100米鉆機(jī)變速箱設(shè)計(jì)【含5張CAD圖紙】

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移動(dòng)回轉(zhuǎn)器式--全液壓動(dòng)力頭式、機(jī)械動(dòng)力頭式鉆機(jī)。 振動(dòng)鉆機(jī)。 復(fù)合式鉆機(jī)：振動(dòng)、沖擊、回轉(zhuǎn)、靜壓等功能以不同組合方式復(fù)合在一起的鉆機(jī)。 二、國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況 核心提示： 國(guó)外在1994年已生產(chǎn)出了全自動(dòng)化鉆機(jī)樣機(jī)?，F(xiàn)已研制出自動(dòng)化、智能化電動(dòng)鉆機(jī)，在鉆井實(shí)踐中取得了較好的使用效果。 (1)美國(guó)W-N Apache聯(lián)合公司自動(dòng)化鉆機(jī)：其研制的自動(dòng)化石油鉆機(jī)，采用動(dòng)力水龍頭鉆井方法，配備 國(guó)外在1994年已生產(chǎn)出了全自動(dòng)化鉆機(jī)樣機(jī)?，F(xiàn)已研制出自動(dòng)化、智能化電動(dòng)鉆機(jī)，在鉆井實(shí)踐中取得了較好的使用效果。 (1)美國(guó)W-N Apache聯(lián)合公司自動(dòng)化鉆機(jī)：其研制的自動(dòng)化石油鉆機(jī)，采用動(dòng)力水龍頭鉆井方法，配備了自動(dòng)移運(yùn)和排放立根系統(tǒng)；采用微機(jī)控制系統(tǒng)，以監(jiān)控鉆機(jī)操作各工序正常作業(yè)，鉆井深度為6096m。其特點(diǎn)是鉆機(jī)的總重量較輕，安裝拆卸時(shí)間減少50%；采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可在1min之內(nèi)完成接單根作業(yè)，節(jié)約鉆井實(shí)踐12%—15%；全鉆機(jī)只需要2人進(jìn)行操作。 (2)挪威自動(dòng)化鉆機(jī)：挪威Temco公司生產(chǎn)的全自動(dòng)化鉆機(jī)，采用液壓驅(qū)動(dòng)的頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)，選用了一種輕型鉆機(jī)結(jié)構(gòu)，可降低鉆井成本；采用機(jī)器人進(jìn)行操作，在鉆機(jī)中采用了許多新材料和智能技術(shù)，使鉆井作業(yè)全自動(dòng)化。 (3)小井眼自動(dòng)化石油鉆機(jī)：采用動(dòng)力水龍頭鉆井方式，液壓大鉗、自動(dòng)卡瓦、水平堆放鉆桿，由機(jī)械手進(jìn)行移運(yùn)與排放。談鉆機(jī)自動(dòng)化程度較高，接單報(bào)時(shí)間只需要6s。實(shí)際應(yīng)用中，電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)比機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)具有更好的經(jīng)濟(jì)效益。 我國(guó)電動(dòng)鉆機(jī)電氣控制系統(tǒng)的研究始于20世紀(jì)70年代中期。20世紀(jì)80年代末，在借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的前提下，生產(chǎn)出我國(guó)第一臺(tái)直流驅(qū)動(dòng)的ZJ45D陸地電動(dòng)鉆機(jī)。20世紀(jì)90年代，通過(guò)引進(jìn)國(guó)外核心電氣控制模擬單元，生產(chǎn)出深井直流電動(dòng)鉆機(jī)，如ZJ50D和ZJ70D。20世紀(jì)90年代后期，在引進(jìn)國(guó)外全數(shù)字控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)始全數(shù)字鉆機(jī)電氣控制系統(tǒng)的研究，如采用國(guó)外數(shù)字直流調(diào)速器，將模擬控制直流電動(dòng)鉆機(jī)升級(jí)為數(shù)字控制直流電動(dòng)鉆機(jī)。全數(shù)字電控系統(tǒng)是目前電控系統(tǒng)的主流，它是用微處理器實(shí)現(xiàn)軟件控翻，具有完善的故障自診斷、運(yùn)行、顯示和保護(hù)功能。全數(shù)字控制系統(tǒng)備環(huán)節(jié)的控制參數(shù)可實(shí)時(shí)調(diào)整，以滿(mǎn)足鉆井工藝的新要求和鉆井工況的實(shí)時(shí)變化。 近幾年將見(jiàn)劉變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于石油鉆采設(shè)備上，生產(chǎn)出全數(shù)字交流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)鉆機(jī)。交流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)鉆機(jī)采用了變流變頻調(diào)速技術(shù)，能夠適應(yīng)鉆井工藝的要求，簡(jiǎn)化了鉆機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，減輕了維護(hù)保養(yǎng)工作，提高了安全性、可靠性和移運(yùn)性，且絞車(chē)體積小、質(zhì)量輕、故障少、維護(hù)方便，調(diào)速范圍寬，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速；能夠以援低的速度恒扭矩輸出，實(shí)現(xiàn)數(shù)控恒鉆壓自動(dòng)送鉆，對(duì)提高鉆井時(shí)效、優(yōu)化鉆井工藝、處理井下事故等十分有利，新型司鉆控制系統(tǒng)控制精確、操作簡(jiǎn)單，使司鉆擺脫了繁重的體力勞動(dòng)，并注重了操作技巧和鉆井參數(shù)的優(yōu)選。 國(guó)內(nèi)目前電動(dòng)鉆機(jī)電氣控制系統(tǒng)在控制技術(shù)上有模擬控制和數(shù)字控制兩種形式。驅(qū)動(dòng)方式上有直流驅(qū)動(dòng)和交流驅(qū)動(dòng)。電控裝置品種齊全，可滿(mǎn)足用戶(hù)的不同需求。在功能上增加了起、下鉆過(guò)程的位置閉環(huán)控制功能（即防止上碰下砸功能），外加盤(pán)式剎車(chē)的使用，由此既保證了設(shè)備的安全運(yùn)行，又減輕了司鉆的操作緊張程度；同時(shí)還增加了自動(dòng)送鉆功能，達(dá)到了恒速恒壓鉆井，以適應(yīng)不同的巖層結(jié)構(gòu)，提高鉆井質(zhì)量。 三、研究的目的和意義 題目的選擇，是通過(guò)畢業(yè)實(shí)習(xí)上的調(diào)查了解，以及目前能源行業(yè)的火爆形式，大家都知道社會(huì)的發(fā)展離不了能源的供應(yīng)，針對(duì)在課前的調(diào)查中了解到目前在能源開(kāi)采的緊張，需要一些專(zhuān)門(mén)化的設(shè)備，來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。選擇100米液壓鉆機(jī)的設(shè)計(jì)，主要是考慮到目前的 75 米，150 米，200 米以及當(dāng)前的 100 米鉆機(jī)存在著各種問(wèn)題，他們不能滿(mǎn)足現(xiàn)在實(shí)際要求，對(duì)新型100米鉆機(jī)的設(shè)計(jì)能解決目前存在的問(wèn)題，對(duì)他的成功設(shè)計(jì)，將有效改進(jìn)目前的鉆探工藝，取得較大的經(jīng)濟(jì)效益。 四、設(shè)計(jì)方案論述（研究/設(shè)計(jì)方法、理論分析、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)方法和步驟等） 1、研究/設(shè)計(jì)方法 確定了設(shè)計(jì)題目，就得需要相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法，有了明確的設(shè)計(jì)方法理念才能完成預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。有針對(duì)性的設(shè)計(jì)才能取得良好的效果，根據(jù)自己的調(diào)研情況，我設(shè)計(jì)采用的方法是改進(jìn)型創(chuàng)新設(shè)計(jì)，主要理論知識(shí)來(lái)源于鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)原理，鉆機(jī)的鉆進(jìn)工藝，及巖心巖石的理論研究知識(shí)。 2、 理論分析 液壓卡盤(pán)主要有蝶型彈簧、移動(dòng)套、活塞、主軸、三片卡瓦，油缸外殼組成。卡盤(pán)的動(dòng)作是油從上部進(jìn)入推動(dòng)活塞下移，活塞壓移動(dòng)套，移動(dòng)套壓蝶形彈簧，移動(dòng)套下移，三片卡瓦在主軸槽中呈自由狀態(tài)，被主軸內(nèi)的漲環(huán)外推，松開(kāi)鉆桿。當(dāng)去掉油壓時(shí)，在蝶型彈簧的彈力推動(dòng)下，移動(dòng)套上移。迫使卡瓦像中心移動(dòng)，在壓縮漲環(huán)的同時(shí)卡緊了鉆桿。 回轉(zhuǎn)器簡(jiǎn)圖如圖 3、計(jì)算 3.1圓弧圓錐齒輪的計(jì)算 3.2進(jìn)給油缸的計(jì)算 3.3圓錐滾子軸承的計(jì)算 3.4液壓泵的計(jì)算 4、 實(shí)驗(yàn)方法和步驟 進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)研——熟悉100米液壓鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器部分的設(shè)計(jì)理論——完成100米液壓鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器組成并確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案——確定100米液壓鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器的性能參數(shù)分析并進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算——完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 五、設(shè)計(jì)的目標(biāo)及可行性分析 每一項(xiàng)設(shè)計(jì)都有一個(gè)預(yù)期計(jì)劃目的，本次設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)為，設(shè)計(jì)結(jié)果應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)的鉆機(jī)應(yīng)較前期鉆機(jī)有突出的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。設(shè)計(jì)最終應(yīng)滿(mǎn)足鉆進(jìn)100米的各項(xiàng)功能要求，保證在施工中能滿(mǎn)足合理的工藝要求，以最優(yōu)規(guī)程，達(dá)到預(yù)計(jì)的質(zhì)量要求；維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單容易；安裝拆卸搬遷方便；利于快速鉆進(jìn)；鉆進(jìn)輔助時(shí)間短；鉆孔施工周期短；體力勞動(dòng)強(qiáng)度低等。概括起來(lái)說(shuō)，是鉆機(jī)要為多、快、好、省地完成鉆探生產(chǎn)任務(wù)創(chuàng)造有利條件。對(duì)環(huán)境無(wú)污染或少污染，得到綠色設(shè)計(jì)要求，能有效減輕勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，及提高操作者的安全保證，得到優(yōu)化設(shè)計(jì)的要求。并且能夠取得較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 六、 設(shè)計(jì)時(shí)間進(jìn)程及參考文獻(xiàn) 1、設(shè)計(jì)時(shí)間進(jìn)程 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2013.3.12~4.5 總體方案的確定：機(jī)型與傳動(dòng)形式的選擇等；機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：確定傳動(dòng)系統(tǒng)圖，各傳動(dòng)件的參數(shù)的確定；回轉(zhuǎn)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算：結(jié)構(gòu)方式的確定，錐齒輪強(qiáng)度的校核等；液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算：液壓卡盤(pán)的設(shè)計(jì)與計(jì)算；給進(jìn)油缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 2013.4.6~4.25 回轉(zhuǎn)器組裝圖的繪制 2013.4.26~5.16 本體零件圖的繪制 2013.5.17~5.21 其他零件圖的繪制 2013.5.22~5.29 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)編寫(xiě) 2013.5.30~6.5 圖紙、說(shuō)明書(shū)的修改、輸出。 2.參考文獻(xiàn) [1]馮德強(qiáng).鉆機(jī)設(shè)計(jì).中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,1993 [2]王秉晉.XU300-2型鉆機(jī)知識(shí).北京：地質(zhì)出版社,1978 [3]周濤.SWDA165一體化液壓潛孔鉆機(jī).工程機(jī)械與維修,2004:15-23 [4]林宏武.新型一體化液壓潛孔鉆機(jī).建筑機(jī)械,2004:32-40 [5]殷新.MKD-5S型全液壓坑道鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì).重慶工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校,2001 [6]張忠海.旋挖鉆機(jī)國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢(shì).工程機(jī)械與維修,2004:33-45 [7]黃志文.NSR220型旋挖鉆機(jī).工程機(jī)械,2005 [8]張啟君.對(duì)旋挖鉆機(jī)開(kāi)發(fā)的探討.工程機(jī)械與維修,2004 指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的 預(yù)測(cè)）： 指導(dǎo)教師___________ 年 月 日 系意見(jiàn)： 主 任___________ 年 月 日 說(shuō)明：開(kāi)題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一， 此報(bào)告應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下，由學(xué)生填寫(xiě)，經(jīng)導(dǎo)師簽署意見(jiàn)及系審查后生效。