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大慶石油學(xué)院學(xué)生開題報(bào)告表
課題名稱
MG100型錨桿鉆機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
課題來源
北京建筑機(jī)械化研究院
課題類型
A
指導(dǎo)教師姓名
趙偉民
學(xué)生姓名
刁玉才
學(xué) 號(hào)
030401140407
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
開題報(bào)告內(nèi)容：（調(diào)研資料的準(zhǔn)備，設(shè)計(jì)目的、要求、思路與預(yù)期成果；任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時(shí)間安排；完成設(shè)計(jì)（論文）所具備的條件因素等。）
一 前期調(diào)研
鉆孔機(jī)械是地下水開采及基本建設(shè)基礎(chǔ)施工必不可少的設(shè)備， 鉆機(jī)產(chǎn)品也隨之進(jìn)入快速發(fā)展的階段。近年來， 國(guó)內(nèi)的許多廠家相繼生產(chǎn)出各種形式的反循環(huán)鉆機(jī)， 應(yīng)用于全國(guó)各地的橋梁、建筑、水利等工程施工過程中。但從現(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)沖擊反循環(huán)鉆機(jī)的使用情況來看， 仍存在一些問題需要認(rèn)真討論與分析， 并在技術(shù)上作出相應(yīng)的改進(jìn)和提高， 才能更有利于我國(guó)鉆機(jī)制造業(yè)的發(fā)展， 并但從現(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)沖擊反循環(huán)鉆機(jī)的使用情況來看，進(jìn)一步提高我國(guó)同類鉆機(jī)的設(shè)計(jì)和制造水平。其中錨桿鉆機(jī)是實(shí)現(xiàn)錨桿支護(hù)技術(shù)的重要機(jī)械設(shè)備,隨著錨桿支護(hù)技術(shù)的飛速發(fā)展,用于鉆鑿錨桿孔的錨桿鉆機(jī)也得到了快速發(fā)展。展望它的發(fā)展,有助于不斷促進(jìn)錨桿鉆機(jī)設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步,使其更加適應(yīng)現(xiàn)代支護(hù)技術(shù)的需要。
以往鉆機(jī)的設(shè)計(jì)研制過程,比較注重鉆機(jī)本身的輸出特性,一味通過追求盡可能大的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩來提高鉆機(jī)的破巖鉆進(jìn)能力。但對(duì)于單體錨桿鉆機(jī)來說,要求體積小,重量輕,因而不能無限止地提高轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和推力。只有最大限度地提高鉆機(jī)輸出功率的利用率,即提高破巖鉆削效率,才能在有限的輸出功率下取得較高的鉆進(jìn)速度。
隨著錨噴支護(hù)技術(shù)的推廣和應(yīng)用，作為錨噴施工工具的錨桿鉆機(jī)的優(yōu)劣直接影響著錨桿孔施工和生產(chǎn)效率，錨桿鉆機(jī)按動(dòng)力源分電動(dòng)錨桿鉆機(jī)、氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)和液壓錨桿鉆機(jī)。其中電動(dòng)錨桿鉆機(jī)的輸出特性較差,鉆孔速度低,電機(jī)可靠性及防水性存在嚴(yán)重問題,尚無良好的推進(jìn)方式。近期尚難大量用于井下錨桿支護(hù); 國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)的水平逐步提高,齒輪氣動(dòng)馬達(dá)式已基本能代替進(jìn)口產(chǎn)品,但玻璃鋼支腿等部分的可靠性應(yīng)進(jìn)一步提高;柱塞馬達(dá)式錨桿鉆機(jī)尚處于小批量生產(chǎn)階段,尚需進(jìn)一步考核; 液壓錨桿鉆機(jī)輸出的扭矩高于氣動(dòng)錨桿鉆機(jī),與掘進(jìn)機(jī)配套是較優(yōu)越的工作方式。但輸出扭矩仍然偏低,液壓系統(tǒng)容易發(fā)熱。由于以礦物油為工作介質(zhì),在煤礦井下使用中存在安全隱患。由于液壓錨桿鉆機(jī)具有扭矩大、鉆削破巖性好等特點(diǎn)，從而得到推廣應(yīng)用。
二 參考文獻(xiàn)
[1]劉忠，龍國(guó)鍵，褚福磊，楊國(guó)平.國(guó)內(nèi)外液壓沖擊機(jī)械的發(fā)展研究 .建筑機(jī)械
1993年第9期.
[2]高瀾慶.國(guó)外鑿巖(穿孔)設(shè)備的發(fā)展動(dòng)態(tài). 礦山機(jī)械.2000年第3期
[3]蔡玲，王慶堅(jiān).關(guān)于國(guó)內(nèi)鉆機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)方向初探. 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)、第4卷 第3期2005年9月
[4]孫正心.對(duì)錨桿鉆機(jī)研制中幾個(gè)問題的探討. 煤炭科學(xué)技術(shù). 第27卷 第12期1999年12月
[5]劉道禮，孫菊花，丁福軍，顧兵.工程錨桿鉆機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè). 煤礦機(jī)電. 2003年第5期
[6]吳剛，杜長(zhǎng)龍.沖擊旋轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)設(shè)計(jì)研究. 煤炭技術(shù). 第20卷第9期2001年9月
[7]王吉安. 淺析錨桿鉆機(jī)的研制現(xiàn)狀. 煤礦機(jī)械.2004年第9期
[8]鄧樂，毋林. 煤礦錨桿鉆機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向. 中州煤炭.1995年第期
[9]馮超旭. 機(jī)掘巷道錨桿支護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀分析. 煤礦機(jī)械.2002年第5期
[10]徐成富. 掘進(jìn)機(jī)錨桿鉆機(jī)共泵液壓系統(tǒng)應(yīng)用. 煤礦機(jī)械.第27卷第8期2006年8月
[11]吉軍，原思聰，王發(fā)展. 基于遺傳算法的無法液壓沖擊旋轉(zhuǎn)型錨桿鉆機(jī)動(dòng)力頭優(yōu)化設(shè)計(jì). 煤礦機(jī)械.第27卷第11期2006年11月
[12]周明連，秦庚仁，朱家緯. 液壓錨桿鉆機(jī)設(shè)計(jì). 煤礦機(jī)械.第3卷第3期
[13]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 第4卷.機(jī)械工業(yè)出版社.
[14]張利平. 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及設(shè)計(jì). 化學(xué)工業(yè)出版社.
三 設(shè)計(jì)目的
隨著液壓鉆孔機(jī)械十幾年的發(fā)展與實(shí)踐，日益顯示了其優(yōu)越性，打破了長(zhǎng)期以來氣動(dòng)鉆機(jī)的統(tǒng)治地位。與氣動(dòng)鉆孔機(jī)械相比，液壓鉆機(jī)鉆孔速度提高兩倍以上，噪聲降低20－25dB，功率消耗降低1/3，消除了工作面的油霧和水汽。近年來國(guó)內(nèi)外液壓鉆孔機(jī)械的發(fā)展相當(dāng)迅速，品種(或型號(hào))不斷增加，更新?lián)Q代速度也很快。
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，為滿足地質(zhì)災(zāi)害治理及各種基本建設(shè)的需要，特別是西部大開發(fā)的進(jìn)行，大型建筑、高速公路和地質(zhì)災(zāi)害治理工程的上馬，特別是三峽工程，小灣、龍灘水電工程等大型水力工程的進(jìn)行，對(duì)巖土錨固鉆機(jī)的需求量越來越大，同時(shí)對(duì)其性能的要求也越來越高。液壓鉆機(jī)由于其布置靈活，鉆進(jìn)參數(shù)調(diào)整簡(jiǎn)易，早已成為國(guó)外鉆機(jī)廠的主導(dǎo)產(chǎn)品。以往液壓錨桿鉆機(jī)，整個(gè)體積較大，分體性能不好，造價(jià)較高，特別是目前西部大開發(fā)建設(shè)中的幾處大型水電工程，其邊坡治理、巖土錨固都是在高邊坡上進(jìn)行的，有的搭架高達(dá)100m。為此，在以往液壓錨桿鉆機(jī)的基礎(chǔ)上，研制、開發(fā)MG100型液壓錨固鉆機(jī)。
四 設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)思路
1 設(shè)計(jì)要求：
錨桿鉆機(jī)的總體設(shè)計(jì)；
錨桿鉆機(jī)的液壓系統(tǒng)原理分析與設(shè)計(jì)；
錨桿鉆機(jī)的液壓系統(tǒng)的動(dòng)力特性分析；
錨桿鉆機(jī)的液壓系統(tǒng)的三維布管設(shè)計(jì)
2 設(shè)計(jì)思路：
本課題所涉及的錨桿鉆機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)是液壓錨桿鉆機(jī)的重要組成部分，它意在研究液壓錨桿鉆機(jī)的液壓原理與輔助部分，總體方案包括主機(jī)和泵站的液壓部分及接頭與管路等。主機(jī)的液壓部分主要由液壓馬達(dá)、沖擊液缸、主臂液缸、回轉(zhuǎn)液缸及支腿液缸等組成，液壓泵站主要由液壓泵、溢流閥、油箱和濾油器等組成。液壓馬達(dá)、沖擊液缸和支腿作為鉆機(jī)的執(zhí)行元件,其中前兩個(gè)中一個(gè)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),輸出扭矩;一個(gè)作直線運(yùn)動(dòng),起到?jīng)_擊碎石機(jī)加壓的功能，支腿也作直線運(yùn)動(dòng)，作為鉆機(jī)工作時(shí)的支撐。主臂液缸及回轉(zhuǎn)液缸起到確定鉆進(jìn)位置及固定鉆桿的功能，通過它們可以實(shí)現(xiàn)在固定鉆機(jī)底盤的情況下，方便的改變鉆進(jìn)位置。液壓泵站為液壓系統(tǒng)提供具有一定壓力的液壓油。通過對(duì)錨桿鉆機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，進(jìn)而更好的推進(jìn)液壓錨桿鉆機(jī)的推廣應(yīng)用。
五 預(yù)期成果
設(shè)計(jì)完成MG100型錨桿鉆機(jī)機(jī)器總體及液壓原理圖；鉆機(jī)中所應(yīng)用的液壓配件圖；MG100型錨桿鉆機(jī)的液壓裝配圖及機(jī)器立體圖；完成液壓配件的選型計(jì)算；完成設(shè)計(jì)說明書。
六 任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時(shí)間安排
4月9日～4月21日 （第1－2周）錨桿鉆機(jī)總體設(shè)計(jì)；
4月22日～5月12日（第3－5周）錨桿鉆機(jī)的液壓系統(tǒng)原理分析與設(shè)計(jì)；
5月13日～6月2日（第6－8周）錨桿鉆機(jī)的液壓系統(tǒng)配件圖設(shè)計(jì)；
6月3日～6月16日（第9－10周）錨桿鉆機(jī)的液壓系統(tǒng)三維布管設(shè)計(jì)；
6月17日～6月30日（第11－12周）論文寫作與整理，準(zhǔn)備答辯。
七 完成設(shè)計(jì)所具備的條件因素
1.通過四年的本科學(xué)習(xí)已經(jīng)掌握了基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，具有一 定的分析和解決問題的能力；
2.較熟練的掌握和運(yùn)用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)以及相關(guān)軟件，并正在學(xué)習(xí)專業(yè)軟件;
3.可以運(yùn)用所學(xué)外語(yǔ)知識(shí)查閱外文資料；
4.熟練的運(yùn)用所學(xué)文獻(xiàn)檢索知識(shí)查閱有關(guān)專業(yè)資料；
5.通過分析討論對(duì)所設(shè)計(jì)的內(nèi)容有了全面了解。
指導(dǎo)教師簽名： 日期：
1、課題來源：課題來源分為結(jié)合實(shí)際課題和自擬課題兩種，結(jié)合實(shí)際課題中來源于科研課題的要填寫確切基金項(xiàng)目、企事業(yè)單位項(xiàng)目，不能寫橫向、縱向課題等。
2、課題類型：A—工程設(shè)計(jì)；B—科學(xué)實(shí)驗(yàn)；C—軟件開發(fā)；D—理論研究；E—應(yīng)用研究。