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液压钻机液压系统设计一、选题的依据及意义前我国地质勘探、工程建设和农田水利等事业正在逐渐完善，对各种钻探设备勘探设备尤其是钻机提出了更多的要求。
现在市场上流行的钻机中，以液压的钻机为主，这些液压钻机在承担各种煤矿矿山爆破项目中起到了至关重要的作用。
但是我们通过调查和了解发现，随着现在生产建设项目的扩大，市场对上钻探的液压钻机的需求量正在逐步上涨，尤其是全液压钻机，市场前景非常乐观。
液压钻机的问世不仅对钻机这个行业有着非常重要的经济意义，同时也间接的推动了我国国民经济的发展，意义非常重大。
钻探是地质勘探工作的重要手段之一。
钻机是实现该手段的主要设备。
其基本功用是以机械动力带动钻头向地壳钻孔并采取岩石矿心。
钻机同时还是进行石油、工程地质钻探、天然气勘探及开采、水文水井钻探、等工程的重要设备。
钻机的技术性能要保证在施工中能满足合理的工艺要求，以最优规程达到预计的质量要求，维护保养简单容易，安装拆卸搬迁方便，节省能耗，具有低速大载荷的能力，利于快速钻进，钻进辅助时间短，钻孔施工周期短，体力劳动强度低等。
概括起来说，液压钻机要为好、快、省地完成钻探生产任务创造有利条件。
根据钻机的基本功用液压钻机具有如下特点：1.通过回转钻具等钻进方式将动力传给钻头，使钻头具有适合钻进规程需要的转速及调节范围，以便有效地破碎岩石。
2.能通过钻具向钻头传递足够并稳定的轴心压力，并有一定的调整范围，使钻头有效地钻入或压碎岩石。
3.能调整和控制钻头给进速度，保证连续钻进。
4.能完成升降钻具调整钻孔角度的工作，并能随着钻具重量的变化而改变提升速度，以充分利用动力机的功率和缩短辅助时间。
二、国内外相关研究简介（述）80年代末，四川石油管理局引进加拿大液压山地钻机CT2155型，通过测绘研制了DY230型山地全液压钻机。
90年代初成功地投入了山地地震勘探工作。
DY230型钻机具备了全液压无级调速和调压、空气洗井、空气泡沫洗井、泥浆洗井、回转切削、冲击方式或复合方式钻进的特点，可以根据不同岩层选择最佳转速、钻压和钻进方式。
ZDY3200S全液压钻机液压系统设计摘要：文章主要介绍了ZDY3200S钻机液压系统设计计算、工况分析、主要参数、液压原理及液压系统图。
关键词：工况分析；主要参数；结构特点1 ZDY3200S全液压钻机的主要参数根据市场调研，用户需求ZDY3200S全液压钻机的主要技术参数为：①回转参数。
转速范围：50～175 r/ min；扭矩范围：2300～850 N·m；主轴内径：75 mm。
②进给参数。
给进行程：600 mm；给进力：102 kN；给进速度：0～0.22 m/s；起拔力：70 kN；起拔速度：0～0.32 m/s。
③使用范围。
钻孔深度：350/100 m；终孔直径：150/200 mm；钻杆直径：63.5/73 mm。
2 液压系统的工况分析（负载与运动）ZDY3200S钻机的液压系统需执行三个功能回转、给进、夹持，三个功能分别由三个执行元件。
一个执行元件是液压马达，为钻机提供回转部分的转速和转矩；一个执行元件是液压油缸，为钻机提供给进部分的给进力和起拔钻具的起拔力；另一个执行元件也是液压油缸，是夹持器、卡盘部分，提供夹持钻杆的夹紧力。
①钻机的回转部分。
ZDY3200S钻机的回转为一档无级变速50～175 r/min，最大扭矩为3200 N·m。
在变量泵—定量马达的回路中液压马达的输出转矩为：Tm=Vm?驻pm?浊mm=Kml?驻pm=T （1）式中：Tm为液压马达输出转矩；?浊mm为液压马达机械效率；Vm为液压马达排量；?驻pm为液压马达进、出口压力差；Km1=Vm?浊mm常数（认为?浊mm是常数）。
式（1）为变量泵—定量马达容积调速回路的转矩特性方程。
因此在液压马达的输出部分连接了变速箱，回转传动经变速后输出。
参考西安ZDY3200S钻机可知，变速箱部分是无级一档变速，齿轮箱部分的传动比初步设计分别为i1=2.535和i2=2.56，所以i=i1×i2=6.489，则取i=6.489。
1绪论图1.1 型钻机总图1. 固定架2. 夹持卸扣装置3. 孔口导向装置4. 80回转器5. 液压马达6. 73防松器7. 单重分流器(50通径)8. 推进架9. 滑架10. 变角机构11. 机架12. 转盘组件13. 步履机构14. 支撑组件图1.21.1 钻机主要用途钻机的各组成部分都采用了国内先进的组装技术，再加上合理的液压系统，钻机很好的成为一体，关键元件选用优秀可靠的产品，全部是由液压控制，表盘显示，操作灵活，大大提高了工作效率，满足了客户需要。
本产品属于履带式锚固工程钻机，整机重量小于5500公斤。
履带式锚固钻机适用于城市中基坑支护和控制建筑物位移的锚固工程。
本产品是整体式钻机，其中还配有步履机构和夹持卸扣器。
步履机构移动迅速，对中孔位置十分迅速。
夹持卸扣器可以自动拆卸钻杆和套管，这样大大提高了工作效率。
MDL-80D型履带锚固钻机性能十分稳定，工作效率高，具有多用性等特点。
它配和普通的钻头进行回转钻进；往往会在坚硬的岩层采用常规的球齿钻头，进行高速成孔；当在坚硬岩层等不稳定的地层，往往会采用跟钻具可进行钻进成孔，并增加了旋喷功能。
履带式锚固钻机主要有如下几大特点:1、钻机采用全液压的控制、操作灵活、移位方便、机动性好、省时、省力。
2、钻机回转器采用双液压马达驱动，输出扭矩大，回转中心较同类的产品低，大大提高了钻机钻孔的平稳性。
3、新型的变角机构使对孔更加的迅捷，可调节范围增大，并且可以降低对工作面的要求。
4、针对施工地区的地质特点，对钻机总体系统进行了优化，确保钻机在室外温度为40°C时，最打温度为75°C。
5、配有专用跟管钻进钻具（钻杆、套管等），成孔的质量好。
6、履带式锚固钻机主要适合于深基坑锚固支护，还可通过旋喷模块的更换，使钻机可以进行旋喷施工。
1.2、主要技术参数图1.3主要钻进方法：潜孔锤常规钻进、合金钻进、螺旋钻进。
1、钻孔直径（mm）：φ100～φ2102、钻孔深度（m）：60～1003、钻孔角度（°）：0～904、额定输出扭矩(Nm)：45005、额定转速（r/min，正反转）：Ⅰ档(低速档) 6 20 36 60 (输出扭矩4610 N.M)Ⅱ档(高速档) 12 40 72 120 (输出扭矩1767 N.M)6、额定提升力（kN）：607、额定给进力（kN）：308、给进行程（mm）：28009、滑移行程(mm)：90010、动力：电动机，30kW+11kW+1.5kW11、重量（kg）：600012、爬破角度：25°13、主机垂直状态：3200×2200×500014、主机水平状态：4800×2200×1900 (不装固定架)2 钻机的总体传动设计2.1、总体传动设计传动的类型有按工作原理分有机械式，电力式，流体式，磁力式；按运动方式分有定传动比、变传动比，变传动比又分为有级和无级以及周期性规律变化等。
全液压钻机液压系统的设计郑州勘察机械厂 张红军 魏永辰 王慧基 马占才 顾荣森KP3500型全液压转盘式钻机是我国第一代全液压特大口径工程钻机，钻孔直径可达3.5 m，深度120m。
该机在国内首先采用四泵双马达组成恒功率回路驱动转盘，并采用液压缸代替卷扬机，起重量大(可达1.2 MN)，速度快，升降平稳，还可以在必要时进行加压钻进。
该钻机1991年年底投入铜陵长江大桥使用，1992年通过建设部鉴定，此后又在广东虎门大桥、福建厦门海沧大桥、南京长江二桥、湖北荆沙长江大桥、浙江钱塘江三桥等国家重大工程中使用，因其效率高、工作平稳而受到施工单位一致好评，并荣获建设部科技进步二等奖和国家级新产品奖。
因此，设计适用可*的液压系统，对保证钻机的使用性能至关重要。
1 液压系统设计的基本原则利用国内外先进技术和成功经验，结合我国国情和钻机的具体使用要求。
力求简单和适用，尽可能地利用最少的液压元件来实现钻机所具备的各种动作。
这样，能够降低故障发生概率，提高能量利用率和钻机的可*性，降低工人劳动强度。
2 主油路系统2.1 调速方式和液压泵的选择液压系统的调速方式有无级调速和有级调速两大类。
无级调速具有调速范围大，能适应不同钻进工艺的要求，但是，变量控制回路和液压泵驱动机构较复杂。
KP3500型全液压钻机采用4台A7V160LV1R恒功率变量泵和2台2QJM62-6.3B低速大扭矩液压马达组成恒功率调速系统，把有级变速和无级变速结合起来，拓宽了调速范围，而且在调速时不需要节流和溢流，能量利用比较合理，效率高而发热少。
由于钻机施工地层情况复杂，负载多变，要求钻机能随负载的变化自动调节转速和转矩，而恒功率变量系统能适应负载工况的要求，即随负载的增加，系统能够自动降低转速，增大转矩。
并能最大限度地利用源动机的功率，达到最佳的钻进效果。
A7V160LV1R恒功率变量泵的工作特点正在于它的排量能随负载压力的变化自动调节，以保证输入功率接近恒定值。
液压钻机的液压系统设计设计603732毕业设计液压钻机的液压系统设计摘要水平定向钻机铺管技术是目前应用最广泛的非开挖铺管技术之一，可用于穿越道路、河流、建筑物等障碍物铺设管线，具有快速、高效、不破坏环境及影响交通等突出优点。
在当今中国基础设施建设如火如荼的大环境下，拥有广泛的市场前景。
目前，对比与国外先进的水平定向钻机研发水平，我国的钻机研发还处于一个比较落后的水平，因此加快水平定向钻机的研发工作具有明显的社会意义和经济意义。
钻机的液压系统直接负责整机的控制和传动系统，直接影响到系统的各项性能指标，是钻机的关键技术。
本文叙述了水平定向钻机液压系统设计过程。
首先，比较详尽地描述了水平定向钻机的工作原理、各项性能指标、设计参数、结构组成，同时分析了各机构的工况和负载情况，为下一步液压系统的设计提供设计依据。
然后根据前面分析的结果，对液压系统进行设计，并合理选择各子系统的液压元件，最后，进行液压系统的性能验算。
本文设计的液压系统可以使发动机-液压系统的性能达到较好的状态，发动机功率利用率、液压系统传动效率以及钻机的作业效率也比较高。
关键词：水平定向钻机；液压系统设计；液压元件选择；性能验算AbstractHorizontal Directional Drill pipe laying technology is currently the most widely used technique for trenchless pipe-laying can be used across the roads, rivers, buildings, obstacles such as laying pipelines, with a fast, efficient, without damaging the environment and highlight the advantages of traffic. Infrastructure construction in China today in full swing environment, have broad market prospects. At present, the comparison with foreign advanced level of research and development of horizontal directional drilling, drilling rig in China is still in a backward R & D levels, accelerate research and development of horizontal directional drilling has obvious social significance and economic significance.Drilling machine hydraulic system is directly responsible for the control and transmission system, directly affect the system performance is the key technology of drilling rig. This paper describes the design of the hydraulic system of horizontal directional drilling process. First, more detailed description of the horizontal directional cobalt machine works, the performance indicators, design parameters, structure, and analyzes the various agencies working conditions and load conditions, for the next design of the hydraulic system design basis. Then the previous results of the analysis of the hydraulic system design, and a reasonable choice of hydraulic components of each subsystem, and finally, checking the performance of the hydraulic system. This design allows the hydraulic system of the engine - hydraulic system's performance to good condition, engine power utilization, rig hydraulic system transmission efficiency and higher operating efficiency.Key words: horizontal directional drilling; hydraulic system design; hydraulic component selection; performance calculation目录摘要 (I)Abstract (II)1. 绪论 (1)1. 1水平定向钻进铺管技术简介 (1)1. 1. 1非开挖技术简介 (1)1. 1. 2水平定向钻进铺管技术简介 (1)1. 2国内外水平定向钻机研发现状和发展 (2)1. 2. 1国外水平定向钻机的研发现状 (2)1. 2. 2国内HDD现状 (2)1. 3水平定向钻机液压系统 (3)1. 3. 1水平定向钻机液压系统简介 (3)1. 3. 2钻机液压系统的发展现状和趋势 (4)1. 4课题背景及论文主要工作内容 (4)1. 4. 1课题背景及来源 (4)1. 4. 2论文主要内容及各章安排 (5)2. 钻机结构及液压系统工况分析 (6)2. 1水平定向钻机的工作原理 (6)2. 1. 1水平定向钻进铺管过程 (6)2. 1. 2钻孔钻进原理 (7)2. 2水平定向钻机的结构特点 (8)2. 2. 1钻机的主要设计参数 (8)2. 2. 2钻机结构的主要组成部分 (10)2. 3钻机液压系统工况分析 (12)2. 3. 1钻杆旋转工况分析 (12)2. 3. 2动力头进退工况分析 (12)2. 3. 3钻具夹紧及拧卸回路工况分析 (14)2. 3. 4履带行走系统工况分析 (14)2. 3. 5支腿支撑回路工况分析 (15)2. 4本章小结 (15)3. 钻机液压系统设计 (17)3.1液压系统的构成和工作原理 (17)3. 2发动机选型和计算 (18)3. 3各液压子系统设计及液压元件选择 (20)3. 3. 1动力头回转系统设计及液压元件选择 (20)3. 3. 2动力头推拉系统设计及液压元件选择 (22)3. 3. 3 泥浆系统设计及液压元件选择 (23)3. 3. 4其他液压元件的选择 (24)4. 液压系统的性能验算 (27)4. 1液压系统压力损失 (27)4. 2液压系统的发热温升计算 (28)4. 2. 1计算液压系统的发热功率 (28)4. 2. 2 计算液压系统的散热功率 (29)4. 2. 3计算油箱散热量 (30)4. 3 计算液压系统冲击力 (31)5. 总结与展望 (33)5. 1研究总结 (33)5. 2研究展望 (33)参考文献 (36)致谢 (38)附录 (39)附录一、液压系统常见故障分析与排除 (39)1 液压系统故障诊断和排除 (39)2 液压元件故障诊断和排除 (47)附录二、译文 (57)1. 绪论1. 1水平定向钻进铺管技术简介1. 1. 1非开挖技术简介非开挖铺管技术是一种新型铺管技术，与传统的开挖作业相比，具有快速、高效、不破坏环境及绿化和不干扰。
液压钻机的液压系统设计_毕业设计精品液压钻机是一种利用液压能量进行工作的设备，液压系统设计对于液压钻机的性能和工作效率具有重要影响。
液压钻机的液压系统设计需要考虑以下几个方面：液压系统的工作原理、系统的组成部分、控制方式、液压元件的选型和系统参数的计算与估算等。
首先，液压钻机液压系统的工作原理是通过液压泵将液压油压力传递给液压马达或液压缸，从而产生的力和运动。
液压泵通过驱动机械将机械能转化为液压能，并提供所需的流体压力。
液压马达或液压缸则通过液压油的流动将液压能转化为机械能，从而实现工作。
液压钻机液压系统的组成部分一般包括液压泵、液压马达或液压缸、液压控制阀、油箱、管路和配件等。
液压泵用于提供流体压力，液压马达或液压缸用于转化液压能为机械能，液压控制阀用于控制流体进出液压马达或液压缸，油箱用于储存液压油，管路和配件用于连接和配合各个部分。
液压钻机液压系统的控制方式可以分为手动控制和自动控制两种。
手动控制方式需要操作人员手动控制液压控制阀的开关，从而实现液压机件的启动、停止和控制。
自动控制方式则通过电气控制系统或其他控制装置，根据设定的程序或信号控制液压系统的工作状态和运动。
液压钻机液压系统中的液压元件选型需要根据工作条件和要求，选择合适的液压泵、控制阀、油缸和油管等。
根据所需的流量和压力，选择适当类型和规格的液压泵；根据工作负荷和速度，选择合适的液压马达或液压缸；根据工作方式和控制要求，选择合适的液压控制阀；根据工作环境和特殊要求，选择适当的油管和配件。
液压钻机液压系统参数的计算与估算是设计过程中的重要环节。
通过对钻机工作负荷、速度、压力等因素的分析和估算，计算出液压系统的流量、压力、功率以及油箱容积等参数。
同时，还需要考虑液压系统的稳定性和可靠性，通过合理的设计和计算，确保系统能够满足实际工作需求。
综上所述，液压钻机的液压系统设计是一个涉及多个方面的复杂任务，需要综合考虑液压系统的工作原理、组成部分、控制方式、液压元件的选型和系统参数的计算估算等因素。
钻机液压系统设计第一篇：钻机液压系统设计钻机液压系统设计1概述目前，随着非开挖施工技术的日益成熟，作为非开挖施工主要设备的水平定向钻机也得到了突飞猛进的发展。
液压系统以它体积小、重量轻、结构紧凑、动力便于传递、力量大等特点，在水平定向钻机中得到了广泛的应用。
钻机液压系统的液压元件以及各回路的性能对钻机的整体性能起着决定性的作用。
2钻机液压系统在大吨位的钻机中，采用液压系统驱动显示出了巨大的优越性，它使产品的结构变得简单，体积大大缩小。
全液压水平定向钻机的液压系统包括：动力头回转液压系统、动力头推进或回拖液压系统、夹持卸扣器液压系统、履带行走液压系统、钻臂升降液压系统、钻机支腿液压系统、驾驶室平移液压系统、吊车液压系统、泥浆泵马达液压系统。
在设计液压系统时，以满足性能和使用要求而又没有多余元件为最佳。
下边我们就分别探讨一下钻机各部分液压系统的工作原理。
动力头回转液压系统动力头回转液压系统，一般由一对规格相同但转向正好相反的低速大扭矩液压马达组成，液压马达带有减速机以便增大扭矩力，两液压马达之间设有一块可使两马达实现串、并联作用的电液动换向阀。
液压系统图见图一。
图一动力头回转液压系统首先，从液压泵站来的液压油的压力和流量要和各液压元件相匹配，液压系统的压力不能超过任何一个液压元件的额定工作压力，否则要用减压阀进行减压。
选择换向阀时要注意，换向阀的通径要满足液压马达到达最大设计转速时对液压油流量的需要。
当电液换向阀4的左边电磁铁带点且换向阀3不带电时，电磁铁将阀4的左边阀芯位置推到中间，来自系统的液压油经过阀4到达马达1的左边，另一路则经过换向阀3到达马达2的右边，推动马达1、2作方向相反的转动，此时主轴正转。
马达1的回油经过换向阀3与马达2的回油会合，经换向阀4流回油箱。
这时两马达并联，转速低，但扭矩最大。
当电液换向阀4的左边电磁铁和换向阀3同时带电时，阀3的右边阀芯被推到左边位置接通，液压油经过马达1、阀3到达马达2的右边，推动两马达转动，主轴正转。
