【正文】 弱液壓缸 兩端高低壓油腔互通，運行速度逐漸減慢 至停止 1. 單配活塞和液壓缸的間隙 或更換 O形密封圈 2. 鏜磨修復液壓缸孔徑，單 配活塞 3. 放松油封，以不漏油為 限，校直活塞桿 4. 尋找泄漏部位，緊固各接 合面 5. 分析發(fā)熱原因，設法散熱 降溫，如密封間隙過大則單配 活塞或增裝密封環(huán) 沖擊 1. 靠間隙密封的活塞和液壓缸間隙過 大，節(jié)流閥失去節(jié)流作用 2. 端頭緩沖的單向閥失靈，緩沖不起作 用 1. 按規(guī)定配活塞與液壓缸之 間的間隙，減少泄漏現(xiàn)象 2. 修正研配單向閥與閥座 畢業(yè)設計 26 26 爬行 1. 空氣侵入 2. 液壓缸端蓋密封圈壓得太緊或過松 3. 活塞桿與活塞不同軸 4. 活塞桿全長或局部彎曲 5. 液壓缸的安裝位置偏移 6. 液壓缸內孔直線性不良（鼓形錐度等） 7. 缸內腐蝕、拉毛 8. 雙活塞桿兩端螺母擰得太緊，使其同 軸度不良 1. 增設排氣裝置；如無排氣 裝置，則可開動液壓系統(tǒng)以最 大行程使工作部件快速運動， 強迫排除空氣 2. 調整密封圈，使它不緊不 松，保證活塞桿能來回用手平 穩(wěn)低分拉動而無泄漏（大多允 許微量漏油） 3. 校正二者同軸度 4. 校直活塞桿 5. 檢查液壓缸與導軌的平行 性并校正 6. 鏜磨修復，重配活塞 7. 輕微者修去銹蝕和毛刺， 嚴重者必須鏜磨 8. 螺母不宜擰得太緊，一般 用手旋緊即可，以保持活塞桿 處于自然狀態(tài) 溢流閥的故障分析和排除 表 10 故障現(xiàn)象 故障分析 排除方法 壓力波動 1. 彈簧彎曲或太軟 2. 錐閥與閥座接觸不良 3. 鋼球與閥座密合不良 4. 滑閥變形或拉毛 5. 油不清潔，阻尼孔堵塞 1. 更換彈簧 2. 如錐閥是新的即卸下調整 螺母，將導桿推幾下，使其接 觸良好；或更換錐閥 3. 檢查鋼球圓度，更換鋼 球。 系統(tǒng)的調整壓力 pT≥ pl＋Δ p 式中 pT—— 液壓泵的工作壓力或支路的調整壓力。 4. 1 液壓系統(tǒng)壓力損失 壓力損失包括管路的沿程 損失 Δ p1，管路的局部壓力 損失 Δ p2和閥類元件的局部 損失 Δ p3，總的壓力損失為 Δ p＝Δ p1＋ Δ p2＋Δ p3 （ ） ?? 222 vp ?? ， 23 ???????????nn qqpp 式中 l—— 管道的長度 (m)； d—— 管道內徑 (m)； v—— 液流平均速度 (v/s)； ρ —— 油密度 (kg/m3)；λ —— 沿程阻力系數(shù)； ζ —— 局部阻力系數(shù)。管接頭采用焊接管接頭。油箱長、寬、高之 比為 1：（ 12）：（ 13），可初步算得油箱尺寸為長 940mm，高 1400mm，寬 1880mm。據(jù) GB 234893,選取 d=32mm； 液壓缸壁厚計算公式為 畢業(yè)設計 22 22 ]][ ][[2 ???? ppD ??? () 可算得 ? =。因此溢流閥 6 和 11 均可選擇錐閥式 DBD 直動型溢流閥（工作壓力可達 40MPa，最大流量330L/min）。 驅動馬達排量為 314mL/r，最高轉速為 640rpm，為使馬達獲得最高轉速，液壓泵的畢業(yè)設計 21 21 排量要達到 。國外有關泥漿公司對此進行了量化，總結出一套泥漿用量的經驗公式，用戶可根據(jù)該公式進行初步計算，得到每分鐘泥漿用量、回拖時泥漿用量 、工程所用泥漿總量等相關參數(shù)。 表 力士樂 A6VM55 液壓馬達技術參數(shù) 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 (N? m) 重量 (kg) 40 45 244 7000 349 26 3. 3. 3 泥漿系統(tǒng)設計 及液壓元件選擇 任何一種型號的水平定向鉆機所配置的泥漿泵流量是一定的。 動力頭最大推拉力 F=450kN，最大推拉力時的運動速度為 v=。 (1)液壓泵 與動力頭回轉液壓系統(tǒng)類似，動力頭推拉液壓系統(tǒng)也是 由 變量泵和變量馬達構成 的閉式系統(tǒng)。 表 45t 水平定向鉆機動力頭技術參數(shù) 動力頭最大推 力 450kN 動力頭最大回轉扭 20KN? m 最大推拉力時運動速 度 動力頭最高 回 轉速度 130r/min 3. 2 發(fā)動機選型和計算 根據(jù)馬達輸出功率的計算公式： 9549nTP? （ ） 式中， T—— 馬達輸出扭矩； n—— 馬達轉速。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15，調整浮動缸 2 28 的長度從而使前后夾緊缸正好能夠夾緊兩根鉆桿帽，有利于鉆桿的拆卸。之后司鉆扳動電磁比例換向閥 16 至左位，調節(jié)進給回拖方向閥使動力頭和卸扣器之間留出上鉆桿空間，用吊車把鉆桿放在動力頭主軸和后夾緊缸 32 之間，完成后，操作后夾緊鉗換向閥18 至右位，夾緊鉆桿，另一只手操作電磁比例換向閥 8 至左位，正向高速 旋轉動力頭使畢業(yè)設計 18 18 鉆桿擰緊，完成后，操作手動換向閥 18 至左位，松開后夾緊鉗，然后按下電磁換向閥 9至左位，啟動泥漿泵馬達給鉆桿內通泥漿，通泥漿的同時操作比例電磁換向閥 16 至左位，使動力頭沿鉆臂前進，待鉆頭快到入土位置，一邊繼續(xù)前進一邊扳動比例電磁換向閥 8 至左位使動力頭同轉，一邊前進一邊回轉，使整個動力頭采取螺旋式鉆進。 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 。 諸如鉆桿的參數(shù)以及發(fā)動機的參數(shù)都對鉆機起至關重要的影響，各個參數(shù)之間有一定的匹配關系 。 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 。 mgsi nc o sF f ）（ ?? ?? f （ ） 式中： fF — 行走系統(tǒng)負載； f — 履帶與地面接觸摩擦系數(shù)； ?— 接觸面傾斜角度，水平接觸面取 0。 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 。 2. 3. 3 鉆具夾緊及擰卸回路工況分析 a、 負載分析：這個回路其實包括兩套回路，一個是夾緊環(huán)節(jié)的負載，一個擰卸環(huán)節(jié)的負載 。 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 。LcπBπ q u 39。 AP 為掘進所處土層的主動土壓力 (KPa)； BP 為掘進所處 土 層的主動土應力(KPa)； P? 為給土倉的額加壓力 (KPa)。 u39。 孔底壓力由鉆進規(guī)程確定，通常是針對不同的巖層性質和鉆頭種類為獲得最優(yōu)鉆進指標而由試驗得到的數(shù)值 。 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 。 回轉負載的大小除受到所鉆地層巖性、鉆孔 直 徑大小、鉆進 方法、鉆孔深度、回轉速度等因素影響外，畢業(yè)設計 12 12 還與孔底鉆頭壓力的大 小有關 。 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) 。 (6)導向系統(tǒng) 導向系統(tǒng)由探頭、地表手持式接收機和鉆機旁同步顯示器組成 。 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，畢業(yè)設計 11 11 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 。 動力頭由一個低速大扭矩馬達驅動減速機，由減速機驅動減速箱，由減速箱輸出軸驅動鉆桿轉動，輸出軸中空，便于向鉆頭注入泥漿水 。 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 。 當然，為了實現(xiàn)上 料的自動化，有些鉆機還包括吊機的起重、變幅、伸縮、回轉回路及自動上料機構等 。 表 為管徑和鉆孔長度的鉆機功率配備選擇對照表 。 (3) 鉆桿 鉆桿是地面鉆機于孔內鉆具的唯一動力傳遞環(huán)節(jié)，實現(xiàn)傳遞給進力、回轉轉矩、反向擴孔和鋪管時的回拖力等作用 。 在穿越地質和施工工藝相同時鉆機的整體能力主要體現(xiàn)在所能施工管道的具體尺寸上，即管道直徑和相應長度 。 由此可知，鉆機工作過程中，鉆桿旋轉以及動力頭行走機構是系統(tǒng)的關鍵機構 。 因此 。 圖 是回拖鋪管過程的示意圖 。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，一般最大擴孔直徑畢業(yè)設計 7 7 比預埋管徑大中 100mm。 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％ 。 因此，本章即在進行水平定鉆機液壓系統(tǒng)設計以前，對鉆機的 工 作原理、設計參數(shù)、結構部件 、工 作環(huán)境、負載情況進行深入的分析 。第四章是對液壓系統(tǒng)進行性能驗算。這方面的提高和完善，既需要理論上的研究和分 析，還需要實踐經驗的總結。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)。從市場需求來看，用戶對施工質量的要求越來越高，一些傳統(tǒng)的產品已無法滿足施工要求，只有自動化程度高、適應范圍廣、采用先進施工工藝的新型機器才能一顯身手，這也是今后 水平定向鉆機的發(fā)展方向。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。 液壓技術也不斷取得新的突破，使整個機械裝備性能發(fā)生突破性前進 。 與傳統(tǒng)的機械鉆機相比，全液壓鉆機具有功率重量畢業(yè)設計 4 4 比大，控制性能好等優(yōu)點，因此很快得到了推廣和應用 。 圖 分別是國外和國內研發(fā)的兩種型號的水平定向鉆機的基本外形 。 如中聯(lián) 重 科、深圳鉆通、徐工、北京土行孫、南京地龍等企業(yè)都相應開發(fā)出自己的產品 。 1. 2. 2 國內 HDD 現(xiàn)狀 國內的 HDD 研發(fā)相對于國外來說，起步較晚，與國際先進水平存在很大的差距，特別是在導向監(jiān)控方面 ，很大程度上依賴國外的技術 。 畢業(yè)設計 2 2 1. 2 國內外水平定向鉆機研發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展 1. 2. 1 國外水平定向鉆機的研發(fā)現(xiàn)狀 水平定向鉆機 (HDD， Horizontal Directional Drill)起源于上世紀七十年代末期，隨著技術和裝備的不斷完善和改進，八十年代中期在發(fā)達國家才被廣泛接受和認可，得于迅速發(fā)展，井以其獨特的技術優(yōu)勢和廣發(fā)的市場前景的道路世界各國的重視 。 1. 1. 2 水平定向鉆進鋪管技術簡介 水平定向鉆進鋪管技術是目前應用最為廣泛的非開挖技術之一，它將石油工業(yè)的定向鉆進技術與傳統(tǒng)的管線施工方法相結合，為地下管線 施 工帶來了一次技術革 命 。 非開挖技術比較常用的定義主要有以下兩種： 1)非開挖施工技術是指在不開挖地表的條件下探測、檢查、修復、更換和鋪設各種地下公用設施 (管道和電纜 )的任何一種技術和方法； 2)指利用巖土鉆掘、定向 測 控等技術 手段，在不破壞地面情況下進行不同用途、不同材質管線的鋪設、修復和更換所使用的施工技術 。 1 液壓系統(tǒng)故障診斷和排除 .................................................... 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻 .................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 4. 3 計算液壓系統(tǒng)沖擊力 .....................................................