绪论 1
一、钻机的分类 1
二、钻机的发展概况 2
三、钻机的标准系列 4
四、钻机的特点及钻机设计的要求 7
五、钻机设计的一般步骤及方法 10
第一章 钻机的总体设计 16
1-1 总体设计的要求、任务和依据 16
一、总体设计的要求 16
二、总体设计的任务 16
三、总体设计的依据 17
1-2 机型与传动形式的选择 17
一、机型的选择 17
一、钻机的驱动和动力输入方式 21
1-3 钻机的总体布局 21
二、钻机传动方式的选择 21
二、升降机的布置形式 22
三、让开孔口的方式 24
四、回转器的变角方式 24
五、操纵机构的设置 25
六、装载形式 25
1-4 钻机整机参数的确定 26
一、钻进能力参数 26
二、钻机所需的功率及钻机所配动力机的功率 29
三、钻机的重量与外形尺寸 34
1-5 车装钻机的稳定性计算 35
一、钻机重心位置的确定 35
二、钻机的稳定性计算 36
二、对机械传动系统的要求 39
一、机械传动系统的功用 39
第二章 机械传动系统 39
2-1 机械传动系统的功用及要求 39
2-2 动力机与钻机工作机构的特性分析 40
一、动力机的特性 40
二、钻机工作机构的工作特性 41
2-3 机械传动系统的形式分析 43
一、立轴式钻机机械传动系统形式 43
二、转盘式钻机机械传动系统形式 46
三、移动回转器式钻机机械传动系统形式 50
2-4 机械传动系统的确定 54
一、拟定机械传动系统的一般步骤 54
二、确定机械传动系统的原则 54
三、转速图的绘制及作用 56
二、摩擦离合器的设计要求 60
一、摩擦离合器的结构类型 60
3-2 摩擦离合器的类型与工作原理 60
第三章 摩擦离合器 60
一、摩擦离合器的功用 60
3-1 摩擦离合器的功用与设计要求 60
二、摩擦离合器的工作原理 61
3-3 常用钻机摩擦离合器结构型式 63
一、XU-600-3钻机摩擦离合器 63
二、XY-4型钻机摩擦离合器 64
三、XY-5型钻机摩擦离合器 67
四、XY-1型钻机摩擦离合器 68
3-4 摩擦离合器基本参数的确定 70
一、离合器的摩擦力矩 70
二、摩擦副工作表面的比压 71
四、离合器结构参数的确定 72
三、离合器的储备系数 72
3-5 离合器的滑磨功与发热验算 74
一、离合器的接合过程 74
二、滑磨功的计算 75
三、离合器的发热和耐磨性校验 77
3-6 离合器主要零件的设计 78
一、带衬摩擦盘 78
二、压盘 79
三、支承盘 80
四、离合器罩 81
一、弹簧压紧机构 81
3-7 压紧机构设计 82
二、杠杆压紧机构 83
一、对操纵机构的要求 91
3-8 操纵机构设计 91
二、操纵机构的主要计算 93
第四章 变速箱及分动箱 95
4-1 变速箱及分动箱的功用与要求 95
一、变速箱及分动箱的功用 95
二、对变速箱和分动箱的要求 95
4-2 变速箱和分动箱的组成与结构型式 95
一、变速箱的结构型式 95
二、分动箱的结构型式 99
三、箱体 100
4-3 典型变速箱和分动箱的结构 100
一、XY-5型钻机变速与分动箱 100
二、YL-6型钻机变速箱与分动箱 104
三、反档的位置布置及型式 107
二、各档齿轮在轴上的布置 107
4-4 变速箱结构设计要点 107
一、各轴在变速箱中的位置布置 107
四、轴的支承方式和轴承的选用与固定 110
五、变速箱零件的润滑和密封 110
六、变速箱体 111
4-5 变速箱主要参数的确定 111
一、传动轴中心距A 111
二、齿轮模数m 112
三、斜齿轮的螺旋角β0 113
四、轮齿宽度b 113
五、选配齿轮 114
4-6 操纵机构设计 116
一、换档机构 116
三、互锁机构 117
二、锁定机构(自锁机构) 117
四、典型钻机变速箱的操纵装置 119
第五章 回转器与卡盘 121
5-1 回转器的功用、要求和类型 121
一、回转器的功用及钻进工艺对回转器的要求 121
二、回转器的类型及特点 121
5-2 回转系统的载荷特性及参数选择 123
一、回转系统的载荷特性 123
二、回转系统的参数选择 128
5-3 立轴式回转器结构分析与设计 134
一、立轴式回转器结构分析 134
二、立轴式回转器的设计计算 137
一、转盘的结构分析 148
5-4 转盘式回转器结构分析与设计 148
二、转盘式回转器的设计计算要点 151
5-5 移动式回转器结构分析与设计 155
一、移动式回转器结构分析 155
二、移动式回转器的设计 159
5-6 卡盘的结构分析与设计 162
一、卡盘的功用、工艺要求及基本参数 162
二、卡盘的结构分析 163
三、卡盘的设计计算 169
第六章 给进机构 181
6-1 给进机构的功用、要求及类型 181
一、给进机构的功用 181
二、对给进机构的要求 181
三、给进机构的类型及特点 182
一、钢丝绳加压给进机构 183
6-2 机械给进机构的结构分析与设计 183
二、螺旋差动式给进机构 187
三、封闭链条给进升降机构 190
6-3 液压给进机构的结构分析与设计 195
一、液压给进机构的结构分析 195
二、液压给进机构的设计 205
第七章 升降机 215
7-1 升降系统的作用及对升降系统的设计要求 215
一、升降系统的构成与作用 215
二、对升降系统的设计要求 215
7-2 升降系统的载荷特性及参数选择 216
一、升降系统的载荷特性 216
二、升降系统的参数选择 219
一、锥摩擦传动升降机 225
7-3 升降机的结构类型 225
二、行星式升降机 226
三、典型钻机升降机的结构 227
四、2K-H行星式升降机的结构形式 228
7-4 制动器的结构类型与设计计算 231
一、制动器的结构 231
二、制动器的设计计算 233
三、辅助制动器--水刹车与电磁刹车 244
7-5 升降机主要零件的设计计算 248
一、卷筒的设计计算 248
二、卷筒体的强度核算 250
三、升降机轴和轴承的设计计算 252
一、冲击钻进基本参数 254
8-1 冲击钻进及冲击机构概述 254
第八章 冲击机构 254
二、孔内钻具运动规律 255
三、冲击机构的功用、要求和类型 256
8-2 曲柄摇杆式冲击机构 257
一、结构与工作原理 257
二、运动分析 258
三、冲击机构有关参数设计 260
8-3 超越离合器式冲击机构 261
一、结构及工作原理 261
二、运动分析 263
8-4 液压冲击机构 265
一、液压冲击机构的结构与工作原理 265
二、液压冲击机构分析 268
9-1 振动机构的功用、要求和类型 270
第九章 振动机构 270
9-2 振动机构基本参数的确定 272
一、振动钻进机理 272
二、影响振动钻进的因素 272
9-3 机械式振动器设计与计算 275
一、振动钻进力学模型及运动方程 275
二、主要参数的确定 278
三、主要零件的设计计算 280
9-4 振动锤的设计计算 283
一、振动锤的结构及工作原理 283
二、振动锤的力学模型及运动方程 284
三、振动锤的参数选择与计算 286
10-1 机座的组成、功用和要求 288
第十章 钻机机座和行走移位机构 288
10-2 机座的结构形式 289
一、底座 289
二、机架 292
三、钻机的固定装置 293
四、钻机的移动装置 294
10-3 移动装置和固定装置的设计计算 294
一、移动液压缸的计算 294
二、导轨和滑板的计算 295
三、压紧装置的计算 296
10-4 行走移位机构 297
一、行走移位机构的任务、要求和结构类型 297
二、活动平台、导轨式移动装置 297
三、液压步履机构 297
四、半回转机构 298
五、滚管滑移机构 299
11-1 钻探工艺对钻机液压传动系统的要求 302
第十一章 钻机的液压传动系统 302
11-2 钻机液压系统设计要点 304
一、充分了解钻机总体方案对液压传动系统的要求 304
二、确定液动机的型式和液压泵的类型 304
三、确定液压传动系统的型式 304
四、确定液压系统的主要参数 305
五、设计各执行机构的液压回路 306
六、确定钻机液压传动系统 306
七、油箱的设计 311
11-3 立轴式钻机液压系统设计 311
一、调压回路的选择 311
二、调速回路的选择 313
一、回转机构液压回路设计 316
11-4 液压驱动动力头式钻机液压系统设计 316
二、给进机构液压回路设计 320
三、升降机构液压回路设计 325
四、给进滑架(钻架)起落机构液压回路设计 327
五、卡夹机构液压回路设计 328
六、夹持一制动机构的液压回路设计 334
11-5 典型钻机的液压传动系统 334
一、XY-5型钻机液压传动系统 335
二、钻石-300型钻机液压传动系统 338
11-6 专用液压元件简介 343
一、孔底压力指示器 343
二、给进控制阀 346
三、制动阀 347
附表 350