岩土工程机械设计教学幻灯片.pptx

岩土工程机械设计刘 银 中国地质大学机电工程教研室2.钻凿与掘进机械 凿岩机械主要用于矿山开采、巷道掘进、隧道开挖时所需的小直径爆破孔的钻凿等。全断面掘进机械用于隧道、涵洞、巷道的直接开挖。巷道掘进机3.开槽机械 开槽机械是20世纪70年代以后发展起来的新型岩土机械。主要用于地下连续墙工程、堤坝基础地层防渗漏处理工程等。4.泵类机械混凝土泵 岩土工程施工用泵主要由泥浆泵、沙石泵、混凝土泵等。泥浆泵用于输送钻孔或开槽所需的冲洗液。 混凝土泵用于输送浇筑混凝土桩和连续墙所需的混凝土。 砂石泵 用于反循环钻进中抽吸钻井液及岩心、岩屑泥浆泵钻机的分类1、按用途分类（2）工程钻机（3）石油钻机（1）岩心钻机（4）水文水井钻机（5）特种钻机2、按钻进方法分类（1）冲击式钻机（2）回转式钻机（3）振动式钻机（4）复合式钻机3、按结构特征分类 回转式钻机按照回转器的类型划分为：（1）立轴式钻机（2）转盘式钻机（3）移动回转式钻机（动力头式）三 钻机的标准化1、钻机标准化简介2、钻机的标准系列(1) 原地矿部钻机标准系列： 立轴式钻机标准系列： XY—(1-6) 水文水井钻机标准系列： SP?-- 工程勘察钻机标准系列： G—(1-3)(2)其他部门立轴式钻机系列 煤炭部立轴式钻机系列：TK (碳坑)--(1-4) 孔深在：100m—2000m 冶金部立轴式钻机系列：YL(冶立)--(1-6) 有色系统立轴式钻机标准系列：CS(穿山)--(1-6)(3)原苏联岩心钻机系列：?КБ—(1-8)孔深在12.5—2000m 3、钻机型号的编制原则 --???主参数或系列序号第二结构特征第一结构特征类别标志例SPC—300 全称：钻进深度为300m的车装转盘式水井钻机钻进深度300m车装式转盘式水井四 钻机的特点与设计要求1、钻机的特点（1）钻进方法及钻进工艺的多样性；（2）使用条件的复杂性；（3）类型与结构的多样性；（4）生产的小批量性。 2、钻机的设计要求完成一个钻孔的经济技术指标可以用下列四钟钻速来衡量: 影响钻孔四种钻速的因素有:钻进工艺与钻进方法的水平、管理水平、操作者的技术水平和机械设备水平。以下仅从机械设备这一因素分析要提高以上四种钻速，钻机应满足那些要求。（1）性能及工作参数要有较宽的适应性；（2）能传递足够的动力；（3）具有较强的处理事故的能力和完成特种工作的能力；（4）运转平稳，钻进时导向性好；（5）机械化及自动化程度高；（6）具有较大的给进行程，或连续倒杆机构；（7）升降机操作灵敏，运动平稳；（8）具有良好的保养、维修性能；（9）设置必要的过载保护装置及重复机构；（10）配备必要的监测与指示仪表；（11）具有良好的拆装、运移性能；（12）除以上要求外，还应满足机械设备的一般要求。五 钻机设计的一般步骤与方法 1、钻机设计的一般步骤 制定设计任务书 草 图 设 计 方 案 筛 选 技 术 设 计 设 计 评 审 工作 图设计 对审装配图 样 机 试 制 组 织 评 审 鉴 定 投 产收集资料听取意见多方案对比分析否新成果新技术应用否符合标准应用新工艺新方法2、钻探机械的设计方法（1）经验设计 根据生产实践积累的经验与数据，类比同类产品，并进行简单设计计算的早期设计方法。（2）常规设计（传统设计方法） 以技术分析和科学实验为基础，并进行必要可靠的设计计算的设计方法。（3）现代设计方法 可靠性设计 优化设计 计算机辅助设计（CAD) 虚拟设计 年 代? 方法与工艺 其它科技发展 代表机型公元前221-206年冲击式钻进 人工做坊原始冲击钻机200多年前冲击式钻进?较近代冲击钻机1862年手镶天然金刚石钻头机械制造业的发展回转式钻机雏型1899年钻粒钻进?回转式钻机成型1916年硬质合金钻进?苏KAM系列1935年?液压技术应用瑞XH60型1960年前后人造金刚石钻头?瑞Diamec型80年代以来多种钻进工艺电子,材料,液压,机制等意R618型六 钻机的发展概况与发展趋势(一) 钻机发展的一般概况 岩土工程机械是多种类型的机械, 不同类型的岩土工程机械的发展情况不同。钻机是具有代表性的岩土工程机械。下面以钻机为例介绍其发展概况。(二) 我国钻探设备的发展概况 岩土工程机械最早起源于我国, 但现代岩土工程机械发展于欧美。解放前 ,我国没有自己制造的岩土工程机械。解放以后才逐步建起自己的岩土工程机械制造业。其发展大概可分为三个结段: 第一阶段, 从1950-1959年, 为创业阶段。该阶段主要是创建自己的钻探设备生产工厂，组建自己的设计队伍，引进和仿制钻探机械与工具。 第二阶段，从1960-1965年，由仿制到自行研制阶段。该阶段已初步形成自己的设计队伍，研制出自己设计的一批钻探设备及工具。 第