MG100型锚杆钻机液压系统设计【石油】【9张图/21300字】【优秀机械毕业设计论文】
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mg100
型锚杆
钻机
液压
系统
设计
石油
优秀
优良
机械
毕业设计
论文
- 资源描述:
-
文档包括:
说明书一份,42页,21300字左右.
答辩PPT稿。
任务书。
开题报告。
英语资料翻译。
图纸共9张,如下所示
A0-锚杆钻机布线图.dwg
A0-锚杆钻机立体图.dwg
A0-锚杆钻机液压原理图.dwg
A0-锚杆钻机总体图.dwg
A0-五张零件图.dwg
任务书
题目 MG100型锚杆钻机液压系统设计
主要内容、技术参数、基本要求、主要参考资料等:
1、 主要内容
锚杆钻机的总体方案设计;
锚杆钻机的液压动力装置设计分析;
锚杆钻机的液压系统原理设计分析;
锚杆钻机的液压系统的配件与三维布管设计。
2、 技术参数
钻孔直径 100~200 mm;
钻头转速 0~80r/min;
钻头扭矩 900Nm;
钻头行程 2000~2500 mm ;
推力 50~60 kN;
冲击频率 2000~2200次/min ;
系统压力 25MPa;
发动机 100kW;
行走方式 履带式;
重量 12000~14000 kg
3、基本要求
设计机器总体、液压原理图、液压配件图、液压装配图、机器立体图等,折合0号图纸5张;
设计计算书40页;
外文资料翻译5000字。
4、主要参考资料
相关三维设计与仿真软件及参考书籍;
相关机械设计手册、液压手册、网上期刊文献、相关样本等。
摘 要
随着高、重、大建筑的增多,锚杆支护技术应用越来越广泛,随之钻凿锚孔的锚杆钻机也得到了快速发展。
本文针对现有锚杆钻机存在的坚硬夹层及坚硬围岩等的不适应问题,在收集、查阅大量资料的基础上,提出了冲击旋转式液压锚杆钻机方案,并对其进行设计研究,因锚杆钻机的机构比较复杂,所以重点放在锚杆钻机的液压系统设计。首先,在对冲击旋转钻孔破岩机理进行分析的基础上,结合冲击旋转式液压锚杆钻机的总体方案设计,制定出冲击旋转式液压锚杆钻机的液压工作原理方案,并对组成液压系统的各个子系统的原理和特点作了详细的分析。在此基础上,对锚杆钻机的液压动力装置和系统原理进行了具体设计,通过计算选取了各主要元件,利用三维设计软件进行管路连接和系统布置。
关键词:锚杆钻机;液压系统;回转冲击器
Abstract
Suspension roof support technical application increasingly abroad in company with high, weightiness, large structural manifold, came along of the jumbolter with anchor eye too get know clearly instant development.
This text aim at existence jumbolter available stiffness interlining or stiffness wall rock uniform maladjustment problem,set know clearly impact rotary system hydr- aulic pressure jumbolter proposal combine versus his proceed design studies,on the foundation of collection, consult a great amount of information. because of the jumbolter's institution compare intricacy,so emphases lay in jumbolter 'hydraulic system design. First of all,above versus impact rotary boring broken rock mechanism proceed analytic foundation,incorporation of the impact rotary system hydraulic pressure jumbolter 'general planning design,map out impact rotary system hydraulic pressure jumbolter 'hydraulic pressure principle of operation scheme,and combine versus compose hydraulics severalty subsystem theory and point did know clearly detailed analyses. Both that of hereon foundation upper,versus jumbolter hydraulic power unit and system theory proceed know clearly detailed design,through the medium of figure choose know clearly each major component,turn three-dimensional design software proceed ducting connection and system layout to advantage up.
Key words:Anchor drilling;Hydraulic system;Rotatory impactor
目 录
第1章 绪论…………………………………………………………………………1
1.1 选题的背景、意义及目的……………………………………………1
1.2 国内外研究状况及分析………………………………………………3
1.3 课题所涉及的内容……………………………………………………7
1.4 本章小结………………………………………………………………7
第2章 锚杆钻机的总体设计………………………………………………………8
2.1 底盘……………………………………………………………………8
2.2 传动方式………………………………………………………………8
2.3 钻进方式………………………………………………………………9
2.4 主臂……………………………………………………………………10
2.5 夹紧机构………………………………………………………………10
2.6 装卸钻杆装置…………………………………………………………11
2.7 本章小结………………………………………………………………12
第3章 钻机液压动力装置设计……………………………………………………14
3.1 传动设计………………………………………………………………14
3.2 液压冲击器设计………………………………………………………17
3.3 本章小结………………………………………………………………23
第4章 锚杆钻机液压系统设计分析………………………………………………24
4.1 总体液压原理图………………………………………………………24
4.2 原理图的各部分原理分析……………………………………………25
4.3 本章小节………………………………………………………………28
第5章 液压系统配件的计算与选取………………………………………………29
5.1 动力头加压马达………………………………………………………29
5.2 主臂伸缩油缸…………………………………………………………29
5.3 装卸钻杆油缸…………………………………………………………30
5.4 变幅油缸………………………………………………………………31
5.5 变角油缸………………………………………………………………32
5.6 支腿油缸………………………………………………………………32
5.7 泵的选取………………………………………………………………33
5.8 本章小结………………………………………………………………34
第6章 整机稳定性分……………………………………………………………35
6.1 质量参数………………………………………………………………35
6.2 稳定性计算……………………………………………………………36
6.3 本章小结………………………………………………………………38
结论 …………………………………………………………………………………49
参考文献 ……………………………………………………………………………40
致谢 …………………………………………………………………………………41





- 内容简介:
-
大庆石油学院 2007届本科毕业设计 学生姓名:刁玉才 指导教师:赵伟民 教授 课题来源:北京建筑机械化研究院 概况 钻孔机械是地下水开采及 基本建设基础施工必不可 少的设备,随着锚杆支护 技术的飞速发展,用于钻 凿锚杆孔的锚杆钻机也得 到了快速发展。目前,锚 杆钻机主要有电动、气动、 液动三种形式。 国内外锚杆钻机的研制现状 目前国外应用较为普遍的锚杆钻机主要有风动和液压锚杆钻机两种,风动锚杆钻机有澳大利亚的克莱姆公司 瑞典 压锚杆钻机有英国 大利亚 。特别是澳利亚在风动锚杆钻机方面一直保持着较为领先的技术和产品。 我国锚杆钻机的研究始于 20世纪 70年代末,先后研制过机械支腿式锚杆钻机,钻车式锚杆钻机 ,支腿与导轨式液压锚杆钻机,支腿式气动锚杆钻机 ,非机械传动电动锚杆钻机,机载式锚杆钻机等锚杆钻机。到现在已经有风动、电动、液动三大系列 30多个品种。 钻机的技术参数 : 钻孔直径 100 200 钻头转速 0 80r/ 钻头扭矩 900 钻头行程 2000 2500 推力 50 60 冲击频率 2000 2200次 / 系统压力 25 发动机 100 行走方式 履带式; 重量 12000 14000 本课题所涉及的内容 通过对上述三种锚杆钻机的特性分析,对比三种锚杆钻机的特点与性能,液压锚杆钻机由于有中、高压液压泵站的支持,扭矩的增大有更大的空间,因而液压锚杆钻机的应用将越来越广。所以选取液压锚杆钻机。本文通过对锚杆钻机液压系统设计,进而更好的推进液压锚杆钻机的推广应用。所涉及的主要内容有:钻机的总体设计;液压系统原理分析与设计;液压系统的动力特性分析;液压系统的三维布管设计以及相关论文的撰写。 钻进总体设计 底盘:由于钻机要适用于野外 及比较泥泞的巷道作业,所 以选用履带形底盘。 钻进方式:锚杆钻机的钻方式 主要有旋转式、冲击式和冲 击旋转式为了能够适应在坚 硬岩石层钻进,选用冲击旋 转的钻进方式,右图为三种 冲击旋转形式。 换钻杆装置:为了能够实现自动换换钻杆,参考美国阿特拉斯公司的锚杆钻机所用的换钻装置进行设计,该装置类似于弹夹式,也是通过它的整体旋转将钻杆送到指定位置来实现换钻杆的。它的整体旋转采用棘轮、棘爪啮合方式,通过油缸活塞带动棘爪移动来推 动棘轮旋转,从实现其 整体旋转,将钻杆送到 指定位置。利用棘轮、 棘爪啮合的方式,可以 实现棘轮的定角度转动 使钻杆的送进精度更高 主臂:主臂多采用箱形结构,分为整体式和可伸缩式两种,整体式载荷分布均匀,能够承受较大的载荷,但当底盘固定时钻机的作业范围小;可伸缩式虽然承受载荷能力没有整体式好,但底盘固定时钻机的作业范围大,能够适应多种工况要求,因此选用可伸缩式主臂。 夹紧机构:因为钻机的钻 孔直径为 100 为了能够实现对不同直 径钻柱的夹紧,选用如 右图所示的夹紧机构 。 液压动力装置设计 传动设计 锚杆钻机的动力装置采用液压传动,动力是由液压马达传出通过齿轮传动到钻柱上,最终实现钻进。钻进方式采用冲击旋转式,它的工作原理为:由液压马达马达驱动内外层钻柱旋转钻进,由高频冲击油缸驱动内层钻柱振动,产生沿钻进方向冲击力,使岩石产生裂纹甚至破碎,从而实现冲击碎岩的作用。这样就易于内外层钻杆旋转切屑岩石,从而实现有效地钻进。 液压冲击器 上图为冲击器的运动简图,利用简单的力学方程即(初算液压冲击器活塞及活塞杆的直径 为 d=50D=86似看作活塞在冲击过程中为匀加速运动,冲程 s=10击频率为 20002200次 /分。 进一步计算得出: 流量 q=s; 储油量 V= 液压原理设计分析 总体液压原理图 下图为车体内部布线图 原理的各部分分析 一、动力头驱动马达 如图,由平衡阀、变量马达和液压减速机组成。油口 2与主油路换向阀相接,油口中 ,平衡阀主要起到过载保护的作用;马达转速可以通过减速机内部控制,也可以通过人为强制,其型号为依顿盘配流4000系列马达。 加压马达 该马达主要应实现,在钻进过程 中对动力头加压和在换钻杆过程 中提升动力头,因此它应具有自 动锁紧功能,该功能是通过进油 控制一个单作用油缸来实现的。 高压油在流入马达之前分流,一 路流入马达,另一路通过梭阀油 缸,马达工作时,油缸活塞缩回, 解除自锁;否则,活塞在弹簧作 用下伸出,实现自锁,为了施工 过程中的安全,在油路中安装平衡阀 。 双作用平衡阀 在液压系统中多处都用到了平 衡阀,图示为它的原理图,图 中 为平衡阀的进口; 。主要起到 液压锁和过载保护的功能。液 压锁功能:当系统停止对 P、 T 口供油时,在单向阀的作用下, 油液不能流回,即起到 液压锁 紧的功能; 过载保护功能 ;当外 力过大或急剧变化使得 A、 压力大于溢流阀调定压力时, 溢流阀溢流,即起到过载保护 的功能。 支腿多路阀 如图,该部分的换向阀采用力士乐公司的差装多路阀,插装三位五通电磁换向阀,能够实现自动泄油功能,液压油通过 P 口流入多路阀,在阀块中各电磁阀均处于中位时,油液通过两位两通电磁换向阀的上位即通路经 电磁换向阀的上位或下位工作时进油路的一部分液压油通过梭阀作用于两位两通换向阀,使其下位工作,即自动泄油回路断开,保证该部分液压系统的正常工作,图中的两个溢流阀均起到过载保护的功能。 结论 本文通过对锚杆钻机国内外发展状况的分析,了解了目前锚杆钻机的主要分类,在对其优缺点进行分析对比的基础上,选取液压锚杆钻机进行设计。 在钻机总体方案的确定中,通过方案对比的方式分别对钻机的履带、传动方式、钻进方式、主臂和夹紧机构进行了选型及设计。 在液压动力装置的分析与设计中,了解了液压振动冲击器的形式及其工作原理,对比选取配流式液压冲击器。并且对主要参数进行计算。 在液压原理部分中,通过对锚杆钻机液压原理图的分析,介绍了钻机液压系统的主要执行元件及其
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