岩土施工设备市公开课一等奖省赛课获奖课件

岩土施工设备李刚

吉林大学应用技术学院岩土施工设备第1页第二章XY-4钻机01特点及主要技术性能01钻机组成02钻机传动系统03各部件结构及工作原理岩土施工设备第2页第二章XY-4钻机04液压拧管机05液压操作系统06钻机使用与维护保养岩土施工设备第3页1.特点及主要技术性能XY-4型钻机：

钻进深度为1000m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。岩土施工设备第4页1.特点及主要技术性能XY-4型钻机：

钻进深度为1000m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。岩土施工设备第5页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。特点岩土施工设备第6页主要技术性能钻进深度钻孔倾角360钻机重量15t1.特点及主要技术性能42mm1000m50mm700m钻机外形尺寸2640×1100×1750mm最大部件重量218kg岩土施工设备第7页1.钻机组成

XY-4钻机柴油机：新4105或495型电动机：JO272—4型动力机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、液压操纵系统岩土施工设备第8页2.钻机传动系统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。岩土施工设备第9页2.钻机传动系统岩土施工设备第10页2.钻机传动系统岩土施工设备第11页2.钻机传动系统岩土施工设备第12页2.钻机传动系统

1、转速图能够表示机械传动系统基本结构：变速箱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1×3+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（包含立轴和卷筒）转速、传动副数及其传动比、传动次序、调速范围等。岩土施工设备第13页3.离合器岩土施工设备第14页3.离合器岩土施工设备第15页3.离合器

1、转速图能够表示机械传动系统基本结构：变速箱岩土施工设备第16页3.离合器岩土施工设备第17页3.变速箱功用：变更回转器和卷扬机转速及扭矩并可使回转器改变转向岩土施工设备第18页3.变速箱变速箱是钻机关键传动部件，普通认为变速箱寿命就是钻机寿命。变速箱主要功用是改变升降机，回转器等工作机构转速及转矩；合理地向各工作机构分配动力；为回转器提供反档；可为其它部件安装提供支撑。岩土施工设备第19页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；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；岩土施工设备第20页3.变速箱岩土施工设备第21页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变速机构中,为了预防同时挂两个档误操作,必须设有互锁机构。岩土施工设备第22页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—50309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轴承岩土施工设备第23页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,三个拨叉半圆形叉口分别插在三个滑动齿轮拨槽内。拨叉移动可使滑动齿轮变位,实现换档。拨叉移动是由操纵手把操纵。当三个滑动齿轮都处于空档位时,三个拨叉头部拨槽对应在一条直线上,此时操纵手把尾部,可插在任一拨叉拨槽内,拨动任一拨叉。三根拨叉轴两端支撑在支撑壳体纵撑上,在一端纵撑上钻有长度方向圆孔,并在每两根拨叉轴之间圆孔内,放有两个互锁钢球。中间拨叉轴对应空档位部位钻有径向孔,并放有互锁销。而其它两根轴对应位置,加工有互锁球窝。岩土施工设备第24页3.变速箱

当操纵手把拨动任一拨叉移动时,其拨叉轴伴随一起移动,随之该拨叉轴圆柱面迫使对应互锁钢球挤入其它两根拨叉轴互锁球窝内,把两根轴限制在空档位,预防误操作。为了防止自动跑档,在对应档位轴上加工有定位球窝,并设有弹簧,定位钢球。当拨叉轴移止对应工作位时,在弹簧张力作用下,定位钢球挤入定位球窝内,以预防拨叉轴自动移位而跑档。为预防操纵手把动作过位,支撑壳体内装有“于”字形限位板。岩土施工设备第25页3.变速箱

当操纵手把拨动任一拨叉移动时,其拨叉轴伴随一起移动,随之该拨叉轴圆柱面迫使对应互锁钢球挤入其它两根拨叉轴互锁球窝内,把两根轴限制在空档位,预防误操作。为了防止自动跑档,在对应档位轴上加工有定位球窝,并设有弹簧,定位钢球。当拨叉轴移止对应工作位时,在弹簧张力作用下,定位钢球挤入定位球窝内,以预防拨叉轴自动移位而跑档。为预防操纵手把动作过位,支撑壳体内装有“于”字形限位板。岩土施工设备第26页3.万向轴岩土施工设备第27页3.万向轴岩土施工设备第28页3.分动箱分动箱功用是将变速箱传来动力分配给回转器和卷扬机，使它们同时或分别回转。岩土施工设备第29页3.分动箱岩土施工设备第30页3.分动箱28—拨块；29—分动手柄（组件）；30—定位块；32—标牌；32—圆柱销；33—弹簧；34—弹簧帽；35—轴套；36—“O”型密封圈；37—拨叉轴岩土施工设备第31页3.分动箱岩土施工设备第32页3.回转器利用角传动将不一样转速和转向经过立轴、卡盘传递给钻具，进行孔内工作将回转扭矩及给进机构作用力传递到钻杆柱上回转器回转机构给进机构岩土施工设备第33页3.分动箱岩土施工设备第34页3.回转器岩土施工设备第35页3.卡盘岩土施工设备第36页3.卡盘卡瓦座岩土施工设备第37页3.卡盘岩土施工设备第38页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、水冷装置及抱闸岩土施工设备第39页3.卷扬机岩土施工设备第40页3.卷扬机岩土施工设备第41页3.卷扬机岩土施工设备第42页3.卷扬机岩土施工设备第43页3.卷扬机岩土施工设备第44页3.卷扬机岩土施工设备第45页3.卷扬机岩土施工设备第46页3.卷扬机岩土施工设备第47页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。因为提升制圈被制动，行星轮不能公转，轮系变成定轴轮系。中心轮顺时针转动带动行星轮逆时针自转。行星轮转动驱动内齿圈和卷筒逆时针转动，缠绕钢丝绳，提升钻具。岩土施工设备第48页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。卷筒停顿转动。钻具被停留在孔内某一位置。此时因为内齿圈不能转动,行星轮除了在中心轮驱动下逆时针自转外,还以顺时针方向绕中心轮公转。岩土施工设备第49页

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,在钻具重力作用下，卷筒顺时针转动而放绳，钻具下落。此时因为内齿圈及中心轮都为顺时针转动，故行星轮也顺时针公转。行星轮自转可能有三种情况，即顺时针转动、没有自转、逆时针转动。行星轮自转状态不但与中心齿轮和内齿圈转速相关，同时与各齿轮齿数相关。依据相对运动原理,推导出三种自转状态条件为：

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.下降钻具岩土施工设备第50页3.卷扬机岩土施工设备第51页3.卷扬机岩土施工设备第52页4.拧管机功用：减轻升降钻具时拧管粗笨劳动岩土施工设备第53页4.拧管机上垫叉钻杆钻杆接头岩土施工设备第54页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；16—联轴节；17—油塞；18—操纵杆；19—油管；20—压力油管；22—