第五章回轉(zhuǎn)器

1、 回轉(zhuǎn)器是鉆機(jī)的重要工作機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)器是鉆機(jī)的重要工作機(jī)構(gòu), ,主要功用如下主要功用如下: :1.1.帶動(dòng)鉆具回轉(zhuǎn)帶動(dòng)鉆具回轉(zhuǎn), ,提供鉆頭破巖所需的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速提供鉆頭破巖所需的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速; ;2.2.導(dǎo)正鉆具方向?qū)д@具方向; ;3.3.實(shí)現(xiàn)變角實(shí)現(xiàn)變角, ,以適應(yīng)鉆進(jìn)不同傾角的鉆孔以適應(yīng)鉆進(jìn)不同傾角的鉆孔; ;4.4.處理孔內(nèi)事故處理孔內(nèi)事故. .1.1.回轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速要有較寬的調(diào)節(jié)范圍回轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速要有較寬的調(diào)節(jié)范圍; ;2.2.具有良好的導(dǎo)向性具有良好的導(dǎo)向性; ;3.3.具有一定的變角范圍具有一定的變角范圍, ,可鉆進(jìn)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的不同傾角的鉆孔可鉆進(jìn)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的不同傾角的鉆孔;

2、;4.4.應(yīng)保證主動(dòng)鉆桿既可轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)保證主動(dòng)鉆桿既可轉(zhuǎn)動(dòng), ,又不防礙在給進(jìn)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下作軸向運(yùn)又不防礙在給進(jìn)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下作軸向運(yùn)動(dòng)動(dòng); ;5.5.最好具有最好具有1-21-2個(gè)反檔個(gè)反檔, ,以滿足特種工作的需要以滿足特種工作的需要; ;6.6.運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動(dòng)和噪音小。運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動(dòng)和噪音小。 (1) 給進(jìn)機(jī)構(gòu)組裝在回轉(zhuǎn)器的箱體上，和回給進(jìn)機(jī)構(gòu)組裝在回轉(zhuǎn)器的箱體上，和回轉(zhuǎn)器構(gòu)成同一個(gè)拆裝部件、保證了卡盤與回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)器構(gòu)成同一個(gè)拆裝部件、保證了卡盤與回轉(zhuǎn)器的同心度器的同心度; (2) 有一根長(zhǎng)的立軸，導(dǎo)向性好有一根長(zhǎng)的立軸，導(dǎo)向性好; (3) 變角范圍大，可鉆任意傾角的鉆孔變角范圍大，可鉆任意傾角的

3、鉆孔; (4) 采用懸臂式安裝，增加了鉆機(jī)的重心高采用懸臂式安裝，增加了鉆機(jī)的重心高度度; (5) 立軸的通孔較小，提下鉆具時(shí)，回轉(zhuǎn)器立軸的通孔較小，提下鉆具時(shí)，回轉(zhuǎn)器需要讓離孔口需要讓離孔口; (6) 不能用于擰卸鉆桿，需要另配擰管機(jī)不能用于擰卸鉆桿，需要另配擰管機(jī)。 (1) 多數(shù)轉(zhuǎn)盤是安裝在鉆機(jī)的底座上，使鉆機(jī)的重心低多數(shù)轉(zhuǎn)盤是安裝在鉆機(jī)的底座上，使鉆機(jī)的重心低; (2) 多數(shù)轉(zhuǎn)盤都多數(shù)轉(zhuǎn)盤都兼做擰管機(jī)兼做擰管機(jī)，減少了設(shè)備的數(shù)量，減少了設(shè)備的數(shù)量; (3) 多數(shù)轉(zhuǎn)盤通孔較大，可通過設(shè)計(jì)的最大粗徑鉆具。提下鉆具時(shí)，多數(shù)轉(zhuǎn)盤通孔較大，可通過設(shè)計(jì)的最大粗徑鉆具。提下鉆具時(shí)，無需讓開孔口無需讓開

4、孔口; (4) 因轉(zhuǎn)盤的主軸較短，且通孔因轉(zhuǎn)盤的主軸較短，且通孔大，故對(duì)鉆具的大，故對(duì)鉆具的導(dǎo)向性差導(dǎo)向性差; (5)轉(zhuǎn)盤與給進(jìn)機(jī)構(gòu)為兩個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)盤與給進(jìn)機(jī)構(gòu)為兩個(gè)獨(dú)立的部件，二者沒有直接的聯(lián)系的部件，二者沒有直接的聯(lián)系; (6)由于結(jié)構(gòu)的限制，由于結(jié)構(gòu)的限制，轉(zhuǎn)盤的變轉(zhuǎn)盤的變角范圍較小。角范圍較小。（1）可在給進(jìn)機(jī)構(gòu)的拖動(dòng)下）可在給進(jìn)機(jī)構(gòu)的拖動(dòng)下沿導(dǎo)向架軸向移動(dòng)沿導(dǎo)向架軸向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)行程給進(jìn)；，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)行程給進(jìn)；（2）配有剛度大的導(dǎo)向架，對(duì)鉆具的導(dǎo)向性好；）配有剛度大的導(dǎo)向架，對(duì)鉆具的導(dǎo)向性好；（3）與孔口夾持器配合，可用于擰卸鉆桿，與給進(jìn)機(jī)構(gòu)配合，可）與孔口夾持器配合，可用于擰卸鉆桿，與給進(jìn)

5、機(jī)構(gòu)配合，可用于升降鉆具；用于升降鉆具；（4）采用機(jī)械傳動(dòng)時(shí)，需要采用機(jī)械傳動(dòng)時(shí)，需要一根長(zhǎng)的傳動(dòng)軸；一根長(zhǎng)的傳動(dòng)軸；（5）鉆不同傾角的鉆孔時(shí)，不）鉆不同傾角的鉆孔時(shí)，不靠回轉(zhuǎn)器變角，而是靠導(dǎo)向架靠回轉(zhuǎn)器變角，而是靠導(dǎo)向架的前后傾斜調(diào)整回轉(zhuǎn)器的傾角；的前后傾斜調(diào)整回轉(zhuǎn)器的傾角；（6）易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 一般多采用懸臂式安裝。為保證軸的支一般多采用懸臂式安裝。為保證軸的支撐剛度撐剛度, ,多應(yīng)用以下三種加大支撐剛度的方法：多應(yīng)用以下三種加大支撐剛度的方法：(1) (1) 選擇合適的軸承類型和安裝方式選擇合適的軸承類型和安裝方式; ;(2) (2) 選擇合適的軸用材料、結(jié)構(gòu)型式。在

6、結(jié)選擇合適的軸用材料、結(jié)構(gòu)型式。在結(jié)構(gòu)許可的條件下。適當(dāng)加大軸徑構(gòu)許可的條件下。適當(dāng)加大軸徑; ;(3) (3) 軸的支撐段長(zhǎng)度大于或等于懸出段的長(zhǎng)軸的支撐段長(zhǎng)度大于或等于懸出段的長(zhǎng)度的度的2 2倍，即倍，即 。ab2 小錐齒輪裝在動(dòng)力輸入軸的懸臂小錐齒輪裝在動(dòng)力輸入軸的懸臂端。大的錐齒輪裝在立軸導(dǎo)管上。常端。大的錐齒輪裝在立軸導(dǎo)管上。常用的有兩種類型用的有兩種類型: : 直齒錐齒輪直齒錐齒輪 特點(diǎn)是特點(diǎn)是易制造、成本易制造、成本低、轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的軸向力始終背離錐低、轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的軸向力始終背離錐頂、尺寸相同，承載能力較小、對(duì)安頂、尺寸相同，承載能力較小、對(duì)安裝誤差的敏感性大、適用于低速傳動(dòng)，裝誤

7、差的敏感性大、適用于低速傳動(dòng)，v v 5m/s.5m/s. 弧齒錐齒輪弧齒錐齒輪 特點(diǎn)是特點(diǎn)是齒嚙合重疊系數(shù)大、承載能力大、工作齒嚙合重疊系數(shù)大、承載能力大、工作平穩(wěn)、噪聲小、適用于高轉(zhuǎn)速，平穩(wěn)、噪聲小、適用于高轉(zhuǎn)速，v5m/sv5m/s。但工作時(shí)產(chǎn)生的軸向力。但工作時(shí)產(chǎn)生的軸向力大，且軸向力的方向隨轉(zhuǎn)向的變化而改變、加工困難、成本高、大，且軸向力的方向隨轉(zhuǎn)向的變化而改變、加工困難、成本高、對(duì)安裝精度要求高。對(duì)安裝精度要求高。 弧齒錐齒輪按照齒的旋向分為弧齒錐齒輪按照齒的旋向分為左旋弧齒錐齒輪和右旋弧齒錐齒左旋弧齒錐齒輪和右旋弧齒錐齒輪輪?；↓X錐齒輪副的兩個(gè)齒輪的齒旋向不同。為了使錐齒輪副工作

8、。弧齒錐齒輪副的兩個(gè)齒輪的齒旋向不同。為了使錐齒輪副工作時(shí)產(chǎn)生的軸向力背離錐頂，則被動(dòng)齒輪上置式安裝時(shí)，主動(dòng)齒輪應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的軸向力背離錐頂，則被動(dòng)齒輪上置式安裝時(shí)，主動(dòng)齒輪應(yīng)選用右旋，被動(dòng)齒輪用左旋。如果被動(dòng)齒輪采用下置式安裝，則主選用右旋，被動(dòng)齒輪用左旋。如果被動(dòng)齒輪采用下置式安裝，則主動(dòng)齒輪為左旋，被動(dòng)齒輪應(yīng)為右旋。動(dòng)齒輪為左旋，被動(dòng)齒輪應(yīng)為右旋。 利用立軸導(dǎo)管上、下兩端的墊片來調(diào)整，調(diào)整時(shí)上、下利用立軸導(dǎo)管上、下兩端的墊片來調(diào)整，調(diào)整時(shí)上、下墊片的墊片的總數(shù)不變總數(shù)不變，只是調(diào)整上、下墊片的數(shù)目。，只是調(diào)整上、下墊片的數(shù)目。 被動(dòng)錐齒輪的安裝分上置式和下置式。被動(dòng)錐齒輪的安裝形式被動(dòng)錐齒輪

9、的安裝分上置式和下置式。被動(dòng)錐齒輪的安裝形式取決于傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方案。取決于傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方案。下置式安裝的潤(rùn)滑條件優(yōu)于上置式下置式安裝的潤(rùn)滑條件優(yōu)于上置式。 立軸導(dǎo)管的作用是安裝被動(dòng)傘齒輪、傳遞扭矩，帶動(dòng)立軸轉(zhuǎn)動(dòng)，立軸導(dǎo)管的作用是安裝被動(dòng)傘齒輪、傳遞扭矩，帶動(dòng)立軸轉(zhuǎn)動(dòng)，又能使立軸在導(dǎo)管內(nèi)孔中上下移動(dòng)。導(dǎo)管是采用滾動(dòng)軸承支撐在回轉(zhuǎn)又能使立軸在導(dǎo)管內(nèi)孔中上下移動(dòng)。導(dǎo)管是采用滾動(dòng)軸承支撐在回轉(zhuǎn)器的箱體上。其支撐方式主要有三種：向心止推軸承、圓錐滾子軸承器的箱體上。其支撐方式主要有三種：向心止推軸承、圓錐滾子軸承及向心球軸承和推力軸承組合式。及向心球軸承和推力軸承組合式。abc（1）半圓壓板式）半圓

10、壓板式 （2）T型槽型槽-螺栓式螺栓式 （3）T型槽型槽-開合式開合式1. 與給進(jìn)機(jī)構(gòu)聯(lián)系在一起考慮與給進(jìn)機(jī)構(gòu)聯(lián)系在一起考慮;2. 結(jié)構(gòu)上盡可能減小回轉(zhuǎn)器的振動(dòng)結(jié)構(gòu)上盡可能減小回轉(zhuǎn)器的振動(dòng);3.保證孔口的作業(yè)空間，盡可能降低重心保證孔口的作業(yè)空間，盡可能降低重心;4.保證密封和潤(rùn)滑。保證密封和潤(rùn)滑。maxMMp 從動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩從動(dòng)錐齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩直徑系數(shù)取值為：鉆機(jī)直徑系數(shù)取值為：鉆機(jī) 汽車汽車 拖拉機(jī)拖拉機(jī); 2014 dk514512. dk42115610. dk31pdMK f fD D模數(shù)由模數(shù)由確定。確定。23ZDm/ 選用的模數(shù)是否合適，用下式校驗(yàn)選用的模數(shù)是否合適，用下式校驗(yàn)

11、:鉆機(jī)鉆機(jī): 汽車汽車: 410280. mK 主、被動(dòng)齒輪的齒數(shù)應(yīng)沒有公約數(shù)。小齒輪的齒數(shù)盡量選主、被動(dòng)齒輪的齒數(shù)應(yīng)沒有公約數(shù)。小齒輪的齒數(shù)盡量選擇奇數(shù)。擇奇數(shù)。 一般選用一般選用00004035 mm 個(gè)個(gè)別別鉆鉆機(jī)機(jī)也也有有選選用用313pmMKm 6 . 04 . 0 mK(1)立軸危險(xiǎn)截面產(chǎn)生的最大正應(yīng)力立軸危險(xiǎn)截面產(chǎn)生的最大正應(yīng)力wFpmax (2)立軸產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力立軸產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力nnM max DdDn4416 (3)立軸產(chǎn)生的合成應(yīng)力立軸產(chǎn)生的合成應(yīng)力aSK 224 導(dǎo)管產(chǎn)生的合成彎矩：導(dǎo)管產(chǎn)生的合成彎矩：DdDMMMMwwwn442232 合成彎矩下產(chǎn)生的應(yīng)力：合成彎

12、矩下產(chǎn)生的應(yīng)力：式中式中 根據(jù)書中表根據(jù)書中表5-10中的公式可校核不同形狀立軸的接觸應(yīng)力。中的公式可校核不同形狀立軸的接觸應(yīng)力。2qlRMqn -接觸應(yīng)力系數(shù)，三方軸：接觸應(yīng)力系數(shù)，三方軸： =1.33 四方軸：四方軸： =0.5 六方軸：六方軸： =2轉(zhuǎn)盤主要有下列幾種型式轉(zhuǎn)盤主要有下列幾種型式:1. 按轉(zhuǎn)速高低劃分為按轉(zhuǎn)速高低劃分為高速轉(zhuǎn)盤和低速轉(zhuǎn)盤高速轉(zhuǎn)盤和低速轉(zhuǎn)盤。2. 按轉(zhuǎn)盤的定位方式分為按轉(zhuǎn)盤的定位方式分為心管定位和殼體定位心管定位和殼體定位。3. 按照轉(zhuǎn)盤的傳動(dòng)級(jí)數(shù)分為按照轉(zhuǎn)盤的傳動(dòng)級(jí)數(shù)分為一級(jí)傳動(dòng)和二級(jí)傳動(dòng)一級(jí)傳動(dòng)和二級(jí)傳動(dòng)。4. 按照轉(zhuǎn)盤動(dòng)力輸入方式分為按照轉(zhuǎn)盤動(dòng)力輸入方式

13、分為側(cè)面輸入和中間輸入側(cè)面輸入和中間輸入。5. 按照驅(qū)動(dòng)鉆桿的方式分為按照驅(qū)動(dòng)鉆桿的方式分為補(bǔ)心式和回轉(zhuǎn)梁式補(bǔ)心式和回轉(zhuǎn)梁式。一級(jí)傳動(dòng)、內(nèi)轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)梁一級(jí)傳動(dòng)、內(nèi)轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)梁式大口徑轉(zhuǎn)盤。式大口徑轉(zhuǎn)盤。 小轉(zhuǎn)盤通孔直徑一般為小轉(zhuǎn)盤通孔直徑一般為150-160mm，大轉(zhuǎn)盤通孔直徑范圍在，大轉(zhuǎn)盤通孔直徑范圍在400-670mm之間之間. 隨轉(zhuǎn)盤的類型不同，轉(zhuǎn)速的差別較大。大直徑轉(zhuǎn)盤最高轉(zhuǎn)速在隨轉(zhuǎn)盤的類型不同，轉(zhuǎn)速的差別較大。大直徑轉(zhuǎn)盤最高轉(zhuǎn)速在20-30r/min，而小直徑轉(zhuǎn)盤的最高轉(zhuǎn)速在，而小直徑轉(zhuǎn)盤的最高轉(zhuǎn)速在800-1000r/min左右。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)鉆左右。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)鉆頭直徑的最佳線速度確定。頭直徑

14、的最佳線速度確定。 當(dāng)動(dòng)力機(jī)的功率確定后，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速有關(guān)。轉(zhuǎn)速低，轉(zhuǎn)矩大；當(dāng)動(dòng)力機(jī)的功率確定后，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速有關(guān)。轉(zhuǎn)速低，轉(zhuǎn)矩大；轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)矩小。一般工程勘察鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)矩小。一般工程勘察鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)矩在0.5-5KN.m，水井鉆機(jī)轉(zhuǎn)，水井鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)矩在：盤轉(zhuǎn)矩在：5.5-20KN.m，大口徑工程鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)矩在，大口徑工程鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)矩在30-20KN.m。 轉(zhuǎn)盤工作時(shí)，轉(zhuǎn)盤軸承承受有軸向載荷和徑向載荷。轉(zhuǎn)盤軸承多轉(zhuǎn)盤工作時(shí)，轉(zhuǎn)盤軸承承受有軸向載荷和徑向載荷。轉(zhuǎn)盤軸承多選用推力向心球軸承或推力向心球面磙子軸承。選用推力向心球軸承或推力向心球面磙子軸承。 主軸承的等效當(dāng)量動(dòng)載荷

15、可用最大當(dāng)主軸承的等效當(dāng)量動(dòng)載荷可用最大當(dāng)量載荷，考慮壽命系數(shù)來計(jì)算。量載荷，考慮壽命系數(shù)來計(jì)算。maxPKPLz raxFFP max4PGFFa 對(duì)于推力向心球軸承，徑向系數(shù)對(duì)于推力向心球軸承，徑向系數(shù)x=1.2 對(duì)于有補(bǔ)心的轉(zhuǎn)盤，主動(dòng)鉆桿在補(bǔ)心孔內(nèi)下滑時(shí)，對(duì)主軸承產(chǎn)對(duì)于有補(bǔ)心的轉(zhuǎn)盤，主動(dòng)鉆桿在補(bǔ)心孔內(nèi)下滑時(shí)，對(duì)主軸承產(chǎn)生的最大軸向載荷為：生的最大軸向載荷為：fPF14 P1是補(bǔ)心對(duì)主動(dòng)鉆桿的推力。是補(bǔ)心對(duì)主動(dòng)鉆桿的推力。bMp21max 軸承的實(shí)際動(dòng)載荷為：軸承的實(shí)際動(dòng)載荷為：zzhPKKnC 1 ISO推薦的計(jì)算軸承額定動(dòng)載荷推薦的計(jì)算軸承額定動(dòng)載荷C 的公式列于書中表的公式列于書中表

16、5-11中。中。計(jì)算出額定動(dòng)載荷后，可用下面的公式計(jì)算軸承的壽命：計(jì)算出額定動(dòng)載荷后，可用下面的公式計(jì)算軸承的壽命：33000)(NNhCCL 2 .11 nn動(dòng)動(dòng)載載荷荷安安全全系系數(shù)數(shù)， kkzh載荷特性系數(shù)，對(duì)于轉(zhuǎn)盤取載荷特性系數(shù)，對(duì)于轉(zhuǎn)盤取1.5溫度系數(shù)，一般取溫度系數(shù)，一般取1 移動(dòng)式回轉(zhuǎn)器按照傳動(dòng)方式分為移動(dòng)式回轉(zhuǎn)器按照傳動(dòng)方式分為機(jī)械傳動(dòng)式、液壓傳動(dòng)式機(jī)械傳動(dòng)式、液壓傳動(dòng)式（俗（俗稱動(dòng)力頭）和稱動(dòng)力頭）和電驅(qū)動(dòng)式電驅(qū)動(dòng)式。 屬于單馬達(dá)無變速式屬于單馬達(dá)無變速式 開合式及移動(dòng)式開合式及移動(dòng)式 利用移動(dòng)式回轉(zhuǎn)器實(shí)現(xiàn)沖擊利用移動(dòng)式回轉(zhuǎn)器實(shí)現(xiàn)沖擊-回轉(zhuǎn)或振動(dòng)回轉(zhuǎn)或振動(dòng)-回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，回轉(zhuǎn)器

17、的回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，回轉(zhuǎn)器的主軸和傳動(dòng)齒輪之間是采用可軸向串動(dòng)的連接方式。如花鍵或圓柱銷主軸和傳動(dòng)齒輪之間是采用可軸向串動(dòng)的連接方式。如花鍵或圓柱銷連接。另外增加防沖擊裝置，多采用緩沖油缸及緩沖彈簧。連接。另外增加防沖擊裝置，多采用緩沖油缸及緩沖彈簧。 導(dǎo)向裝置的形式有圓柱形導(dǎo)桿式、滾輪滑板式及矩形導(dǎo)軌式等。導(dǎo)向裝置的形式有圓柱形導(dǎo)桿式、滾輪滑板式及矩形導(dǎo)軌式等。 泰美克泰美克250鉆機(jī)配油套間隙是鉆機(jī)配油套間隙是0.0250.04。鉆石。鉆石300鉆機(jī)配油鉆機(jī)配油套間隙為套間隙為0.060.08。 依據(jù)鉆頭適應(yīng)的最高線速度；鉆進(jìn)工藝的發(fā)展趨勢(shì)；鉆頭的直徑、依據(jù)鉆頭適應(yīng)的最高線速度；鉆進(jìn)工藝的發(fā)展趨

18、勢(shì)；鉆頭的直徑、鉆機(jī)、鉆桿、鉆頭的質(zhì)量來確定。鉆機(jī)、鉆桿、鉆頭的質(zhì)量來確定。 鉆頭的線速度與鉆頭的轉(zhuǎn)速關(guān)系為：鉆頭的線速度與鉆頭的轉(zhuǎn)速關(guān)系為：Dvn 目前不同切削具的鉆頭適應(yīng)的最高線速度分別為：目前不同切削具的鉆頭適應(yīng)的最高線速度分別為：孕鑲金剛石鉆頭：孕鑲金剛石鉆頭：v=3.5 m/s表鑲金剛石鉆頭：表鑲金剛石鉆頭：v=2.5 m/s硬質(zhì)合金鉆頭：硬質(zhì)合金鉆頭： v=2 m/s鋼粒鉆頭：鋼粒鉆頭： v=2 m/s 依據(jù)鉆機(jī)的最大開孔直徑、復(fù)雜地層及特種鉆進(jìn)、掃孔和處理事故依據(jù)鉆機(jī)的最大開孔直徑、復(fù)雜地層及特種鉆進(jìn)、掃孔和處理事故 的需要確定。的需要確定。 目前巖心鉆機(jī)的最低轉(zhuǎn)速在目前巖心鉆機(jī)

19、的最低轉(zhuǎn)速在60-180 r/min。水井鉆機(jī)的最低轉(zhuǎn)速在。水井鉆機(jī)的最低轉(zhuǎn)速在30 r/min左右。左右。 大口徑鉆機(jī)大口徑鉆機(jī)R=35，高速小口徑鉆機(jī)，高速小口徑鉆機(jī)R=415。maxmaxnnR 按照鉆進(jìn)工藝的需要，理想的是無級(jí)調(diào)速。機(jī)械傳動(dòng)鉆機(jī)均采按照鉆進(jìn)工藝的需要，理想的是無級(jí)調(diào)速。機(jī)械傳動(dòng)鉆機(jī)均采用有級(jí)變速。一般深孔高速鉆機(jī)取用有級(jí)變速。一般深孔高速鉆機(jī)取4-8檔，淺孔低速鉆機(jī)取檔，淺孔低速鉆機(jī)取3-4檔。檔。 根據(jù)鉆進(jìn)工藝的要求和傳動(dòng)系統(tǒng)的布置確定。中間速度有四種根據(jù)鉆進(jìn)工藝的要求和傳動(dòng)系統(tǒng)的布置確定。中間速度有四種排列方法：排列方法：(1) 等差排列等差排列 例如例如 200

20、400 600 800 1000 1200 r/min日本的日本的TEL鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器的中間轉(zhuǎn)速是按等差排列鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器的中間轉(zhuǎn)速是按等差排列,如下如下: 150 200 300 400 500 670 r/min(2) 等比排列等比排列 按等比排列的速度，其鄰速比相等。即按等比排列的速度，其鄰速比相等。即1342312mmnnnnnnnn1 mR 例如按公比例如按公比 1.47排列的速度列于下面：排列的速度列于下面： 100 147 217 319 470 692 1019 1500 r/min(3) 不規(guī)則排列不規(guī)則排列 XY-4鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)速是按照不規(guī)則排列，列于下面：鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)速是按照

21、不規(guī)則排列，列于下面： 118 217 310 451 362 666 951 1384 r/min(4) 雙等比排列雙等比排列 反檔速度主要用于處理事故和特種鉆進(jìn)。轉(zhuǎn)盤鉆機(jī)的反檔速度反檔速度主要用于處理事故和特種鉆進(jìn)。轉(zhuǎn)盤鉆機(jī)的反檔速度還用于卸鉆具。一般設(shè)還用于卸鉆具。一般設(shè)1-2檔。檔。 立軸的通孔比機(jī)上鉆桿的直徑大立軸的通孔比機(jī)上鉆桿的直徑大23mm，轉(zhuǎn)盤的通孔比設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)盤的通孔比設(shè)計(jì)的最大粗徑鉆具的直徑大的最大粗徑鉆具的直徑大6-8mm。 開合式一般為：開合式一般為：14001800；后移式后退的距離：；后移式后退的距離：300450mm。 卡盤的功用是夾緊機(jī)上鉆桿，傳遞轉(zhuǎn)矩，傳遞軸向

22、力及軸向運(yùn)動(dòng)。卡盤的功用是夾緊機(jī)上鉆桿，傳遞轉(zhuǎn)矩，傳遞軸向力及軸向運(yùn)動(dòng)。 卡盤應(yīng)滿足以下要求：卡盤應(yīng)滿足以下要求：1. 提供足夠穩(wěn)定的夾持力；提供足夠穩(wěn)定的夾持力；2. 加緊時(shí)能自動(dòng)定心；加緊時(shí)能自動(dòng)定心；3. 卡盤的轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量分布均勻，動(dòng)平衡性能好；卡盤的轉(zhuǎn)動(dòng)部分質(zhì)量分布均勻，動(dòng)平衡性能好；4. 用較小的動(dòng)力產(chǎn)生較大的加緊力；用較小的動(dòng)力產(chǎn)生較大的加緊力；5. 加緊力分布均勻，不損傷鉆桿；加緊力分布均勻，不損傷鉆桿；6. 動(dòng)作迅速，操作方便省力。動(dòng)作迅速，操作方便省力。 由夾緊元件、中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力裝置、卡盤體等組成。由夾緊元件、中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力裝置、卡盤體等組成。類型類型頂絲式頂絲式

23、自動(dòng)定心式自動(dòng)定心式手動(dòng)卡圈式手動(dòng)卡圈式主動(dòng)鉆桿式主動(dòng)鉆桿式常閉式（彈簧加緊，液壓松開式）常閉式（彈簧加緊，液壓松開式）常開式（彈簧松開，液壓加緊式）常開式（彈簧松開，液壓加緊式）液壓松緊式液壓松緊式機(jī)械式機(jī)械式液壓式液壓式 楔面增力式楔面增力式連桿增力式常閉型液壓卡盤連桿增力式常閉型液壓卡盤 屬于彈簧加緊、液壓松開式常閉型液屬于彈簧加緊、液壓松開式常閉型液壓卡盤。采用蝶型彈簧、單作用油缸、楔壓卡盤。采用蝶型彈簧、單作用油缸、楔面增力機(jī)構(gòu)。面增力機(jī)構(gòu)。 強(qiáng)力起拔時(shí)，卡盤的最大載荷：強(qiáng)力起拔時(shí)，卡盤的最大載荷：鉆進(jìn)時(shí)卡盤的載荷：鉆進(jìn)時(shí)卡盤的載荷：卡盤的最大載荷取其卡盤的最大載荷取其二者中的大者二

24、者中的大者maxsbPP DMPny/2 gbPPP或或 maxmaxP22zygppp 夾緊力夾緊力 的計(jì)算見后。的計(jì)算見后。)(maxmaxgskppPP或或 一般一般=1.2-1.6kpPkpP 根據(jù)齒瓦與卡圈分離體的受力圖可根據(jù)齒瓦與卡圈分離體的受力圖可得到二者的力平衡方程組。得到二者的力平衡方程組。對(duì)于齒瓦：對(duì)于齒瓦：對(duì)于卡圈：對(duì)于卡圈：00121 cossinsincosNfNTYTfNfNQX0cossin0sincos1111 NfNFYNfNRX聯(lián)立上面二方程組聯(lián)立上面二方程組,，求出齒瓦對(duì)鉆桿的正壓力：，求出齒瓦對(duì)鉆桿的正壓力：卡盤產(chǎn)生的加緊力為：卡盤產(chǎn)生的加緊力為：因?yàn)橐?/p>

25、為所以所以)(1 tgFQ又因又因 tgXCYCF )(1 tgXCQ則則)()(11 tgtgXfCtgfFfQPkp)()(1112 tgtgfFQ1)(12 tgf斜面增力機(jī)構(gòu)的增力系數(shù)為：斜面增力機(jī)構(gòu)的增力系數(shù)為： 根據(jù)上面的關(guān)系，繪出該機(jī)構(gòu)的根據(jù)上面的關(guān)系，繪出該機(jī)構(gòu)的特性曲線如圖。由此可分析出斜面增特性曲線如圖。由此可分析出斜面增力機(jī)構(gòu)卡盤的特點(diǎn)如下：力機(jī)構(gòu)卡盤的特點(diǎn)如下：(1) 當(dāng)卡盤結(jié)構(gòu)確定后，其當(dāng)卡盤結(jié)構(gòu)確定后，其增力系數(shù)為增力系數(shù)為定值定值；(2) 夾緊力在夾持范圍內(nèi)變化較大，當(dāng)夾緊力在夾持范圍內(nèi)變化較大，當(dāng)鉆桿的尺寸和齒瓦尺寸略有變化時(shí)，鉆桿的尺寸和齒瓦尺寸略有變化時(shí)，加

26、緊力的變化較明顯。因此，加緊力的變化較明顯。因此，夾持鉆夾持鉆桿規(guī)格范圍較小桿規(guī)格范圍較??；(3) 卡盤實(shí)現(xiàn)自鎖的條件是卡盤實(shí)現(xiàn)自鎖的條件是1；(4) 設(shè)計(jì)時(shí)可通過改變?cè)O(shè)計(jì)時(shí)可通過改變和和 1的值，改變?cè)龅闹?，改變?cè)隽ο禂?shù)力系數(shù)的值。的值。0 FQYX QX XFY )(1)()(11112 tgtgtgfFQ2. 連桿增力機(jī)構(gòu)連桿增力機(jī)構(gòu) 連桿增力機(jī)構(gòu)在加緊時(shí)的受力情況如圖。按照前面的分析方法，連桿增力機(jī)構(gòu)在加緊時(shí)的受力情況如圖。按照前面的分析方法，可推導(dǎo)出齒瓦對(duì)鉆桿的正壓力計(jì)算公式如下；可推導(dǎo)出齒瓦對(duì)鉆桿的正壓力計(jì)算公式如下；)( 2 tgFQ)()( 2212 tgtgfFQ因?yàn)橐驗(yàn)?)(很小很小 22 tgf故上式可簡(jiǎn)化為：故上式可簡(jiǎn)化為： 由前面的式子，可推導(dǎo)出連桿增力機(jī)構(gòu)的增力系數(shù)為：由前面的式子，可推導(dǎo)出連桿增力機(jī)構(gòu)的增力系數(shù)為：)( 21 tg FQQX FY 0 依據(jù)上述公式，繪出連桿增力機(jī)依據(jù)上述公式，繪出連桿增力機(jī)構(gòu)卡盤的特性曲線如圖。由此可分析構(gòu)卡盤的特性曲線如圖。由此可分析出連桿增力機(jī)構(gòu)卡盤的特性是：出連桿增力機(jī)構(gòu)卡盤的特性是：(1)角在夾緊過程中是變化的