【正文】 數(shù)值 。 cBWD ???? ?? u39。 u39。=tan((b/2)。 AP 為掘進(jìn)所處土層的主動(dòng)土壓力 (KPa)； BP 為掘進(jìn)所處 土 層的主動(dòng)土應(yīng)力(KPa)； P? 為給土倉的額加壓力 (KPa)。 表 修正系數(shù)表 畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 13 土質(zhì) 軟土 沙性土 礫石土 ? 綜合上述各式得： W u 39。LcπBπ q u 39。 b、工況特點(diǎn)：分析動(dòng)力頭進(jìn)退機(jī)構(gòu)的功能是拉動(dòng)動(dòng)力頭部分即鉆桿部分通過齒輪齒條機(jī)構(gòu)在鉆機(jī)底盤上前進(jìn)后退 。 通過調(diào)節(jié)給進(jìn)力也就在一定的鉆進(jìn)規(guī)程下調(diào)節(jié)進(jìn)退速度 。 綜上所述，進(jìn)退系統(tǒng)工況較復(fù)雜，可分為加壓鉆進(jìn)工況，減壓 鉆進(jìn)工況，兼有高壓小流量慢速給進(jìn)和低壓大流量快速給進(jìn)的情形 。 2. 3. 3 鉆具夾緊及擰卸回路工況分析 a、 負(fù)載分析：這個(gè)回路其實(shí)包括兩套回路，一個(gè)是夾緊環(huán)節(jié)的負(fù)載，一個(gè)擰卸環(huán)節(jié)的負(fù)載 。 在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，可以在實(shí)際中測(cè)定鉆桿之問的擰緊力和卸扣力，而液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)還應(yīng)該留有一定的余地 。 b、工況分析：如前所述鉆機(jī)的夾緊機(jī)構(gòu)有兩個(gè)卡盤和夾持器，卡盤和夾持器的夾緊與松開是通過與回轉(zhuǎn)回路、給迸起拔回路聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的 。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 14 2. 3. 4 履帶行走系統(tǒng)工況分析 負(fù)載分析：履帶行走回路主要鉆機(jī)在開始工作以前或者結(jié)束工作以后，通過液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)底盤履帶系統(tǒng)在水平地面或者斜 坡上行走 。 mgs inc o sFf ）（ ?? ?? f （ ） 式中： fF — 行走系統(tǒng)負(fù)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。 2. 3. 5 支腿支撐回路工況分析 負(fù)載分析 ： 支 腿支撐的負(fù)載主要分兩部分： 1)鉆機(jī)本身的重量； 2)鉆機(jī)在工作過程中對(duì)地面的支撐作用 。 工況分析：支撐回路有幾個(gè)液壓缸組成，幾個(gè)液壓缸共同分擔(dān)系統(tǒng)的負(fù)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 。 非開挖水平定向鉆進(jìn)鋪管過程主要分為導(dǎo)向孔鉆進(jìn)、回拉擴(kuò)孔、回拉鋪設(shè)管道三個(gè)階段，在鉆進(jìn)過程中，通過控制鉆頭的傾斜角來控制 鉆桿鉆進(jìn)的角度；可以通過控制鉆桿旋轉(zhuǎn)控制鉆桿的路徑，沿直線鉆進(jìn)還是沿曲線鉆進(jìn)，因此可以看出，在水平定向鉆機(jī)工作過程中，鉆桿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及動(dòng)力頭行走機(jī)構(gòu)是系統(tǒng)完成工作的關(guān)鍵機(jī)構(gòu) 。 諸如鉆桿的參數(shù)以及發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)都對(duì)鉆機(jī)起至關(guān)重要的影響，各個(gè)參數(shù)之間有一定的匹配關(guān)系 。在現(xiàn)有的鉆機(jī)機(jī)型中，其主要部件可以分成七個(gè)部件：底盤、動(dòng)力頭總成、鉆桿和鉆頭、鉆桿自動(dòng)裝卸裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、導(dǎo) 向系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng) 。如需要完整說明書和 設(shè)計(jì) 圖紙等 .請(qǐng)聯(lián)系 扣扣： 九七 一 九二 零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！ 該論文已經(jīng)通過答辯 工況分析是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)，本章在最后的部分對(duì)主要部件的液壓工況進(jìn)行比較詳盡的分析 。 特別在動(dòng)力頭 進(jìn) 退工況分析中，并給出最大鉆進(jìn)力的具體計(jì)算公式，對(duì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及液壓設(shè)計(jì)都有一定的指導(dǎo)意義 。 7．單向閥 1 1 1 1 2 達(dá) 2 2 2 3 3 圖 鉆機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖 該系統(tǒng)的工作原理：當(dāng)鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)條件具備，操作手操作鉆機(jī)的履帶行走手柄即換向閥 1 13 至左位驅(qū)動(dòng)履帶行走馬達(dá)使鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)，待進(jìn)場(chǎng)就位以后，扳動(dòng)手動(dòng)換向閥 14至右位，升起鉆臂調(diào)整角液壓缸至需要的人土角度 (通常為 ?? 16~8 )，調(diào)整完成后，把手動(dòng)換向閥 14 扳向中位，液壓鎖鎖緊該支路，然后定位并打下地錨樁。一根鉆桿鉆進(jìn)完成后扳動(dòng)比例電磁換向閥 16 至右位退 回動(dòng)力頭到原先位置，上第 2 根鉆桿，如此周而復(fù)始，完成整個(gè)打?qū)蚩椎倪^程。依次周而復(fù)始的完成整個(gè)鉆桿的拆卸。至 此完成了水平定向鉆機(jī)打?qū)蚩缀突乩瓟U(kuò)孔的全過程，也完成了整個(gè)鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的功能。 以下是根據(jù)各液壓回路對(duì)液壓元件進(jìn)行選擇。 對(duì)于動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)系統(tǒng)，將動(dòng)力頭當(dāng)做馬達(dá)來計(jì)算，可以得到回轉(zhuǎn)系統(tǒng)所需的輸入 畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 19 功率。 由式 ， 回轉(zhuǎn)系統(tǒng)最大輸入 功率 : WTP 401000209549 nm a x1 ?? ????? ? 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)上功率的定義，可以計(jì)算出動(dòng)力頭推拉系統(tǒng)所需的輸入功率： P=Fv () 動(dòng)力頭 最大推拉力 NF k450max? ，此時(shí)的推進(jìn)速度 v=，推拉系統(tǒng)總效率 ? =?？紤]到泥漿泵的 需要，發(fā)動(dòng)機(jī)選用重慶康明斯 NTA855C 型發(fā)動(dòng)機(jī)。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 20 3. 3 各液壓子系統(tǒng)設(shè)計(jì)及液壓元件選擇 3. 3. 1 動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及液壓元件選擇 動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)系統(tǒng)采用采用單泵 +雙馬達(dá) +減速機(jī)的驅(qū)動(dòng)形式。 為保證系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)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。當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，若不改變馬達(dá)排量，也可以通過提高系統(tǒng)供油壓力，增大液壓馬達(dá)輸出扭矩。 動(dòng)力頭的最大回轉(zhuǎn)扭矩為 maxT =20kN? m，最高回轉(zhuǎn)速度為 130r/min，顯然需要減速機(jī)，選用 SumerNR350 二級(jí)減速機(jī)，減速比為 .531ir ? ，額定輸出扭矩 8kN? m，傳動(dòng)效率為 r? =。 由上述計(jì)算可知，系統(tǒng)額定壓力為 40MPa，馬達(dá)最大輸出扭矩時(shí)的工作壓力取28MPa，排量為 ，最大輸出扭矩為 ? m，最高轉(zhuǎn)速為 4100 r/min。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 21 表 力士樂 A6VM80 液壓馬達(dá)技術(shù)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(zhuǎn)速 (r/min) 最 大 扭矩 (N? m) 重量 (kg) 80 40 45 312 6150 509 34 (2)液壓泵 由于斜軸式軸向柱塞泵不能通軸驅(qū)動(dòng)，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。為保證液壓系統(tǒng)的效率不至于過低，液壓馬達(dá)的排量比不應(yīng)小于 。為保證作業(yè)效率，參照其它同種規(guī)格水平定向鉆機(jī)的技術(shù)參數(shù)，動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)速度不應(yīng)低于 40r/min，折合到馬達(dá)輸出軸上的轉(zhuǎn)速為 minn =1260r/min，此時(shí)馬達(dá)在大排量下工作。由計(jì)算得到的 1Q 、 2Q 可以看出，系統(tǒng)的流量變化不大。發(fā)動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為 2100 r/min，由此計(jì)算出泵的排量為 115mL。 表 力士樂 A4VGl25 斜盤式軸向柱塞泵技術(shù)參數(shù) 排量 /mL 額定壓力 (Mpa) 最大壓力 (Mpa) 最高轉(zhuǎn)速 (r/min) 最 大 流量 (L/min) 最大扭矩 (N? m) 變量泵 輔助泵 125 40 45 2850 356 795 畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 22 3. 3. 2 動(dòng)力頭 推拉系統(tǒng)設(shè)計(jì) 及液壓元件選擇 動(dòng)力頭推拉系統(tǒng)采用單泵 +雙馬達(dá) +減速機(jī) +鏈傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)形式。動(dòng)力頭推拉系統(tǒng)和動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以切換油路分別驅(qū)動(dòng)左、右履帶行 走，為保持同步，推拉液壓泵與回轉(zhuǎn)液壓泵應(yīng)保持 一致，選擇力士樂 A4VGl25 斜盤 式軸向柱塞泵。 選用 SumerNR350 三級(jí)減速機(jī)，減速比 .5106ip ? ，額定輸出扭矩 ? m，驅(qū)動(dòng) 半徑為 r=。 動(dòng)力頭推進(jìn)力的計(jì)算公式： cipmgmcipm irr/i2 ?????? VPTF ?? （ ） 式中， mT —— 單馬達(dá)輸出扭矩； i?—— 減速機(jī)的效率，取 ； c? —— 鏈傳動(dòng)的機(jī)械效率，取 。 由式 ，馬達(dá)的排量 : LFV . 1 0 6 0 0 04 5 r cimmpg ????? ????? ???? 由系統(tǒng)工作壓力和計(jì)算排量，選擇力士樂公司生產(chǎn)的 A6VM55 斜軸式柱塞馬達(dá) ,技畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 23 術(shù)參數(shù)如表 所示。在鉆進(jìn)時(shí)，泥漿用 量相對(duì)較少，泥漿泵調(diào)整為小流量 。操作者應(yīng)掌握合適的鉆進(jìn)或回?cái)U(kuò)速度，以保證有足夠的泥漿供給，形成良好的鉆孔。 泥漿用量的經(jīng)驗(yàn)公式： 42 10)13/( ??? KDQ () 式中， Q—— 泥漿用量，單位： L/m； D—— 回?cái)U(kuò)頭直徑，單位： m； K—— 漏失系數(shù)，通常在 2~5 之間，根據(jù)地質(zhì)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(yán)重的地質(zhì)取 4~5。 選擇雷克工程機(jī)械有限公司的 YWB450/320 型泥漿泵。可以選擇薩奧的 的齒輪泵。 3. 3. 4 其他液壓元件的選擇 畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 24 1） 溢流閥 由上述 3. 3. 1 計(jì)算可知，系統(tǒng) 最大工作 壓力為 40MPa，流量不小于 242L/min， 主油路上溢流閥 6 的壓力值即為 40MPa；另外，回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的最大工作壓力為 32MPa。 2）液壓缸 液壓缸基本參數(shù)有公稱壓力 p、缸筒內(nèi)徑（活塞直徑） D 和外徑 D1 、活塞桿直徑d、活塞行程、往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度比等，它們都有標(biāo)準(zhǔn)系列。 活塞桿直徑計(jì)算公式為： ?? 1d ??D () 表 速度比 ? 的選擇 壓力 MPa ? 10 ~20 ? 20 速度比 ? ~2 2 取 ? =2，可算得 d=。 外徑 .6m m5321 ??? ?DD 取 mm541 ?D 。所以油箱的容量 V=?10= 按 JB/T79381999規(guī)定容積取標(biāo)準(zhǔn)值 V=2020L。 4）濾油器 系統(tǒng)壓力可大于 32MPa，因此過濾精度要求小于 10 m? 。 5）油管及接頭 油管內(nèi)徑 d 和油管壁厚 ? 及外徑 D 分別按下面公式算出 )/(4 vqd ?? () ][2?? pd? () ?2??dD () 可算得內(nèi)徑 d=，壁厚 ? =，外徑 D 取 14mm。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 26 4. 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 液壓系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)是在某些估計(jì) 參數(shù)情況下進(jìn)行的，當(dāng)各回路形式、液壓元件及聯(lián)接管路等完全確定后，針對(duì)實(shí)際情況對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)性能分析。根據(jù)分析計(jì)算發(fā)現(xiàn)問題，對(duì)某些不合理的設(shè)計(jì)要進(jìn)行重新調(diào)整，或采取其他必要的措施。λ、ζ的具體值可參考液壓流體力學(xué)有關(guān)內(nèi)容。 對(duì)于泵到執(zhí)行元件間的壓力損失，如果計(jì)算出的Δ p 比選泵時(shí)估計(jì)的管路損失大得多時(shí)，應(yīng)該重新調(diào)整泵及其他有關(guān)元件的規(guī)格尺寸等參數(shù)。 4. 2 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計(jì)算 4. 2. 1 計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 27 液壓系統(tǒng)工作時(shí)，除執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)外載荷輸出有效功率外，其余功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量，使油溫升高。η Pi—— 各臺(tái)液壓泵的總效率； ti—— 第 i 臺(tái)泵工作時(shí)間 (s)。 ⑶溢流閥的功率損失 Ph3＝ pyqy （ ） 式中 py—— 溢流閥的調(diào)整壓力 (Pa)； qy—— 經(jīng)溢流閥流回油箱的流量 (m3/s)。 由以上各種損失構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)的功率損失，即液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 Phr＝ Phl＋ Ph2＋ Ph3＋ Ph4 （ ） 上式適用于回路比較簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)，對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，由于功率損失的環(huán)節(jié)太多 ，一一計(jì)算較麻煩，通常用下式計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 Phr＝ Pr— Pc （ ） 式中 Pr是液壓系統(tǒng)的總輸入功率， Pc是輸出的有效功率。 m、 rad/s、 s)； FWi、 si—— 液壓缸外載荷及驅(qū)動(dòng)此載荷的行程 (N、 m)。 Phc＝ (K1Al＋ K2A2)Δ T （ ） 式中 K1—— 油箱散熱系數(shù)，見表 ； K2—— 管路散熱系數(shù)，見表 ； Al、 A2—— 分別為油箱、管道的散熱面積 (m2)； T—— 油溫與環(huán)境溫度之差 (℃