车载钻机液压卸扣机的设计与研究

发布时间：2017-10-17 14:13

  本文关键词：车载钻机液压卸扣机的设计与研究

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【摘要】：煤层气车载钻机是煤层气开采与矿山救援钻孔施工的重要设备,现有车载钻机液压卸扣机整机重量大,搬运不便,卸扣钳调整过程繁琐,无法进行钻杆上部丝扣的卸扣。本文针对这一问题,进行车载钻机液压卸扣机的设计与研究,完成的主要工作如下:(1)以现有液压卸扣机为基础,确定了适用于60t煤层气车载钻机的液压卸扣机总体方案,该卸扣机由液压系统、钻杆液压卸器与钻头液压卸扣器三个部分组成。(2)设计了煤层气车载钻机钻头液压卸扣器。利用solidedge软件建立了的三维实体模型,之后将夹紧钳体、卸扣钳体、卡瓦导入有限元分析软件进行强度分析并优化其结构。(3)完成了煤层气车载钻机钻杆液压卸扣器的设计。利用solidedge软件建立了其三维实体模型,并对其夹紧钳体与卸扣钳体做有限元分析,针对有限元分析结果进行了结构优化。(4)完成了卸扣机液压系统的设计。在原有液压系统的基础上增加了梭阀,液控单向阀等,在能够满足卸扣钳对中调整机构随动要求的前提下,确保增强夹紧油缸的保压能力。为钻头液压卸扣器设计了两套夹紧钳保压方案并在试验阶段对保压方案优劣进行对比分析,给出了各自的使用范围。(5)对液压卸扣机样机进行型式试验,试验项目包括液压卸扣机的卸扣扭矩测试,夹持钻具的尺寸范围测试,两套夹紧油缸保压方案的对比。
【关键词】：煤层气车载钻机 液压卸扣机 有限元分析 液压系统设计
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE922;TD774
【目录】：

• 摘要2-3
• abstract3-6
• 1 绪论6-17
• 1.1 研究背景及意义6-9
• 1.2 车载钻机液压卸扣机国内外研究现状9-15
• 1.2.1 车载钻机国内外研究现状9-10
• 1.2.2 液压卸扣机国内外研究现状10-15
• 1.3 研究内容及技术路线15-16
• 1.3.1 研究内容15-16
• 1.3.2 技术路线16
• 1.4 本章小结16-17
• 2 车载钻机液压卸扣机总体方案17-22
• 2.1 钻头液压卸扣器设计18
• 2.2 钻杆液压卸扣器总体结构设计18-20
• 2.3 液压泵站结构设计20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 3 车载钻机钻头液压卸扣器设计22-40
• 3.1 夹紧钳结构设计22-30
• 3.1.1 夹紧油缸参数计算23-24
• 3.1.2 销轴与调节螺栓尺寸计算24-26
• 3.1.3 夹紧钳体有限元分析与优化26-30
• 3.2 卸扣钳体方案设计30-35
• 3.2.1 液压油缸尺寸计算31-32
• 3.2.2 销轴与调节螺栓尺寸计算32
• 3.2.3 卸扣钳体有限元分析与优化32-35
• 3.3 夹紧卡瓦齿形设计35-39
• 3.3.1 卡瓦齿形参数35-36
• 3.3.2 夹紧卡瓦齿有限元分析与优化36-39
• 3.4 本章小结39-40
• 4 车载钻机钻杆液压卸扣器设计40-50
• 4.1 夹紧钳结构设计40-46
• 4.1.1 夹紧油缸尺寸计算41-42
• 4.1.2 卸扣油缸尺寸计算42-43
• 4.1.3 销轴与调节螺栓尺寸计算43-44
• 4.1.4 夹紧钳体有限元分析与优化44-46
• 4.2 卸扣钳体结构设计46-49
• 4.2.1 液压缸尺寸确定47
• 4.2.2 销轴与调节螺栓尺寸计算47
• 4.2.3 卸扣钳体有限元分析与优化47-49
• 4.3 本章小结49-50
• 5 液压卸扣机液压系统设计50-58
• 5.1 液压卸扣机液压系统工作压力50
• 5.2 液压卸扣机液压系统原理设计50-54
• 5.2.1 钻头液压卸扣器液压系统原理50-52
• 5.2.2 钻杆液压卸扣器液压原理图52
• 5.2.3 液压卸扣机液压系统原理图52-54
• 5.3 液压泵站的设计计算54-57
• 5.3.1 液压泵与电机计算选型54-55
• 5.3.2 蓄能器的计算选型55-56
• 5.3.3 管路内径计算56
• 5.3.4 油箱容量计算56-57
• 5.3.5 多路换向阀选型57
• 5.4 本章小结57-58
• 6 液压卸扣机样机试验与验证58-64
• 6.1 卸扣机工作能力试验58-60
• 6.2 保压性能测试与对比60-63
• 6.2.1 实验仪器60-61
• 6.2.2 液压锁保压性能测试61
• 6.2.3 O型多路换向阀保压性能测试61-62
• 6.2.4 实验结果分析62-63
• 6.3 本章小结63-64
• 7 结论与展望64-66
• 7.1 结论64
• 7.2 展望64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-70
• 附录70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1049281