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第六章回转器

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岩土钻凿设备(吉林联盟)智慧树知到课后章节答案2023年下吉林大学

岩土钻凿设备(吉林联盟)智慧树知到课后章节答案2023年下吉林大学

岩土钻凿设备（吉林联盟）智慧树知到课后章节答案2023年下吉林大学吉林大学绪论单元测试1.说明岩土钻凿设备的组成？答案:动力机;泥浆泵;空压机;钻机;钻塔2.按钻进方法分类，钻机有哪些类型？答案:振动式钻机;回转式钻机;复合式钻机;冲击式钻机3.按回转器类型，钻机有哪些类型？答案:立轴式;动力头式;转盘式4.钻探生产过程的四级钻速有哪些？答案:回次钻速或技术钻速;机械钻速;经济钻速;循环钻速5.钻机的性能及其参数应具有广泛的适应性，能够根据不同地层、不同的钻进方法及不同的钻头类型和结构选择钻进规程参数。

答案:对6.配备必要的检测指示仪表，以便及时掌握情况，调节钻进规程参数。

答案:对7.岩土钻凿设备应有足够的功率，参数调节方便。

答案:对8.钻机运转平稳，振动小。

答案:对9.技术钻速：是对全孔而言与回次钻速相对应的指标答案:对10.为了获得高回次钻速（技术钻速），对技术的要求是：保证有较高的机械钻速。

答案:对第一章测试1.XY-4型钻机机械传动系统，判断下面说法是否正确：钻机动力传递路线：动力机-摩擦离合器-变速箱-分动箱-回转器-钻杆答案:对2.XY-4型钻机液压系统的型式为：单泵、多液动机并联、开式循环系统。

答案:对3.说明XY-4型钻机上卡盘的结构及工作原理：该卡盘的功用：将动力和运动传递给钻杆柱答案:对4.说明XY-4型钻机下卡盘的结构及工作原理：钻机下卡盘安装在立轴的下端。

答案:对5.说明XY-5型钻机水刹车的结构及工作原理：水刹车是用于深孔下放重钻具答案:对6.动力元件（液压泵）作用是将原动机输出的机械能转化成液压能。

答案:对7.执行元件作用是将液压能转化为机械能。

答案:对8.控制元件：控制液压系统的压力、流量和液流方向。

答案:对9.钻具称重有2种方法，一种是封闭称重法，一种是减压称重法答案:对10.卡盘的作用是夹紧和松开转杆。

答案:对第二章测试1.说明SPC-300H钻机转盘的结构及工作原理：该转盘为低转速、大扭矩答案:对2.说明SPC-300H钻机变速箱的结构及工作原理：变速箱中内置压爪式湿式摩擦离合器答案:对3.说明SPC-300H钻机升降机的结构及工作原理SPC-300H钻机配有1个主升降扬机和2个副卷扬机。

回转装置机构课程设计

回转装置机构课程设计

回转装置机构课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握回转装置的基本概念、分类及工作原理；2. 学会分析回转装置在机械系统中的应用及作用；3. 掌握回转装置机构的设计方法和步骤。

技能目标：1. 能够运用所学的理论知识，正确绘制回转装置的示意图；2. 能够根据实际需求，选择合适的回转装置并进行简单的机构设计；3. 能够运用计算软件，对回转装置进行运动和动力分析。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计学科的兴趣和热情，激发他们的探究欲望；2. 培养学生的团队协作意识，学会与他人共同解决问题；3. 增强学生的创新意识和实践能力，培养他们勇于挑战、不断进取的精神。

课程性质：本课程为机械设计及相关专业的一门专业课程，旨在让学生掌握回转装置的基本理论、设计方法和应用技巧。

学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有较强的空间想象能力和逻辑思维能力。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力。

通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体的学习成果。

1. 回转装置基本概念：包括回转装置的定义、分类及其在机械系统中的应用。

教材章节：第二章第一节2. 回转装置工作原理：分析不同类型的回转装置的工作原理及其特点。

教材章节：第二章第二节3. 回转装置设计方法：介绍回转装置的设计方法和步骤，包括运动和动力分析。

教材章节：第三章4. 回转装置机构应用实例：分析回转装置在工程实际中的应用案例。

教材章节：第四章5. 回转装置设计实践：指导学生进行回转装置的选型、设计和分析。

教材章节：第五章6. 回转装置运动和动力分析软件应用：教授学生运用相关软件进行回转装置的运动和动力分析。

教材章节：第六章教学内容安排和进度：第一周：回转装置基本概念及分类第二周：回转装置工作原理及特点第三周：回转装置设计方法及步骤第四周：回转装置应用实例分析第五周：回转装置设计实践第六周：运动和动力分析软件应用为了提高教学效果，激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：教师通过生动的语言、形象的比喻和具体的案例，讲解回转装置的基本概念、工作原理和设计方法。

回转器

回转器

数字示波器
1台
数字万用表
1只
可调电容箱
1只
可调电阻箱
1只
直流毫安表
1只
交流毫伏表
1只
有源电路实验板 1块
直流稳压电源
用表
可调电容箱
可调电阻箱
直流毫安表
交流毫伏表
有源电路实验板
实验步骤
1. 测量回转器的回转电导
Ro ro
uro
实验标准报告
一、实验目的 1．学习和了解回转器的特性。
2．研究如何用运算放大器构成回转器，学习回转器 的测试方法。
2. 回转器可以由晶体管或运算放大器等有源器件
构成。图5.16.2所示电路是一种用两个负阻抗变换器
来实现的回转器电路。
其端口特性：

i1

1 R
u2
i2


1 R
u1
根据回转器定义式，可得 g＝1/R。
＋ ＋
R0
－
R0
R0
i5
i6
R
i3
i1 u1
A
i
Rin
R i7
Rin
B
－
R0
3. 绘制不同频率下，电路中采样电阻两端的幅频特 性。
实验现象
1. 在模拟电感器实验中，回转器的负载接电容时， 其端口的电压相位超前于端口电流相位，说明回 转器将电容转换成了电感。
2. 电阻、电容和模拟电感器串联当输入信号频率等 于谐振频率时电路发生了谐振，此时电阻上的电 压最大。
实验结果分析
1. 如果直接将通道1测量 us，通道2测量uro，会产 生什么后果？为什么？ 答：会造成功率函数发生器输出端短路。因为 示波器两通道的“地”是同一个“地”。

回转器的原理

回转器的原理

回转器的原理与应用5050309090--杨帆 5050309091--刘俊良 5050309092--那日松 5050309093--陈铭明5050309689--赵佳佳 5050379004--白恒远摘要：在中规模电路器件中，大家对运算放大器最为了解，而回转器也是一个相当重要的器件。

回转器的概念是B.D.H.Tellegen 于1948年提出的。

六十年代由L.P.Huelsman 及B.A.Sheei 等人用运算放大器及晶体管电路实现，它如今在工业生产中发挥着重要作用。

下面我们就把回转器的原理和一些应用简单介绍一下。

关键字：回转器 阻抗逆变原理1 基本概念和原理：理想回转器（gyrator ）是实际回转器的理想化模型，简称回转器。

回转器是一种典型的两端口电路元件，他的符号如图1所示。

图1：回转器符号其电压—电流关系为：1221u r u ri =−⎧⎨=⎩i u （1） 或表示为：1221i gu i g =⎧⎨=−⎩ （2）式中，r 称为回转电阻，g 称为回转电导，简称回转比。

两者互为倒数，是表示回转器特性的参数。

根据上式，回转器的等效电路如图2所示。

图2：回转器等效电路2 端口特性对于一个二端口元件，描述它的最好方法是找到它的端口特性。

由回转器的电压-电流关系，可以得到它的二端口电路参数矩阵。

其中， 开路电阻矩阵 R=00r r −⎛⎞⎜⎝⎠⎟； 短路电导矩阵 G=； 00g g ⎛⎞⎜⎟−⎝⎠传输参数矩阵 T= 100r r ⎛⎞⎜⎟⎜⎟⎝⎠由于参数矩阵不可逆，所以回转器是一个非互易的二端口元件。

3 功 率在任一瞬时，输入回转器的功率为112221120p u i u i ri i ri i =+=−+=这表明回转器与理想变压器一样，既不储存能量，也不消耗能量，也是一种无源元件。

4 应 用通过上面的原理简单介绍,可以看出:理想回转器可以建立两个端口的电压电流关系。

这自然使我们想到了两种特殊的电路元件--电容和电感。

第6章给进机构

第6章给进机构

设轮系中的齿轮z1、z2、z3、z4、 z5的转动角速度分别 ω ω ω 为ω 1 、 2 、 3、ω 4 、 5 。支撑盘的转动角速度为ω H 。 在轮系中加上一个与 ω H 大小相等而方向相反的角速度 − ω H ， 轮系转化为定轴轮系。在转化系统中： 轮系转化为定轴轮系。在转化系统中：
Z3 ω1 − ω H i = =− Z1 ω3 − ωH
H 13
1） （1）
闸轮 手轮
z5
H
绳轮
ω 5 − ω H Z4 Z3 i = = × ω 3 − ω H Z5 Z2
H 53
（2） ）
。 ω1 − ω H Z 2 Z5 I = =− × ω5 − ω H Z1 Z 4
H 15
z1 z2
传动轴
（3） ）
z3
制动器
z4
(1) 如果将闸轮制p ′
产生的给进速度为： 产生的给进速度为：
v 5 πdn 5 vg = = 2 2
2. 加压器的结构与工作原理 加压器采用 行星轮系。主要由传动轴、 加压器采用3K-H型双联行星轮系。主要由传动轴、中心 型 齿轮、双联行星齿轮、闸轮、绳轮、 齿轮、双联行星齿轮、闸轮、绳轮、快速缠绳手轮和两个内齿 圈等组成。 圈等组成。 加压钻进时， 加压钻进时，传动轴带动 中心齿轮z 转动， 中心齿轮 1转动，中心齿轮又 驱动双联齿轮转动。 驱动双联齿轮转动。在双联 齿轮左侧齿轮z3带动下闸轮转 齿轮左侧齿轮 带动下闸轮转 其右边齿轮z4带动绳轮转 动，其右边齿轮 带动绳轮转 缠绕加压钢丝绳， 动，缠绕加压钢丝绳，实现 加压及给进。 加压及给进。调整制动器对 闸轮的制动力矩， 闸轮的制动力矩，改变闸轮 的转速， 的转速，随之也改变了绳轮 的速度， 的速度，即改变了给进速度 和给进力。在不同的工况下， 和给进力。在不同的工况下， 绳论与闸轮的运动关系， 绳论与闸轮的运动关系，可 从下述相对运动原理方法推 出。

回转式钻机操作规程

回转式钻机操作规程

回转式钻机操作规程第一章总则第1条为了保证回转式钻机的安全运行，确保施工人员的安全，根据相关法律法规和标准，制定本规程。

第2条本规程适用于回转式钻机的操作人员、维修人员和相关管理人员。

第3条回转式钻机操作人员、维修人员和相关管理人员必须具备相关技术和安全知识，经过培训合格并持证上岗。

第4条操作人员必须严格按照本规程操作，如有违反，造成事故或者损失，将承担相应的法律责任。

第二章术语第5条本规程中的术语定义如下：1. 回转式钻机：用于地下或地面工程施工的钻孔设备，通过旋转钻头来钻孔。

2. 操纵台：回转式钻机上驾驶员操作的控制板。

3. 钻机操作区域：指回转式钻机的周围区域，在这个区域内操作人员需戴上安全帽和工作服等个人防护装备。

第三章操作第6条操作人员在操作回转式钻机前，必须对回转式钻机的各部位进行检查，确保各部位正常，不存在故障。

第7条操作人员在操作回转式钻机前，必须戴上安全帽和工作服等个人防护装备。

第8条操作人员在操作回转式钻机时，必须确保操纵台的各个控制器处于零位。

第9条操作人员在操作回转式钻机时，必须熟练掌握各个控制器的功能和使用方法。

第10条操纵台上的控制器必须只由操作人员操作，不得由其他人员随意调动。

第11条操作人员在操作回转式钻机时，必须根据施工现场的要求，选择适当的钻头和转速。

第12条操作人员在操作回转式钻机时，必须注意观察回转式钻机的工作状态，如发现异常情况，应立即停止操作，并报告相关人员。

第13条操作人员在操作回转式钻机时，必须保持良好的工作状态，不得饮酒、吸烟或其他影响工作质量和安全的行为。

第14条操作人员在操作回转式钻机时，必须合理安排工作时间和休息时间，防止因疲劳而导致事故。

第四章维修第15条维修人员在维修回转式钻机前，必须对回转式钻机的各部位进行检查，确保各部位正常，不存在故障。

第16条维修人员在维修回转式钻机时，必须按照相关规范操作，不得擅自更改或拆卸回转式钻机的任何零部件。

《回转件的平衡》课件

《回转件的平衡》课件

平衡状态
当回转件在旋转时，如果其重心 位于旋转轴线上，则离心力与旋 转力矩相互抵消，回转件处于平 衡状态。
平衡条件
回转件在旋转时，如果其重心偏 离旋转轴线，则离心力与旋转力 矩不平衡，回转件将产生振动或 摆动。
平衡的重要性
提高设备性能
01
平衡良好的回转件可以减少振动和噪音，提高设备的稳定性和
可靠性，从而提高设备性能。
延长设备寿命
02
平衡良好的回转件可以减少对轴承和齿轮等零部件的磨损，延
长设备的使用寿命。
提高生产效率
03
平衡良好的回转件可以减少设备故障和维护时间，提高生产效
率。
平衡的分类
静平衡
静平衡是指回转件在静止状态下达到平衡状态，即重心位于旋转轴线上。静平 衡可以通过在回转件上添加或去除质量来实现。
动平衡
动平衡是指回转件在旋转状态下达到平衡状态，即离心力与旋转力矩相互抵消 。动平衡需要更多的测试和调整，以确保回转件在高速旋转时仍能保持平衡状 态。
02
回转件不平衡的危害
对机器的危害
机械磨损加剧
回转件不平衡会导致旋转中心偏离，增加不必要的摩擦和磨损， 缩短机械部件的使用寿命。
振动和噪声
不平衡的回转件在旋转时会引起振动，产生噪声，影响机器的稳 定性和精度。
降低机器效率
不平衡导致的振动和摩擦会阻碍机器的正常运转，降低其工作效 率。
对人员的危害
检验与测试
对生产出的回转件进行严格的检验和测试，确保其满足平衡标准。
定期进行平衡检测和维护
使用前检测
在每次使用回转件之前，都应进行平衡检测 ，确保其满足使用要求。
定期维护
对长时间使用的回转件，应定期进行维护和 保养，以保持其良好的平衡性能。

回转器

回转器

0 C
1
，称为品质因数。
六、实验数据记录
1．测量回转器的回转电导
按图1电路接线，回转器输入端u1接正弦信号Us，
电阻R0为51Ω，电阻R为1kΩ，负载电阻RL取2kΩ，
采样电阻r0取2kΩ。正弦信号源的频率固定在3kHz左
右，在0～3V范围内，从低到高逐渐增大正弦电压u1
，每增加约0.5V取一个点，记录下此时的u1、u2和ur0 的读数。根据ur0可得出输入电流i1，由u1、u2和i1可得 出回转电导g和输入电阻Rin，并与理论计算值进行比
相关知识点
二端口器件
回转器 串联谐振
注意事项
1. 回转器电路的电源极性及工作电压不能接错，以 免损坏运算放大器。
2. 更换实验内容时，必须首先关断实验板的电源， 不能在带电情况下更改接线。 3. 交流电源的输出不能太大，否则，运算放大器饱 和，正弦电压波形出现畸变，影响实验测量准确 性。 4. 注意信号源和示波器公共接地点的选取。
回转器是理想回转器的简称。它是一种新型的
双口元件。其特性表现为它能将一端口上的电压（
或电流）“回转”为另一端口上的电流（或电压）
。端口量之间的关系为：
i1 gu2 或 u1 i2 i2 gu1 u2 i1
上式中，回转系数g具有电导的量纲，称为回转电 导，α＝1/g称为回转比。
可见，在回转器输出端接入一个电容元件，从输入 端看入时可等效为一电感元件，等效电感L＝C/g2 。所以，回转器也是一个阻抗变换器，它可以使容 性负载变换为感性负载。
3．如图3（a）所示，用模拟电感器可以组成一个
RLC并联谐振电路，图3（b）是其等效电路。
R
＋
u1

回转式空气预热器结构及特点2讲课文档

回转式空气预热器结构及特点2讲课文档
现在二十六页，总共五十七页。
现在二十七页，总共五十七页。
轴向密封
假如运行时这些密封片和轴向密封板接触， 密封就开始磨损，当密封磨损到不够径向 调整时，密封片就需要更换。 除密封装置的正确设计制造外，抑制空气 预热器漏风在很大程度上，决定于密封间 隙的调整，一般制造商也提供了有关间隙 的推荐值，但由于转子是呈蘑菇状变形的， 在不同的位置上具有不同的推荐间隙值。
现在三十九页，总共五十七页。
影响低温腐蚀的因素
硫酸蒸汽的凝结量： 1）凝结量越大，腐蚀越严重。 2）凝结液中硫酸的浓度： 烟气中的水蒸汽与硫酸蒸汽遇到低温受热 面开始凝结时，硫酸的浓度很大。随烟气 的流动，硫酸蒸汽会继续凝结，但这时凝 结液中硫酸的浓度却逐渐降低。开始凝结 时产生的硫酸对受热面的腐蚀作用很小， 而当浓度为56％时，腐蚀速度最大。随着 浓度继续增大，腐蚀速度也逐渐降低。
现在二十九页，总共五十七页。
现在三十页，总共五十七页。
密封磨损的原因及防止措施
空气预热器的密封装置和密封表面是这样 布置的，在BMCR负荷下的设计温度能提供 最佳的漏风控制。当温度升高到设计温度 以上时，当前的密封和密封表面之间的设 计间隙不够弥补过量的热变形，从而导致 密封和密封表面接触而磨损。下面的运行 情况将产生严重的密封磨损。
回转式空气预热器结构及特点
现在一页，总共五十七页。
空气预热器
在电厂中常用的传热式空预热器是管式 空预热器，蓄热式空气预热器是回转式 空气预热器。随着电厂锅炉蒸汽参数和 机组容量的加大，管式空气预热器由于 受热面的加大而使体积和高度增加，给 锅炉布置带来影响。因此现在大机组都 采用结构紧凑、重量轻的回转空气预热 器。
现在二页，总共五十七页。
现在三页，总共五十七页。

lin实验42知识资料回转器

lin实验42知识资料回转器

//(R)
RZ L ZL R
➢ 通过第一个负阻抗变换 器的等效变换，回转器 的输入阻抗为
R2 Zi R //[(Z AB R)] ZL
回转器的典型应用
➢ 用模拟电感可以组成一个RLC并联谐振电路，如 图所示，并联电路的幅频特性为
U ( )
1
1 R2
(C
1 )2
L
➢ 当电源角频率为 0 1/ LC 电路发生并联谐振
测量等效并联谐振电路的特性
➢ 实验电路如图所示。图中未注电阻为R=1KΩ。接在2-2’ 端的0.01μF的电容经回转器等效成为10mH的电感，于 是，实验电路等效成为1KΩ电阻、1μF电容、10mH电感 的并联谐振电路。将函数信号发生器设置为峰峰值0.5V 的正弦波，通过改变频率测量谐振特性。
实验42 回转器
一、实验目的 二、原理 三、实验仪器和器材 四、实验内容及步骤
一、实验目的
1. 学习并掌握回转器的电路组成、基本工作 原理和基本特性
2. 掌握回转器参数的测试方法 3. 了解回转器的典型应用
二、原理
1. 理想回转方法 3. 回转器电路 4. 回转器的典型应用
理想回转器的电路模型
➢ 理想回转器是一个二端口网络, 电路模型如图所示。
➢ 回转器可以将一个端口上的电 压 “回转”为另一个端口上的 电流,用Y参数矩阵方程描述 式中g称为回转电导,具有电 导量纲
➢ 回转器也可以将一个端口上的 电流“回转”为另一个端口上 的电压,用Z参数矩阵方程描述 式中r称为回转电阻,具有电 阻的量纲;回转电导g和回转 电阻r统称回转常数
g2)
➢ 回转器可以用两个电流控制电压源构成，如图所示。同样由于 实际电路参数不可能完全对称，可以将Z参数矩阵方程改写为

回转器

回转器
0 T g r 1 sC 0 0 sCr 1 g r 0
2016/11/26
4
于是该复合二端口用Ｔ参数表示的端口方程为：
U 1 ( s) sCr I ( s) g 1
注意到 I3 ( s) 0
r U 3 ( s) 0 I 3 ( s )
所以可得端口1的输入阻抗为：
U 1 ( s) Cr C Z in ( s) s s 2 I 1 ( s) g g
所以从输入端口看，相当于一等效电感，其电感值 为 ：
C/g
2016/11/26
2
5
三、回转器的性质 在任意瞬间回转器所吸收的功率总和为：
u1i1 u2 i2 ri1i2 ri1i2 0
（1）回转器既不吸收功率也不发出功率，因此是 一无源元件。 又因回转器的Ｙ参数和Ｚ参数中
Y12 Y21 , Z12 Z 21
（2）回转器是一非互易元件。
2016/11/26 6
回转器将一个端口的电压（电流）“回转”
成另一个端口的电流（电压）的能力。利用回 转器的这一能力，可将与回转器的一个端口相 连接的电容（电感）“回转”成另一个端口的 等效电感（电容）。
2016/11/26 3
例如，在回转器的２－２′端口处接入一个电 容，于是可将该电路看作一复合二端口，其Ｔ参数
矩阵为：
回转器
i1 gu2 i2 gu1
2016/11/26
(13 6)
1
上述方程是以Ｙ参数表示的回转器的端口方程，
写成矩阵形式即为：
i1 0 i g 2 g u1 0 u 2 (13 7)
同样亦可得回转器的以Ｚ参数和Ｔ参数表示的端 口方程：

第六章回转器(工程机械)

第六章回转器(工程机械)

m1 R 例如按公比 1.47排列的速度列于下面：
100 147 217 319 470 692 1019 1500 r/min (3) 不规则排列 XY-4钻机回转器的转速是按照不规则排列，列于下面： 118 217 310 451 362 666 951 1384 r/min (4) 双等比排列
Pz K L Pmax Pmax Fa xFr
对于推力向心球轴承，径向系数x=1.2
Fa F G P4
对于有补心的转盘，主动钻杆在补心孔内下滑时，对主 轴承产生的最大轴向载荷为：
F 4P f 1
P1是补心对主动钻杆的推力。
p1
Mma x 2b
轴承的实际动载荷为：
C n1 K zh K Pz
3. 按照转盘的传动级数分为一级传动和二级传动。
4. 按照转盘动力输入方式分为侧面输入和中间输入。
5. 按照驱动钻杆的方式分为补心式和回转梁式。
二 转盘典型结构分析
1. SPJ-300转盘
2. SPC-600R转盘
三 转盘的设计要点
(一)转盘的参数 1.转盘的通孔 小转盘通孔直径一般为150-160mm，大转盘通孔直径范围在400670mm之间. 2.转盘的转速 随转盘的类型不同，转速的差别较大。大直径转盘最高转速在2030r/min，而小直径转盘的最高转速在800-1000r/min左右。设计时根据钻 头直径的最佳线速度确定。 3.转矩
4. 立轴
5. 箱体的安装与变角方式 （1）半圆压板式 （2）T型槽-螺栓式
（3）T型槽-开合式
二 立轴式回转器的设计计算
(一) 立轴式回转器设计应注意的问题 1. 与给进机构联系在一起考虑; 2. 结构上尽可能减小回转器的振动; 3.保证孔口的作业空间，尽可能降低重心; 4.保证密封和润滑。

回转器的原理与应用

回转器的原理与应用

回转器的原理与应用回转器的原理与应用摘要：理想回转器的功能主要依靠运算放大器来实现，它的主要特性是能够把输出输入两端的电流与电压“回转”。

工业生产中，在大规模集成电路中，通常利用回转器的这一特性，将电容元件回转成电感元件。

关键字：回转器运算放大器电容模拟电感引言：在课程中，对于回转器只是简单介绍，但在工业上回转器是一个很重要的元件。

回转器(Gyrator)作为一种理想的网络元件，于l948年由特立根(B．D．H Tellegan) 首次被引用到网络理论中。

它是一种非贮能性的传输元件，其重要的特性可以是把电容元件回转成电感元件。

正文：回转器的主要特性回转器是一种新型的二端口元件，其符号如图1所示，其特性表现为它能将一端口上的电压“回转”为另一端口上的电流。

图1 回转器符号端口量之间的关系为i1=gu2i2=?gu1或u1=?αi2 u2=αi1示中，g为回转系数，具有电导的量纲，称为回转电导，α = 1/g 称为回转比。

回转器的原理与实现回转器可以由晶体管或运算放大器等有缘器件构成。

图2所示的电路是一种用两个负阻抗变换器来实现的回转电路。

图2 回转器电路图利用运算放大器的“虚短”和“虚断”的特性，可以列出并求解电路方程，得到回转器的端口特性。

证明：根据KCL可列出方程 i = -( i2 + i3) = -( i2+ u2/R )根据KVL可列出方程 u1 = u2+ ( -i2– u2/R ) R = -Ri2又有 i1 = i7– i5= ( u2+ iR )/R – i5并且根据“虚断”特性 i5 = i6= i所以 i1 = ( u2+ iR )/R – i = u2/R由此可以得到端口特性i1=u2 Ri2=?u1回转电导g = 1/R回转器的应用高质量的电感元件一般需要用线圈和磁心绕制成，其占用体积较大，很难在晶片上制作。

而电容元件在晶片上易于制作。

利用回转器特性，它可以将一个电容负载转换为一个电感负载。

挖掘机液压系统构造之回转系统PPT22页

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挖掘机液压系统构造之回转系统
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
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二 卡盘的类型及组成
1.卡盘的组成 由夹紧元件、中间传动机构、动力装置、卡盘体等组成。 2.卡盘的类型 顶丝式 自动定心式 手动卡圈式 类型 主动钻杆式 常闭式（弹簧夹紧，液压松开式） 常开式（弹簧松开，液压夹紧式） 液压松紧式
三 卡盘的结构分析
(一） .机械式卡盘 1. 顶丝卡盘 2. 自动定心卡盘
§6-2 立轴回转器的结构分析与设计
一 立轴式回转器的结构分析
1.动力输入轴(半轴) 一般多采用悬臂式安装。为保证轴的支撑刚度,多应用以下三种 加大支撑刚度的方法: (1) 选择合适的轴承类型和安装方式; (2) 选择合适的轴用材料、结构型式。在结构许可的条件下。适当 加大轴径; (3) 轴的支撑段长度大于或等于悬出段的长度的2倍，即b 2a 。
6. 反档速度 反档速度主要用于处理事故和特种钻进。转盘钻机的反档速度 还用于卸钻具。一般设1-2档。 二 回转器的通孔直径和让开孔口的距离
1.通孔直径
立轴的通孔比机上钻杆的直径大2—3mm，转盘的通孔比设计 的最大粗径钻具的直径大6-8mm。
2. 让开孔口的距离
开合式一般为：1400~1800；后移式后退的距离：300~450mm。
3. 导向装置
导向装置的形式有圆柱形导杆式、滚轮滑板式及矩形导轨式等。 4.主轴配油套间隙密封设计 泰美克—250钻机配油套间隙是0.025~0.04。钻石—300钻机配油 套间隙为0.06~0.08。
§6-5 回转器的参数选择
一 回转器的转速 1.回转器的最高转速
依据钻头适应的最高线速度；钻进工艺的发展趋势；钻头的直径、 钻机、钻杆、钻头的质量来确定。
nmax R nmax
大口径钻机R=3~5，高速小口径钻机R=4~15。
4. 速度档数 按照钻进工艺的需要，理想的是无级调速。机械传动钻机均采 用有级变速。一般深孔高速钻机取4-8档，浅孔低速钻机取3-4档。 5. 中间速度 根据钻进工艺的要求和传动系统的布置确定。中间速度有四种 排列方法：
(1) 等差排列 例如 200 400 600 800 1000 1200 r/min 日本的TEL钻机回转器的中间转速是按等差排列,如下: 150 200 300 400 500 670 r/min (2) 等比排列 按等比排列的速度，其邻速比相等。即 nm n2 n3 n4 n1 n2 n3 nm1
钻头的线速度与钻头的转速关系为：
v n D
目前不同切削具的钻头适应的最高线速度分别为： 孕镶金刚石钻头：v=3.5 m/s
表镶金刚石钻头：v=2.5 m/s
硬质合金钻头： v=2 m/s 钢粒钻头： v=2 m/s
2. 回转器的最低转速
依据钻机的最大开孔直径、复杂地层及特种钻进、扫孔和处理事故 的需要确定。 目前岩心钻机的最低转速在60-180 r/min。水井钻机的最低转速在 30 r/min左右。 3. 调速范围R
2.导管的强度校核
导管产生的合成弯矩： 合成弯矩下产生的应力：
2 2 M Mn Mw

M
w
[ ]
式中
D4 d 4 w 32 D
§6-3 转盘的结构分析与设计
一 转盘的结构型式
转盘主要有下列几种型式: 1. 按转速高低划分为高速转盘和低速转盘。
2. 按转盘的定位方式分为心管定位和壳体定位。
2. 转盘式回转器
(1) 多数转盘是安装在钻机的底座上，使钻机的重心低; (2) 多数转盘都兼做拧管机，减少了设备的数量;
(3) 多数转盘通孔较大，可通过设计的最大粗径钻具。提下钻具时， 无需让开孔口;
(4) 因转盘的主轴较短，且通孔
大，故对钻具的导向性差;
(5)转盘与给进机构为两个独立 的部件，二者没有直接的联系;
3. 按照转盘的传动级数分为一级传动和二级传动。
4. 按照转盘动力输入方式分为侧面输入和中间输入。
5. 按照驱动钻杆的方式分为补心式和回转梁式。
二 转盘典型结构分析
1. SPJ-300转盘
2. SPC-600R转盘
三 转盘的设计要点
(一)转盘的参数 1.转盘的通孔 小转盘通孔直径一般为150-160mm，大转盘通孔直径范围在400670mm之间. 2.转盘的转速 随转盘的类型不同，转速的差别较大。大直径转盘最高转速在2030r/min，而小直径转盘的最高转速在800-1000r/min左右。设计时根据钻 头直径的最佳线速度确定。 3.转矩
利用立轴导管上、下两端的垫片来调整，调整时上、下垫片的 总数不变，只是调整上、下垫片的数目。 3.立轴导管 立轴导管的作用是安装被动伞齿轮、传递扭矩，带动立轴转动， 又能使立轴在导管内孔中上下移动。导管是采用滚动轴承支撑在回 转器的箱体上。其支撑方式主要有三种：向心止推轴承、圆锥滚子 轴承及向心球轴承和推力轴承组合式。
单马达无变速式
2. 机械传动式移动回转器
二 移动式回转器的设计
1. 让开孔口的方式 开合式及后移式 2.动力头的防冲击机构 利用移动式回转器实现冲击--回转或振动--回转钻进时，回转器的 主轴和传动齿轮之间是采用可轴向串动的连接方式。如花键或圆柱销 连接。另外增加防冲击装置，多采用缓冲油缸及缓冲弹簧。
3. 手动卡圈式卡盘
（二）液压卡盘
1. 常闭型卡盘
2. 常开型卡盘
3. 液压松紧型卡盘
四 卡盘的设计计算
（一）基本参数的确定 1. 卡盘的最大工作载荷 Pmax
强力起拔时，卡盘的最大载荷：
Pb Ps max
钻进时卡盘的载荷：
Pg Py Pz
Py 2Mn / D
卡盘的最大载荷取其二者中的大者
(二)锥齿轮副的设计
1.从动锥齿轮分度圆直径的确定
1 3 p
D f Kd M
从动锥齿轮计算转矩 M p
Mmax
汽车 kd 12.5 ~ 14.5
直径系数取值为：钻机 kd 14 ~ 20;
拖拉机 kd 10.56 ~ 11.42
2. 端面模数的选择
模数由 m3 D / Z2确定。 选用的模数是否合适，用下式校验: 钻机: K m 3. 齿数选择
当动力机的功率确定后，转盘的转矩和转速有关。转速低，转矩大； 转速高，转矩小。一般工程勘察钻机转盘转矩在0.5-5KN.m，水井钻机转 盘转矩在：5.5-20KN.m，大口径工程钻机转盘转矩在30-20KN.m。
（二）转盘主轴承的设计计算
1. 转盘轴承类型 转盘工作时，转盘轴承承受有轴向载荷和径向载荷。转盘轴承多 选用推力向心球轴承或推力向心球面磙子轴承。 2. 主轴承载荷与寿命计算 主轴承的当量动载荷可用最大当量载荷，考虑寿命系数来计算。
Pz K L Pmax Pmax Fa xFr
对于推力向心球轴承，径向系数x=1.2
Fa F G P4
对于有补心的转盘，主动钻杆在补心孔内下滑时，对主 轴承产生的最大轴向载荷为：
F 4P 1 f
P1是补心对主动钻杆的推力。
p1
Mma x 2b
轴承的实际动载荷为：
C n1 K zh K Pz
m3 K m M
1 3 p
0.4 ~ 0.6
汽车:
K m 0.28 ~ 0.41
主被动齿轮的齿数应没有公约数。小齿轮的齿数尽量选择 奇数。 4. 名义螺旋角的选择 一般选用
m 350 ~ 400 个别钻机也有选用 m 00
5. 弧齿锥齿轮的受力分析
(三) 立轴与导管的设计计算
(6)由于结构的限制，转盘的变
角范围较小。
3.移动式回转器（动力头）
（1）可在给进机构的拖动下沿导向架轴向移动，实现长行程给进； （2）配有刚度大的导向架，对钻具的导向性好；
（3）与孔口夹持器配合，可用于拧卸钻杆，与给进机构配合，可 用于升降钻具；
（4）采用机械传动时，需要
一根长的传动轴；
（5）钻不同倾角的钻孔时，不 靠回转器变角，而是靠导向架 的前后倾斜调整回转器的倾角； （6）易于实现自动控制。
§6-6 卡盘
一 卡盘的功用与要求 卡盘的功用是夹紧机上钻杆，传递转矩，传递轴向力及轴向运动。 卡盘应满足以下要求： 1. 提供足够稳定的夹持力； 2.夹紧时能自动定心； 3. 卡盘的转动部分质量分布均匀，动平衡性能好； 4. 用较小的动力产生较大的夹紧力； 5.夹紧力分布均匀，不损伤钻杆； 6. 动作迅速，操作方便省力。
m1 R 例如按公比 1.47排列的速度列于下面：
100 147 217 319 470 692 1019 1500 r/min (3) 不规则排列 XY-4钻机回转器的转速是按照不规则排列，列于下面： 118 217 310 451 362 666 951 1384 r/min (4) 双等比排列
2.锥齿轮副 （1）锥齿轮的类型
小锥齿轮装在动力输入轴的悬臂端。大的锥齿轮装在立轴导 管上。常用的有两种类型: 直齿锥齿轮 特点是易制造、成本低、转动时产生的轴向力 始终背离锥顶、尺寸相同，承载能力较小、对安装误差的敏感性 大、适用于低速传动，v5m/s. 弧齿锥齿轮 特点是齿啮合重叠系数大、承载能力大、工作 平稳、噪声小、适用于高转速，v>5m/s。但工作时产生的轴向力 大，且轴向力的方向随转向的变化而改变、加工困难、成本高、 对安装精度要求高。
三 回转器的类型和特点
1.立轴式回转器 (1) 给进机构组装在回转器的箱体上，和回
转器构成同一个拆装部件、保证了卡盘与回转
器的同心度; (2) 有一根长的立轴，导向性好; (3) 变角范围大，可钻任意倾角的钻孔; (4) 采用悬臂式安装，增加了钻机的重心高 度; (5) 立轴的通孔较小，提下钻具时，回转器 需要让离孔口; (6) 不能用于拧卸钻杆，需要另配拧管机。
第六章
回转器与卡盘
§6-1 回转器的功用、要求及类型