钻机液压卡盘的设计【机械毕业设计含26张CAD图+说明书论文1万字23页，开题报告，任务书，文献综述】
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!【包含文件如下】【机械设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc[10000字，23页]【需要咨询购买全套设计请加QQ97666224】.bat
中期检查表.docx
任务书.doc
外文翻译.doc
开题报告.doc
文献综述.doc
设计说明书.doc[10000字，23页]
18卡瓦轴.dwg
1法兰.dwg
20半圆环.dwg
21立轴.dwg
27垫块.dwg
29垫片.dwg
2套管.dwg
33挡板.dwg
3垫片.dwg
4挡板.dwg
5垫板.dwg
6压环.dwg
8卡圈.dwg
9定位套.dwg
卡瓦(Φ50）卡瓦.dwg
卡瓦(Φ63）卡瓦.dwg
斜垫板.dwg
横梁（铸件）.dwg
活塞.dwg
液压卡盘.dwg
端盖1.dwg
端盖4.dwg
蝶形弹簧200X102X9.dwg
螺母.dwg
防尘圈.dwg
防护圈.dwg
液压卡盘设计
摘要
钻探在国民经济的发展中发挥着至关重要的作用，随着石油勘探开发力度的增加，石油钻井机械的自动化、智能化程度也在不断提高。液压卡盘是钻机的一个主要部件，其功能是夹紧钻机上的钻杆，并向钻杆传递转矩和轴向力，驱动钻具实现回转和给进，完成加减压钻井。
本文研究了液压卡盘的设计，首先完成了卡盘的结构方案设计，选择了液压式卡盘，分析了液压卡盘的工作原理及制造要求。文中对液压卡盘的各项参数进行了详细设计了液压卡盘承载力、卡瓦对钻杆的夹紧力以及蝶形弹簧的轴向推力。文中还计算了活塞的行程S，夹紧包角，以及蝶簧夹紧力、卡盘松开油压力等参数，最后完成了卡盘结构装配图及主要零件图的设计，并对液压控制系统进行了简要设计。本文可以为卡盘的相关设计提供参考。
关键词：液压卡盘； 钻杆； 受力分析； 液压控制
目 录
1绪论 1
1.1发展背景 1
2卡盘结构方案设计 3
2.1 机械式卡盘 3
2.1.1机械式卡盘结构设计 3
2.1.2 机械式卡盘工作原理 4
2.2液压式卡盘 5
2.2.1 液压卡盘的总体设计要求 5
2.2.2液压式卡盘的结构设计 5
2.2.3 液压卡盘的工作原理 6
2.2.4 液压卡盘的制造要求 6
3主要参数设计 6
3.1液压卡盘承载力的确定 6
3.2 卡瓦对钻杆的夹紧力计算 7
3.3 蝶形弹簧的轴向推力的计算 7
3.4 设计蝶形弹簧 9
3.5 活塞行程S 的确定 11
3.6夹紧包角 13
3.7蝶簧夹紧力 13
3.8卡盘松开油压 14
4.液压卡盘装配图及部分零件图 15
5.液压控制系统的设计 18
6.结论 18
参考文献 19
致谢 20
- 内容简介：
-
中国地质大学长城学院 本科毕业论文文献综述 系 别 工程技术系 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 王鹏飞 学 号： 05211502 2015 年 4 月 28 日 中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计文献综述 1 1 前 言 近年来中国卡盘机行业取得了很大的发展，但是行业发展中也存在一些问题，和国外相比仍有很大的差距。我国从 20 世纪 80 年代开始生产自定心液压动力卡盘 ,但转速、夹持精度、寿命、可靠性等性能与国外产品有较大的差距 ,除了制造工艺水平低外 ,其主要原因是缺乏基础理论研究和创新。我国台湾的自定心液压动力卡盘也已达到中档技术水平 ,但与德国和日本相比仍有一定的差距。制造业在中国由于核心技术缺乏， “ 中国制造 ” 仍是普遍的生存之道。在高端产品市场，很多产品表面上是中国生产的，但是其核心技术仍然是来自国外。我国 “ 十二五 ” 计划中明确指出必须坚持发挥政府引导推动作用与市场基础性相结合，坚持科技创新与产品产业实现相结合，把企业当做主体，推进产 也学校研究所结合，变国民经济的先导产业和支柱产业为高端制造业。当前，制造业的升级与转型，对于卡盘行业有着深远影响和重大意义。 2 国内外研究状况 目前液压卡盘在国内的发展前景良好，液压卡盘行业进一步加快钻机产品结构调整，压缩抵挡，普通产品生产；淘汰落后，高耗能产品。 近几年我国液压卡盘进口量整体呈现下行趋势，然而进口价一直上升，这可以表明液压卡盘的进口量持续上升。所以说国内液压卡盘的需求还是很高，更需求高质量，高智能化得产品。 经历多年的地段发展之后，如今我国液压卡盘行业需提升行业产品竞争力，走高端化发展路 线。创新是行业发展的基本推动力，想要实现液压卡盘行业技术水平的提高，就要注重创新能力平台建设。在高档液压卡盘于基础制造装备科技重大专项中，就有创新能力平台建设这一项目。随着液压卡盘行业各项研究的推进，是我国液压卡盘技术得到显著提高，这带动了液压卡盘和相关部件的发展，为我国卡盘提供了良好条件。 3 总 结 液压卡盘经历了近百年的发展 ,基本原理没有大的变化 ,经过各方面的不断改进 ,其夹紧力、转速、可靠性等性能得到大幅度提高。下面对液压卡盘下一步的发展谈几点认识。 (1)进一步研究夹紧力的损失机理 ,从降低夹紧力损 失在卡爪离心力中的比重出发降低夹紧力损失。卡爪离心力补偿技术将继续在高速液压动力卡盘中发挥重要作用。新型低密度、高刚度材料的应用将对液压动力卡盘转速的提高产生巨大的推动作用。 (2)目前对高速配流副的研究还不够深入 ,需要从流体力学、传热学和热弹性力学出发进行进一步的研究 ,揭示发生粘附磨损的机理 ,探索解决方法。支撑配流副的滚动轴承转速有限 ,静压支撑和动压支撑理论已获得了很大发展 ,并具有很高的转速 ,配流副采用动压支撑有可能成为一个趋势。 (3)液压卡盘元件由盘件和壳件组合而成 ,随着转速的不断提高 ,元件的振动将日 益明显 ,直接影响着元件受力状况及寿命 ,是一个重要的研究方向。高转速下 ,液压卡盘的安全 2 性是一个突出的问题 ,如果卡盘在高速旋转时元件因强度失效而断裂 ,将会对机床和操作人员产生非常严重的伤害。能否解决好该问题将直接关系着超高速卡盘能否实际应用。 (4)高精密和自动化是先进制造技术对液压卡盘的基本要求。以往的夹持精度研究从卡爪的夹持状况出发 ,卡爪倾转刚度的影响没有得到足够重视 ,有待进一步研究。目前对液压卡盘动态夹持刚度和夹持阻尼的研究仍不够深入 ,这将是一个重要的研究方向。 中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计文献综述 3 参考文献 1 成大先 . 机械设计手册 ( 第五版第 3 卷 ) . 北京 : 化学工业出版社 , 2008. 1. 2 冯德强 . 钻机设计 . 北京 : 中国地质大学出版社 ,1993. 3 数控技能教材编写组 编著，数控车床编程与操作 M。复旦大学出版社， 2006 4 上海柴油机厂工艺设备研究所 , 金属切削机床卡盘设计手册 北京：机械工业出版 1984 5 王光明 , 快速夹紧自定心卡盘和心轴 , 机械 1989,18 6 陈日曜 主编。金属切削原理 M。机械工业出版社， 2002 7 王先逵 主编 机械制造工艺学 M。机械工业出版社， 2002 8 廖效果 主编 数字控制机床 M。华中科技大学出版社， 2001 9 王成 J 1998 , 10 袁锋 主编。全国数控大赛试题精选 M。机械工业出版社， 2005 11 张忠将 . 械设计从入门到精通 M. 机
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