FDP-15非开挖导向钻机主机体设计(有全套图纸）.doc

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目录

摘要 ………………………………………………………………………I
Abstract …………………………………………………………………II

第1章 绪论 ……………………………………………………………1
　　1.1 选题意义 ………………………………………………………1
　　1.2国内外概况 ………………………………………………………1
　　1.3设计特点…… ……………………………………………………1
第2章 FDP-15D钻机总体方案的确定 …………………………………5
　　2.1具体方案的确定 ………………………………………………3
2.2 技术特性 …………………………………………………………3
第3章 FDP-15D钻机结构方案的确定 …………………………………3
　　3.1主机部分 …………………………………………………………4
3.1.1 回转机构 …………………………………………………4
　　　　3.1.2 给进机构 …………………………………………………5
3.2 动力设备部分 ……………………………………………………6
　　 3.2.1 动力机 ……………………………………………………6
3.2.2 油泵 ………………………………………………………7
　　 3.2.3 油箱 ………………………………………………………7
　　3.3 操纵台部分 ……………………………………………………7
第4章 动力机的确定 ……………………………………………………8
　　4.1电动机功率的确定 ………………………………………………8
　　 4.1.1 油泵—马达回转机构 ……………………………………9
4.1.2 油泵—油缸给进机构……………………………………15
4.1.3 泥浆泵……………………………………………………16
4.2 柴油机的选择 ……………………………………………16
第5章 机械传动系统设计………………………………………………26
5.1 变速箱的设计…………………………………………………17
5.1.1 强度计算的依据…………………………………………17
5.1.2 齿轮强度的计算…………………………………………17
5.1.3 轴的设计………………………………………………23
5.2.4 滚动轴承的寿命计算………………………………………29
5.3 链条选择 32
第6章钻机液压系统的设计与计算 ………………………………………33
6.1 液压系统的确定…………………………………………………33
6.1.1 形式的选择…………………………………………………33
6.1.2 调速方案的选择……………………………………………34
6.1.3 换向回路的选择……………………………………………34
6.1.4 压力控制回路的选择………………………………………35
6.1.5 液压系统图的方案确定……………………………………35
6.2 液压元件的选择…………………………………………………36
6.2.1 油泵的选择…………………………………………………36
6.2.2 马达的选择…………………………………………………36
6.2.3 液压缸的选择………………………………………………37
6.2.4 阀类元件的选择……………………………………………37
6.2.5 辅助液压装置的选择………………………………………38
第7章 FDP-15D钻机的使用与维护 ……………………………………42
第8章 经济分析 …………………………………………………………44
第9章 结论 ………………………………………………………………45
致 谢 ………………………………………………………………………46
参考文献 ……………………………………………………………………47
附录 1 专题 工程机械液压系统常见故障分析及控制…………………49
附录 2 外文翻译 …………………………………………………………56
摘要
FDP－15D型非开挖导向钻机，是一种全液压动力头式导向钻机。该钻机主要用于非开挖地下管线的铺设工程。可在不开挖地面的情况下，穿越地表建筑物或地下设施等障碍（如公路、铁路、河流、建筑及地下埋设物等），铺设各类地下管线。广泛是用于通讯、电力、热力、煤气及自来水管线的非开挖铺设施工。
FDP－15D型非开挖导向钻机可分为动力站和主机体操纵台三部分。动力站主要提供高压液压油，而主机体就负责把液压油的能量转换为钻进的动力。主机体的设计重点在于动力头的设计。合理的设计主机体，可提高钻进的效率和钻机的使用寿命，灵活的结构可以减低钻机维护和维修的难度减低使用成本。

关键字：非开挖 导向钻机 主机体 动力头

Abstract
The FDP－15D type non-dig direction drilling machine, is a kind of whole hydraulic pres divided into non-dig-rigs and power stations mainframe hardware components. Provide high-pressure hydraulic oil major power Keyword:no-dig direction drilling Main engine part power prinipal

第一章 绪 论
1.1 选题意义
目前越来越多的大规模交通、铁道、电力、地铁、水利等建设活动过程中都需要水平定向钻探技术，即非开挖施工技术。该技术与开挖施工技术相比，具有不影响交通、不破坏环境、施工周期短、社会效益显著等优点。可广泛应用于穿越公路、铁道、建筑物、河流，以及在闹市区、古迹保护区、农作物和植被保护区等条件下进行的供水、煤气、电力、电讯、石油、天然气等管线的铺设，更新和修复。
1.2 国内外概况
1900年美国人采用顶管法成功地实现了非开挖铺设管线的技术突破。非开挖技术经历60年的发展，先后只发明了螺旋钻进法和冲击矛法技术。1970年美国加洲人率先使用“水平导向钻进法”穿过河流铺设第一条采用此技术的管道，成为创立“水平导向钻进法”的第一人。由于他经常到全美各地推广此技术。因此，“水平导向钻进法”成为非开挖施工所普遍采用的施工工艺。随着非开挖技术的不断成熟，人们又针对不同的管网情况，1980年发明了“胀管法”（爆管法），此技术逐步推行开来，特别是自来水行业运用较多。
国内现状：非开挖铺设更换管道技术以其独特的优越性，已被人们逐步接受，特别是在大中城市，商业繁华地区普遍采用此项技术，我国香港特别行政区已运用很久。但内地还处在起步阶段
1.3 设计特点
所谓定向钻探，就是在钻探和钻井施工中，利用土层造斜规律，采用人效低耗、安全、舒适，适应各种恶劣工作条件，可以满足水电施工的特殊要求。本钻机就是全液压钻机。利用国内外先进技术和成功经验，结合我国国情和钻机的具体使用要求。力求简单和适用，尽可能的利用最少的元件来实现钻机所具备的各种动作。降低故障发生概率，提高能量利用率和钻机的可靠性，降低工人劳动强度。为适应坑道钻探工作，本钻机可采用分马达或电动机驱动；原动机、油泵和油箱集装在一起，形成一个活动的液压泵站，便于移动；小操作台可按需要固定在钻机的不同位置，以适应在坑道内钻孔的需要，同时也便于观察钻机的工作情况。这样，能够降低故障发生率，提高能量利用率和钻机的可靠性，降低工人劳动强度。但也有不足之处，由于采用液压系统要求技术水平相对高些。
随着我国公路建设的高速发展，公路通车里程的快速增加，道路机械化养护已越来越受到重视。但目前，这方面的成型产品仍是空白，进口产品的价格昂贵，维护不便。水平定向钻机的研制成功恰好填充了这项空白，具有广阔的市场前景。

第 9章 结 论
时间如水，毕业设计的完成代表四年的大学生活即将结束。也是对我四年学业的综合检验。本次设计我设计的是300米水平定向全液压动力头式钻机FDP-15D。
FDP-15D水平定向钻机是一种小型液压钻机，其结构简单，易于制造加工且操作简便。与目前的同类钻机相比，该钻机具有施工周期短、综合施工成本低、社会效益显著等优点。随着水平定向钻探技术的发展，该钻机具有良好的发展前景。
本钻机的给进机构是油缸—链条给进机构，主要突出优点在于给进速度和给进行程上都增加了一倍，是一般钻机所不具有的，同时结构上比较简单，加工也较比方便，制造成本相应降低。另外，为适应道路钻探作业，该钻机采用柴油机驱动；原动机、油泵、油箱集装在一起，形成一个活动的液压泵站，便于移动；钻机配备进口价值10万元的钻头探测设备，可以完美控制钻进轨迹。
在近三个月的设计过程中，我了解了一些钻机的内容以及其它有关的内容的知识。为了使自己能够完成任务，我严格要求自己，使自己的设计按照国家的标准进行制图,并且从中学到很多的知识。整个设计是在边绘制边计算的过程中完成的。我也发现仅仅书本上的知识在实际设计应用中是远远不够的，只有通过长期的实践经验才能设计出满意的产品。

致谢
四年的大学生活即将结束，在这四年里我学会了不少的东西，无论在学习上、生活中、思想上都有很大的转变，从一开始带着父母的殷切希望，怀着充实自我，掌握一技之长，为以后找工作，实现自己的人生价值的目标作努力，到最后找工作进一步接触社会，学到一些从理论上学不到东西，增加了许多经验，这一切的成果都离不开众多可敬师长谆谆教导、不厌其烦的耐心讲解传授，以及许多同学、朋友的坦诚相见]砥励共勉；加上自己对本专业有一定的兴趣，特别是在毕业设计期间，大家更是同心努力希望自己把设计搞好，因为这是四年大学生活最后的收尾工作，它是我们平时对我们所学的课程理解，接受能力，熟知程度，以及记忆能力的一个体现，在这四年中，从基础课到专业课四五十门，但这都是零散的，成块吸收。而最终的毕业设计就是把这些零散、成块的知识有条理、系统化，综合运用。达到检验所学程度的目的，既是对综合运用知识的能力的培养，又是为将来走上工作岗位的做的一次实战模拟。
FDP-15D水平定向钻机对我来说是陌生的，因为平时接触这方面的知识很少。在整个设计过程中，我的导师陈少云老师给了我极大的帮助，有了他的严格要求和耐心的知道我才能完成这次设计。在毕业设计中，我学会了如何运用所学的知识，应用到设计中去，不是单一的设计一件东西，要灵活运用，举一反三，能运用到别地设计中去，不过，在设计上还有很多缺陷，需要进一步完善，希望各位领导和老师提出意见，批评指正，使以后不在犯同样的错误，不断成熟，进步。
经过了近3个月得时间,我的毕业设计终于告于段落,在整个设计过程中我尊敬的老师们和我的同学给予了我很大的帮助，在此我深表感谢。我再次感谢的我的指导老师陈少云老师，陈老师在我的整个设计过程中都给予了我很大的支持和帮助，在此,我对陈老师衷心的说一声谢谢.我还要感谢院里和系里的领导，因为是他们为我提供了这次机会。

谢谢!

参考文献
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