井下瓦斯抽放钻机设计说明书.doc

中国矿业大学2007届本科生毕业设计第1页目录1.1引言.41.2概述.7122钻机整体设计分析.101.3钻机主要用途.101.4钻机组成部分.101.5、钻机工作原理.112总体设计.122.1设计总则.122.2已知条件.122.3马达的选择与计算.132.4液压缸.172.4.1液压缸已知参数.182.4.2液压缸几何参数的计算.182.4.3液压缸性能参数的计算.193减速器的设计计算.223.1国外减速器现状.223.2国内减速器现状.233.3各级传动比分配及总传动比.243.3.1总传动比.243.3.2传动比的分配.243.3.3传动系统的运动和动力参数计算.243.4传动零件的计算.253.4.1a-b齿轮副设计计算：.253.4.2c-d齿轮副：.323.4.3e-f齿轮副：.384轴的设计及校核计算.484.1花键轴的设计计算：.484.2空心轴的设计计算.524.3轴承的选择与校核计算.564.4键的选择与校核计算.584.4.1轴上键的选择与校核.584.5轴系部件的结构设计.594.5.1轴承盖的结构设计.594.6轴外伸处的密封设计.614.7套筒的设计.614.8减速器箱体的设计.624.9油面位置及箱座高度的确定.645钻机其他部件的设计.64中国矿业大学2007届本科生毕业设计第2页5.1立柱的设计.645.2夹持架的设计：.665.3机架的设计：.666钻机的操作和日常维护.666.1钻空操作：.666.2常见故障分析与处理方法.676.3钻机的维护、保养.696.4井下安装试车.706.5下井运输.706.6地面试车.717结论.73致谢.74参考文献.75摘要1963年，设计民微型Hydrack钻机。这是一种非常轻而短的钻机，其行程为851mm。采用三速齿轮箱，其最大转矩为691Nm，有效钻孔推力为2145公斤。设计钻杆较小，直径为41.3mm，长为762mm，也带锥形螺纹接头，称为ET/A型钻杆。ET/A型和最初的ET/N型钻杆是抽放瓦斯的两种标准钻孔设备，现已包括在英国煤炭部第613/1974号样本中。钻机有一个带滑板的机架，由滑板支撑。钻头安装在滑座上，由液压马达、变速齿轮箱和推力套以及供水旋转接头组成。在机架内滑座下是液压缸。机架上钻孔末端的导向夹持器用来固定和支持钻杆。Hydrack钻机是由由组标准件装置组成；动力设备这是一个装有液压油的油箱，下面有滑橇，便于运输。一台电动机和液压泵及其它辅助设备，如回油过滤器、安全阀、加油泵、油箱通气管以及湿度安全开关都安装在油箱上面。控制盘为四个装置中最小的。包含有钻孔功能的控制阀，指示转矩的压力计以及钻头上的钻进压力。装配式机架当准备钻孔时，机架支撑着钻机。机架形式多种以适应不同钻孔地形变化，有H型机架、A型机架和单支柱支座。后两项是根据钻机使用者提出来的要求设计的。液压油通过挠性液压软管从动力装置站输送到控制盘，然后进入钻机。中国矿业大学2007届本科生毕业设计第3页软管一般长4m，能适应各种装置的定位。关键词：动力设备控制盘装配式机架ABSTRACTHydrackgasdrillingrigisthefirstfortheelectro-hydraulicdrillingrig,therigbeforemostoftheair-powered.Drillpipeandbitbyahydraulicmotorthroughtherotatingsix-speedgearbox；tobethrustintopowerandthetripfrom815mmtoachievethehydrauliccylinders,withrackandpinionsystemtoprocesswillbecarriedouttwice.Aboutthemosttorque949Nm,awaytoabout1702mmbitontheeffectivethrustofabout2,794kg.Diameterdrillpipedesignforthe60.3mm,forthe1524mmlongwithacone-shapedmaleconnector,commonlyknownasEF/N-typedrillpipe.1963,thedesignofthemicro-Hydrackrig.ThisisaveryshortperiodofQingerdrillingrig,histripto851mm.Athree-speedgearbox,thelargestofitstorqueto691Nm,effectivedrillingthrust2,145kg.Designdrillpipesmallerdiameterof41.3mm,lengthof762mm,alsowithcone-shapedmaleconnector,calledET/A-typedrillpipe.ET/A-typeandtheinitialET/N-typedrillpipeisthedrainageoftwostandardgasdrillingequipment,includingintheUnitedKingdomisnowNo.613/1974oftheMinistryofCoalsamples.中国矿业大学2007届本科生毕业设计第4页Hydrackdrillingrigisinstalledbythegroupcomposedofstandardparts；Drill-arackwithskateboards,skateboardssupport.Bitinstalledintheslidingseat,bythehydraulicmotors,Biansuchilunmeandthrustaswellassetsofcomponentsupplyrotaryjoint.Ontherack,slideunderthehydrauliccylinder.Boredendoftherack-orientedholderusedtosupportthedrillpipeandfixed.Powerequipment-whichisequippedwithahydraulicoiltank,followingaslip-ski,makesiteasytotransport.Amotorandhydraulicpumpandotherauxiliaryequipment,suchasthereturntotheoilfilter,safetyvalve,andpumps,tankairwayandhumiditysafetyswitchesareinstalledinthefueltankabove.Controlpanel-thesmallestofthefourdevices.Boredfunctionsincludethecontrolvalve,pressuregaugeandtheinstructionsoftorqueonthedrillingbitpressure.Rackassembly-whenthepreparationsfordrilling,racksupportsdrillingrig.Racktoadapttoavarietyofdifferentformsofdrillingterrainchanges,H-rack,A-frameandsingle-bearingpillars.Thelattertwoarebaseddrillingriguserstotherequirementsofthedesign.Hydraulicoilthroughhydraulicflexiblehosefromthepowerplantstationtransmittedtothecontrolpanelandthenintotherig.Generallonghose4m,toadapttothepositioningdevices.Keyword:PowerequipmentControlpanelRackassembly1绪论1.1引言煤炭是当前我国能源的主要组成部分之一，是国民经济保持高速增长的重要物质基础。但是目前我国的煤炭工业的发展