序如下： （1）開車前首先將手把放在 0（斷開）位置，手輪向

54、左旋至 0 位，手把 4 置于位置 3，手輪 5 向右旋死。 （2）上述各手把全部按規(guī)定位置準(zhǔn)確無(wú)誤后即可開動(dòng)電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng) 23 分 鐘后將電機(jī)關(guān)閉，這時(shí)即可將手把 2 調(diào)到低速 I 的位置，再進(jìn)行開車并空轉(zhuǎn) 53 10 分鐘。 （3）空運(yùn)轉(zhuǎn)完畢后，關(guān)閉電機(jī)，將手把 2 調(diào)到需要的轉(zhuǎn)數(shù)后再開動(dòng)電機(jī)。 （4）上述各傳動(dòng)操作完畢后就可以調(diào)整液壓部分，液壓部分的調(diào)整是在 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中進(jìn)行的，同時(shí)裝入鉆桿。所以手把位置調(diào)的正確與否對(duì)機(jī)器的 安全使用非常重要。 （5）手輪 5 向右旋死（擰不動(dòng)為止） ，手把 4 搬到第 4 個(gè)位置，手把 7 搬 到卡緊位置后再松開使其自然回到中間位置，然后慢慢的向右擰動(dòng)

55、手輪 3，當(dāng) 壓力表中的指針逐漸上升到 0510Mpa 時(shí)停止擰動(dòng)手輪 3 而將手輪 5 向 左慢慢擰動(dòng)，當(dāng)立軸開始移動(dòng)應(yīng)繼續(xù)擰動(dòng)手輪 5 使鉆具下至井底，最后將節(jié)流 閥調(diào)到最慢位置，并根據(jù)井下巖石的軟硬程度向右調(diào)整手輪 3 使立軸壓力達(dá)到 需要的數(shù)值。 （6）當(dāng)立軸的一個(gè)行程走完后將手把 4 搬到位置 3 上并關(guān)閉電機(jī)，然后 將手把 2 搬到空檔。再啟動(dòng)電機(jī)，將手把 7 搬到松開位置，同時(shí)抬起快速增壓 手把 9，待卡盤松開后，再將手把 7 扳到中間位置后才可松開快速增壓手把 9，并將手輪 5 調(diào)到最大的速度，這時(shí)將手把 4 搬到位置 2 使立軸快速上升 （或后退） ，上升到終點(diǎn)后，將手把 7

56、 搬到卡緊位置，操作者這時(shí)要把手輪 5 向右旋死，當(dāng)電動(dòng)機(jī)開動(dòng)后再調(diào)手把 5 得到需要的給進(jìn)速度，在立軸上升（或 后退時(shí)）都應(yīng)關(guān)閉電機(jī)后，手把 2 放到空檔位置后進(jìn)行。 （7）當(dāng)一個(gè)班工作完畢后將手把 1 置于斷開位置，手把 2 置于空轉(zhuǎn)位置， 手把 3 向左扭到零位，手把 4 上下搬動(dòng)幾次使表針回到零位后將其置于位置 3，手輪 5 向右擰到全關(guān)閉位置。 （8）在每次提升使用絞車時(shí)應(yīng)首先關(guān)閉電機(jī)，將手把 1 置于連接位置， 手把 2 置于需要的位置上，手把 3、4 及 5 完全按第（7）條規(guī)定調(diào)到零位。 （9）使用絞車時(shí)手把 10 與 11 絕對(duì)禁止同時(shí)制動(dòng)。提升時(shí)應(yīng)使手把 10 抱 緊閘筒，

57、手把 11 松開，當(dāng)需要停止提升時(shí)非常迅速的先松開手把 10，然后迅 速的用手把 11 剎住卷筒。再提升時(shí)應(yīng)先將手把 11 松開，然后使手把 10 抱緊 閘筒進(jìn)行提升。 8每次打開回轉(zhuǎn)器后，在需要重新合上進(jìn)行工作時(shí)，都應(yīng)檢查回轉(zhuǎn)器內(nèi) 是否掉進(jìn)污物或其它碎屑（如巖石、鐵屑等） ，防止損壞齒輪?；剞D(zhuǎn)器合上后 54 一定要把合箱螺母鎖緊不許松動(dòng)，在給進(jìn)過(guò)程中也應(yīng)經(jīng)常檢查。 9鉆進(jìn)角度的調(diào)整是用轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)器來(lái)完成的，在未轉(zhuǎn)動(dòng)以前應(yīng)先松開四 個(gè)螺母后，扳動(dòng)回轉(zhuǎn)器使 T 型螺栓 2 在變速箱體前部的 T 形槽內(nèi)移動(dòng)，給進(jìn) 角度按需要調(diào)整好以后，要重新將螺母鎖緊。 9.5 機(jī)器的保養(yǎng)與維護(hù) 正確的使用和保養(yǎng)機(jī)

58、器是順利完成鉆孔任務(wù)的保障，每個(gè)操作者都應(yīng)予以 高度重視，本 200 米鉆機(jī)應(yīng)按如下規(guī)定進(jìn)行保養(yǎng)與維護(hù)。 1.應(yīng)在每班開始工作前，對(duì)機(jī)器各轉(zhuǎn)動(dòng)部分予以檢查。看各運(yùn)動(dòng)部件是否 靈活可靠。 2.對(duì)外露的轉(zhuǎn)動(dòng)及滑動(dòng)表面，應(yīng)在每班開車前擦拭干凈，并于其表面涂上 一層 20 號(hào)機(jī)械油。 3.每一個(gè)操作過(guò)程中都應(yīng)校核各部操作手把的位置的相互配合是否正確， 不正確時(shí)應(yīng)立即糾正。 4.潤(rùn)滑及液壓用油等應(yīng)按表 91 規(guī)定按期進(jìn)行更換。 除表 91 規(guī)定外，其它轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)部分應(yīng)根據(jù)使用情況予以潤(rùn)滑。 5.在每次拆裝卡盤時(shí)，都應(yīng)在裝配前將螺紋部分擦拭干凈并涂一層機(jī)械油 或黃干油。 6.油泵用油（油箱內(nèi)的油）需要保證

59、清潔無(wú)雜質(zhì)，應(yīng)使用 50時(shí)運(yùn)動(dòng)粘 度為 1723 的油質(zhì)，如 20 號(hào)機(jī)械油或 10 號(hào)高速柴油等。 7.當(dāng)油箱內(nèi)的油溫超過(guò) 70時(shí)應(yīng)適當(dāng)停車?yán)鋮s，待油溫下降后再繼續(xù)工 作。 8.有關(guān)油泵的使用與保養(yǎng)應(yīng)按 YBC12/80 型齒輪泵說(shuō)明書規(guī)定進(jìn)行。 9.當(dāng)立軸下降與上升時(shí)油缸內(nèi)的活塞不應(yīng)進(jìn)入死點(diǎn)，應(yīng)在進(jìn)入死點(diǎn)前 510mm 處停車。 表 91 需潤(rùn)滑或者 更換機(jī)油部分 需潤(rùn)滑或更換 機(jī)油的時(shí)間 用油種類方 法 立軸每小班 1 次20 號(hào)機(jī)械油油壺 園弧傘齒輪每周 1 次黃干油抹入 55 導(dǎo)向桿每小班 1 小20 號(hào)機(jī)械油抹入 變速箱內(nèi) 的潤(rùn)滑 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 500 小時(shí) 更換 1 次 20 號(hào)機(jī)械

60、油更換 絞車油咀每班使用前一次20 號(hào)機(jī)械油油槍或油壺 油箱 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 500 小時(shí) 更換 1 次 20 號(hào)機(jī)械油更換 所有滾動(dòng)軸承每三個(gè)月更換一次黃干油抹入 卡盤每周 1 次20 號(hào)機(jī)械油抹入 9.6 故障原因及排除方法 故障 現(xiàn)象 故障原因排除方法 突然 停車 1、齒輪打齒 2、鉆進(jìn)壓力過(guò)大 更換齒輪 減小鉆進(jìn)壓力 變速箱 發(fā)熱 1、潤(rùn)滑不良 2、潤(rùn)滑油不符合要求 3、過(guò)載時(shí)間長(zhǎng) 定期換油 按規(guī)定更換機(jī)油 禁止長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn) 回 轉(zhuǎn) 器 本體發(fā) 熱 1、園弧錐齒輪嚙合不好 2、齒輪及各軸承潤(rùn) 滑不良 3、本體與連接盤的聯(lián)接 螺釘松動(dòng)。 調(diào)整軸承襯套與本體之間墊片厚度。 定期更換潤(rùn)滑油 擰緊螺釘 回轉(zhuǎn)及 變速有 異常音 1、齒輪打齒 2、箱體內(nèi)有異物 3、軸承損壞 更換齒輪 清洗箱體更換潤(rùn)滑油 更換軸承 卡盤卡 不緊鉆 桿 1、三個(gè)卡瓦嚴(yán)重摩損 3、蝶形彈簧損壞 更換卡瓦 更換碟形彈簧 液壓盤 卡緊桿 后松開 1、漲環(huán)損壞 2、液壓系統(tǒng)壓力不足 更換漲環(huán) 順時(shí)針方向旋動(dòng)調(diào)壓閥手輪，使壓力 表讀數(shù)至所需壓力，或使用快速增壓 56 壓頭座 及 卡盤油 缸 發(fā) 熱