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（優秀畢業全套設計）FDP15非開挖導向鉆機主機體設計（整套下載）

化。液壓裝置易于實現過載保護。液壓元件的布置具有較大的機動性。液壓傳動來實現直線運動遠比用機械傳動簡單。缺點液壓傳動不能保證嚴格的傳動比。液壓傳動在工作過程中常有較多的能量損失。液壓傳動對油溫變化比較敏感，它的工作穩定性易受到溫度的影響，因此不宜在很高或很低的溫度下工作。液壓元件在制造精度上的要求較高，造價較貴。液壓傳動要求有單獨的能源。液壓傳動出現故障時不宜找出原因。但總的來說，液壓傳動的優點是突出的，它的些缺點有的現已大為改善有的將隨著科學技術的發展而進步得到克服。液壓傳動的發展前景廣大。任何液壓傳動系統的設計，除了應符合其主機在動作循環和靜動態性等方面所提出的要求外，還必須滿足結構簡單，使用方便工作安全可靠效率高壽命長經濟性好等條件。.液壓系統的確定形式的選擇按照液體流動的循環方式不同，液壓系統可以分為開式循環系統和閉式循環系統兩種。閉式循環系統結構緊湊，油路封閉，運動平穩。但是其結構復雜，散熱條件差，為補償油液泄露和進行油液更新及冷卻必須設置完整的補油系統，油液過濾精度要求也較高。開式循環系統結構簡單，又也可以很好的在油缸中進行冷卻和沉淀雜質，散熱條件好。適用于多個液動機進行并聯的情況也適用于定量油泵節流調速的液壓系統。所以，大多數全液壓系統都采用開式循環系統。本設計也采用開式循環系統。調速方案的選擇鉆機的回轉速度給進都有快有慢，必須根據鉆進工藝的要求進行調整。液動機的調速方法主要有節流調速和容積調速。節流調速是利用節流元件來控制通過流量以實現液動機速度調節的種方法，它用于定量泵與定量液動機所組成的系統。根據節流元件在系統中的安裝位置不同，可分為進油節流回油路節流和旁路節流調速三種。從調速范圍低速穩定性及承受的載荷能力等方面來看，回油路調速性能最好，旁路調速最差。在鉆機的給進液壓系統中，主要是選用回油路節流調速方案。容積調速是利用改變油泵或油馬達的每轉排量來實現液動機速度調節的種方法。它沒有流量和壓力的損耗效率高發熱小，適用于大功率系統但是變量油泵結構復雜價格貴。在全液壓鉆機液壓系統中多用容積調速系統。本設計綜合各方面的因素，采用回油路節流調速。換向回路的選擇根據鉆進工藝的要求，回轉器應具有正反轉能力，給進機構能實現直線往復運動。因此，液動機必須換向。液動機的啟停和換向，般采用換向閥，也有采用雙向變量油泵的。當液壓系統為單油泵單液動機的閉式系統時，般采用雙向變量油泵來實現液動機的換向。如果液動機單獨控制時，通常采用個換向閥來實現液動機的換向。本設計選用換向閥來實現液動機的換向。壓力控制回路的選擇在全液壓鉆機的液壓系統中，常采用的壓力控制回路有調壓和限壓回路減壓回路背壓平衡回路順序動作回路緩沖制動回路減壓給進回路等。調壓限壓回路為鉆機常用的種回路，可調溢流閥安裝在油泵的出口處，以調節和限制系統的壓力。單向閥是用來防止事故停車時壓力油產生反向沖擊的。減壓回路用在多個液動機的復雜系統中，由于液動機的負載大小和工作要求不同，因此它們要求的工作壓力有時差別較大，為了保證系統的正常運行，對些個別的支路將進行減壓。背壓平衡回路是利用背壓閥使油缸活塞具有定的背壓，從而使給進速度平穩，并可避免液壓沖擊。本設計采用調壓限壓回路和背壓平衡回路。液壓系統圖的方案確定由圖所示，兩方案最大的不同即方案有兩臺油泵，方案二有臺油泵。目前，全液壓鉆機的油泵站通常有兩臺油泵，個為主油泵，它向回轉馬達供油。另個為輔助油泵，它向給進機構供油。故本設計選用方案。通過液壓系統試驗無級調速，由臺電機帶動兩個泵，液壓系統由兩個獨立的回路組成，互不干擾使得液壓回路簡單化。馬達與減速器相連避免了馬達效率低的問題。調壓溢流閥是調節和限制系統的壓力起調節和安全保護的作用。油泵馬達回路中的電磁換向閥有三個位置，用來實現油馬達的正轉反轉或停轉。油泵油缸回路中的電磁換向閥也有三個位置，可使油缸上腔或下腔進壓力油或不進油，完成給進鉆具的各種工作。單向背壓閥的作用是防止油缸推力過大，影響油馬達的工作，使油缸獲得適當的穩定壓力。另外，由于鉆進過程中，油馬達的外負載是變化的，這就要求油馬達的輸出扭矩隨外負載的增減而變化，以滿足鉆進工藝的要求。為此，油馬達設有壓力補償裝置，它能起到自動調節油馬達轉速的作用。圖液壓原理圖.液壓元件的選擇油泵的選擇在第四章中有介紹。馬達的選擇．額定壓力的選擇鉆機液壓系統的額定壓力應根據鉆機的使用情況和外負載特性來決定。般馬達的外負載較大時，額定壓力選高些，反之應選低些而鉆機持續工作時間越長，外負載沖擊越大，則額定壓力應改選的越低。目前，全液壓鉆機主要系統的額定工作壓力為如果額定工作壓力選的高些，則液動機及各種閥的尺寸可以選的小些，結構較為緊湊，動作部件的慣性力小，易于滿足大功率的要求。但是，工作壓力選得太高，對液壓系統的密封性要求很高，制造困難，液壓裝置的壽命低。若工作壓力選得過低，其結果恰恰相反。．油馬達合理轉速范圍的選用每種類型的馬達都有其高效的使用轉速范圍，在該轉速范圍外，便會出現傳動效率下降的現象因此，油馬達的選型主要是使油馬達高效的轉速范圍與鉆機的常用轉速范圍相適應。目前，用金剛石鉆頭在基巖鉆進中，般高速用，我國現用左右。僅在地表鉆進時使用左右。因此，全液壓動力頭式鉆機都選用高速小扭矩的油馬達，這樣，齒輪傳動箱的傳動結構比較簡單，般只用對齒輪傳動。由于非開挖導向鉆機的鉆頭和回托的特殊需要，馬達合理的轉速范圍是。具體型號的選擇見第四章。液壓缸的選擇見第四章。閥類元件的選擇液壓閥是用來控制液壓系統中油量的流動方向或調節其壓力和流量的。個形狀相同的閥，可因為作用機制不同，而具有不同的功能。油泵馬達回路中油泵的額定流量油泵油缸回路中油泵的額定流量兩回路泵的額定流量相差不大，為了制造簡單兩回路中的閥元件可以選得樣。查手冊，可以得到本設計中所用的各種閥的具體型號。表調壓溢流閥型號通徑額定流量壓力重量表液控單向閥型號通徑最大流量最大工作壓力重量表電磁換向閥型號通徑最大流量最大工作壓力重量表單向背壓閥型號通徑最大流量最大工作壓力重量輔助液壓裝置的選擇．濾油器的選擇濾油器的功用在于過濾混在液壓油液中的雜質，使進到系統中取得油液的污染度降低，保證系統正常地工作。濾油器按其濾芯材料的過濾機制來分，有表面型濾油器深度型濾油器和吸附型濾油器三種。表面型濾油器的整個過濾作用是有個幾何面來實現的。濾下的污染雜質被截流在濾芯元件靠油液上游的面。在這里，濾芯材料具有均勻的標定小孔，可以濾除比小孔尺寸大的雜質。深度型濾油器的濾芯材料為多孔可透性材料，內部具有曲折迂回的通道。大于表面孔徑的雜質直接被截流在外表面，較小的污染雜質進入濾材內部，撞到通道壁上，由吸附作用而得到濾除。吸附型濾油器的濾芯材料把油液中的有關雜質吸附在其表面。本設計中采用表面型濾油器。．油箱的選擇油箱的功用主要是存儲油液，此外還起著散發油液中熱量在周圍環境溫度較低的情況下則是保持油液中熱量，釋放出混在油液中的氣體，沉淀油液中污物等作用。液壓系統中的油箱有整體式和分離式兩種。整體式油箱利用主機的內腔作為油箱，這種油箱結構緊湊，各處漏油易于收回，但增加了設計和制造的復雜性，維修不便，散熱條件不好，且會使主機產生熱變形。分離式油箱單獨設置，與主機分開，減少了油箱發熱和液壓源振動對主機工作精度的影響，因此得到了普遍的采用。油箱的容積應滿足設備停止運轉時，由于重力作用又能返回油箱操作時，油面保持適當高度可以散發操作時產生的熱量分離出油中的空氣和雜物。油箱的有效容積油面高度為油箱高度時的容積應根據液壓系統發散熱平衡的原則來計算，般估算式為其中油箱的有效容積。單位與系統壓力有關的經驗數字低壓系統，中壓系統，高壓系統。液壓泵的額定流量。．油管的選擇液壓系統中使用的油管種類很多，有鋼管尼龍管塑料管橡膠管等，需要按照安裝位置工作環境和工作壓力來正確選用。油管的規格尺寸大多由它所接的液壓元件接口處尺寸決定，只有對些重要管道才驗算其內徑和璧厚。油管的管徑不宜選得過大，以免使液壓裝置的結構龐大但也不能選得過小，以免使管內液體流速加大，系統壓力損失增加或產生振動和噪音，影響正常工作。油管內徑其中油管內徑油管流量管中油液的流速，吸油管道取，高壓管道取，壓力高的取大值，低的取小值，回油管道取，短管及局部收縮處取。在強度保證的情況下，管壁可盡量選得薄些。薄壁易于彎曲，規格較多，裝接教易，采用它可減少管接頭數目，有助于解決系統泄露問題。該系統只有吸油管路為鋼管，所以僅驗算吸油管路壁厚。油管壁厚其中油管壁厚油內工作壓力。已知為.管道材料的抗拉強度.查表得油泵馬達回路帶入公式中，求得數值見表表油泵馬達回路各種管道參數吸油管道高壓管道回油管道短管及局部收縮處管中油液的流速油管內徑取油管內徑該系統只有吸油管路為鋼管，所以僅驗算吸油管路壁厚。則油管壁厚查手冊選得標準管件，見表。表油泵馬達回路吸油管標準參數公稱直徑鋼管外徑管接頭連接螺紋管子壁厚.油泵油缸回路帶入公式中，求得數值見表。表油泵油缸回路各種管道參數吸油管道高壓管道回油管道短管及局部收縮處管中油液的流速.油管內徑取油管內徑則油管壁厚查手冊選得標準管件，見表。表油泵油缸回路吸油管標準參數公稱直徑鋼管外徑管接頭連接螺紋管子壁厚.管接頭的選擇管接頭是油管與油管，油管與液壓元件之間的可拆連接件，它必須具有裝拆方便，連接牢固，密封可靠，外形尺寸小，通流能力大，壓將小，工藝性好等各項條件。管接頭的種類很多，其規格可查閱有關手冊。密封裝置的選擇密封裝置的作用是防止液體泄露或污染物從外部侵入液壓系統。在液壓傳動中，密封裝置雖然屬于輔件，但幾乎所有液壓元件都不能缺少它。密封裝置應當滿足以下基本要求ⅰ在工作壓力下具有良好的密封性能，并隨著壓力的增加能自動提高密封性能。ⅱ密封裝置對運動零件的摩擦阻力要小，摩擦系數要穩定，以免出現運動零件卡住或運動不均勻等現象。ⅲ耐磨性好，工作壽命長。ⅳ制造簡單，便于安裝和維修。根據密封部分的運動狀況，密封裝置有靜密封和動密封之分，動密封又有往復運動密封和旋轉密封兩種。根據實際需要具體選擇。第章鉆機的使用與維護．操作注意事項所有鉆探人員都應注意下列事項，避免因操作不當造成機器或人身事故。在搬運過程中應避免碰撞，在分組搬運過程中應將油管固定后方能進行。拖車動力站為短距離轉場用，限速公里小時，長距離運輸需放在機動車上。開始鉆進作業前，確認設備接地良好。開動后首先應驗證轉動方向是否正確。檢查油路系統各接頭是否擰緊，油箱油位是否正確。在正式工作前應使機器空轉分鐘，此時油路系統應調整到零壓。在鉆進前應把鉆機提到指定轉速。．機器的保養與維護正確的使用和保養是順利完成鉆孔任務的保障，每個操作者都應予以高度重視，對鉆機應按如下規定進行保養與維護。應在每班開始工作前，對機器各轉動部分予以檢查?？催\轉是否靈活可靠。對外露的轉動及滑動表面，應在每班開車前擦試干凈，并于表面上涂層號機械油。潤滑及液壓油等應按其進行更換。油泵用油油箱內的油需要保證清潔無雜質，應使用時運動粘度為的油質，如號機械油或號高速柴油機油液。當油箱內的油溫超過時應適當的停車冷卻，待油溫下降后再繼續工作。。第章鉆機的經濟分析跨入新世紀，企業究竟會面對個怎樣的競爭環境，經濟全