買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 25 噸水平定向鉆機(jī)推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要： 水平定向鉆機(jī)是 一種 用于非開挖施工技術(shù)的施工機(jī)械 ， 主要用于 鋪設(shè)多種地下公用設(shè)施 (跨越道路鋪設(shè)下水道 、 地下電纜和煤氣管道 、 跨越建筑物鋪設(shè)管道等 )。 本論文介紹了水平 定向鉆機(jī)的特點(diǎn)，穿越施工工藝介紹，目前國內(nèi)外水平定向鉆發(fā)展情況 等方面。主要進(jìn)行了鉆機(jī)的推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括傳動方式的選擇，鏈條與軸的設(shè)計(jì)，還有液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也包括了一些重要零件如螺栓和鍵的強(qiáng)度校核和設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 水平定向鉆 ;板式鏈 ;槽輪 ;滾子鏈 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 5 is a of of a of of of in of so of of a a a of as 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 25噸水平定向鉆機(jī)推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 250450連鑄連軋機(jī)（軋機(jī)部分）液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 向） 安裝支架的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 背負(fù)式小型機(jī)動除草機(jī)設(shè)計(jì) 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的小車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 側(cè)邊傳動式深松旋耕機(jī)的設(shè)計(jì) 茶籽含 油量高光譜檢測技術(shù)研究 柴油機(jī)活塞的加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 車床撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 車載機(jī)頂盒硬盤固定架優(yōu)化和散熱分析 搭扣沖壓模具設(shè)計(jì) 帶機(jī)架的立式擺線針輪減速機(jī)的設(shè)計(jì) 帶式輸送機(jī)自動張緊裝置 單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表的設(shè)計(jì) 低壓電動機(jī)軟啟動器的設(shè)計(jì) 電極片多工位級進(jìn)模設(shè)計(jì) 蝶形螺母注塑模設(shè)計(jì) 多 功 能 鉆 機(jī) 的 鉆 架 設(shè) 計(jì) 仿形刨床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 封箱機(jī)設(shè)計(jì) 蓋帽墊片的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 缸體氣缸孔鏜削動力頭設(shè)計(jì) 缸體曲軸孔與凸輪軸鏜削動力頭的設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 鋼筋調(diào)直機(jī)的設(shè)計(jì) 高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì) 刮板 式脫殼機(jī)設(shè)計(jì) 軌道式小型液壓升降機(jī)機(jī)架和小車設(shè)計(jì) 紅薯丁切制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 紅薯?xiàng)l切制機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 高壓瓶蓋注塑模具設(shè)計(jì) 戶用型太陽能水泵的設(shè)計(jì) 機(jī)床手柄注塑模設(shè)計(jì) 基于 基于 基于 基于 基于 基于 基于 基于 基于單片機(jī)的電子秤的設(shè)計(jì) 基于單片 機(jī)的電子密碼鎖設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的非接觸式紅外測溫儀設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的智力競賽搶答器設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的自動照明節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)控制的 化設(shè)計(jì) 基于浮子流量計(jì)單片機(jī)流量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 矩形柱座雙面倒角專用機(jī)床設(shè)計(jì) 矩形柱座雙面銑專用機(jī)床設(shè)計(jì) 礦用固定式帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì) 辣椒切碎機(jī)的設(shè)計(jì) 離心式茶葉雨水葉脫水機(jī)設(shè)計(jì) 犁刀變速齒輪箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 立式離心式剝殼機(jī)設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 立式推桿減速機(jī)的設(shè)計(jì) 連桿端孔軸線平行度自動檢測儀的設(shè)計(jì) 連桿端面平行度自動檢測儀的設(shè)計(jì) 龍門動模式鋼板模壓機(jī)設(shè)計(jì) 漏斗式熱 風(fēng)干燥機(jī)的設(shè)計(jì) 螺旋式榨油機(jī)設(shè)計(jì) 密封墊罩的冷沖壓模具設(shè)計(jì) 棉花裸苗移栽機(jī)取苗機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真 棉花裸苗移栽機(jī)送苗機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真 棉花裸苗移栽機(jī)移栽機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真 滅火器外殼注塑模設(shè)計(jì) 農(nóng)用鋪膜機(jī)設(shè)計(jì) 平衡臂機(jī)械手設(shè)計(jì) 普通車床的數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 汽車變速箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 淺盒形件拉深工藝及模具設(shè)計(jì) 曲軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 曲軸軸頸圓度自動檢測儀的設(shè)計(jì) 曲軸軸線同軸度自動檢測儀的設(shè)計(jì) 山茶采摘平臺升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 山區(qū)履帶式噴霧機(jī)總體方案 山楂采摘平臺行走控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 上前蓋注塑模設(shè)計(jì) 上下樓梯搬運(yùn)器設(shè)計(jì) 與仿真 生物質(zhì)秸稈切碎機(jī)設(shè)計(jì) 手持式激光測距儀的設(shè)計(jì) 手動機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 手機(jī)外殼注塑模設(shè)計(jì) 手推式草坪修剪機(jī)設(shè)計(jì)與仿真 手推式割草機(jī)設(shè)計(jì) 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 雙活塞漿體泵液力缸設(shè)計(jì) 水稻育秧播種流水線控制系統(tǒng) 水力切割除草試驗(yàn)臺設(shè)計(jì) 太陽能路燈的設(shè)計(jì) 太陽能逆變設(shè)計(jì) 太陽能蓄電池充放電器控制的設(shè)計(jì) 太陽能最大功率跟蹤系統(tǒng)的研究 筒形件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 土豆清洗機(jī)的設(shè)計(jì) 拖拉機(jī)液壓提升實(shí)驗(yàn)臺設(shè)計(jì) 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 萬能材料試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì) 微機(jī)控制硫化機(jī)卸胎裝置設(shè)計(jì) 臥式離心式剝殼機(jī)設(shè)計(jì) 臥式推桿減 速機(jī)的設(shè)計(jì) 洗地吸干機(jī)設(shè)計(jì) 小型便捷式除雪機(jī)的設(shè)計(jì) 小型電動絞肉機(jī)的設(shè)計(jì) 小型雕刻機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小型掃雪機(jī)設(shè)計(jì) 小型載貨電動三輪車的設(shè)計(jì) 新型潛污泵的設(shè)計(jì) 壓蓋機(jī)設(shè)計(jì) 煙草基質(zhì)覆填鎮(zhèn)壓機(jī)設(shè)計(jì) 煙機(jī)分煙包裝機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 煙支分離裝置的設(shè)計(jì) 液壓控制的翻轉(zhuǎn)機(jī)械手的設(shè)計(jì) 液壓控制的移置機(jī)械手的設(shè)計(jì) 液壓驅(qū)動油菜淺耕直播機(jī)設(shè)計(jì) 液壓升降機(jī)的設(shè)計(jì) 液壓站設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 一種柴油機(jī)箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 一種花生摘果機(jī)設(shè)計(jì) 異型管接頭模具設(shè)計(jì) 易拉罐有償回收器設(shè)計(jì)與仿真 油杯的冷沖壓模具設(shè)計(jì) 圓錐滾筒式水稻種子清選機(jī)設(shè)計(jì) 軋機(jī) 鋼板厚度液壓自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 軋機(jī)液壓位置伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真 直流電機(jī)驅(qū)動的小車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 智能搬運(yùn)機(jī)器人設(shè)計(jì) 中噸位叉車的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 中心孔打孔機(jī)設(shè)計(jì) 軸流壓縮機(jī)增速箱設(shè)計(jì) 鑄型輸送機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 自動搬運(yùn)機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 自適應(yīng)平衡調(diào)整系統(tǒng)的研制 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 1 前言 隨著非開挖施工技術(shù)的推廣應(yīng)用，強(qiáng)烈迫使非開挖設(shè)備在整個工程機(jī)械設(shè)備中從無到有，所占比例愈來愈大。近 年來，我國對非開挖施工技術(shù)非常重視，國內(nèi) 研究 水平定向鉆機(jī) 的研制組正在不斷的努力?；谌缃竦内厔?，故本人以此題材作為畢業(yè)論文的研究 對象 ，對 25噸水平定線鉆機(jī)推進(jìn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)及其 自動化 專業(yè)中 的一個十分重要的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，是對機(jī)械方面的知識一次全面檢查鞏固和提高。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及到的 知識面有：水平定向鉆穿越施工工藝介紹，軸的設(shè)計(jì)，推進(jìn)油缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，鍵和螺栓設(shè)計(jì)與分析等。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì) ，使 我對 機(jī)械 設(shè)計(jì)有了更多的了解 ， 包括設(shè)計(jì)的思路和方法 2 水平定向鉆機(jī)概述 水平定向鉆機(jī) 的研究背景與 意義 水平定向鉆機(jī)是 用于非開挖施工技術(shù)的一種施工機(jī)械 ， 主要用于 鋪設(shè)多種地下公用設(shè)施 (管道 、電纜等 )的一種施工機(jī)械，它廣泛應(yīng)用于供水、電力、電訊、天然氣、煤氣、石油等管線鋪設(shè)施工中。 由于采用非開挖技術(shù)，在施工時不會影響施工地段的交通，同時也大大減小施工帶來的噪音，既不破壞市容又提高了施工作業(yè)的環(huán)境，其優(yōu)越的技術(shù)性能和廣闊的市場前景得到了世界各國的極大重視。美國 、 德國和英國等國家投入了巨大的人力物力開展研究開發(fā)，并取得了重大突破。 目前其發(fā)展趨勢正朝著大型化和微型化、適應(yīng)硬巖作業(yè)、自備式錨固系統(tǒng)、鉆桿自動堆放與提取、超深度導(dǎo)向監(jiān)控、應(yīng)用范圍廣等特征發(fā)展。近幾年水平定向鉆穿越技術(shù)在世界各國及各個行業(yè)得 到了廣泛的應(yīng)用，在環(huán)保和市政管網(wǎng)改擴(kuò)建項(xiàng)目及大型管道穿越江河工程項(xiàng)目上更顯出了其獨(dú)特的優(yōu)勢，其工作過程是通過計(jì)算機(jī)控制進(jìn)行導(dǎo)向和探測把產(chǎn)品管線回拖到擴(kuò)大了的導(dǎo)向孔中，完成管線穿越的施工過程。 水平定向鉆進(jìn)技術(shù)是將石油工業(yè)的定向鉆進(jìn)技術(shù)和傳統(tǒng)的管線施工方法結(jié)合在一起的一項(xiàng)施工新技術(shù)，它具有施工速度快、精度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于供水、煤氣、電力、電訊、天然氣、石油等管線鋪設(shè)施工工程中。水平定向鉆進(jìn)設(shè)備，在一到二十年里也獲得了飛速發(fā)展，成為發(fā)達(dá)國家中新興的產(chǎn)業(yè)。應(yīng)用前景廣闊，因此對水平定向鉆的研究意義十分重要 。 國內(nèi)外水平定向鉆機(jī) 的 發(fā)展 特點(diǎn) 我國水平定向鉆進(jìn)鋪管領(lǐng)域 有一下幾大 特點(diǎn) ： （ 1） 仍維持高速發(fā)展的勢 頭。 2008非開挖管線施工的產(chǎn)值和鉆機(jī)的年增長率均達(dá)到 47，雖不及 2007的 100和 2006的 53，但由于基數(shù)較大，其增加的絕對值 (12億元和 200臺 )仍高于 2006和買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 2007。如此高的增長率仍遙遙領(lǐng)先于世界其它國家。 （ 2） 進(jìn)口鉆機(jī)繼續(xù)減少，國產(chǎn)大中型鉆機(jī)增長迅速 。 2008進(jìn)口鉆機(jī)無論從絕對數(shù)量還是從所占的比例來看繼續(xù)減少， 2008進(jìn)口鉆機(jī) 37臺，比 2007 的 47 臺減少了 21；進(jìn)口鉆 機(jī)所占中國市場的份額已從 2004 年的 10減少到 5。這和國產(chǎn)鉆機(jī)質(zhì)量的提高和國產(chǎn)大、中型鉆機(jī)數(shù)量的增加，特別是中型鉆機(jī)的增加有直接的關(guān)系。 2005年我國自己生產(chǎn)的大中型鉆機(jī)已達(dá) 292臺，而 2004年還不足 100臺。但在回拖力 200 （ 3） 完成多項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)條件下的施工項(xiàng)目 。 這些條件包括大口徑、長距離施工；復(fù)雜的地層和苛刻地面條件。這些都不僅要求有足夠能力的鉆進(jìn)設(shè)備、控向儀器等硬件設(shè)備，而且要求大批技術(shù)熟練、經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員 。 1 國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品的發(fā)展特點(diǎn) 國內(nèi)有徐工 的 列水平定向鉆機(jī)， 電液一體化 力頭閉式回路節(jié)能、防觸電報(bào)警等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。 在鉆桿自動裝卸鉆桿 、 自動錨固 、 自動潤滑 、 自動鉆進(jìn)和回拖 、 觸電保護(hù)等方面具有創(chuàng)新點(diǎn)，主要技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)。 目前國內(nèi)技術(shù)最先進(jìn)，自動化程度最高的鉆機(jī)有 中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所、連云港黃海機(jī)械廠、北京土行孫非挖技術(shù)有限公司生產(chǎn)的 向鉆 ， 中聯(lián) 重科、深圳鉆通公司生產(chǎn)的 國內(nèi)鉆機(jī)中目前以徐工的 系列產(chǎn)品 在 國內(nèi)首次采用了電液比例控制技術(shù)、機(jī)電液一體化 力頭閉式回路節(jié)能、防觸電報(bào)警等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。 2 國外的 司是世界上生產(chǎn)非開挖定向鉆機(jī)較領(lǐng)先的公司，具有先進(jìn)的控制技術(shù)和良好的通訊設(shè)備，技術(shù)性能先進(jìn) 、 操作性能良好，目前生產(chǎn)的系列產(chǎn)品有 廣普型鉆機(jī) 鉆孔資料處理系統(tǒng)，可進(jìn)行鉆孔軌跡設(shè)計(jì)，進(jìn)行相關(guān)鉆孔數(shù)據(jù)的記錄。其中 司 定向鉆是其在我國銷售的主導(dǎo)產(chǎn)品。 水平定向鉆機(jī)從迷你型鉆機(jī)到大型鉆機(jī)有多種型號。美國凱斯公司是發(fā)展水平定向鉆產(chǎn)業(yè)較晚的公司，產(chǎn)品有凱斯 6010、 凱斯 6030等型號的新型定向鉆，但生產(chǎn)的產(chǎn)品性買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 能先進(jìn)，尤其是在 動更換鉆桿等方面有 其獨(dú)特的先進(jìn)性和優(yōu)越性 ，其中凱斯 6030型定向鉆是其在我國銷售的主導(dǎo)產(chǎn)品。 此外，還有德國的 國的 司，瑞士的 拿大的 目前 國外水平定向鉆機(jī)的 產(chǎn)品大都具有以下幾個技術(shù) 特點(diǎn)： 主軸驅(qū)動齒輪箱采用高強(qiáng)度鋼體結(jié)構(gòu)，傳動扭矩大，性能可靠；全自動的鉆桿裝卸存取裝置；大流量的泥漿供應(yīng)系統(tǒng)和流量自動控制裝置；先進(jìn)的液壓負(fù)載反饋，多種電氣邏輯控制系統(tǒng)；高質(zhì)量的 電路系統(tǒng)確保長 時間地工作可靠性；高強(qiáng)度整體式鉆桿以及鉆進(jìn)和回拖鉆具；快速錨固位裝置；先進(jìn)的電子導(dǎo)向發(fā)射和接收裝置。 綜合國外水平定向鉆機(jī)的特點(diǎn)主要有： 1)中小型定向鉆機(jī)多采用橡膠履帶底盤，具有自行走功能，減小對人行道和草坪的損壞。 帶鉆桿自動裝卸裝置，可方便地裝卸鉆桿，減輕操作者的勞動強(qiáng)度，提高工作效率，大型鉆機(jī)帶隨車吊，便于吊裝鉆桿。 2)系列化程度高，從 200T，適合不同口徑和長度，各類地層的施工；具有多種硬巖施工方 法，如泥漿馬達(dá)、頂部沖擊、雙管鉆進(jìn)，能進(jìn)行軟、硬巖層的施工 ， 應(yīng)用范圍非常 廣 。 3)液壓系統(tǒng)采用電液 比例控制技術(shù)，或負(fù)荷傳感系統(tǒng)，液壓元件采用了國際先進(jìn)成熟的產(chǎn)品 。 4)應(yīng)用先進(jìn)的 要實(shí)現(xiàn)四個方面的自動控制功能：自動鉆進(jìn)，自動回拖、自動錨固，和行走時的無級變速控制和轉(zhuǎn)向控制，自動化程度高。 智能化和電氣化程度很高 。此外 應(yīng)用先進(jìn)的 得鉆機(jī)的控制性能更為完善 。 5)作業(yè)安全和舒適，具有駕駛室，具有無線 (或有線 )導(dǎo)向控制系統(tǒng)、地下電纜與管道探測技術(shù)、防觸電安全保護(hù)技術(shù)、遠(yuǎn)程控制緊急停機(jī)技術(shù)等安全措施，確 保機(jī)器和人員的安全。 6)先進(jìn)的鉆進(jìn)規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件 ， 如 件和美國十方公司的 件等，專為 平定向 鉆進(jìn) )施工而開發(fā) ，可根據(jù)施工要求和資料，模擬生成設(shè)計(jì)施工路線和報(bào)告。 強(qiáng)大的軟件功能支持使得鉆機(jī)的精度和可靠性得到很大提高。 國內(nèi)外同類技術(shù)及廠家比較表如表 1表 2下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 表 1 技術(shù)參數(shù) 溝神 威猛 廊坊 徐工 2440A 最大回拖 /進(jìn) 136/136 120/120 108/108 150/70 122/108 給力 (動力頭最 5423 3660 5451 6000 4500 大扭 矩 (主軸最大 三速 215 260 80 210 轉(zhuǎn)速 (r/自動裝卸鉆桿 有 有 有 無 有 最大鉆進(jìn)長度 (m)300 300 300 300 300 自動錨固 有 有 有 無 有 表 2 國內(nèi)外同類廠家比較表 業(yè) 主要產(chǎn)品 目前的規(guī)模 特 點(diǎn) 北京土行孫 已形成系列化、 拖式自行走式 公司 批量化，年產(chǎn)量已 達(dá) 160余臺 中聯(lián)重科 已批量生產(chǎn) 自行走，動力系與 主機(jī)兩單 元體，干濕兩用，全負(fù)荷敏感控 制，英國技術(shù)，回拖 力 1525噸 海瑞克 （德國） 回拖力 100600 噸 進(jìn)口數(shù)臺 成熟技術(shù)，底盤分模塊式、拖式、履帶式多種 凱斯（美國） 批量進(jìn)口 ， 電子控制，自動化程 年銷 量 30臺左右 度高，動力強(qiáng)勁，可 靠性高 批量進(jìn)口， 電子控制，自動化程 (美國 ) 年銷量 30臺左右 度最高，動力強(qiáng)勁， 可靠性高，鉆巖技術(shù)先 進(jìn)，注重人身保護(hù) 平定向鉆機(jī)系統(tǒng)簡 介： 各種規(guī)格的水平定向鉆機(jī)都是由鉆機(jī)系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、控向系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)、鉆 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 圖 1 鉆機(jī)示意圖 具及附助機(jī)具組成，它們的結(jié)構(gòu)及功能介紹如下： (1) 鉆 機(jī)系統(tǒng)：是穿越設(shè)備鉆進(jìn)作業(yè)及回拖作業(yè)的主體，它由鉆機(jī)主機(jī)、轉(zhuǎn)盤等組成，鉆機(jī)主機(jī)放置在鉆機(jī)架上，用以完成鉆進(jìn)作業(yè)和回拖作業(yè)。 (2) 動力系統(tǒng)：由液壓動力源和發(fā)電機(jī)組成動力源是為鉆機(jī)系統(tǒng)提供高壓液壓油作為鉆機(jī)的動力，發(fā)電機(jī)為配套的電氣設(shè)備及施工現(xiàn)場照明提供電力。 (3) 控向系統(tǒng)：控向系統(tǒng)是通過計(jì)算機(jī)監(jiān)測和控制鉆頭在地下的位置和其它參數(shù)，引導(dǎo)鉆頭正確鉆進(jìn)的方向性工具，由于有該系統(tǒng)的控制，鉆頭才能按設(shè)計(jì)曲線鉆進(jìn)，現(xiàn)經(jīng)常采用的有手提無線式和有線式兩種形式的控向系統(tǒng)。 (4) 泥漿系統(tǒng)：泥漿 系統(tǒng)由泥漿混合攪拌罐和泥漿泵及泥漿管路組成，為鉆機(jī)系統(tǒng)提供適合鉆進(jìn)工況的泥漿。 (5) 鉆具及輔助機(jī)具：是鉆機(jī)鉆進(jìn)中鉆孔和擴(kuò)孔時所使用的各種機(jī)具。鉆具主要有適合各種地質(zhì)的鉆桿，鉆頭、泥漿馬達(dá)、擴(kuò)孔器，切割刀等機(jī)具。輔助機(jī)具包括卡環(huán)、旋轉(zhuǎn)活接頭和各種管徑的拖拉頭。 水平定向鉆穿越施工工藝介紹 水平定向鉆穿越施工工藝 使用水平定向鉆機(jī)進(jìn)行管線穿越施工，一般分為二個階段：第一階段是按照設(shè)計(jì)曲線盡可能準(zhǔn)確的鉆一個導(dǎo)向孔；第二階段是將導(dǎo)向孔進(jìn)行擴(kuò)孔，并將產(chǎn)品管線沿著擴(kuò)大了的導(dǎo)向孔回拖到導(dǎo) 向孔中，完成管線穿越工作。 （ 1） 鉆導(dǎo)向孔 : 要根據(jù)穿越的地質(zhì)情況，選擇合適的鉆頭和導(dǎo)向板或地下泥漿馬達(dá)，開動泥漿泵對準(zhǔn)入土點(diǎn)進(jìn)行鉆進(jìn)，鉆頭在鉆機(jī)的推力作用下由鉆機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)（或使用泥漿馬達(dá)帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)）切削地層，不斷前進(jìn)，每鉆完一根鉆桿要測量一次鉆頭的實(shí)際位置 。 鉆機(jī)被安裝在入土點(diǎn)一側(cè)，從入土點(diǎn)開始，沿著設(shè)計(jì)好的線路，鉆一條從入土點(diǎn)到出土點(diǎn)的曲線，作為預(yù)擴(kuò)孔和回拖管線的引導(dǎo)曲線。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 （ 2） 預(yù)擴(kuò)孔和回拖產(chǎn)品管線：一般情況下，使用小型鉆機(jī)時，直經(jīng)大于 200 毫米時，就要進(jìn)行予擴(kuò)孔，使用大型鉆機(jī)時，當(dāng)產(chǎn)品管 線直徑大于 ，就需進(jìn)行預(yù)擴(kuò)孔，預(yù)擴(kuò)孔的直徑和次數(shù)，視具體的鉆機(jī)型號和地質(zhì)情況而定。 回拖產(chǎn)品管線時，先將擴(kuò)孔工具和管線連接好，然后，開始回拖作業(yè)，并由鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)后退，進(jìn)行擴(kuò)孔回拖，產(chǎn)品管線在回拖過程中是不旋轉(zhuǎn)的，由于擴(kuò)好的孔中充滿泥漿，所以產(chǎn)品管線在擴(kuò)好的孔中是處于懸浮狀態(tài)，管壁四周與孔洞之間由泥漿潤滑，這樣即減少了回拖阻力，又保護(hù)了管線防腐層，經(jīng)過鉆機(jī)多次預(yù)擴(kuò)孔，最終成孔直徑一般比管子直徑大 200以不會損傷防腐層。 在鉆導(dǎo)向孔階段，鉆出的孔往往小于回拖管線的直徑，為了 使鉆出的孔徑達(dá)到回拖管線直徑的 ，需要用擴(kuò)孔器從出土點(diǎn)開始向入土點(diǎn)將導(dǎo)向孔擴(kuò)大至要求的直徑。地下孔經(jīng)過預(yù)擴(kuò)孔，達(dá)到了回拖要求之后，將鉆桿、擴(kuò)孔器、回拖活節(jié)和被安裝管線依次連接好，從出土點(diǎn)開始，一邊擴(kuò)孔一邊將管線回拖至入土點(diǎn)為止。 水平定向鉆施工的特點(diǎn) （ 1） 定向鉆穿越施工具有不會阻礙交通，不會破壞綠地，植被，不會影響商店，醫(yī)院，學(xué)校和居民的正常生活和工作秩序，解決了傳統(tǒng)開挖施工對居民生活的干擾，對交通，環(huán)境，周邊建筑物基礎(chǔ)的破壞和不良影響。 （ 2） 現(xiàn)代化的穿越設(shè)備的穿 越精度高，易于調(diào)整敷設(shè)方向和埋深，管線弧形敷設(shè)距離長，完全可以滿足設(shè)計(jì)要求埋深，并且可以使管線繞過地下的障礙物。 （ 3） 城市管網(wǎng)埋深一般達(dá)到三米以下，穿越河流時，一般埋深在河床下 9 18米，所以采用水平定向鉆機(jī)穿越，對周圍環(huán)境沒有影響，不破壞地貌和環(huán)境，適應(yīng)環(huán)保的各項(xiàng)要求。 （ 4） 采用水平定向鉆機(jī)穿越施工時，沒有水上、水下作業(yè)，不影響江河通航，不損壞江河兩側(cè)堤壩及河床結(jié)構(gòu)，施工不受季節(jié)限制，具有施工周期短人員少、成功率高施工安全可靠等特點(diǎn)。 （ 5） 與其它施工方法比較，進(jìn)出場地速度快，施工 場地可以靈活調(diào)整，尤其在城市施工時可以充分顯示出其優(yōu)越性，并且施工占地少工程造價低，施工速度快。 （ 6） 大型河流穿越時，由于管線埋在地層以下 9 18層內(nèi)部的氧及其他腐蝕性物質(zhì)很少，所以起到自然防腐和保溫的功用，可以保證管線運(yùn)行時間更長。 水平定向鉆機(jī)在國內(nèi)的應(yīng)用 交通運(yùn)輸 我國交通運(yùn)輸業(yè)在 “ 九五 ” 期間投資力度比較大，其中公路建設(shè) 8110 億元，鐵路買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 建設(shè) 2500億元，高等級公路和高速鐵路建設(shè)任務(wù)繁重。高速鐵路建設(shè)也在緊鑼密鼓地進(jìn)行規(guī) 劃實(shí)施，如北京到上海的京滬高速鐵路已完成規(guī) 劃，總投資超過 1300 億元，擬采用高架形式，則可以想像其樁基工作量。水平定向鉆機(jī)因其施工速度快、成孔質(zhì)量高、環(huán)境污染小、操作靈活方便、安全及適用性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢，已成為發(fā)達(dá)國家鉆孔灌注樁施工主要成孔設(shè)備。在這一背景下，這些高等級公路建設(shè)及高速鐵路建設(shè)必將持續(xù)拉動市場對水平定向鉆機(jī)的需求。 水利水電建設(shè) 水利水電建設(shè)是我國 “ 十五 ” 期間投資的重點(diǎn)。重點(diǎn)是防洪、抗旱和綜合利用，對全國七大水系進(jìn)行綜合治理，對湖泊、渠道進(jìn)行清淤等。 由于我國蘊(yùn)藏著豐富的水電資源，為開發(fā)應(yīng)用這種清 潔的能源，國家現(xiàn)已 開始大量投資建設(shè)的各類電站，每年新增裝機(jī) 350 400萬 年土石方工程量 1 億立方米，混凝土量約 1000 萬立方米。水電建設(shè)相應(yīng)帶來系列的配套建設(shè)，如輸電線路等，這些工程為水平定向鉆機(jī)帶來了新的市場機(jī)會。 建筑業(yè) 建筑業(yè)已被列為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的四大支柱產(chǎn)業(yè)之一，而且施工 的機(jī)械化水平日益提高，已成為世界是建筑機(jī)械最大的市場，到 2010 年，建筑面積平均每年將達(dá)到 5 億多平方米。另外，奧運(yùn)工程、城市改造工程等都需要大量的樁基，建筑超高，基礎(chǔ)工程量越大，并且這些在城市施工的樁基工程，都有嚴(yán)格的環(huán) 保要求，對反循環(huán)鉆機(jī)的使用會有限制，更拉動了水平定向鉆機(jī)市場。 國內(nèi)市場及供方情況 目前國內(nèi)水平定向鉆機(jī)市場顯得紅火，產(chǎn)銷兩旺，進(jìn)口鉆機(jī)的勢頭依然強(qiáng)勁。 進(jìn)口鉆機(jī)借其高技術(shù)含量和高可靠性受到國內(nèi)一些大的基礎(chǔ)公司的信賴，進(jìn)口數(shù)量逐年增多。 國外鉆機(jī)技術(shù)先進(jìn)、可靠性高是其占領(lǐng)高端市場的法寶，而其規(guī)范的市場運(yùn)作和完整的產(chǎn)品系列也是其成功的有效的保證。國外的鉆機(jī)公司進(jìn)入中國市場后其規(guī)范的市場運(yùn)作使國內(nèi)的用戶感到踏實(shí)，有利于培養(yǎng)自己忠實(shí)的用戶群。 國產(chǎn)鉆 機(jī)以其適用和較低價位搶占了一定量的國內(nèi)用戶 。國產(chǎn)水平定向鉆機(jī)廠 經(jīng) 過幾年的發(fā)展，前期性毛病大大減少，又占有地利優(yōu)勢，維修方便，使國內(nèi)用戶群體不斷擴(kuò)大。 目前國內(nèi)水平定向鉆機(jī)生產(chǎn)廠家主要有：徐工 一 京經(jīng)緯巨力、山河智能、天津?qū)毝牍尽⑹仪f煤機(jī)公司、連云港黃海等。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 有人相比 于新加坡鉆機(jī)市場后認(rèn)為中國水平定向鉆機(jī)的合理保有量應(yīng)達(dá)到 2000 臺套，每年新增需求量為 100 150 臺套。有消息說某民營公司計(jì)劃一年生產(chǎn) 100 臺水平定向鉆機(jī) ，另有一與鐵路系統(tǒng)有關(guān)公司也準(zhǔn)備進(jìn)入這一機(jī)種的生產(chǎn)，計(jì)劃年產(chǎn) 50 臺。徐工集團(tuán)也把水平定向鉆機(jī) 調(diào) 整到實(shí)力強(qiáng)大的徐州工程機(jī)械制造廠進(jìn)行生產(chǎn)，年內(nèi)計(jì)劃可能達(dá)到 20臺。其它公司如北京經(jīng)緯巨力、山河智能、天津?qū)毝牍镜纫矔U(kuò)大生產(chǎn)，為市場提供更多機(jī)器。 3 水平定向鉆機(jī)進(jìn)給機(jī)構(gòu)傳動部分設(shè)計(jì) 傳動方式的選擇 在水平定向鉆機(jī)中，動力頭要求的行程為 3200 動距離較遠(yuǎn)。且要求鉆桿回拖力為 25噸。所以傳遞的力 的需要是 比較大 的 。 常用的 機(jī)械傳動有帶傳動、鏈傳動，齒輪、蝸桿傳動。其中鏈傳動有如下特點(diǎn)： 鏈傳動是一種具有中間繞性件的非共扼齒合傳動，它兼有齒輪傳動和帶傳動的一些特 點(diǎn)，傳動距離大，傳遞功率大，且能在溫度高，濕度大等惡劣環(huán)境下工作。 根據(jù)上面的分析，選擇鏈傳動的方式是合理的。 傳動方案的選擇 板式鏈與槽輪組合方案及板式鏈與槽輪選擇 盡管上面的分析確定了以鏈傳動的方式，但是到底通過怎樣的傳動裝置以及采用何種驅(qū)動呢？下面，進(jìn)行了兩種方案的設(shè)計(jì)和分析。下面的設(shè)計(jì)方案利用油缸進(jìn)給的方式。如下圖 ,圖 2所示。 采用液壓油缸進(jìn)給，因?yàn)槭且簤焊讓喌乃津?qū)動，所以 ， 四個滑輪都是槽輪，而不是有齒的鏈輪。 因?yàn)闆]有嚙合，鏈條直接在槽輪上拖動， 所以鏈條選擇板鏈。 板式鏈與槽輪選擇 （ 1） 板式鏈的選擇 采用的是板式鏈。板式鏈由鏈板用銷軸連接而成，可以有多種組合形式。它廣泛用于起重和牽引工況，有時又稱起重鏈或拉拽鏈。目前，我國板式鏈標(biāo)準(zhǔn)采用 6074標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了板式鏈的結(jié)構(gòu)形式、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法等，同時規(guī)定了端接頭及槽輪的型式、尺寸。對于板式鏈的選擇，主要是根據(jù)拉伸極限載荷來確定的。 因?yàn)殂@機(jī)的拽引力最大為 25 噸，即 250標(biāo)準(zhǔn)有 及 拉伸極限載荷為 347兩種 板鏈比較合理。但是考慮到數(shù)組合為 8 8，而 數(shù)組合為 6 6，結(jié)構(gòu)上更加緊湊，所以選擇了 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 圖 2 油缸推進(jìn) 2） 槽輪的結(jié)構(gòu)尺寸與材料選擇 根據(jù)我國板式鏈標(biāo)準(zhǔn) 6074同時規(guī)定了和板式鏈相配套的端接頭及槽輪的型式、尺寸。如下圖 ，圖 3所示 ： 圖 3 槽輪示意圖 標(biāo)準(zhǔn)， 距 P= P=5 (1) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 取 60緣間寬 65= 0 (2) 1h =緣直徑 D 1h + 2d = (3) 取 302 材料的選擇：板鏈和槽輪的摩擦較大，有一定沖擊載荷，工作環(huán)境較惡劣，容易造成槽輪表面磨損和點(diǎn)蝕等。所以槽輪要耐磨，耐熱，有一定的強(qiáng)度?？梢赃x擇經(jīng)過調(diào)制處理的 45鋼，或者 40滾子鏈和滾輪組合 方案及設(shè) 計(jì) 原理如下圖： 圖 4 馬達(dá)驅(qū)動 液壓驅(qū)動不同的是，此方案采用馬達(dá)直接驅(qū)動鏈輪，此時鏈條選用的是比較常用的滾子鏈來和鏈輪嚙合傳動。 用液壓馬達(dá)直接驅(qū)動滾輪，通過滾子鏈來傳遞 25噸的拽引力。下面將展開對滾子鏈和滾輪的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)滾子鏈傳動時原始數(shù)據(jù)為：傳動的功率 p=50速為n=320r/動比 i=1。 設(shè)計(jì)步驟： 1)鏈輪齒數(shù) i 小鏈輪齒數(shù) 數(shù)少，外廓尺寸小，但齒數(shù)過少， 運(yùn)動不均勻性加劇，動載荷和沖擊加大；鏈條進(jìn)入和退出嚙合時，鏈節(jié)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 間的相對轉(zhuǎn)角增大，鉸鏈的磨損加?。绘渹鬟f的圓周力增大，加速了鏈條和鏈輪的損壞。齒數(shù)過多，將增大傳動尺寸和質(zhì)量，鏈條磨損后節(jié)距的伸長容易發(fā)生跳齒和脫鏈，同樣會縮短鏈條的使用壽命。 齒數(shù)的選取原則：（ 1）鏈傳動速度高時，齒數(shù)多些；（ 2）為考慮磨損均勻，鏈輪齒數(shù)應(yīng)取與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)，并優(yōu)先選用以下數(shù)列： 17、 19、 21、 23、 25、 38、57、 76、 95、 114。 如下表 表 3 齒數(shù)優(yōu)先選用 to v(m/s) 38 8 25 齒數(shù) 17 21 25 35 鉆機(jī)鏈速設(shè)為 38m/s。 12m 17 （ 取整），且 1202 z 。 (4) 所以取 1Z =21 2)確定計(jì)算功率 算功率 ，并考慮到載荷性質(zhì)和原動機(jī)的種類而確定，即 (5) 表，取 的 050 (6) 3)初選中心距 a0 a 小，傳動結(jié)構(gòu)緊湊，但 a 太小，鏈條總長太短，單位時間里每一鏈節(jié)參與嚙合次數(shù)過多，加劇鏈的磨損和疲勞。 載好，但鏈條長，橫向振動大。一般 0,5030 m a （張緊或托板），中心距不可調(diào)時， 0 。 (7) 取 00 (8) 鏈節(jié)數(shù) 212210 p =96 (9) 4)節(jié)距和排數(shù)的確定 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 一定條件下，節(jié)距越大，鏈傳動承載能力越強(qiáng)，但節(jié)距越大，鏈傳動的多邊形效應(yīng)越嚴(yán)重，動載荷、沖擊、振動越嚴(yán)重。因?yàn)殂@機(jī)要求的拽引力較大， 傳遞的功率大；取小節(jié)距的多排鏈，確定為雙排鏈，此設(shè)計(jì)符合工作要求。 00 (10) 0排鏈所能傳遞的功率 數(shù) 設(shè)計(jì)時先定傳動的列數(shù) ，查 19( ZK z =00( =1) 求的0P=39上式計(jì)算得 由圖 9 28A 查表 9。 P=)驗(yàn)算鏈速 1160 1000n z 判斷是否與假設(shè)符。 V= 00060 (12) 與原假設(shè)相符。 6)確定實(shí)際中心距 2122212128224 3) a(14) =1667保證松邊有合適的垂度 若傳動中心距可調(diào)， 中心距不可調(diào)， 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 實(shí)際中心距 (15) 662 (16) 7)鏈輪轂孔最大直徑 當(dāng)確定了鏈條節(jié)距和小鏈輪齒數(shù)后，鏈輪的結(jié)構(gòu)和各部分尺寸已可定出（表），轂孔的最大直徑 不能滿足要求時，可采用特殊結(jié)構(gòu)的鏈輪（如鏈輪軸）或重新選擇鏈傳動參數(shù)（增大 p）。 查表得 算壓軸力 Q 17) 式中： N； 于水平傳動， 于垂直傳動 噸25=288 (18) 9)滾子鏈滾輪的結(jié)構(gòu) 鏈輪是鏈傳動的主要零件，鏈輪齒形已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。鏈輪設(shè)計(jì)主要是確定其結(jié)構(gòu)及尺寸，選擇材料和熱處理方法。 鏈輪的基本參數(shù)是配用鏈條的節(jié)距 p,套筒的最大外徑 1d ，排距z。鏈輪的主要尺寸及計(jì)算公式如下， 分度圓直徑 d= )/180 =80/21)= (19) 齒頂圓直徑 a x 1d=4 =329 (20) 1m a =1- =314 (21) 分度圓弦齒 高 1m a x a = 1 = (22) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 )(in a (23) =根圓直徑1f = (24) 齒側(cè)凸緣 02 c 內(nèi)鏈板高度 ,查表 2h = (25) c 50 (26) 鏈輪轂孔最大需用直徑 z 和節(jié)距 (27) 10)鏈輪材料 的選擇 對于不需要熱處理的片式鏈輪，可采用 6或 10、 20 鋼制造。一般硬度在 下，適于中速、中等功率、較大的鏈輪加工。要求熱處理的鏈輪一般選用 45鋼、 45鋼鍛造、 45鑄鋼或 4用于受力較大重要場合與高強(qiáng)度鏈條配套的主、從動鏈輪的加工。鑄鐵鏈輪主要應(yīng)用在精度要求不高或外形復(fù)雜的鏈輪，如環(huán)鏈輪等。 因?yàn)殂@機(jī)工作時，鏈輪鏈條受力較大，強(qiáng)度高，所以選擇常用的 45鋼為宜。如果強(qiáng)度要求更高，可以選擇合金鋼。 確定選擇方案 采用 板式鏈與槽輪組合 方案有如下 特點(diǎn)： 1. 液壓缸推進(jìn)比較平穩(wěn)，穩(wěn)定性好。 2. 動力頭的行程和速度是液壓缸活塞桿的兩倍。從而使得動力頭有足夠的行程。 3. 鏈條和槽輪沒有嚙合，鏈條選擇了板式鏈，板鏈通過槽輪來傳動。 采用滾子鏈和滾輪組合方案運(yùn)動不平穩(wěn)，沖擊大，噪音大。因此采用 板式鏈與 槽輪組合 方案 7 4 軸的設(shè)計(jì) 軸是組成機(jī)器的重要零件，主要用來支撐機(jī)器中做回轉(zhuǎn)運(yùn)動的零件（如帶輪，鏈輪、齒輪、渦輪等），以實(shí)現(xiàn)傳遞運(yùn)動和動力。 軸的分類 按照承受載荷的不同，軸可分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動軸三類。工作中既承受彎矩又承受扭矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸，這 類軸在各種機(jī)器中最為常見。只承受彎矩而不承受扭矩的軸稱為心軸，心軸又分為轉(zhuǎn)動心軸和固定心軸兩種。只承受扭矩而不承受彎矩的軸稱為傳動軸。 如下表，表 4所示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 圖 4 軸分類 類 結(jié)構(gòu)簡圖 受載情況 轉(zhuǎn)軸 同時承受彎矩和扭矩 心軸 只承受彎矩，不傳遞扭矩 傳動軸 主要承受扭矩只承很小彎矩 軸還可以按照軸線形狀的不同，分為曲軸和直軸兩大類。曲軸通過連桿可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動改變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動，或作相反的運(yùn)動變換。直軸根據(jù)外形的不同，可以分為光軸和階梯軸兩種。 軸的材料 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。由于碳鋼比合金鋼價廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其 耐磨性和提高抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，其中最常用的是 45號鋼，并通過正火或調(diào)質(zhì)處理保證其機(jī)械性能。 合金鋼比碳鋼具有更高的機(jī)械性能和更好的淬火性能。因此，在傳遞大動力，并要求減少尺寸與質(zhì)量，提高軸頸 的耐磨性，以及處于高溫或低溫條件下的軸，常采用合金鋼。必須指出， 在一般工作溫度下（低于 200，各種碳鋼和合金鋼的彈性模量均相差不多，因此在選擇鋼的種類和決定鋼的熱處理方法時，所根據(jù)的是強(qiáng)度與耐磨性，而不使軸的彎曲或扭轉(zhuǎn)剛度。 軸設(shè)計(jì)方法 設(shè)計(jì)軸 的基本可要求是結(jié)構(gòu)合理和具有足夠的強(qiáng)度，不同機(jī)械對軸的工作有不同的要求。對于