【正文】
產的A6VM55斜軸式柱塞馬達,。 選擇雷克工程機械有限公司的YWB450/320型泥漿泵。據(jù)GB 234893,選取d=32mm;液壓缸壁厚計算公式為 () 可算得=。管接頭采用焊接管接頭。 系統(tǒng)的調整壓力 pT≥pl+Δp 式中 pT——液壓泵的工作壓力或支路的調整壓力。 () () 式中 Tt——工作周期(s); z、n、m——分別為液壓泵、液壓缸、液壓馬達的數(shù)量;pi、qi、ηPi——第i臺泵的實際輸出壓力、流量、效率; ti——第i臺泵工作時間(s);TWj、ωj、tj——液壓馬達的外載轉矩、轉速、工作時間(N當系統(tǒng)的發(fā)熱量求出之后,可根據(jù)散熱的要求確定油箱的容量。若不考慮粘性和管徑變化的影響,沖擊波在管內的傳播速度 () 式中 E0——液壓油的體積彈性模量(Pa),其推薦值為E0=700MPa;δ、d——管道的壁厚和內徑(m);E——管道材料的彈性模量(Pa),常用管道材料彈性模量:鋼E=1011Pa,紫銅E=1011Pa。并通過分析得出,在水平定向鉆機工作過程中,鉆桿旋轉以及動力頭行走是系統(tǒng)完成工作的關鍵機構。但是由于經(jīng)驗積累的不足等原因,離世界先進水平還存在相當?shù)牟罹?,作為國內的[程技術研究人員,感覺到巨大的責任與壓力的同時,也感受到大有可為的欣喜。因此,高精度、響應快的執(zhí)行器是完成這種改裝的關鍵,能使柴油機的性能接近或達到國外先進水平.液壓元件的開發(fā) 這是制約我國工程機械發(fā)展的“瓶頸”。修理蓄能器4. 清洗或更換濾油器;加油液至規(guī)定油位5. 更換合適粘度的油液6. 檢查冷卻水系統(tǒng)、更換、修理電磁水閥;更換、修理風扇7. 清洗,修理或更換冷卻器8. 改裝冷卻系統(tǒng)或加大油箱容量9. 更換已磨損的元件10. 裝置適宜尺寸的管道和閥11. 采用隔熱材料反射板或變更布置場所;設置通風、冷卻裝置等。并用軟管與油箱聯(lián)接在油箱腳下,泵的底座下增加防振墊油溫過高的故障分析和排除表6故障現(xiàn)象故障分析排除方法油液溫度過高1. 系統(tǒng)壓力過高2. 當閥不需要壓力油時,而油仍在溢流閥的設定壓力下溢回油箱。解決這一問題的最好方案是采用嵌入式計算機控制技術和現(xiàn)場總線技術.采用現(xiàn)場總線,可以簡化個傳感器與控制器之間的連接,而且能對傳感器的故障進行診斷.為此,需要研究傳感器、控制器的總線接口技術.柴油機電控 目前上水平定向鉆機上所用的柴油機仍然使用全程式機械調速器,由油門執(zhí)行器控制轉速的設定。5. 2研究展望 目前,在我國大力推行基礎設施建設的大環(huán)境下,國內市場對包括水平定向鉆機的工程機械類產品保有很大的需求,并且在可預見的未來沒有縮減的趨勢。本文主要參照其他工程機械液壓系統(tǒng),以及國外水平定向鉆機的液壓系統(tǒng),通過綜合分析鉆機的機構特點、動作原理、工況分析,在原機液壓系統(tǒng)的基礎上,對其液壓系統(tǒng)進行全面的設計。它不僅伴隨產生振動和噪聲,而且會因過高的沖擊壓力而使管路、液壓元件遭到破壞;對系統(tǒng)影響較大的壓力沖擊常為以下兩種形式: ⑴當迅速打開或關閉液流通路時,在系統(tǒng)中產生的沖擊壓力。冷卻器的散熱面積為 () 式中,K——冷卻器的散熱系數(shù),見液壓設計手冊有關散熱器的散熱系數(shù);Δtm—平均溫升(℃); () TT2——液壓油入口和出口溫度;tl、t2——冷卻水或風的入口和出口溫度。 (4)油液流經(jīng)閥或管路的功率損失 Ph4=Δpq () 式中 Δp——通過閥或管路的壓力損失(Pa);q——通過閥或管路的流量(m3/s)。 qn——閥的額定流量(m3/s);q——通過閥的實際流量(m3/s); Δpn——閥的額定壓力損失(Pa),可從產品樣本中查到。選用LXZ系列箱外自封式吸油過濾器中的LXZ250*FCY型號的吸油過濾器。據(jù)缸筒內徑計算公式: ()式中液壓缸負載力F=450kN,工作壓力p=28MPa,可得D=,據(jù)GB 234893取D=45mm。泥漿用量的經(jīng)驗公式: () 式中,Q——泥漿用量,單位:L/m; D——回擴頭直徑,單位:m; K——漏失系數(shù),通常在2~5之間,根據(jù)地質條件的不同而選擇,如:在粘 性土壤中取2~3,而在砂石或泥漿漏失嚴重的地質取4~5。動力頭推進力的計算公式: () 式中,——單馬達輸出扭矩; ——減速機的效率,; ——鏈傳動的機械效率。發(fā)動機的額定轉速為2100 r/min,由此計算出泵的排量為115mL。排量(mL)額定壓力 (MPa)最大壓力 (MPa)最大流量(L/min)最高轉速(r/min)最大扭矩(Nm)重量(kg)804045312615050934(2) 液壓泵 由于斜軸式軸向柱塞泵不能通軸驅動,所以不宜在閉式液壓系統(tǒng)中使用,在這里選用斜盤式軸向柱塞泵。為保證系統(tǒng)正常運轉和泵的使用壽命,系統(tǒng)正常的工作壓力為泵的額定壓力的60%~80%之間,約為24~32MPa。 對于動力頭回轉系統(tǒng),將動力頭當做馬達來計算,可以得到回轉系統(tǒng)所需的輸入功率。一根鉆桿鉆進完成后扳動比例電磁換向閥16至右位退回動力頭到原先位置,上第2根鉆桿,如此周而復始,完成整個打導向孔的過程。NNNNNNNNNNNN字。工況分析:支撐回路有幾個液壓缸組成,幾個液壓缸共同分擔系統(tǒng)的負載,但是也要主要由于有力位置發(fā)生改變而造成的偏載現(xiàn)象,要求液壓缸的需要壓力有一定的余地。 b、工況分析:如前所述鉆機的夾緊機構有兩個卡盤和夾持器,卡盤和夾持器的夾緊與松開是通過與回轉回路、給迸起拔回路聯(lián)動實現(xiàn)的。通過調節(jié)給進力也就在一定的鉆進規(guī)程下調節(jié)進退速度。為管與土之間的摩擦系數(shù)(v39。回轉液壓系統(tǒng)具有壓力適應、速度可調、調速范圍大但不頻繁的特點。通過對液壓系統(tǒng)工況的分析,可以明確負載情況、控制對象、控制內容及控制要求,為液壓系統(tǒng)功能的合理設計提供依據(jù)。其中鉆桿存放/提取機構包括鉆桿箱上下抬升和索臂伸縮機構;當裝鉆桿時鉆桿箱上下抬升機構落到索臂上,索臂由控制系統(tǒng)控制抓取不同列數(shù)的鉆桿,然后鉆桿箱抬起,索臂伸出將鉆桿送到安裝位置實現(xiàn)安裝;卸時索臂將拆下鉆桿送到鉆桿箱相應列數(shù)下,鉆桿箱落下將鉆桿擠入箱內實現(xiàn)拆卸。行走裝置主要包括兩縱梁、履帶張緊裝置、履帶總成、驅動輪、導向輪、支重輪及行走減速機。鉆桿主要參數(shù)是:材料、直徑、長度、桿體鋼管壁厚和絲扣牙型等(4) (4)發(fā)動機的持續(xù)功率這一參數(shù)標志著鉆機所具有的用于產生和回拖力的實際能力。設計的主要原則是:根據(jù)施工需求設計選擇一定拉力范圍的鉆機,然后將鉆機的輸出轉矩和轉桿的參數(shù)作為關鍵參數(shù)進行對比,同時考慮發(fā)動機持續(xù)功率的大小。為減小定向鉆機所受到的阻力,將鉆頭做成特定的偏契式斜面,同時從鉆頭和鉆桿上的噴嘴中噴出潤滑液來疏松和固定土壤,所以定向鉆可以完成100米以上的地下穿孔作業(yè)。在地面導航儀的引導下,從A點向B點鉆一個與設計軌跡吻合的導向孔,一般平面誤差為10cm,深度誤差為5%。第四章是對液壓系統(tǒng)進行性能驗算。液壓系統(tǒng)的結構設計、液壓元件的選擇和參數(shù)匹配對整機的性能有較大的影響;而且選擇合適的液壓元件控制方式,也有利于自動控制的實現(xiàn)。非開挖技術在我國已形成了一個新興產業(yè),引起了各級政府和環(huán)境部門的高度重視。與傳統(tǒng)的機械鉆機相比,全液壓鉆機具有功率重量比大,控制性能好等優(yōu)點,因此很快得到了推廣和應用。“十五”期間,國內HDD產品研發(fā)取得較大發(fā)展。水平定向鉆進鋪管技術可用于穿越道路、河流、建筑物等障礙物鋪設管線,工作原理是采用定向鉆進技術,按設計的鉆孔軌跡施工一個定向孔,然后在鉆桿柱端部換接大直徑的擴孔鉆頭和直徑小于擴孔鉆頭的待鋪設管線,在拉回鉆桿的同時將鉆孔擴大,同時拉入需鋪設的管道,在鉆掘定向孔的過程中,利用膨潤土、水,氣混合物來潤滑、冷卻和運載切削的土至地面,鉆具上安裝了定向測控儀,可改變鉆頭的傾斜角度,鉆進的長度就是鉆桿總長度,適用于各種土層,砂卵石層和巖層。交通等優(yōu)點,其應用日益廣泛,將成為未來城市鋪管作業(yè)的主流技術。然后根據(jù)前面分析的結果,對液壓系統(tǒng)進行設計,并合理選擇各子系統(tǒng)的液壓元件,最后,進行液壓系統(tǒng)的性能驗算。在當今中國基礎設施建設如火如荼的大環(huán)境下,擁有廣泛的市場前景。 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 ponents of each subsystem, and finally, checking the performance of the hydraulic system. This design allows the hydraulic system of the engine hydraulic system39。目前。國外HDD產品規(guī)格齊全,自動化程度高,結構緊湊,地層適應性強,性能覆蓋范圍大,功率匹配合理、可靠,技術水平含量高,尤其是在PLC控制、自動更換鉆桿等方面尤其獨特的先進性和優(yōu)越性。如徐工集團的ZD系列鉆機,在參考國外同類機型的基礎上,采用機電液集成的PLC控制、電液比例控制等技術,具有較高的技術水準和市場競爭力。1. 3. 2鉆機液壓系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢20世紀是科學技術飛速發(fā)展的一個世紀,各項科學技術在各個領域取得了全所未有的突破性進展?,F(xiàn)代工程的施工量較大,工期要求比較嚴格,因此在施工過程中,提高作業(yè)效率、減輕操作人員的勞動強度,就顯得尤為重要。施工工藝包括現(xiàn)場勘察工藝、鉆進軌跡設計工藝、鉆進先導孔工藝和擴孔鋪管工藝。只有完全理解主機的工作原理、機構特點、負載特性才能合理地設計出一套比較完善的液壓系統(tǒng)。根據(jù)鋪設管道的直徑、材質、地層等因素確定擴孔方式、擴孔級序,一般最大擴孔直徑比預埋管徑大中100mm。當鉆頭斜面向下而鉆桿只推進不旋轉時,鉆頭將帶動鉆桿向上偏移;而當鉆桿帶動鉆頭高速旋轉時,由于垂直方向的力相互抵消,所以鉆機將直線前進()。因此,推力(回拖力)是鉆機最重要的參數(shù)。主機主要包括以下幾個部分:鉆桿旋轉機構、動力頭行走機構、整機行走機構、支腿機構、大粱翻轉機構、夾持器夾緊機構、夾持器翻轉(卸扣)、泥漿系統(tǒng)等。推拉裝置是動力頭回拉或迸給運動的執(zhí)行機構,由一對低速大轉矩馬達驅動一對減速機,由減速機驅動鏈輪鏈條機構,由鏈輪鏈條機構向動力頭提供進給力或回拉力。 (5)發(fā)動機系統(tǒng) 主要有于機型相匹配的柴油機和液壓泵組成,由于鉆機的機構比較復雜,液壓油路比較負載,一般采用多聯(lián)泵,可以同時提供多個排量的高壓油。回轉系統(tǒng)負載主要由孔底的切削負載和回轉鉆桿的負載組成。重力負載性質取決于鉆孔傾角,鉆孔上揚時為阻性負載,鉆孔下斜時為超越負載;重力負載的大小與鉆孔深度、鉆孔傾角大小及單位長度鉆桿的重量有關。為掘進所處土層的主動土壓力(KPa);為掘進所處土層的主動土應力(KPa);為給土倉的額加壓力(KPa)。因此進退系統(tǒng)要求壓力可調、速度適應。因此主要是克服由鉆機重力引起的摩擦力做功。除了鉆進/回拖力以及鉆桿旋轉扭矩兩項最基本的結構參數(shù)以外,鉆機還有一些參數(shù)在鉆機工作過程中也是不可或缺的。主要分析機構運行的負載特性分析和工況特點分析,對整臺機械的工作特點有了比較詳盡的了解。如果鉆桿帽長度不一樣,前后夾緊鉗不能夠準確夾緊兩根鉆桿的鉆帽,操作手動換向閥