第二章_XY-4钻机.ppt

1、岩土施工设备,李 刚,吉林大学应用技术学院,第二章 XY-4钻机,01,特点及主要技术性能,第二章 XY-4钻机,04,液压拧管机,1.特点及主要技术性能,XY-4型钻机： 钻进深度为1000m的机械传动液压操作式岩心钻机。,主要用途： 地表及坑道对固体矿床的金刚石、硬质合金钻探。亦使用于工程地质勘探，浅层石油、天然气及地下水钻探，并可用于堤坝注浆和坑道通风、排水等工程钻探。,1.特点及主要技术性能,XY-4型钻机： 钻进深度为1000m的机械传动液压操作式岩心钻机。,主要用途： 地表及坑道对固体矿床的金刚石、硬质合金钻探。亦使用于工程地质勘探，浅层石油、天然气及地下水钻探，并可用于堤坝注浆和

2、坑道通风、排水等工程钻探。,1.特点及主要技术性能,立轴转速高，最高转速达1588r/min。调速范围大，最高转速与最低转速之比为11.76。有正转8级，反转2级； 钻机重量轻，可拆性好，便于搬迁； 卷扬机提升能力大，单绳一速时提升能力为33000N； 操纵手柄集中，灵活可靠； 动力机可配电动机或柴油机。,主要技术性能,钻进深度,钻孔倾角 360,钻机重量 15t,1.特点及主要技术性能,42 mm 1000m,50 mm 700m,钻机外形尺寸,264011001750mm,最大部件重量 218kg,1.钻机的组成,XY-4钻机,柴油机：新4105或495型 电动机： JO2724型,动力机

3、,钻机本体,连接机构,前后机架 机座,花键、弹性联轴节、万向轴,离合器、变速箱、分动箱、回转器、卷扬机、液压操纵系统,2.钻机的传动系统,XY-4型钻机机械传动系统 传递与切断动力，变速变矩、换向、分配动力、改变运动形式、实现柔性传动与过载保护。,2.钻机的传动系统,2.钻机的传动系统,2.钻机的传动系统,2.钻机的传动系统,1、 转速图可以表示机械传动系统的基本结构：变速箱的传动结构属于三轴二变速组四级跨轮机构加反转机构，结构式为13+1，即该变速箱可变正转四速反转一速。 2、 转速图还可表明各传动轴（包括立轴和卷筒）的转速、传动副数及其传动比、传动顺序、调速范围等。,3.离合器,3.离合器

4、,3.离合器,1、 转速图可以表示机械传动系统的基本结构：变速箱的,3.离合器,3.变速箱,功用： 变更回转器和卷扬机的转速及扭矩并可使回转器改变转向,3.变速箱,变速箱是钻机的核心传动部件，一般认为变速箱的寿命就是钻机的寿命。变速箱的主要功用是改变升降机，回转器等工作机构的转速及转矩；,合理地向各工作机构分配动力；为回转器提供反档；可为其它部件的安装提供支撑。,3.变速箱,01 50212轴承； 02 212轴承； 03 齿轮轴； 04 64706滚针轴承； 05 二、四档齿轮； 06 输出轴； 07 、三档齿轴； 08 50310轴承； 09 万向节法兰盘； 10 盖； 11 、三挡拨叉；

5、 12 二、四挡拨叉； 13 、三挡拨叉轴 14 拨叉轴支架； 15 止动销； 16 二、四档拨叉轴； 17 定位钢球； 18 弹簧； 19 支架； 20 盖； 21 变速手柄； 22 半球罩； 23 弹簧；,3.变速箱,3.变速箱,操纵机构 主要有拨叉、 拨叉轴、操纵手把和定位装置等组成。 但在有两个滑动齿轮以上的变速机构中, 为了防止同时挂两个档的误操作, 必须设有互锁机构。,24 限位板； 25 侧盖； 26 互锁钢球； 27 反转拨叉轴； 28 圆柱帽； 29 销； 30 止动螺钉； 31 防松铁丝； 32 反转拨叉； 33 箱体； 34 油尺； 35 盖； 36 放油管螺栓 37 5

6、0309轴承； 38 轴套； 39 挡齿轮； 40 反转齿轮； 41 铜套； 42 小轴； 43 间隔套； 44 二轮； 45 中间轴； 46 齿轮； 47 309轴承,3.变速箱,操纵手把、限位板、三个拨叉、三根拨叉轴、支撑壳体、互锁机构和定位装置。 三个拨叉分别固定安装在三根拨叉轴上 , 三个拨叉的半圆形叉口分别插在三个滑动齿轮的拨槽内。拨叉的移动可使滑动齿轮变位, 实现换档。拨叉的移动是由操纵手把操纵的。当三个滑动齿轮都处于空档位时, 三个拨叉头部的拨槽对应在一条直线上, 此时操纵手把的尾部, 可插在任一拨叉的拨槽内, 拨动任一拨叉。,三根拨叉轴两端支撑在支撑壳体的纵撑上, 在一端纵撑上

7、钻有长度方向的圆孔, 并在每两根拨叉轴之间的圆孔内, 放有 两个互锁钢球 。中间拨叉轴对应空档位的部位钻有径向孔 , 并放有互锁销。而其它两根轴的相应位置 ,加工有互锁球窝。,3.变速箱,当操纵手把拨动任一拨叉移动时,其拨叉轴随着一起移动,随之该拨叉轴的圆柱面迫使相应的互锁钢球挤入其它两根拨叉轴的互锁球窝内, 把两根轴限制在空档位,防止误操作。为了避免自动跑档 , 在对应档位的轴上加工有定位球窝, 并设有弹簧,定位钢球。当拨叉轴移止相应的工作位时, 在弹簧张力的作用下 , 定位钢球挤入定位球窝内 , 以防止拨叉轴自动移位而跑档 。为防止操纵手把动作过位, 支撑壳体内装有“于”字形的限位板。,3

8、.变速箱,当操纵手把拨动任一拨叉移动时,其拨叉轴随着一起移动,随之该拨叉轴的圆柱面迫使相应的互锁钢球挤入其它两根拨叉轴的互锁球窝内, 把两根轴限制在空档位,防止误操作。为了避免自动跑档 , 在对应档位的轴上加工有定位球窝, 并设有弹簧,定位钢球。当拨叉轴移止相应的工作位时, 在弹簧张力的作用下 , 定位钢球挤入定位球窝内 , 以防止拨叉轴自动移位而跑档 。为防止操纵手把动作过位, 支撑壳体内装有“于”字形的限位板。,3.万向轴,3.万向轴,3.分动箱,分动箱的功用是将变速箱传来的动力分配给回转器和卷扬机，使它们同时或分别回转。,3.分动箱,3.分动箱,28拨块； 29分动手柄（组件）； 30定

9、位块； 32标牌； 32圆柱销； 33弹簧； 34弹簧帽； 35轴套； 36“O”型密封圈； 37拨叉轴,3.分动箱,3.回转器,利用角传动将不同的转速和转向通过立轴、卡盘传递给钻具，进行孔内工作,将回转扭矩及给进机构的作用力传递到钻杆柱上,回转器,回转机构,给进机构,3.分动箱,3.回转器,3.卡盘,3.卡盘,卡瓦座,3.卡盘,3.卷扬机,功用是升降钻具、套管和悬挂钻具等,行星轮系、卷筒、水冷装置及抱闸,3.卷扬机,3.卷扬机,3.卷扬机,3.卷扬机,3.卷扬机,3.卷扬机,3.卷扬机,3.卷扬机,提升钻具 提升钻具时，将下降手把上抬,下降抱闸放松卷筒;而提升手把下压，抱闸制动提升制圈。由于

10、提升制圈被制动，行星轮不能公转，轮系变成定轴轮系。中心轮的顺时针转动带动行星轮逆时针自转。行星轮的转动驱动内齿圈和卷筒逆时针转动，缠绕钢丝绳，提升钻具。,2. 制动钻具,制动钻具时, 将提升手把上抬, 提升抱闸松开提升制圈; 而将下降手把向下搬, 下降抱闸制动卷筒。卷筒停止转动。钻具被停留在孔内某一位置。此时由于内齿圈不能转动, 行星轮除了在中心轮的驱动下逆时针自转外, 还以顺时针方向绕中心轮公转。,下降钻具时，提升手把上抬，放松提升制圈；下降手把处于控制状态,在钻具重力的作用下，卷筒顺时针转动而放绳，钻具下落。此时由于内齿圈及中心轮都为顺时针转动，故行星轮也顺时针公转。行星轮的自转可能有三种

11、情况，即顺时针转动、没有自转、逆时针转动。行星轮的自转状态不仅与中心齿轮和内齿圈的转速有关，同时与各齿轮的齿数有关。根据相对运动的原理,推导出三种自转状态的条件为：,时, 行星轮没有自转;,当,当,当,时, 行星轮与中心轮转向相同;,时, 行星轮与中心轮转向相反。,3.下降钻具,3.卷扬机,3.卷扬机,4.拧管机,功用： 减轻升降钻具时拧管的笨重劳动,4.拧管机,上垫叉,钻杆,钻杆接头,4.拧管机,1 壳体； 2 大齿轮；3 铜套； 4 盖板；5 动盘；6 静盘； 7 导向套； 8 下垫叉； 9 上垫叉； 10 圆柱销； 11 齿轮； 12 205轴承； 13 花键轴； 14 齿轮； 15 飞轮