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    钻削动力头钻机主要技术性能参数的确定
    发布时间:2018-06-15   点击次数:594
    钻削动力头作为钻机的重要部件,其主要功能是将回转所需的转矩和转速传给钻具,实现孔底钻头连续破碎岩石和延伸钻孔深度,其结构和性能必须满足钻进工艺的下列要求:
    1)钻削动力头的转速和转矩应满足钻进工艺的需要。由于钻进过程中,钻头所需的转速和转矩是根据所钻岩层的性质、钻头直径、钻进方法的规程而变化的。所以,要求动力头的转速和转矩是可调的,而且调节的范围应与钻机所采用的钻进工艺相适应。
    2)钻削动力头应具备反转速度,以满足处理事故及特殊辅助工作的需要。
    3)钻削动力头传动齿轮及轴承在钻进过程中,应具有良好的润滑。
    4)钻削动力头主轴的通孔直径应通过钻机配套钻杆,适应动力头前后均可装、卸钻杆的要求。
    5)钻削动力头应回转平稳,振动小,噪声小。
    6)卡盘夹持钻杆应牢固可靠,卡瓦和钻杆磨损后,夹紧力可调整补偿。
    2、钻削动力头总体方案设计
    2.1钻削动力头钻机主要技术性能参数的确定
    根据钻孔抽放工艺要求,经过计算并与国内外同类钻机性能参数做优化比较,确定钻机的主要技术性能参数如下:
    其中最大输出转矩6000N·m和输出转速40——210 r/min作为动力头设计的主参数。
    2.2动力头设计方案
    根据以上动力头设计的要求,在动力头总体设计方案中,动力源采用斜轴式轴向柱塞变量马达(手动控制变量),实现钻具输出转速在40——210r/min内无级变速;主轴为中空轴,钻杆可以从中空轴通过,装卸方便;卡盘采用组合式液压卡盘结构,卡瓦动作灵活,夹持钻杆牢固可靠,卡瓦和钻杆磨损后,夹紧力可调整补偿。
    3、钻削动力头的结构设计
    3.1液压系统马达和泵的选型
    液压系统采用双泵系统,大泵油路供给钻具旋转、快速进退;小泵油路供给钻机推进,以及完成卡盘、夹持器、调高等辅助动作。根据钻机转速和转矩的要求,通过计算,大泵选用A7V-117型斜轴式轴向柱塞变量泵(手动控制变量),排量0——117mL/r;小泵选用A2F-12斜轴式轴向柱塞定量泵,排量11.6mL/r;马达选用A6V-160型斜轴式轴向柱塞变量马达,排量46——160mL/r。根据泵站电动机输出转速1480 r/min,计算出大泵流量为150.442 L/min,马达输出的最高转速3106r/min,最大转矩519N·m(工作压差24MPa,机械效率0.85)。
    3.2钻削动力头传动系统设计
    传动系统的设计是动力头设计的关键,直接关系到动力头的性能和外形尺寸。根据马达输出的转矩和转速,计算出动力头传动比为13.333,考虑到传动效率等因素,确定传动比为14:1。为了达到14:l的传动比,传动系统有多种传动方案可供选用,例如:一级内齿轮传动和一级外齿轮传动、三级外齿轮传动、行星减速器和一级外齿轮传动等。煤矿坑道钻机在动力头设计时,不仅要达到设计性能参数的要求,还应尽量做到体积小和质量轻,便于井下搬运。考虑到行星减速器具有结构紧凑、传动比大,能简化传动系统的特点,经过多次优化设计,传动系统最终采用马达-行星减速器-斜齿轮传动-主轴的传动方案。
    结构设计中将行星减速器作为一个独立的部件,这样不仅便于行星轮系的润滑,又方便井下行星减速器的维修或更换。行星减速器用内六角螺钉连接在动力头箱体后端的行星减速器安装板上,通过行星减速器安装板的过渡,避免了行星减速器与主轴后端圆锥轴承之间的干涉,可尽量缩小小齿轮轴与主轴之间的中心距,从而减小了动力头箱体的体积和质量。  上一篇 在线检测数控加工中心对刀误差的预防措施 下一篇 数控机床根据检测条件确定检测路径

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