设计简介
摘要
随着我国地质勘探、工程建设和农田水利等事业的发展，对各种钻探设备提出了更多的要求。钻机作为钻探设备的重要工具之一，在这些工程中起了举足轻重的作用。为了适应当前各种勘探工作和工程建设项目对浅孔钻机的要求，本设计任务在 TXU-150 型钻机的基础之上进行了一些改进，设计出了钻探深度为 200 米的液压钻机。设计中根据钻机使用的环境和场合，运用比较和参照的方法，借鉴同类型钻机的设计参数，通过比较分析，重点对变速箱重新进行设计计算。在此基础之上运用绿色设计的理念，对不影响钻机性能的环节进行了优化。最后，设计出的 200 米钻机理论上满足钻探深度为 200 米的设计要求，同时尽量节省了制造成本和生产时间。
关键字 地质勘探 钻机 变速箱
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 manchines,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 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 machines.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 holes 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
目录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 选题的意义 1
1.2 钻机概述 1
1.2.1 钻机的功用 1
1.2.2 对钻机的要求 1
1.2.3 钻机的组成 2
1.2.4 钻机的分类和名称 2
1.3 本设计主要内容 4
第2章 钻机的总体设计 5
2.1 本设计钻机的应用场合 5
2.2 设计方案的确定 5
2.2.1 本设计钻机的特点 5
2.2.2 总体设计方案的确定 6
2.3 钻机的技术特性和要求 6
第3章 动力机的确定 8
3.1 输出功率计算 8
3.2 回转钻进及破碎岩石、土层所需功率 8
3.3 给进油缸所需功率的计算 10
3.3.1 给进油缸的基本参数 10
3.3.2 油缸工作压力的计算 10
3.3.3 油泵最大工作流量计算 11
3.3.4 给进油缸功率计算 11
3.3.5 油泵满负荷工作时所需要的功率 11
3.4 动力机功率的确定 12
第4章 机械传动系统设计 14
4.1 主要参数的选择 14
4.1.1 回转器 14
4.1.2 绞车 14
4.1.3 变速箱 14
4.2 机械传动系统初步计算 14
4.2.1 立轴的转速 14
4.2.2 绞车的缠绳速度 16
第5章 变速箱的设计与计算 17
5.1 变速箱的结构特点及设计要求 17
5.1.1 结构特点 17
5.1.2 设计要求 17
5.2 齿轮副的强度计算与校核 18
5.2.1 变速箱内各齿轮主要参数确定 18
5.2.2..主要齿轮副的强度设计计算与校核 18
5.3 轴的强度计算与校核 24
5.3.1 轴的强度计算 25
5.3.2 轴的强度验算校核 29
第6章 回转器 31
6.1 回转器的机构特点 31
6.2 零部件的强度与寿命计算 31
6.2.1 弧齿锥齿轮副的参数设计 31
6.2.2 计算齿面接触疲劳强度 32
第7章 绞车 36
7.1 绞车的结构特点 36
7.2 主要参数的选择 36
7.2.1 绞车性能参数 36
7.2.2 绞车卷筒转速和提升速度计算 37
7.3 绞车所需功率 38
7.4 绞车齿轮副强度简单校核 39
7.4.1 按接触疲劳强度校核 39
7.4.2 按弯曲疲劳强度校核 40
第8章 液压系统的设计与计算 42
8.1 液压卡盘的设计与计算 42
8.2 给进油缸的设计 45
8.2.1 钻杆摩擦力的计算 45
8.2.2 油缸直径的计算 45
第9章 使用说明 46
9.1 概述 46
9.2 钻机分组情况 46
9.3 结构特征与工作原理 46
9.3.1钻机结构 46
9.3.2 钻机的工作原理 48
9.4 操作程序 50
9.5 机器的保养与维护 51
9.6 故障原因及排除方法 53
9.7 钻机的安全注意事项 54
第10章 经济可行性分析 55
10.1 市场前景分析 55
10.2 经济效益分析 56
结论 57
致谢 58
参考文献 59
专题 60
附录1 69
附录2 78
附录3 89
附录4 90
附录5 91
随着我国地质勘探、工程建设和农田水利等事业的发展，对各种钻探设备提出了更多的要求。钻机作为钻探设备的重要工具之一，在这些工程中起了举足轻重的作用。为了适应当前各种勘探工作和工程建设项目对浅孔钻机的要求，本设计任务在 TXU-150 型钻机的基础之上进行了一些改进，设计出了钻探深度为 200 米的液压钻机。设计中根据钻机使用的环境和场合，运用比较和参照的方法，借鉴同类型钻机的设计参数，通过比较分析，重点对变速箱重新进行设计计算。在此基础之上运用绿色设计的理念，对不影响钻机性能的环节进行了优化。最后，设计出的 200 米钻机理论上满足钻探深度为 200 米的设计要求，同时尽量节省了制造成本和生产时间。
关键字 地质勘探 钻机 变速箱
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 manchines,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 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 machines.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 holes 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
目录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 选题的意义 1
1.2 钻机概述 1
1.2.1 钻机的功用 1
1.2.2 对钻机的要求 1
1.2.3 钻机的组成 2
1.2.4 钻机的分类和名称 2
1.3 本设计主要内容 4
第2章 钻机的总体设计 5
2.1 本设计钻机的应用场合 5
2.2 设计方案的确定 5
2.2.1 本设计钻机的特点 5
2.2.2 总体设计方案的确定 6
2.3 钻机的技术特性和要求 6
第3章 动力机的确定 8
3.1 输出功率计算 8
3.2 回转钻进及破碎岩石、土层所需功率 8
3.3 给进油缸所需功率的计算 10
3.3.1 给进油缸的基本参数 10
3.3.2 油缸工作压力的计算 10
3.3.3 油泵最大工作流量计算 11
3.3.4 给进油缸功率计算 11
3.3.5 油泵满负荷工作时所需要的功率 11
3.4 动力机功率的确定 12
第4章 机械传动系统设计 14
4.1 主要参数的选择 14
4.1.1 回转器 14
4.1.2 绞车 14
4.1.3 变速箱 14
4.2 机械传动系统初步计算 14
4.2.1 立轴的转速 14
4.2.2 绞车的缠绳速度 16
第5章 变速箱的设计与计算 17
5.1 变速箱的结构特点及设计要求 17
5.1.1 结构特点 17
5.1.2 设计要求 17
5.2 齿轮副的强度计算与校核 18
5.2.1 变速箱内各齿轮主要参数确定 18
5.2.2..主要齿轮副的强度设计计算与校核 18
5.3 轴的强度计算与校核 24
5.3.1 轴的强度计算 25
5.3.2 轴的强度验算校核 29
第6章 回转器 31
6.1 回转器的机构特点 31
6.2 零部件的强度与寿命计算 31
6.2.1 弧齿锥齿轮副的参数设计 31
6.2.2 计算齿面接触疲劳强度 32
第7章 绞车 36
7.1 绞车的结构特点 36
7.2 主要参数的选择 36
7.2.1 绞车性能参数 36
7.2.2 绞车卷筒转速和提升速度计算 37
7.3 绞车所需功率 38
7.4 绞车齿轮副强度简单校核 39
7.4.1 按接触疲劳强度校核 39
7.4.2 按弯曲疲劳强度校核 40
第8章 液压系统的设计与计算 42
8.1 液压卡盘的设计与计算 42
8.2 给进油缸的设计 45
8.2.1 钻杆摩擦力的计算 45
8.2.2 油缸直径的计算 45
第9章 使用说明 46
9.1 概述 46
9.2 钻机分组情况 46
9.3 结构特征与工作原理 46
9.3.1钻机结构 46
9.3.2 钻机的工作原理 48
9.4 操作程序 50
9.5 机器的保养与维护 51
9.6 故障原因及排除方法 53
9.7 钻机的安全注意事项 54
第10章 经济可行性分析 55
10.1 市场前景分析 55
10.2 经济效益分析 56
结论 57
致谢 58
参考文献 59
专题 60
附录1 69
附录2 78
附录3 89
附录4 90
附录5 91
