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摘要I
Abstract II
第1章绪论1
1.1选题的意义1
1.2钻机概述1
1.2.1钻机的功用1
1.2.2对钻机的要求1
1.2.3钻机的组成2
1.2.4钻机的分类和名称2
1.3本设计主要内容4
第2章钻机的总体设计5
2.1本设计钻机的应用场合5
2.2设计方案的确定5
2.2.1本设计钻机的特点5
2.2.2总体设计方案的确定6
2.3钻机的技术特性和要求6
第3章动力机的确定8
3.1输出功率计算8
3.2回转钻进及破碎岩石、土层所需功率8
3.3给进油缸所需功率的计算10
3.3.1给进油缸的基本参数10
3.3.2油缸工作压力的计算10
3.3.3油泵最大工作流量计算11
3.3.4给进油缸功率计算11
3.3.5油泵满负荷工作时所需要的功率11
3.4动力机功率的确定12
第4章机械传动系统设计14
4.1主要参数的选择14
4.1.1回转器14
4.1.2绞车14
4.1.3变速箱14
4.2机械传动系统初步计算14
4.2.1立轴的转速14
4.2.2绞车的缠绳速度16
第5章变速箱的设计与计算17
5.1变速箱的结构特点及设计要求17
5.1.1结构特点17
5.1.2设计要求17
5.2齿轮副的强度计算与校核18
5.2.1变速箱内各齿轮主要参数确定18
5.2.2..主要齿轮副的强度设计计算与校核18
5.3轴的强度计算与校核24
5.3.1轴的强度计算25
5.3.2轴的强度验算校核29
第6章回转器31
6.1回转器的机构特点31
6.2零部件的强度与寿命计算31
6.2.1弧齿锥齿轮副的参数设计31
6.2.2计算齿面接触疲劳强度32
第7章绞车36
7.1绞车的结构特点36
7.2主要参数的选择36
7.2.1绞车性能参数36
7.2.2绞车卷筒转速和提升速度计算37
7.3绞车所需功率38
7.4绞车齿轮副强度简单校核39
7.4.1按接触疲劳强度校核39
7.4.2按弯曲疲劳强度校核40
第8章液压系统的设计与计算42
8.1液压卡盘的设计与计算42
8.2给进油缸的设计45
8.2.1钻杆摩擦力的计算45
8.2.2油缸直径的计算45
第9章使用说明46
9.1概述46
9.2钻机分组情况46
9.3结构特征与工作原理46
9.3.1钻机结构46
9.3.2钻机的工作原理48
9.4操作程序50
9.5机器的保养与维护51
9.6故障原因及排除方法53
9.7钻机的安全注意事项54
第10章经济可行性分析55
10.1市场前景分析55
10.2经济效益分析56
结论57
致谢58
参考文献59
专题60
附录1 69
附录2 78
附录3 89
附录4 90
附录5 91
2.2设计方案的确定
2.2.1本设计钻机的特点
通过市场调研了解到，目前钻探工程对钻孔深度200米左右的钻机需求量日趋增加，而当前的200米钻机，存在着劳动强度大、适应性差等缺点。鉴于以上原因，我们决定改进200米钻机。经几次方案讨论决定，钻机应具有以下特点：
1.经济耐用可靠、质优价廉；
2.便于解体搬运；
3.体积小，重量轻；
4.操作简单，维修方便；
5.适用于Φ42、Φ50mm两种钻杆；
6.适用于合金钻头或金刚石钻头钻进；
7.钻进速度快，效率高；
8.动力为电机或柴油机。
2.2.2总体设计方案的确定
经过调研和几次方案论证，考虑到现场特点，从实用角度出发，确定方案如下：
1.考虑到井下、井上和野外作业，动力可选电机或柴油机；
2.考虑到有软岩石、硬岩石的钻进，除了正常的钻进速度外，增加高速600r/min；
3.钻机除配机动绞车外，增加了液压卡盘减轻劳动强度，节约时间，提高有效钻进速度；
4.考虑到高转速时，绞车速度不能太快，所以增加了互锁装置，安全可靠；
5.由于本机动力较大，动力由V型带传动到变速箱的传动轴上易使传动轴弯曲，所以增加了卸荷装置；
6.采用二级回归式变速箱，减少变速箱体积，根据不同的地质条件，选用不同的钻进速度；
7.在满足上述要求的同时，尽量结构简单，操作方便，适于整体或解体搬运。尽量做到标准化,通用化，系列化。
2.3钻机的技术特性和要求
考虑到钻机的实际工作情况，根据我国当前生产技术和工艺水平，本TXU200型钻机的技术特性为：
1.钻进深度(使用Φ42或Φ50钻杆) 200m
2.钻孔直径
⑴开孔直径89m
⑵终孔直径≥60mm
3.钻孔倾斜角度0～360°
4.立轴转速120、240、350、600r/mm
5.立轴行程500mm
6.最大液压给进压力4 MPa
7.卡盘最大工作压力（弹簧常闭式液压卡盘） 6 MPa
8.立轴内孔直径52mm
9.油缸最大起拔力28.5KN
10.油缸最大给进力20KN
11.绞车提升速度0.26、0.61、0.70m/s
12.绞车转速33、79、91r/min
13.绞车提升负荷
⑴0.70m/s 3.35KN
⑵0.61m/s 6.00KN
⑶0.26m/s 12KN
14.卷筒
⑴直径140mm
⑵宽度100m
⑶钢丝绳直径8.8mm
⑷容绳长度32.8m
15.配备动力
⑴电动机
①型号YB160L－4
②电压380/660V
③功率15KW
④转速1460r/min
200m钻机变速箱装配图A0
200m钻机绞车装配图A2
200m钻机总装图1比3A0
传动轴零件图A2
钻机箱体零件图A0
