裝配圖胡軍雄

裝配圖胡軍雄,裝配,胡軍雄 專業(yè)文獻(xiàn)閱讀報告 姓名：胡軍雄 機(jī)械學(xué)院：140306班 學(xué)號：14030603 鉆機(jī)的發(fā)展歷史： 鉆機(jī)是向地下鉆孔的機(jī)器，是完成鉆進(jìn)施工的主機(jī)，它帶動鉆具和鉆頭向地層深處鉆進(jìn)，并通過升降機(jī)完成起下鉆具和套管，提取巖心，更換鉆頭等輔助工作。泵的作用是向孔內(nèi)輸送沖洗液以沖洗孔底，冷卻鉆頭和潤滑鉆具。它廣泛應(yīng)用于國明經(jīng)濟(jì)的許多部門，它是從事各種鉆探施工必不可少的主體設(shè)備。 鉆機(jī)的發(fā)展有手把式鉆機(jī)、機(jī)械傳動、液壓給進(jìn)的鉆機(jī)和全液壓鉆機(jī)之間的三個發(fā)展階段。 ⑴第一階段是以手把式鉆機(jī)為代表的，1862年，瑞士設(shè)計制造了世界上最早的手動操作立軸鉆機(jī)，起鉆頭是金剛石鉆頭；1899年出現(xiàn)了鋼粒鉆進(jìn)，代替了金剛石鉆進(jìn)；1916年硬質(zhì)合金也用于鉆探，產(chǎn)生了合金鉆進(jìn)。隨著這兩種鉆進(jìn)方法的采用，相應(yīng)地出現(xiàn)了蔭芽狀態(tài)的立軸式回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)鉆機(jī)，這種鉆機(jī)后來發(fā)展成性能比較完善的手把給進(jìn)式鉆機(jī)。剛開始的鉆機(jī)動力由人力驅(qū)動，只能為低速，升降機(jī)為摩擦式的，這種鉆機(jī)在發(fā)展到四、五十年代，這種鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)與性能比較完善；我國解放初期，為解決地質(zhì)勘探工作急需引進(jìn)—部份這類鉆機(jī)，隨后又大量仿制，其代表型號為XB—300、XE—5DD及XB—I 000A型等。 ⑵第二階段是以機(jī)械傳動、液壓給進(jìn)的鉆機(jī)為代表的，四十年代中期，隨著科技的發(fā)展鉆機(jī)也高速發(fā)展，出現(xiàn)了新的金剛石鉆頭，另外，液壓技術(shù)也廣泛的發(fā)展與應(yīng)用。在這種條 件下，產(chǎn)生了機(jī)械傳動、液壓給進(jìn)的鉆機(jī)，50年代以后，適合于金剛石鉆進(jìn)的機(jī)械傳動、液壓給進(jìn)的鉆機(jī)有了進(jìn)一步發(fā)展。我國解放初期，進(jìn)口手把鉆機(jī)的同時，也進(jìn)口了機(jī)械傳動、液壓給進(jìn)的鉆機(jī)，1958一1962年完成了從仿制到自制的過渡階段，從1962年以后，就開始了系統(tǒng)的設(shè)計與制造工作。 ⑶第二階段是全液壓鉆機(jī)為代表的，六十年代以后，金剛石鉆進(jìn)工藝又有新的發(fā)展，同時液壓技術(shù)本身又有了發(fā)展，這些因素，構(gòu)成了全液壓鉆機(jī)產(chǎn)生的條件。因此，在大約在六十華代末至七十年代初期，這種與傳統(tǒng)鉆機(jī)結(jié)構(gòu)完全不同的鉆機(jī)產(chǎn)生。我國六十年代初已開始研制全液壓傳動式鉆機(jī)，七十年代，我國全面地開展了研制工作。 鉆探設(shè)備的發(fā)展主要決定于的因素： 第一個因素是：它隨著鉆探方法和鉆探工藝的發(fā)展而變化的。 和其他技術(shù)發(fā)展史一樣，鉆探技術(shù)最初的發(fā)展是人與自然斗爭的結(jié)果。我國是世界上 最早使用鉆探技術(shù)來開采地下巖鹽的，早在秦代(公元前221—207年間)就用鉆井方法 開采井鹽。這一項技術(shù)發(fā)明目前仍為世界上所公認(rèn)。但是最早采用的是繩索取心方法，其鉆進(jìn)過程不是連續(xù)的，即不能采取連續(xù)的巖心，只能打垂直的孔，因此不能滿足地質(zhì)勘探的要求。在十九世紀(jì)中后期出現(xiàn)了能連續(xù)取心的迥轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，這種鉆機(jī)鉆進(jìn)效率和地質(zhì)效果遠(yuǎn)比原始繩索取心鉆進(jìn)優(yōu)越，因而，很快地在地質(zhì)巖心勘探工作中迥轉(zhuǎn)鉆進(jìn)占了主導(dǎo)地位。隨著鉆進(jìn)工藝的發(fā)展，巖心鉆機(jī)便必須進(jìn)行一系列的演變。如果將目的較為新式的液壓動力頭式鉆機(jī)和五十年代的手把式鉆機(jī)相比較則無論在外觀上，結(jié)構(gòu)上、技術(shù)參數(shù)上迥然不同。 第二因素是隨著冶金工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、電子工業(yè)的發(fā)展，鉆探設(shè)備也相應(yīng)地起著變化。 鉆探設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計要求，除了自身地質(zhì)工作要求的特點(diǎn)外，還必然地要大量采用機(jī)械工業(yè)上通用的傳動副、標(biāo)準(zhǔn)件，如各種傳動機(jī)構(gòu)、各種液壓元件等。冶金工業(yè)的發(fā)展提供了輕質(zhì)高強(qiáng)度的原材料，使設(shè)備更趨于結(jié)構(gòu)緊奏體積縮少；電子工業(yè)的發(fā)展，使鉆探設(shè)備的測試手段儀表化、自控化。 目前在國外鉆探設(shè)備產(chǎn)品的更新?lián)Q代十分迅速，其主要原因是零部件絕大多數(shù)采用標(biāo)準(zhǔn)件一部新鉆機(jī)的設(shè)計，只要根據(jù)設(shè)計要求，提出方案完成技術(shù)設(shè)計階段后，工作草圖設(shè)計量并不大，可以大量選用其它公司出品的性能完善的標(biāo)準(zhǔn)件，進(jìn)行組裝，因此新機(jī)型的試制周期很短。而由于大量采用專業(yè)化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件，組裝后的整機(jī)質(zhì)量得以保證，互換性、通用性也良好。 鉆探設(shè)備發(fā)展的趨勢： 美國機(jī)械傳動液壓給進(jìn)立抽式鉆機(jī)約占98％，全液壓動力頭鉆機(jī)僅占2％。可見，現(xiàn)階段機(jī)械傳動液壓給進(jìn)鉆機(jī)在大量的使用而全液壓動力頭鉆機(jī)處于發(fā)展階段。國外立軌式鉆機(jī)，為了縮熾升降和輔助正序，采用自動倒桿，加長立軸行程等措施。由于繩索取心鉆進(jìn)廣泛地發(fā)展，在鉆機(jī)上增加了繩索絞傘裝置。升降機(jī)在結(jié)構(gòu)原理方面變化較小，仍以圓柱齒輪式結(jié)構(gòu)(個別為圓錐齒輪)，個別鉆機(jī)的卷筒帶有摩擦離合器，比較現(xiàn)代化的鉆機(jī)升降手把采用液壓控制，并以手動把作為備用；在中深孔及深孔鉆機(jī)采用水剎車以及加速提升和下降的提引裝置。在傳動及變速系統(tǒng)方面，變速箱速度有增加的趨勢，有的鉆機(jī)作了改進(jìn)，即在變速箱輸入端，增設(shè)傳動減速箱，引入兩個系列的速度，以便更能適應(yīng)各種鉆進(jìn)方法；也有的采用快速更換傳動鏈輪副、更換傳動齒輪或更換大批量齒輪以擴(kuò)大變速箱的速度范圍。為了增加設(shè)備的機(jī)動性，減少安裝遷移的時間，裝設(shè)在輕、重汽車和拖拉機(jī)上的自行式鉆機(jī)目前使用的很廣泛。車裁式的鉆機(jī)其類型往往就是地表固定式標(biāo)準(zhǔn)鉆機(jī)，動力采目汽車和拖拉饑的發(fā)動機(jī)，也可以采用獨(dú)自的動力機(jī)。桅桿可用液壓缸豎起，采用一前二后的三個液壓千斤頂穩(wěn)定鉆機(jī)，這種鉆機(jī)有的深度達(dá)1000多米。值得注意的是，國外坑道內(nèi)巖心鉆機(jī)的種類較多。例如壓氣傳動式、螺旋給進(jìn)式和液壓動力頭式的鉆機(jī)應(yīng)用于坑道內(nèi)鉆探?？拥楞@的發(fā)展它可節(jié)省大量鉆探進(jìn)尺而取得預(yù)期的地質(zhì)上和經(jīng)濟(jì)上的效果。目前，我國對這方面的工作還重視不夠、急待發(fā)展。近年來“一機(jī)多用也是發(fā)展趨勢之一。如英園設(shè)計的鉆機(jī)是液壓驅(qū)動動力頭式車裁自行式設(shè)備，可用于巖心鉆進(jìn)，能采用空氣、泥漿洗井；亦可采用潛孔錘鉆進(jìn)。由于是車載式能局速行駛，也適合山區(qū)、丘陵幣值路不平的地方行駛。鉆探設(shè)備發(fā)展另一趨勢是操作自動化、機(jī)械化程度提高。由于電子技術(shù)在鉆探工作中的日益廣泛應(yīng)用，可以用各種電子儀表控制，以進(jìn)一步使鉆進(jìn)工作程序化來自動調(diào)節(jié)與控制最優(yōu)參數(shù)鉆進(jìn)。目前已達(dá)到將各種操作手把集中進(jìn)行液壓操作使之聯(lián)動化、程序化。升降工序機(jī)械化已作為鉆機(jī)部件的一部分。利用傳感裝置將并底壓力、泵量泵壓、轉(zhuǎn)數(shù)扭矩、瞬時進(jìn)尺速度、過載警報等信息集中在操作臺上自動顯示、自動記錄，由電子計算機(jī)處理數(shù)據(jù)，變成指令自動控制與調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，這在石油鉆探設(shè)備上巳投入正式使用，在巖心鉆探上也有某些儀表與程序初步可以來用。 鉆機(jī)分類： 按用途分類：巖心鉆機(jī)機(jī)組、水文水經(jīng)鉆探機(jī)機(jī)組、工程地質(zhì)鉆機(jī)機(jī)組、工程鉆探機(jī)組、取樣鉆機(jī)機(jī)組、地?zé)徙@探機(jī)機(jī)組、探鉆機(jī)機(jī)組、坑道鉆機(jī)機(jī)組、石油鉆機(jī)機(jī)組、砂礦鉆機(jī)機(jī)組，等等。 鉆機(jī)的重點(diǎn)機(jī)構(gòu)： 鉆機(jī)有回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、給進(jìn)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、擰卸機(jī)構(gòu)、設(shè)置傳動機(jī)構(gòu)、能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、機(jī)架。下面我們介紹一些重點(diǎn)的機(jī)構(gòu)。 ⑴XY-4型鉆機(jī)的機(jī)械傳動系統(tǒng)? XY-4型鉆機(jī)的機(jī)械傳動系統(tǒng)如圖1-1所示。該系統(tǒng)包括：摩擦離合器1、變速箱2、萬向軸3、分動箱4、回轉(zhuǎn)器5、升降機(jī)6等部件。變速箱與分動箱之間采用萬向軸連接。變速箱輸出4個正轉(zhuǎn)速度與一個反轉(zhuǎn)速度。分動箱對回轉(zhuǎn)器來說還是一個兩速變速箱，因而，回轉(zhuǎn)器具有自101～1?191r/min的8個正轉(zhuǎn)速度和83r/min、251r/min兩個反轉(zhuǎn)速度。升降機(jī)具有自43～164r/min的四檔速度。 ? 圖1-1 XY-4型鉆機(jī)機(jī)械傳動系統(tǒng)圖 1-離合器；?2-變速箱；?3-萬向軸；?4-分動箱；?5-回轉(zhuǎn)器；?6-升降機(jī) ⑵變速箱的結(jié)構(gòu) 　?變速箱的功用是變更回轉(zhuǎn)器和升降機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩。機(jī)械傳動式鉆機(jī)幾乎全部采用齒輪變速箱，這類變速箱一般由2～4根傳動軸和軸間諸齒輪副構(gòu)成。按照結(jié)構(gòu)形式，基本上可分為兩種類型：①?簡單的兩軸一級傳動變速箱；②?三軸兩級傳動跨輪機(jī)構(gòu)變速箱。兩軸一級傳動變速箱結(jié)構(gòu)簡單、零件少，但是只有一個變速組，減速比受到限制。新型鉆機(jī)已廣泛采用三軸兩級傳動跨輪機(jī)構(gòu)變速箱。 　?XY-4型鉆機(jī)采用的四速變速箱（圖1-2）結(jié)構(gòu)式為1×3+1=4。這種變速箱有四根軸和五對齒輪，輸出軸和輸入軸在同一軸線上。在變速箱輸出軸上有兩個滑動齒輪，一個為單齒輪Z3，另一個為雙聯(lián)齒輪Z9與Z10，能在輸出軸上變更位置，從而變換轉(zhuǎn)速。副軸Ⅱ′上的雙聯(lián)滑動齒輪，是變反檔用的。 圖1-2?XY-4型鉆機(jī)變速箱展開圖 Ⅰ-輸入軸;?Ⅱ-中間軸;?Ⅱ′-小軸;?Ⅲ-輸出軸;?1,2,5,7,8-單列向心球軸承;?3-滾針軸承;?4-箱體;?6-圓螺母;?9-止動片;?Z1-碗形齒輪;?Z2,?Z4,?Z5,?Z8-齒輪;?Z3-滑動齒輪;?Z6,?Z7-雙聯(lián)齒輪;?Z9,?Z10-雙聯(lián)滑動齒輪? ⑶摩擦離合器 　?摩擦離合器的功能在于：①?接通和切斷鉆機(jī)的動力；②?在鉆機(jī)變速和分動操作中、或在完成套巖心與扭斷巖心等特殊操作時，利用離合器進(jìn)行微動操作；③?當(dāng)鉆機(jī)超載時，利用摩擦片打滑起過載保護(hù)作用。鉆機(jī)的摩擦離合器，通常設(shè)置在動力機(jī)（或減速箱）與變速箱之間，而且不影響液壓泵的傳動。?XY-4型鉆機(jī)的摩擦離合器（圖1-3）由主動件、從動件、壓緊分離機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)及調(diào)隙機(jī)構(gòu)組成。壓緊分離機(jī)構(gòu)由滑套16、連桿15、連桿壓腳14等組成。操縱機(jī)構(gòu)由軸承18、滑套17、撥叉19及撥叉軸20等組成。調(diào)隙機(jī)構(gòu)由調(diào)整螺母22、保險片13等組成。 圖1-3 XY4型鉆機(jī)摩擦離合器 1-半彈性聯(lián)軸器；?2-單列向心球軸承；?3-主動軸；?4-鎖母；?5-單列向心球軸承（60206）；?6-殼體；?7-從動軸；?8-彈簧；?9-被動摩擦盤；?10-主動摩擦盤；?11-動盤（壓力盤）；?12-彈簧片；?13-保險片；?14-連桿壓腳；?15-連桿；?16-滑套；?17-松緊滑套；?18-單列向心球軸承；?19-撥叉；?20-撥叉軸；?21-罩殼；?22-調(diào)整螺母；?23-半圓鍵；?24-離合手柄；?25-雙頭螺栓；?26-骨架式橡膠油封；?27-支架? ⑷XY-4型鉆機(jī)的升降機(jī) 升降機(jī)又稱為絞車或卷揚(yáng)機(jī)。隨鉆機(jī)的類型和用途不同，配備升降機(jī)的數(shù)目不同，一般巖心鉆機(jī)備有1—2個升降機(jī)，水文水井鉆機(jī)備有2—3個升降機(jī)。鉆機(jī)的升降機(jī)有主升降機(jī)和副升降機(jī)之分：主升降機(jī)用于升降鉆具和套管；副升降機(jī)可用于起吊其它管材或重物，打撈繩索取心鉆具內(nèi)管，升降撈砂簡、取土器等。 在設(shè)計升降機(jī)時的要求是： ①在滿足升降機(jī)工藝要求的前提下，應(yīng)能最大限度地降低升降工序的機(jī)動時間和充分提高功率利用系數(shù)。 ②要求升降機(jī)的結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度具有一定的超載能力。 ③升降機(jī)的操縱位置應(yīng)便于操作者觀察孔口。同時升降機(jī)的布局應(yīng)有利于排繞鋼繩。 ④結(jié)構(gòu)簡單。 升降機(jī)的類型有：錐摩擦傳動升降機(jī)、片式摩擦力合器傳動式升降機(jī)、脹閘傳動式升降機(jī)、液壓傳動式升降機(jī)、行星輪傳動式升降機(jī)。其中，行星輪傳動式升降機(jī)為典型的機(jī)構(gòu)，下面以XY-4型鉆機(jī)的升降機(jī)進(jìn)行分析； 按照傳動原理，行星式升降機(jī)有兩種類型，即定軸輪系傳動型和行星輪系傳動型。 ⑴定軸輪系傳動型 定軸輪系傳動升降機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1-4所示。卷筒與內(nèi)齒圈固定連接，提升靠內(nèi)齒圈帶動。 圖1-4?定軸輪系行星式升降機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 1-升降機(jī)軸；?2-升降機(jī)傳動齒輪；?3-中心輪Za；?4-行星輪軸；?5-行星輪Zg；?6-內(nèi)齒圈Zb；?7-卷筒；8-提升抱閘；?9-制動抱閘；?10-行星架? ⑵行星輪系傳動型 XY-4型鉆機(jī)的升降機(jī)（圖1-5）屬于定軸輪系傳動行星式升降機(jī)。升降機(jī)由卷筒、行星傳動機(jī)構(gòu)、水冷裝置及抱閘組成。升降機(jī)軸19右端的花鍵部插入分動箱的軸齒輪的花鍵中；升降機(jī)軸19的左端通過水套軸8、單列向心球軸承11、支架13等支承在支架上；軸左端頭是四方軸頭，作為人力傳動升降機(jī)軸用；卷筒用兩盤313型軸承16、36支承在升降機(jī)軸19上。行星傳動機(jī)構(gòu)由中心齒輪24、游星齒輪32、內(nèi)齒圈20等組成。中心齒輪以花鍵連接裝在軸19的右側(cè)。行星齒輪用兩盤207型軸承30裝在行星輪軸29上，行星齒輪共三組，均布安裝在左右支架27上；行星輪軸的左右支架分別用一盤313型軸承36和兩盤111型軸承26支承在升降機(jī)軸上；右支架27外側(cè)用平鍵28與提升制動盤34聯(lián)結(jié)，并用螺釘將端蓋23固緊在支架右側(cè)，防止提升制動盤外串，兩個支架用3個均布的螺栓連接成一體。水冷裝置由水套軸8、引水環(huán)9、壓蓋10、水管3及制動盤水套等組成。 圖1-5?XY-4型升降機(jī) 1-制動抱閘；?2-水管接頭；?3-水管；?4-接頭式壓注油杯；?5-骨架橡膠油封；?6-檔板；?7-堵絲；?8-水套軸；?9-引水環(huán)；?10-壓蓋；?11-單列向心球軸承；?12-水管接頭；?13-支架；?14-內(nèi)螺紋圓柱鎖；?15-骨架式橡膠油封；?16-單列向心球軸承；?17-孔用彈性擋圈；?18-卷筒；?19-升降機(jī)軸；?20-內(nèi)齒圈；?21-密封蓋；?22-直通式壓注油杯；?23-端蓋；?24-中心齒輪；?25-氈封油圈；?26-單列向心球軸承；?27-游星輪支架；?28-平鍵；?29-游星輪軸；?30-單列向心球軸承；?31-孔用彈性擋圈；?32-游星齒輪；?33-騎縫螺絲；?34-提升制圈；?35-提升抱閘；?36-單列向心球軸承? 參考文獻(xiàn) [1]成大先。 機(jī)械設(shè)計手冊。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002 [2]楊惠民。 鉆探設(shè)備。北京：地質(zhì)出版社，1998 [3]馮德強(qiáng)。 鉆機(jī)設(shè)計。武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1993 [4]屠厚澤。 鉆探工程學(xué)。北京：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1988 [5]武漢地質(zhì)學(xué)院。 巖心鉆探設(shè)備及設(shè)計原理，武漢：地質(zhì)出版社，1980 [6]華北石油學(xué)院礦機(jī)教研室。 石油鉆采機(jī)械。北京：石油出版社，1980 [7]顏剛，段現(xiàn)軍，谷尤勇，楊斌。 鉆井設(shè)備軸承失效形式及原因分析與判別。 石油礦場機(jī)械，2006，35（2）：96~97 [8]武漢地質(zhì)學(xué)院。 鉆探設(shè)備設(shè)計。地質(zhì)出版社，1982 [9]中國煤田地質(zhì)總局。 鉆探設(shè)備使用與維護(hù)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996 [10]李志繼，陳榮振。 石油鉆采設(shè)備及工藝概論。石油大學(xué)出版社，1992 [11]李海榮。 煤田地質(zhì)鉆探設(shè)備。北京：石油工業(yè)出版社，1988 [12]稽彭年。 鉆井機(jī)械。北京：石油工業(yè)出版社，1982 [13]中國煤田地質(zhì)總局。 煤田鉆探工程。北京：石油工業(yè)出版社，1994 [14]邱中寶。 升降機(jī)裝置原理。北京：工業(yè)出版社，1977 [15]郵電部郵政總局。 升降機(jī)維護(hù)手冊。 北京：工業(yè)出版社，1993 [16]J.E. 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