1272-工程鉆機(jī)的設(shè)計(jì),工程,鉆機(jī),設(shè)計(jì) 金屬加工與特種工藝金屬切削加工在工業(yè)制造業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。它的特點(diǎn)是工件在加工前具有足夠大的尺寸，可以將工件最終的幾何尺寸包容再里面。不需要的材料以切削、顆粒等形式被去除掉，去除切削是獲得所要求的工件幾何形狀、尺寸公差和表面質(zhì)量手段。切削量多少不一定，可能占加工前工件體積的百分之幾到 70%～80%不等。由于在金屬切削加工中，材料的利用率相當(dāng)?shù)?，加上預(yù)測到材料和能源的短缺以及成本的增加，近十幾年來，金屬成形加工的應(yīng)用越來越多。然而，由于金屬成型加工的模具和設(shè)備成本仍然很高，因此盡管金屬切削加工的材料消耗較高，在許多情況下，它們?nèi)匀皇亲罱?jīng)濟(jì)的。由此可以預(yù)料，在最近幾年內(nèi)，金屬切削加工在制造業(yè)中仍將占有很重要的地位。而且，金屬切削加工的生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展比金屬成型加工的自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展要快的多。在金屬切削加工中，信息的傳遞是通過剛性傳遞介質(zhì)（刀具）實(shí)現(xiàn)的，刀具相對工件運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能通過刀具作用于工件。因此，刀具的幾何形狀和刀具與工件的運(yùn)動(dòng)方式?jīng)Q定了工件的最終形狀，這個(gè)基本過程是機(jī)械過程，實(shí)際上是一個(gè)煎切和斷裂相結(jié)合的過程。如前所述，在金屬切削加工中，多余的材料由剛性刀具切除，以獲取需要的幾何形狀、公差和表面粗糙度。屬于此例加工方法的例子有車削、鉆削、鉸孔、銑削、牛頭刨削、龍門刨削、拉削、磨削、研磨。大多數(shù)切削加工（或稱機(jī)械加工）過程是以兩維表面成型法為基礎(chǔ)的。也就是說，刀具與工件材料之間需要兩種相對運(yùn)動(dòng)。一種定義為主運(yùn)動(dòng)（決定切削速度） ，另一種定義為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（向切削區(qū)提供新的加工材料） 。車削普通車床作為最早的金屬切削機(jī)床中的一種。目前仍然有許多有用的和為人們所需要的特征。現(xiàn)在，這些機(jī)床主要用在規(guī)模較小的工廠中，進(jìn)行小批量的生產(chǎn)，而不是進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。在現(xiàn)代的生產(chǎn)車間中，普通車床已經(jīng)被種類繁多的自動(dòng)車床所取代，諸如自動(dòng)仿形車床，六角車床和自動(dòng)螺絲車床?，F(xiàn)在，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)熟知先利用單刃刀具去除大量的金屬余量，然后利用成型刀具獲得表面光潔度和精度這種加工方法的優(yōu)點(diǎn)。這種加工方法的生產(chǎn)速度與現(xiàn)在工廠中使用的最快的加工設(shè)備的速度相等。普通車床的加工偏差主要依賴于操作者技術(shù)熟練程度。設(shè)計(jì)工程師應(yīng)該認(rèn)真地確定由熟練工人在普通車床上加工的實(shí)驗(yàn)零件的公差。在把實(shí)驗(yàn)件重新設(shè)計(jì)為生產(chǎn)零件時(shí)，應(yīng)該選用經(jīng)濟(jì)的公差。六角車床 對生產(chǎn)加工設(shè)備來說，目前比過去更著重評價(jià)其是否具有精確的和快速的重復(fù)加工能力。應(yīng)用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來評價(jià)具體的加工方法，六角車床可以獲得較高的質(zhì)量平定。金屬加工與特種工藝金屬切削加工在工業(yè)制造業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。它的特點(diǎn)是工件在加工前具有足夠大的尺寸，可以將工件最終的幾何尺寸包容再里面。不需要的材料以切削、顆粒等形式被去除掉，去除切削是獲得所要求的工件幾何形狀、尺寸公差和表面質(zhì)量手段。切削量多少不一定，可能占加工前工件體積的百分之幾到 70%～80%不等。由于在金屬切削加工中，材料的利用率相當(dāng)?shù)停由项A(yù)測到材料和能源的短缺以及成本的增加，近十幾年來，金屬成形加工的應(yīng)用越來越多。然而，由于金屬成型加工的模具和設(shè)備成本仍然很高，因此盡管金屬切削加工的材料消耗較高，在許多情況下，它們?nèi)匀皇亲罱?jīng)濟(jì)的。由此可以預(yù)料，在最近幾年內(nèi)，金屬切削加工在制造業(yè)中仍將占有很重要的地位。而且，金屬切削加工的生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展比金屬成型加工的自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展要快的多。在金屬切削加工中，信息的傳遞是通過剛性傳遞介質(zhì)（刀具）實(shí)現(xiàn)的，刀具相對工件運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能通過刀具作用于工件。因此，刀具的幾何形狀和刀具與工件的運(yùn)動(dòng)方式?jīng)Q定了工件的最終形狀，這個(gè)基本過程是機(jī)械過程，實(shí)際上是一個(gè)煎切和斷裂相結(jié)合的過程。如前所述，在金屬切削加工中，多余的材料由剛性刀具切除，以獲取需要的幾何形狀、公差和表面粗糙度。屬于此例加工方法的例子有車削、鉆削、鉸孔、銑削、牛頭刨削、龍門刨削、拉削、磨削、研磨。大多數(shù)切削加工（或稱機(jī)械加工）過程是以兩維表面成型法為基礎(chǔ)的。也就是說，刀具與工件材料之間需要兩種相對運(yùn)動(dòng)。一種定義為主運(yùn)動(dòng)（決定切削速度） ，另一種定義為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（向切削區(qū)提供新的加工材料） 。車削普通車床作為最早的金屬切削機(jī)床中的一種。目前仍然有許多有用的和為人們所需要的特征?，F(xiàn)在，這些機(jī)床主要用在規(guī)模較小的工廠中，進(jìn)行小批量的生產(chǎn)，而不是進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。在現(xiàn)代的生產(chǎn)車間中，普通車床已經(jīng)被種類繁多的自動(dòng)車床所取代，諸如自動(dòng)仿形車床，六角車床和自動(dòng)螺絲車床?，F(xiàn)在，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)熟知先利用單刃刀具去除大量的金屬余量，然后利用成型刀具獲得表面光潔度和精度這種加工方法的優(yōu)點(diǎn)。這種加工方法的生產(chǎn)速度與現(xiàn)在工廠中使用的最快的加工設(shè)備的速度相等。普通車床的加工偏差主要依賴于操作者技術(shù)熟練程度。設(shè)計(jì)工程師應(yīng)該認(rèn)真地確定由熟練工人在普通車床上加工的實(shí)驗(yàn)零件的公差。在把實(shí)驗(yàn)件重新設(shè)計(jì)為生產(chǎn)零件時(shí)，應(yīng)該選用經(jīng)濟(jì)的公差。六角車床 對生產(chǎn)加工設(shè)備來說，目前比過去更著重評價(jià)其是否具有精確的和快速的重復(fù)加工能力。應(yīng)用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來評價(jià)具體的加工方法，六角車床可以獲得較高的質(zhì)量平定。黑龍江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書姓名： 李 國 巍 任務(wù)下達(dá)日期： 2006 年 03 月 13 日設(shè)計(jì)（論文）開始日期： 2006 年 03 月 13 日設(shè)計(jì)（論文）完成日期： 2006 年 06 月 20 日一、 設(shè)計(jì)（論文）題目： GCPS—20 型 工 程 鉆 機(jī) 的 設(shè) 計(jì) 二、專題題目： 水平定向鉆機(jī)常用結(jié)構(gòu)的探討 三、設(shè)計(jì)的目的和意義： 隨著國家基本建設(shè)的投入持續(xù)增長，尤其是像京滬高速鐵路、奧運(yùn)場館等一批國家重點(diǎn)項(xiàng)目的陸續(xù)啟動(dòng),將對工程鉆機(jī)技術(shù)要求更高、鉆機(jī)不僅要具有高效性、環(huán)保性，更要具有復(fù)合性。通常使用的工程鉆機(jī)在工作時(shí)只有鉆進(jìn)，當(dāng)遇到較為堅(jiān)硬的巖石層，如卵石、灰?guī)r、花崗巖等硬巖石地層，就不得不改變鉆進(jìn)方位，或另鉆它孔，為解決此問題在老師的指導(dǎo)下我設(shè)計(jì)這臺(tái)帶有沖擊鉆的多功能復(fù)合型鉆機(jī)，它可有效的解決上述問題。我相信這臺(tái)鉆機(jī)一定會(huì)有很廣闊的市場前景! 四、設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容： 主要是鉆機(jī)的變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)，還涉及動(dòng)力機(jī)確定、機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。五、設(shè)計(jì)目標(biāo)： 使鉆機(jī)不僅能應(yīng)用于水利工程、鉆鑿高層建筑、橋梁、港口基礎(chǔ)樁孔的鉆進(jìn)，也能用于卵石、灰?guī)r、花崗巖、漂石層等硬巖地層的鉆進(jìn)。六、進(jìn)度計(jì)劃： 2006. 03. 13 至 03.19 查閱相關(guān)資料，了解設(shè)計(jì)產(chǎn)品性能、發(fā)展現(xiàn)狀 03.20 至 03.26 畢業(yè)實(shí)習(xí)、參觀相關(guān)產(chǎn)品、收集資料 03.27 至 04.02 整理現(xiàn)有資料、寫實(shí)習(xí)總結(jié)、整理實(shí)習(xí)日記 04.03 至 04.09 確定設(shè)計(jì)內(nèi)容、寫開題報(bào)告 04.10 至 04.16 設(shè)計(jì)產(chǎn)品總體裝配圖、畫草圖、確定各部分結(jié)構(gòu)、位置 04.17 至 04.23 說明書草稿出初定 04.24 至 04.30 計(jì)算相關(guān)內(nèi)容 05.01 至 05.07 畫總裝配圖 05.08 至 05.21 畫變速 05.22 至 05.29 畫轉(zhuǎn)盤圖、零件圖 05.29 至 06.11 編制說明書 06.12 至 06.18 修改圖紙、查找錯(cuò)誤 06.19 檢查資料、準(zhǔn)備答辯 七、參考文獻(xiàn)資料： GPS——20 型工程鉆機(jī)使用說明﹒ 上海金泰股份有限公司探礦機(jī)械 1998。 成大先﹒機(jī)械設(shè)計(jì)手冊減（變）速速器·電機(jī)與電器﹒化學(xué)工業(yè)出版社，2004。 殷琨﹒發(fā)展中的沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)﹒探礦工程（第 5 期） ，1997。 胡家秀﹒簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)使用手冊﹒機(jī)械工業(yè)出版社﹒1999。成大先﹒機(jī)械設(shè)計(jì)手冊聯(lián)接與緊固﹒化學(xué)工業(yè)出版社，2004。指 導(dǎo) 教 師： 院（系）主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日I 摘 要GCPS—20 型鉆機(jī)是一種復(fù)合式多功能鉆機(jī)，為適應(yīng)我國深基礎(chǔ)工程和連續(xù)墻以及水利工程、橋梁工程的發(fā)展與需要，結(jié)合大口徑鉆機(jī)灌注樁和地下連續(xù)墻施工的特點(diǎn)，為解決在復(fù)雜地層、硬巖中成孔而研制，特別卵石層、基石、漂石層能大幅度提高施工效率，在各種成孔方法中是比較經(jīng)濟(jì)有效的方法。鉆機(jī)是集回轉(zhuǎn)、沖擊鉆進(jìn)工藝于一體的多功能復(fù)合型鉆機(jī)，用轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)可用于第四世紀(jì)覆蓋層，沖擊鉆進(jìn)時(shí)可用于卵石、灰?guī)r、花崗巖等硬巖地層。本鉆機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，而且各種操作手柄布置合理，操作簡單，便于使用與維護(hù)。關(guān)鍵詞： 沖擊鉆進(jìn) 變速箱 減速器 轉(zhuǎn)盤 II AbstractThe types GCPS-20 drill the machine is a kind of compound type multi-function drill the machine, in order to adapt the our country development and demands of the deep foundation and consecution wall and marine hydraulic engineering, the bridge engineering, combine the big caliber to drill the machine to infuse to note the stake and the characteristics of underground continuous wall construction, in order to solve to become the bore but research to manufacture in complicated geologic strata, hard rock, significant exaltation of ability of special egg stone layer, sill, the stone layer construction efficiency, is a more economic valid method in variously become the bore method.Drill the machine is to gather the turn-over and pound at to drill into the craft in the integral whole of multi-function and compound type drill the machine, can used for to overlay the layer the fourth century while using to turn the dish turn-over to drill into, can used for the hard rock geologic strata of egg stone, ash rock, granite...etc. while pounding at to drill into.Drill the characteristics of the machine originally is a structure simple, tightly packed, and various operation hand handle III arrange reasonable, operate in brief, easy to usage and support.Keyword：The impact drill into Become soon box Deceleratethe machine Turn the dishIV 目 錄摘 要……………………………………………………………………………IAbstract ………………………………………………………………………II第 1 章 緒論 ……………………………………………………………………11.1 項(xiàng)目的研究意…………………………………………………………11.2 國內(nèi)外科技現(xiàn)狀………………………………………………………11.3 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的用途和應(yīng)用領(lǐng)域…………………………………………1第 2 章 鉆機(jī)的總體設(shè)計(jì) ………………………………………………………22.1 總體布局設(shè)計(jì)…………………………………………………………22.1.1 傳動(dòng)系統(tǒng)………………………………………………………22.1.2 氣動(dòng)系統(tǒng)………………………………………………………22.1.3 電氣系統(tǒng)………………………………………………………22.1.4 工具系統(tǒng)………………………………………………………22.1.5 各部件的功能…………………………………………………22.2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)…………………………………………………………32.3 主要性能特點(diǎn)…………………………………………………………4第 3 章 動(dòng)力機(jī)確定 ……………………………………………………………53.1 按鉆頭鉆進(jìn)所需功率計(jì)算……………………………………………53.2 按鉆機(jī)沖擊鉆進(jìn)所需功率計(jì)算………………………………………7第 4 章 帶輪選擇 ………………………………………………………………9第 5 章 變速箱的設(shè)計(jì)及計(jì)算…………………………………………………125.1 變速箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) …………………………………………………125.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算 ……………………………………………………………125.2.1 初步選定 ……………………………………………………125.2.2 選定變速箱傳動(dòng)公比 ………………………………………125.2.3 按彎曲強(qiáng)度確定齒輪模數(shù) …………………………………135.2.4 按接觸強(qiáng)度確定齒輪分度圓直徑與中心距 ………………145.2.5 齒寬的確定 …………………………………………………155.2.6 齒輪齒數(shù)確定 ………………………………………………16V 5.2.7 計(jì)算齒輪相關(guān)參數(shù)、確定齒輪 ……………………………165.3 錐齒輪計(jì)算 …………………………………………………………175.3.1 初步計(jì)算 ……………………………………………………175.3.2 幾何計(jì)算 ……………………………………………………175.4 齒輪校驗(yàn) ……………………………………………………………225.4.1 齒輪受力分析 ………………………………………………225.4.2 齒輪傳動(dòng)齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 …………………………225.4.3 齒輪傳動(dòng)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 …………………………255.5 變速箱軸的計(jì)算 ……………………………………………………275.5.1 一軸計(jì)算 ……………………………………………………275.5.2 二軸計(jì)算 ……………………………………………………275.5.3 三軸計(jì)算 ……………………………………………………285.6 軸的校驗(yàn) ……………………………………………………………285.6.1 按轉(zhuǎn)矩計(jì)算 …………………………………………………285.6.2 軸上受力分析 ………………………………………………295.6.3 求支反力 ……………………………………………………295.6.4 作彎矩和轉(zhuǎn)矩圖 ……………………………………………305.6.5 確定危險(xiǎn)截面及安全系數(shù)校核計(jì)算 ………………………33第 6 章 轉(zhuǎn)盤的計(jì)算……………………………………………………………366.1 轉(zhuǎn)盤輸出轉(zhuǎn)速 ………………………………………………………366.2 大、小錐齒輪計(jì)算 …………………………………………………366.2.1 初步計(jì)算 ……………………………………………………366.2.3 幾何計(jì)算 ……………………………………………………376.3 錐齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度校驗(yàn) ……………………………………426.3.1 計(jì)算公式 ……………………………………………………426.3.2 許用接觸應(yīng)力計(jì)算 …………………………………………436.3.3 齒面接觸強(qiáng)度校核結(jié)果 ……………………………………446.4 齒根抗彎疲勞強(qiáng)度校核 ……………………………………………446.4.1 計(jì)算公式 ……………………………………………………446.4.2 齒根許用彎曲應(yīng)力計(jì)算 ……………………………………456.4.3 齒根彎曲強(qiáng)度校核結(jié)果 ……………………………………466.5 轉(zhuǎn)盤軸結(jié)構(gòu)計(jì)算 ……………………………………………………46第 7 章 鉆機(jī)其余部分零部件選擇 …………………………………………48VI 7.1 聯(lián)軸器的選用 ………………………………………………………487.2 減速器齒輪安排 ……………………………………………………48第 8 章 鉆機(jī)的維護(hù)保養(yǎng) ……………………………………………………518.1 鉆機(jī)維護(hù)保養(yǎng)的重要性 ……………………………………………518.2 維護(hù)保養(yǎng)要求 ………………………………………………………518.3 主要部件保養(yǎng)項(xiàng)目 …………………………………………………528.3.1 轉(zhuǎn)盤 …………………………………………………………528.3.2 變速箱 ………………………………………………………528.3.3 減速器 ………………………………………………………528.3.4 主、副卷揚(yáng)機(jī) ………………………………………………528.3.5 水龍頭 ………………………………………………………528.3.6 鉆具 …………………………………………………………538.3.7 沖擊卷揚(yáng)機(jī) …………………………………………………538.3.8 氣路系統(tǒng) ……………………………………………………538.3.9 傳動(dòng)鏈條 ……………………………………………………538.3.10 沖擊鋼絲繩…………………………………………………538.3.11 氣胎離合器…………………………………………………538.3.12 主離合器……………………………………………………548.4 安全操作注意事項(xiàng) …………………………………………………54第 9 章 經(jīng)濟(jì)性分析……………………………………………………………56第 10 章 專題 水平定向鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)探討 …………………………………58結(jié) 論……………………………………………………………………………64致 謝……………………………………………………………………………65參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………66附錄 1 中文（譯文） …………………………………………………………68附錄 2 英文（原文） …………………………………………………………741第 1 章 緒 論1.1 項(xiàng)目的研究意義隨著國家基本建設(shè)的投入持續(xù)增長,尤其是像京滬高速鐵路、奧運(yùn)場館等一批國家重點(diǎn)項(xiàng)目的陸續(xù)啟動(dòng),將對工程鉆機(jī)技術(shù)要求更高、鉆機(jī)不僅要具有高效性、環(huán)保性，更要具有復(fù)合性。通常使用的工程鉆機(jī)在工作時(shí)只有鉆進(jìn)，當(dāng)遇到較為堅(jiān)硬的巖石層，如卵石、灰?guī)r、花崗巖等硬巖石地層，就不得不改變鉆進(jìn)方位，或另鉆它孔，為解決此問題在老師的指導(dǎo)下我設(shè)計(jì)這臺(tái)帶有沖擊鉆的多功能復(fù)合型鉆機(jī)，它可有效的解決上述問題。我相信這臺(tái)鉆機(jī)一定會(huì)有很廣闊的市場前景!1.2 國內(nèi)外的科技現(xiàn)狀隨著全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,各類建筑和工程施工的數(shù)量激增,工程難度日益加大,質(zhì)量要求越來越高,極大的推動(dòng)了各類基礎(chǔ)處理施工技術(shù)的發(fā)展,尤其是近 20 年來,由于建筑的大型化和高層化,各種處理范圍廣 ,效率高,污染少,成本低的深基礎(chǔ)施工工法，如大型旋挖樁、地下連續(xù)墻、各種錨固、高壓旋噴、深層攪拌等已成為基礎(chǔ)工程施工的重要手段。而現(xiàn)有國產(chǎn)基礎(chǔ)施工設(shè)備效率低下,污染嚴(yán)重,不能適應(yīng)新施工技術(shù)的要求,施工企業(yè)一直在大量進(jìn)口該類設(shè)備。加大開發(fā)適合我國國情的新型基礎(chǔ)工程施工鉆機(jī)的力度,滿足市場急需,替代進(jìn)口,是該類設(shè)備制造業(yè)的首要任務(wù)。1.3 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的用途和應(yīng)用領(lǐng)域這臺(tái)鉆機(jī)設(shè)計(jì)為散裝式轉(zhuǎn)盤沖擊、回轉(zhuǎn)復(fù)合式多功能鉆機(jī)，適用于基礎(chǔ)工程和連續(xù)墻以及水利工程、鉆鑿高層建筑、橋梁、港口基礎(chǔ)樁孔的鉆進(jìn)，也用于大口徑水井及其他工程孔的鉆，主要用于第四世紀(jì)地層及其卵石、灰?guī)r、花崗巖、漂石層等硬巖地層。主要應(yīng)用于建筑工程、水利工程、橋梁工程、礦井鉆進(jìn)等領(lǐng)域。2第 2 章 鉆機(jī)的總體設(shè)計(jì)2.1 總體布局設(shè)計(jì)鉆機(jī)由底座、傳動(dòng)裝置、減速器（分動(dòng)箱） 、主副卷揚(yáng)機(jī)、沖擊卷揚(yáng)機(jī)、轉(zhuǎn)盤、鉆塔、氣動(dòng)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、工具系統(tǒng)組成。2.1.1 傳動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)的動(dòng)力經(jīng)皮帶傳至變速器，變速器為一進(jìn)三出結(jié)構(gòu)，一路輸出經(jīng)齒輪傳至主副卷揚(yáng)機(jī)；一路輸出至減速器，經(jīng)由萬向軸傳至轉(zhuǎn)盤，供回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；一路輸出經(jīng)鏈輪傳動(dòng)沖擊卷揚(yáng)機(jī)，供沖擊提升。2.1.2 氣動(dòng)系統(tǒng)空壓機(jī)輸出壓力氣，由空氣包至氣控箱，分兩路經(jīng)操縱閥控制，傳至沖擊卷揚(yáng)機(jī)兩只氣胎離合器，完成沖擊提升及降落。2.1.3 電氣系統(tǒng)控制電機(jī)啟動(dòng)及關(guān)閉，為氣動(dòng)系統(tǒng)提供電源控制，為操縱箱提供控制系統(tǒng)。2.1.4 工具系統(tǒng)游動(dòng)滑車、水龍頭、主動(dòng)鉆桿、孔內(nèi)鉆桿、加重塊、刮刀鉆頭、墊叉組成回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工具系統(tǒng)。游動(dòng)滑車、水龍頭、孔內(nèi)鉆桿、沖擊排渣管、沖擊鉆頭、孔口導(dǎo)向工具、墊叉組成沖擊鉆進(jìn)工具系統(tǒng)。2.1.5 各部件的功能1．轉(zhuǎn)盤 轉(zhuǎn)盤用于驅(qū)動(dòng)主動(dòng)鉆桿及鉆具回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤系一級圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過大錐齒、轉(zhuǎn)臺(tái)、大、小補(bǔ)心驅(qū)動(dòng)鉆桿工作。2．減速器 減速器是進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)速、提高扭矩而設(shè)計(jì)的，有兩檔變速，由雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪實(shí)行。3． 變速箱 變速箱為二軸一級變速箱，有三擋變速，由單、雙聯(lián)齒輪滑移實(shí)3現(xiàn)變速。變速箱內(nèi)有正、反轉(zhuǎn)裝置，由雙向牙嵌離合器實(shí)現(xiàn)，單向牙嵌離合器實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)離合。4．主、付卷揚(yáng)機(jī) 主、付卷揚(yáng)機(jī)均為行星式卷揚(yáng)機(jī)，靠制動(dòng)行星輪來實(shí)現(xiàn)鉆具的提升。5．底座 底座由滑臺(tái)、下座、油缸、孔口板組成，轉(zhuǎn)盤、卷揚(yáng)機(jī)組固定于滑臺(tái)上，鉆塔固定于下座上，油缸一端固定于滑臺(tái)，另一端與孔口板相聯(lián)，油缸用于滑臺(tái)的后移和孔口板開合。6．鉆塔 鉆塔用于懸掛游動(dòng)滑車、水龍頭和提升器等提升設(shè)備，結(jié)構(gòu)形式為“n”型，鉆塔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向槽和主動(dòng)鉆桿后置懸掛裝置。導(dǎo)向槽用于水龍頭導(dǎo)向，懸掛裝置用于換接鉆桿時(shí)主動(dòng)鉆桿不落地。鉆塔起落由油缸完成。2.2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)1. 沖擊卷揚(yáng)機(jī) 提升能力 （kN） 60提升速度 （m/s） 0.4 .05 0.62. 沖擊行程 (m) 0.5—43. 沖擊次數(shù) (1/min) 6—144. 沖錘質(zhì)量 (kg) 3000—50005. 主、副卷揚(yáng)機(jī)提升能力 (單繩 kN) 30卷繩速度 (m) 0.45, 0.68, 1.13, 1.690.31, 0.46, 0.77, 1.156. 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速 (r/min) 13, 17, 21, 26, 42, 527. 主機(jī)動(dòng)力型號(功率) YD280S 55 KW (1480 r/min )8. 鉆塔額定負(fù)載 ( kN) 1809. 空壓機(jī)型號( 排量，壓力) UB 300—500（3.55 /min, 0.8 MP）3m10. 配備砂石泵型號（型號） 6BS (180 /h) 4或 8BS（340 /h）3m11. 外型尺寸 （長 X 寬 X 高） 10000X2400X170012. 重量主機(jī)重量 （t） 10.4 全套設(shè)備總重 （t） 282.3 主要性能特點(diǎn)這臺(tái)鉆機(jī)的主要性能特點(diǎn)是：1. 鉆機(jī)是集回轉(zhuǎn)、沖擊鉆進(jìn)工藝于一體的多功能復(fù)合型鉆機(jī)，用轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)可用于第四世紀(jì)覆蓋層，沖擊鉆進(jìn)時(shí)可用于卵石、灰?guī)r、花崗巖等硬巖地層；2. 最大鉆孔直徑為 2000 毫米；3. 鉆機(jī)為機(jī)械傳動(dòng)，機(jī)械、液壓操動(dòng)，操作方便、可靠；4. 鉆機(jī)轉(zhuǎn)速范圍廣，有 6 檔變速，適用于不同地層要求，利于提高鉆進(jìn)效率；5. 整套設(shè)備安裝在滑撬式底座上，對孔就位方便，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)6. 液壓操縱滑臺(tái)平移讓出孔口，孔口開闊，起下大直徑鉆具靈活、方便；7. 鉆塔上設(shè)有導(dǎo)向槽，有助于提高鉆孔垂直度，降低超徑系數(shù)。鉆塔上有水龍頭后置懸掛裝置，主動(dòng)鉆桿不落地，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短輔助作業(yè)時(shí)間；8. 主、付卷揚(yáng)機(jī)均采用行星式卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)，提生能力強(qiáng)，輔助水龍頭后置懸掛裝置，可實(shí)現(xiàn)塔上無人作業(yè)；9. 鉆進(jìn)可采用加重塊加壓（根據(jù)不同地層選用） ；10. 排渣方式為泵吸反循環(huán)，排屑效率高，減少孔底重復(fù)破碎，鉆進(jìn)速度快；11. 整機(jī)尺寸設(shè)計(jì)合理，便于汽車運(yùn)輸及安裝；12. 動(dòng)力為電機(jī)；13. 經(jīng)濟(jì)耐用、性能可靠。5第 3 章 動(dòng)力機(jī)確定根據(jù)現(xiàn)場需要，動(dòng)力機(jī)的選擇偏大些，加大儲(chǔ)備系數(shù)，這樣可以提高鉆進(jìn)效率。3.1 按鉆頭所需功率計(jì)算設(shè)電機(jī)輸出實(shí)際功率為 N。N。＝1.2N j式中：N j—鉆機(jī)所需功率 KWNj＝（N h＋N y）/η式中: N h—回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)所需功率 （KW） η—效率 η=0.8Ny—油泵所需功率 （KW）Nh=N1+N2+N3式中: N 1—井底破碎巖石、土層所需功率 （KW）N2—鉆頭與孔底摩擦所需功率 （KW）N3—回轉(zhuǎn)鉆桿所需功率 （KW）1. Nh=N1+N2+N3 的計(jì)算N1= 306/43Amnh??其中： m---鉆頭切削刀數(shù) 取 m=4n---轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù) 鉆進(jìn)時(shí) =26 r/minin6h---轉(zhuǎn)進(jìn)速度 試取 h=0.8cm/minδ---巖石抗壓強(qiáng)度 其值見表 3-1A---井底破碎環(huán)狀面積 A= 222()/4(10)/47850Ddcm??????2. N 2=δ×f×e ×n×(R+r)/1944800式中： f---鉆具與巖石直間的摩擦系數(shù) f=0.5e---側(cè)摩擦系數(shù) e=1.1R---鉆頭外圓半徑 R=200cmr---鉆頭內(nèi)孔半徑 r=0cm3. N3= 　　　(當(dāng) n ,該軸 H 截面是安全的。S37第 6 章 轉(zhuǎn) 盤 的 計(jì) 算6.1 轉(zhuǎn) 盤 輸 出 轉(zhuǎn) 速轉(zhuǎn)盤輸出轉(zhuǎn)速（r/min）: 13、17、21、26、42、52輸入轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速 (r/min): 65、85、105、130、210、260轉(zhuǎn)盤用于驅(qū)動(dòng)主動(dòng)鉆桿及鉆具回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤系一級圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過大錐齒、轉(zhuǎn)臺(tái)、大、小補(bǔ)心驅(qū)動(dòng)鉆桿工作。6.2 大、小 錐 齒 輪 計(jì) 算 6.2.1 初步計(jì)算 （1）按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 由設(shè)計(jì)公式 得13195eHPKTdu????式中： 載荷系數(shù) K= 1.5 齒數(shù)比 5?轉(zhuǎn)矩： 19080.76TNmn??估算時(shí)的齒輪許用接觸應(yīng)力 22lim3/1/.HPNS????估算結(jié)果 312.580.7934.edm???38（2）按齒根抗彎強(qiáng)度計(jì)算由式 得：132FSePKTYmZu????式中 K——載荷系數(shù) 取 K=1.5 ——復(fù)合齒形系數(shù) 取 = 4.6 FS FSY——小齒輪齒數(shù) =181Z1Z——齒輪許用彎曲應(yīng)力 FP??= ?FES式中 ——抗彎強(qiáng)度 =600FE?FE?2/Nm——抗彎強(qiáng)度的安全系數(shù) =1.8S? FS?=FP? 2603./1.8?計(jì)算 321.580.749.emm???取 =16 mme（3）齒輪齒數(shù) =1Z?ed?234.1.652?取 =181396.2.2 幾何計(jì)算（1） 齒數(shù) =18 1Z=5×18=90 2u??（2） 分錐角 = =11.3°1?12arctnZ2190.378.???????（3） 大端模數(shù) 6em（4） 分度圓直徑 = =16×18=288 mm1de1Z= =16×90=1440 mm2e2（5） 外錐距 = 734.88 mm1sinedR??（6） 齒寬系數(shù) 取 =0.3R?b = =220.464 mmde取 b=200 mm實(shí)際齒寬系數(shù) 20.734.8Reb???（7） 中點(diǎn)模數(shù) = （1-0.5 ）=13.8 mmmeR中點(diǎn)分度圓直徑 = =248.8 mm1d(0.5)??40=1244.2 mm2(10.5)mRd???（8） 切向變位系數(shù) =0 =01txt高變位系數(shù) =0 =02（9） 頂隙 0.2×16 =3.2 mm (GB12369-1990)ecm???（10）大端齒頂高 mm =16 mm11()6aehx??2ah大端齒根高 mm(0.)19.fc?????mm22().6.f ehxm?全齒高 h= =35.2 mmec??齒根角 11 9.artnarct1.47738ffehR????22 .2rctrt.ffe ?齒頂角 = =1.497° = 1.497°1a?2f 21af??（11） 頂錐角 1.3497.a??????228.80.a???根錐角 11.3497.3ff???????228..20ff????（12） 大端齒頂圓直徑 41112cos8216cos.319.8aeadh m????????mm24.3e（13） 冠頂距 2110sin16sin.716.8kadAh????????????1228ii78.2.3ka m???????（14）大端分度圓弧齒厚 111tan620tan25.12etsmx m??????????????????????215.e??（15） 大端分度圓弦齒厚 mm2 211 5.1. .668ssd??????????????????22.????????（16） 當(dāng)量齒數(shù) 181.37cos.vz??29046.98.vz?當(dāng)量齒輪分度圓直徑 42221 5148.3.7vmud m????????????22153.76.vV?當(dāng)量齒輪頂圓直徑1.1285.73vaadh????2634.6.v m?當(dāng)量齒輪根圓直徑vb1dcos0(25.7cos0)238.4??? ?2634.5960.71v?? ?當(dāng)量齒輪傳動(dòng)中心距??12(5.73.2)8.4vvad m????當(dāng)量齒輪基圓齒距cos3.416cos0.1vbmp????（17）嚙合線長度??2212invavabvavbvtgdd??????21285.73.46375.960.71398.4sin20vvvavb??= 1199.10 - 1128.15 = 70.95 mm（18） 端面重合度 ..47vabgp??（19） 齒中部接觸線長度 432120.518.6vabml m??????齒中部接觸線的投影長度18.56bml?6.3 錐齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核6.3.1 計(jì)算公式 211AVHtHMBHELSKHPmbKFuZZdl???? ???? ?式中 中點(diǎn)分度圓上的切向力 12080.76495.2tmTN???——使用系數(shù) =2.25 AKAK——?jiǎng)虞d系數(shù) 由 7 級精度和中點(diǎn)節(jié)線速度V取 =1.1 1.059/6mdns????V——齒向載荷分布系數(shù) 取 =1.2 HK? HeK?有效工作齒寬 取 =1.5 =1.8 0.85eb?He?——端面載荷系數(shù) H?//64957./2034.79/10/tetFbNmN???44取 =1HK?——節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) =2.5ZHZ——中點(diǎn)區(qū)域系數(shù) MB?22112tan1vtvaabVvbVZddFFZZ??????????????????????????????式中 參數(shù) =2 1F??2.5.04?2 21tan8.736375.1.0448.90639MBZ??????????????????????????????=1.123——彈性系數(shù) =189.8 EZEZ2N/m——螺旋角系數(shù) 直齒輪 =1? ?——錐齒輪系數(shù) =0.8KK——載荷分配系數(shù) =1LSZLSZ計(jì)算接觸應(yīng)力 22.51.864957.1.3.5189.0.H??????204./Nm6.3.2 許用接觸應(yīng)力 45limnHPNLVRXWZS??式中 ——實(shí)驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 =1300 li limH?2/N——壽命系數(shù) =1 NZNZ——潤滑油影響系數(shù) =0.95 LVR LVR——工作硬化系數(shù) =1WW——尺寸系數(shù) =1XZXZ——最小安全系數(shù) =1.1minHSminHS許用接觸應(yīng)力值2130.9517./.P N????6.3.3 齒面接觸強(qiáng)度校核結(jié)果；22104.5/17./HHPNmm?????通過。6.4 齒根抗彎疲勞強(qiáng)度校核6.4.1 計(jì)算公式 AVFtFFSKLFPnmKYb???????46式中 ——復(fù)合齒形系數(shù) FSY14.8?24.83FSY?——重合度系數(shù) ?0.57/0.57/1.20.4va????——錐齒輪系數(shù) KY=1.0322118.560441.bml?????????????????——載荷分配系數(shù) LSY2LSYZ齒根彎曲應(yīng)力計(jì)算值 212.501.864957.80.751360./3F Nm?????2221../2FSYNm?6.4.2 齒根許用彎曲應(yīng)力 minFEPNTrelRlTXYS???式中 ——齒根彎曲疲勞強(qiáng)度基本值 FE 260/FENm??——壽命系數(shù) =1NTYTY——相對齒根圓角敏感系數(shù) =1rel? rel?47——相對齒根表面狀況系數(shù) =1RrelTYRrelTY——尺寸系數(shù) X 12X?——最小安全系數(shù) =1.4minFS minFS許用彎曲應(yīng)力值 260148.57/.4FPN????6.4.3 齒根彎曲強(qiáng)度校核結(jié)果2 212360./48.57/8FFPNmmN?????齒輪安全，可用。6.5 轉(zhuǎn) 盤 軸 結(jié) 構(gòu) 計(jì) 算選擇軸的材料為 45 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)為：抗拉強(qiáng)度為 屈服點(diǎn)650bMPa??360sMPa??彎曲疲勞極限 扭轉(zhuǎn)疲勞極限127? 15??許用靜應(yīng)力 ??60a?許用疲勞應(yīng)力 1827P???:軸的最小直徑為 483mininPdA??式中 A——按 定的系數(shù) 取 A= 100???P——功率 P=55 KW——最小轉(zhuǎn)速 =65 r/min min min計(jì)算得 3in5104.06d????取最小軸徑為 min軸的結(jié)構(gòu)如圖：49第 7 章 鉆機(jī)其余部分零件的選擇7.1 聯(lián)軸器的選擇減速器與轉(zhuǎn)盤之間用萬向節(jié)聯(lián)軸器連接，由減速器輸出的最小轉(zhuǎn)速為，傳遞的功率為 55KW，計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：65/minrin90580.76PTNm????聯(lián)軸器的計(jì)算功率：CnhanKT????式中 ——聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速系數(shù) =1.25nK——軸承壽命系數(shù) =1.8h 3510?h——聯(lián)軸器的軸間角系數(shù) =1.5K? ?——載荷性質(zhì)系數(shù) =1.3a aK計(jì)算轉(zhuǎn)矩 80.7125.81.327.CTNm?????查取， 選擇聯(lián)軸器為： 0/491)SWPGJBT?型 （7.2 減速器齒輪安排如表 7.2——150齒數(shù) 模數(shù) m1Z2 4 623 2 632 1 64Z3 5 652 0 663 0 6表 7.2——1降速比： 135824i??2.7?輸入轉(zhuǎn)速為（r/min）：167、261、519輸出轉(zhuǎn)速為（r/min）：65、85、105、130、210、260各軸轉(zhuǎn)速為，如表 7.2——251二 軸 三 軸輸入轉(zhuǎn)速（r/min）一 軸傳動(dòng)比 轉(zhuǎn)速（r/min ）傳動(dòng)比 轉(zhuǎn)速（r/min）12.3Z?127.5 85167 167 34.797.5 6512.Z?195 130261 261 34.7157.5 10512.Z?390 260519 519 34.7315561.Z?210表 7.2——252第 8 章 鉆機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)8.1 鉆機(jī)維護(hù)保養(yǎng)的重要性鉆機(jī)的使用壽命在很大程度上取決于對它的維護(hù)保養(yǎng)，鉆機(jī)的使用者必須全面的了解鉆機(jī)的各種結(jié)構(gòu)、作用原理、安全操作、維護(hù)保養(yǎng)等各方面的知識，認(rèn)真的做好維護(hù)保養(yǎng)工作，不但能夠延長鉆機(jī)的使用壽命還能防止不必要的機(jī)械故障，提高鉆機(jī)的工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。8.2 維護(hù)保養(yǎng)的要求1. 鉆機(jī)各部表面和機(jī)臺(tái)上，必須保清潔。2. 對各軸承和摩擦副必須經(jīng)常注意溫升情況。軸承溫升不大于 ，最高40?溫升不大于 。如超過比值應(yīng)停車檢查。80?3. 誰時(shí)注意各齒輪副和傳動(dòng)件的運(yùn)轉(zhuǎn)響聲，發(fā)現(xiàn)異常聲響應(yīng)立即停車檢查。4. 隨時(shí)觀察鉆機(jī)各部件的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，如發(fā)現(xiàn)不正常的振動(dòng)、晃動(dòng)、位移等現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)檢查處理。5. 如發(fā)現(xiàn)漏油、漏氣、非正常漏水、及緊固件松動(dòng)等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)檢查和消除。6. 經(jīng)常檢查三角皮帶及鏈條的松緊程度和破裂，檢查各防護(hù)罩的牢固程度，避免發(fā)生以外事故。7. 氣路系統(tǒng)操作時(shí)，要觀察氣壓表是否正常，如有異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即修理。8. 按潤滑要求及時(shí)進(jìn)行潤滑。9. 在氣溫過低或過高時(shí)鉆進(jìn)，在復(fù)雜地層中鉆進(jìn)，可適當(dāng)縮短期。10. 鉆機(jī)停止使用時(shí)，空壓機(jī)及儲(chǔ)氣筒中空氣應(yīng)全部排空。11. 本鉆機(jī)用的潤滑油、潤滑脂如下：變速箱、減速器和轉(zhuǎn)盤： 120 號工業(yè)齒輪油（冬季用）90 號工業(yè)齒輪油（夏季用）53其他部位潤滑油： 潤滑脂： 鈣基潤滑脂空壓機(jī)： 非溶劑性油氣動(dòng)三聯(lián)件： 20 號機(jī)油8.3 主要部件保養(yǎng)項(xiàng)目8.3.1 轉(zhuǎn)盤1. 經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)盤定位螺栓的松緊，確保轉(zhuǎn)盤工作是穩(wěn)定2. 經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)盤內(nèi)潤滑油是否滲進(jìn)泥等雜物，并及時(shí)清除。檢查液面高底，保證正常潤滑。3. 定期檢查推力軸承間隙大小，并加以調(diào)整，避免使轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生不必要的沖擊和軸承摩損。8.3.2 變速箱1. 變速箱用油必須干凈，清潔2. 定期觀察箱內(nèi)齒輪嚙合情況，如影響手把定位，應(yīng)更換相應(yīng)的聯(lián)接件，保證操作的準(zhǔn)確性。3. 把手的定位裝置要保證彈簧具有一定的力量，避免因振動(dòng)等原因使手把跳擋。8.3.3 減速器1. 定期檢查潤滑油液面高低，確保良好的潤滑。2. 定期觀察箱內(nèi)齒輪嚙合情況，磨損情況。3. 經(jīng)常檢查與萬向軸的聯(lián)接。8.3.4 主副卷揚(yáng)機(jī)1. 適當(dāng)調(diào)節(jié)制動(dòng)帶的松緊程度，保證松開時(shí)不與卷筒摩擦，制動(dòng)時(shí)凸輪有自鎖力。2. 制動(dòng)帶厚度磨損至少小于 3mm 時(shí)必須更換，如遇制動(dòng)力不夠，經(jīng)調(diào)節(jié)無效時(shí)，必須檢查銅釘是否露或是否有油污，如有應(yīng)排除。548.3.5 水龍頭 當(dāng)密封處發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，應(yīng)適當(dāng)壓緊密封圈。如壓緊無效，應(yīng)確保操作的安全及管路的密封性。8.3.6 鉆具1. 鉆桿、主動(dòng)鉆桿、導(dǎo)正器連接法蘭處應(yīng)涂油防腐，搬運(yùn)時(shí)避免碰壞。2. 鉆桿、鉆桿法蘭處如有裂紋等影響強(qiáng)度的缺陷，不應(yīng)下孔。3. 對可疑桿件應(yīng)經(jīng)探傷后，再?zèng)Q定使用否。4. 沖擊鉆頭的切削刃如磨損需堆焊。5. 排渣管用 O 形密封圈需經(jīng)常檢查，如損壞需更換并存有一定量的備件。8.3.7 沖擊卷揚(yáng)機(jī)檢查卷揚(yáng)與機(jī)架，機(jī)架與底座的連接螺栓的松緊，確保工作穩(wěn)定。理順鋼絲繩，防止早期磨損。8.3.8 氣路系統(tǒng)1. 檢查各處聯(lián)接，防止松動(dòng)。2. 空壓機(jī)儲(chǔ)氣筒使用完畢，打開瀉水閥，消除積水；空壓機(jī)油每 5 小時(shí)更換，并保證壓縮機(jī)油位在指定范圍內(nèi)；三聯(lián)件潤華油應(yīng)在上下紅線范圍內(nèi)，工作時(shí)呈滴狀流動(dòng)，否則應(yīng)予調(diào)整。8.3.9 傳動(dòng)鏈條保證鏈條適當(dāng)張緊，松動(dòng)太多需加以調(diào)整并經(jīng)常加入鈣基潤滑脂。8.3.10 沖擊鋼絲繩鋼絲繩需經(jīng)常除塵，保持清潔，并涂油潤滑；檢查繩端夾緊裝置，不允許松動(dòng)；檢查鋼絲繩的斷絲、磨損、變形、銹蝕情況，必要時(shí)更換，以確保安全。8.3.11 氣胎離合器1. 不許用油漆或其它油類摸氣胎表面。雨天施工應(yīng)搭蓬，防止進(jìn)水引起55打滑。2. 摩擦片磨損 3mm 后必須更換。3. 由于長期工作、疲勞、高溫、龜裂等原因?qū)е職馓ダ匣荒苷９ぷ?，必須更換氣胎。4. 更換內(nèi)氣胎或摩擦片時(shí)，只須拆去兩側(cè)擋板及摩擦輪轂即可進(jìn)行。8.3.12 主離合器1. 三角皮帶輪支撐軸承處用黃油潤滑，加油量不必太多，并注意周圍油污的清理工作，防止油污進(jìn)入摩擦片表面。2. 為了使皮帶輪能空載運(yùn)轉(zhuǎn)，摩擦片脫開的間隙應(yīng)為 1.5mm，并經(jīng)常檢查三個(gè)彈簧彈力大小，隨時(shí)更換失去彈力的彈簧，以免發(fā)生摩擦片脫不開的現(xiàn)象。3. 防止不必要的離合動(dòng)作，盡量避免在重負(fù)荷下掛合離合器，嚴(yán)禁摩擦片在負(fù)載下長時(shí)間打滑。遇到發(fā)熱、冒煙等情況，必須立即脫開檢查。如傳遞力不足，應(yīng)檢查原因并處理。4. 當(dāng)發(fā)現(xiàn)摩擦片燒毀、老化、脆裂和磨損；鉚釘松動(dòng)和外露，應(yīng)予更換。8.4 安全操作注意事項(xiàng)1. 使用鉆機(jī)前，應(yīng)先熟悉鉆機(jī)構(gòu)造及操作要求。2. 各防護(hù)罩都應(yīng)固定在正確位置，并時(shí)常檢查牢固程度。3. 隨時(shí)檢查鉆機(jī)和鉆塔支承情況，防止因地沉引起的機(jī)械和鉆塔的傾斜。4. 隨時(shí)檢查鉆機(jī)各部件固定情況，特別是主、副卷揚(yáng)機(jī)及沖擊卷揚(yáng)機(jī)、沖擊鉆具死繩端固定情況發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即采取措施。5. 對各機(jī)件的異常響聲、變形、發(fā)熱、冒煙、漏水等不正常情況，必須查出原因及時(shí)清除，以防事故。6. 經(jīng)常檢查各手把定位和換擋位置是否正確。7. 操作手把時(shí)，不得違反以下原則：56（1）主、副卷揚(yáng)機(jī)工作時(shí)，提升與剎車手把不得同時(shí)扳死。（2）嚴(yán)禁沖擊卷揚(yáng)離合器手把與轉(zhuǎn)盤離合器手把同時(shí)合上。（3）換擋時(shí)必須先脫開離合器，使齒輪降速至將停時(shí)換擋，如換擋困難，可以讓離合器稍接合，嚴(yán)禁高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)掛擋。（4）鉆進(jìn)時(shí)如遇蹩鉆情況，可停止給進(jìn)或脫開主離合器手把，情況嚴(yán)重時(shí)，須停鉆提升鉆具。8. 鉆塔不允許作超負(fù)荷工作，如遇孔內(nèi)事故等需要做超負(fù)荷提升，必須另行采取措施。9. 游動(dòng)滑車的“U”行環(huán)上擋板的擋銷，拉出時(shí)必須旋轉(zhuǎn) 90°使定位可靠，防止脫落。10.鉆桿各法蘭連接必須牢固，密封必須可靠。11.各手把、螺釘、螺母等禁止用錘擊，墊叉、提引器、大小補(bǔ)芯，使用時(shí)要輕放以免損壞。12.冬季停工時(shí)，應(yīng)將砂石泵、3PNL 泥漿泵、離心水泵、泥漿管線中的存水放掉，以免凍裂機(jī)件。13.每日施工完畢，放盡空壓機(jī)及儲(chǔ)氣筒中空氣。14.電機(jī)高速、低速間切換時(shí)，必須脫開主離合器，待電機(jī)停轉(zhuǎn)后方可按下高速或低速按鈕，啟動(dòng)雙速電機(jī)。嚴(yán)禁帶負(fù)載啟動(dòng)，確保電機(jī)及電氣線路的安全。57第 9 章 經(jīng)濟(jì)性分析目前，我國加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，奧運(yùn)場所建設(shè)，開發(fā)大西部，大力整治大江大河等政策環(huán)境影響下，工程建設(shè)機(jī)械市場前景愈來愈廣闊，需求量越來越大，工程鉆機(jī)作為建設(shè)機(jī)械中維護(hù)地基的主要機(jī)械，市場需求亦相應(yīng)的大量增加。這是本設(shè)計(jì)的主要產(chǎn)生原因之一。我所做的 GCPS-20 型鉆機(jī)設(shè)計(jì)是在 GPS-20 型鉆機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，專門用于建設(shè)施工的專門鉆機(jī)。產(chǎn)品的價(jià)值工程的目的在于以最低的成本，可靠的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品必要的功能，從而達(dá)到用戶滿意，增加制造企業(yè)和用戶的經(jīng)濟(jì)效益，將價(jià)值工程運(yùn)用到工程鉆機(jī)設(shè)計(jì)中，從分析產(chǎn)品的功能出發(fā)，然后分析產(chǎn)品的成本，進(jìn)行功能與成本比較，從而判斷產(chǎn)品的價(jià)值，使工程鉆機(jī)動(dòng)性價(jià)比更高。根據(jù)工程鉆機(jī)的設(shè)計(jì)功能要求出發(fā)，鉆機(jī)在工作過程中要求有六擋轉(zhuǎn)速：13r/min、17r/min、21r/min、26r/min、42r/min、52r/min，原動(dòng)機(jī)根據(jù)施工地點(diǎn)的不同選用電動(dòng)機(jī)，也可用柴油機(jī)，保證其互換性，擴(kuò)大原動(dòng)機(jī)的使用范圍，使鉆機(jī)使用地點(diǎn)擴(kuò)大，為保證六擋轉(zhuǎn)速，尤其是從原動(dòng)機(jī)到轉(zhuǎn)盤降速比大的特點(diǎn)，采用變速器和減速器依次減速的同時(shí)進(jìn)行變速，并可保證變速箱和減速箱的尺寸較小。此鉆機(jī)主要用于深基礎(chǔ)工程和連續(xù)墻以及水利工程、橋梁工程的發(fā)展與需要，結(jié)合大口徑鉆機(jī)灌注樁和地下連續(xù)墻施工的特點(diǎn)，為解決在復(fù)雜地層、硬58巖中成孔而研制，在設(shè)計(jì)中盡可能的簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。本鉆機(jī)每臺(tái)可售價(jià) 600000 元，每臺(tái)可獲利稅 10000 元左右，如果某企業(yè)每年生產(chǎn) 100 臺(tái)，年利潤可達(dá) 100 萬元。由于該鉆機(jī)的售價(jià)比較不高，一般用戶都可承受得起。本鉆機(jī)利用國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國國情和鉆機(jī)的具體使用要求。力求簡單和適用，采用純機(jī)械系統(tǒng)盡可能地利用最少的液壓元件來實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)所具備的各種動(dòng)作。這樣，能夠降低故障發(fā)生概率，提高能量利用率和鉆機(jī)的可靠性，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。該鉆機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為：為適應(yīng)野外各種鉆探作業(yè)，該鉆機(jī)可采用柴油機(jī)或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；原動(dòng)機(jī)、變速箱、傳動(dòng)箱分體式設(shè)計(jì)，便于拆卸、安裝、移動(dòng)和運(yùn)輸。由于該鉆機(jī)結(jié)構(gòu)簡單無論是使用還是維修在費(fèi)用方面都是十分經(jīng)濟(jì)的。在市場前景廣闊和成本降低的措施下，本設(shè)計(jì)可以達(dá)到預(yù)期的目的，具有開發(fā)價(jià)值。59第 10 章 專 題水平定向鉆機(jī)常用結(jié)構(gòu)的探討摘要：以水平定向鉆機(jī)為背景，分析了水平定向鉆機(jī)的主要結(jié)構(gòu)，主要包括：底盤結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)、鉆桿裝卸的結(jié)構(gòu)、虎鉗的結(jié)構(gòu)、錨固裝置的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)向系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)等。關(guān)鍵詞：水平定向鉆機(jī)、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、探討；Abstract: Take directional rig of level as the background , has analyzed the main structure of the directional rig of competence, mainly include: Chassis structure, engine systematic structure , power head structure , drilling rod structure , structure , anchor firm structure , guidance system , mud structure of system ,etc. of device of vice of loading and unloading. Keyword: Directional rig of level , structure , design , discussion一、概述：60水平定向鉆機(jī)作為非開挖技術(shù)中最具活力的一項(xiàng)施工技術(shù)，具有導(dǎo)向準(zhǔn)確、有利環(huán)保、效率高等特點(diǎn)。它能在一定曲率半徑范圍內(nèi)繞開障礙物，能避免破壞管線經(jīng)過地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，施工速度快，效率高，穿越長度長，深度深。目前在國內(nèi)已越來越多地應(yīng)用于石油、天然氣、電力、電信等領(lǐng)域。目前生產(chǎn)水平定向鉆機(jī)的國內(nèi)企業(yè)廠家有：河北廊坊勘探技術(shù)研究所、原地礦部中地裝備集團(tuán)技術(shù)中心、徐工集團(tuán)、中聯(lián)重科、上海隧道股份有限公司、中南冶金機(jī)械廠、宣化英格索蘭公司、北京煤礦機(jī)械廠、山東探礦機(jī)械廠、重慶探礦機(jī)械廠、石油物探局裝備制造廠、河南暢通電信管道工程有限公司，以及部分高?？蒲性核?，如清華大學(xué)、重慶大學(xué)（含原重慶建筑大學(xué)）、同濟(jì)大學(xué)、長春科技大學(xué)、煤炭科學(xué)研究院上海分院、中國地質(zhì)大學(xué)、上海市政工程研究院、浙江大學(xué)等在研發(fā)水平定向鉆機(jī)。徐工研究院在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上已開發(fā)出ＺＤ１２４５／ＺＤ１５５０／ＺＤ２０７０水平定向鉆，ＺＤ１２４５／ＺＤ１５５０／ＺＤ２０７０整機(jī)主要有底盤、動(dòng)力頭、鉆架、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、鉆桿自動(dòng)存取裝置、鉆桿自動(dòng)潤滑裝置、虎鉗、錨固裝置、鉆具、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及泥漿系統(tǒng)等部件組成，結(jié)合目前的國內(nèi)外水平定向鉆機(jī)結(jié)構(gòu)，對水平定向鉆機(jī)主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討，有著十分重要的意義。二、主要結(jié)構(gòu)１、底盤的結(jié)構(gòu)水平定向鉆機(jī)的底盤是指機(jī)體與行走機(jī)構(gòu)相連接的部件，它把機(jī)體的重量傳給行走機(jī)構(gòu)，并緩和地面?zhèn)鹘o機(jī)體的沖擊，保證水平定向鉆機(jī)行駛的平順性和工作的穩(wěn)定性，底盤是水平定向鉆機(jī)的骨架，用來安裝所有的總成和部件，使整機(jī)成為一個(gè)整體。水平定向鉆機(jī)底盤目前的結(jié)構(gòu)一般為液壓驅(qū)動(dòng)，剛性連接式車架，底盤主要包括車架及行走裝置，車架為框架焊接結(jié)構(gòu)，上面有發(fā)動(dòng)機(jī)、油水散熱器、燃油及液壓油箱、操縱裝置等的安裝支架；底盤的行走裝置主要包括驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪、支重輪、托鏈輪、履帶總成、履帶漲緊裝置及行走減速機(jī)、縱梁等組成。行走裝置中左、右縱梁分別整體焊接后，與中間整體框架式車架用高強(qiáng)度螺栓連接成為一個(gè)整體車架。底盤的車架后端設(shè)計(jì)時(shí)可兩個(gè)蛙式支腿或兩個(gè)垂直的支腿，可有效降低支腿部分重量及簡化結(jié)構(gòu)，水平定向鉆機(jī)工作時(shí)支腿支起，增強(qiáng)整車的穩(wěn)定性。底盤的行走減速機(jī)目前一般選用進(jìn)口的內(nèi)藏式行星減速機(jī)（包括馬達(dá)）或兩點(diǎn)式變量馬達(dá)減速機(jī)，行走時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)行走快慢雙速，輸出扭矩大、結(jié)構(gòu)緊湊。底盤的行走裝置主要包括履帶張緊裝置、橡膠履帶總成、驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪、支重輪及行走減速機(jī)等組成。底盤的61橡膠履帶有兩種結(jié)構(gòu)方式可選擇，一可采用ＢＲＩＧＥＳＴＯＮＥ公司的整體式橡膠履帶；二可采用ＢＥＲＣＯ公司的組合式橡膠履帶的結(jié)構(gòu)，二者相比前者結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)距較小，車架高度較低，但后者強(qiáng)度高，可承受更大的載重量，損壞后可以更換，驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪、支重輪、履帶張緊裝置都可直接配套。底盤的履帶張緊裝置由張緊油缸、張緊彈簧、導(dǎo)向輪、油杯等組成。履帶張緊裝置的作用是保持履帶一定的張緊度。一般設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先選用整體式橡膠履帶，若不能選到適合水平定向鉆機(jī)重量的履帶，則要選用ＢＥＲＣＯ公司的橡膠履帶。另外底盤的結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)前應(yīng)協(xié)調(diào)知道以下幾個(gè)方面的：（１）與發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者和發(fā)動(dòng)機(jī)罩設(shè)計(jì)者及其它相關(guān)人員協(xié)調(diào)相對安裝結(jié)構(gòu)布置形式尺寸及與車架的連接形式；（２）支腿布置尺寸具體結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足幾何相容；無機(jī)構(gòu)干涉現(xiàn)象；（３）進(jìn)行車架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算并出具計(jì)算書；（４）如有問題請及時(shí)反饋，并與相關(guān)設(shè)計(jì)者協(xié)調(diào)等等。徐工研究院開發(fā)出ＺＤｌ２４５／ＺＤｌ５５０／ＺＤ２０７０水平定向鉆采用的底盤的結(jié)構(gòu)為：底盤為液壓驅(qū)動(dòng)，剛性連接式車架。２、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)水平定向鉆機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)一般包括發(fā)動(dòng)機(jī)、散熱器，空濾器，消音器，燃油箱等。一般水平定向鉆機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)選用國外的Ｊｏｈｎ Ｄｅｅｒｅ增壓水冷發(fā)動(dòng)機(jī)或選用美國康明斯公司的增壓中冷發(fā)動(dòng)機(jī)，為了適應(yīng)不同用戶的需求，也可選裝國內(nèi)的二汽東風(fēng)的康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)及玉柴等廠的發(fā)動(dòng)機(jī)。 其水散熱器、空濾器等附件選用國產(chǎn)配套件，燃油箱自制．發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)先知參數(shù)為：發(fā)動(dòng)機(jī)型號及發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)：功率：ＫＷ（ＢＨＰ）：扭矩：Ｎ．ｍ（１ｂ．ｆｔ）和詳細(xì)參數(shù)參考。由上來確定發(fā)動(dòng)機(jī)選件及安裝形式采用幾點(diǎn)式安裝；向液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)者提供發(fā)動(dòng)機(jī)取力口（ＰＴＯ）旋向及輸出功率的資料；與散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)者協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇直徑，速比及風(fēng)量的數(shù)據(jù)；與電器設(shè)計(jì)者協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)電路連接方案；選定并安裝聯(lián)軸器；進(jìn)排氣附件安裝；設(shè)計(jì)要求滿足發(fā)動(dòng)機(jī)工況并加裝進(jìn)氣阻塞指示報(bào)警裝置；具體安裝形式和安裝結(jié)構(gòu)與相關(guān)設(shè)計(jì)者協(xié)調(diào)，如有問題請及時(shí)互相反饋等。徐工研究院開發(fā)出ＺＤｌ２４５／ＺＤｌ５５０／ＺＤ２０７０水平定向鉆采用的發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)為：國外的Ｊｏｈｎ Ｄｅｅｒｅ增壓水冷發(fā)動(dòng)機(jī)及玉柴的發(fā)動(dòng)機(jī)等。３、動(dòng)力頭的結(jié)構(gòu)水平定向鉆的動(dòng)力頭的結(jié)構(gòu)一般由一個(gè)高速馬達(dá)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)，由減速機(jī)驅(qū)62動(dòng)動(dòng)力頭，由減速箱輸出軸驅(qū)動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸中空。動(dòng)力頭有以下功能：（１）驅(qū)動(dòng)鉆桿鉆頭回轉(zhuǎn)；（２）承受鉆進(jìn)、回拖過程中產(chǎn)生的反力；（３）泥漿進(jìn)入鉆桿的通道。目前國內(nèi)水平定向鉆的動(dòng)力頭的結(jié)構(gòu)基本一樣，不同點(diǎn)在于：３.１、減速機(jī)的選型不一樣：同噸位的水平定向鉆選不到完全相同的減速機(jī)，所以各廠家的該減速機(jī)的減速比和性能參數(shù)有所變動(dòng)。３.２、動(dòng)力頭的減速比不一樣：由于減速機(jī)傳動(dòng)比的改變，所以動(dòng)力頭的減速比也有變動(dòng)。目前，動(dòng)力頭的傳動(dòng)方式主要有鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)；如ＣＡＳＥ鉆機(jī)的動(dòng)力頭的傳動(dòng)方式為鏈傳動(dòng)；鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，缺點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)性差、壽命短、輸出扭矩小。ＤＩＴＣＨ ＷＩＴＣＨ公司鉆機(jī)的動(dòng)力頭的傳動(dòng)方式為齒輪傳動(dòng)；齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)、使用壽命長、輸出扭矩大，缺點(diǎn)是制造要求精度高。另外動(dòng)力頭推拉裝置是動(dòng)力頭回拉或進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般由一對低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)一對減速機(jī)，由減速機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)，由鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)向動(dòng)力頭提供進(jìn)給力或回拉力。動(dòng)力頭推拉裝置目前各廠家不同，如ＤＩＴＣＨ ＷＩＴＣＨ公司的鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是工作速度快，工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，成本適中。缺點(diǎn)是鏈輪鏈條受力較大；ＣＡＳＥ公司的鏈輪鏈條倍力機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是鏈條受力是推拉力的一半，工作平穩(wěn)，缺點(diǎn)是工作速度慢，結(jié)構(gòu)尺寸大，成本高；國內(nèi)廊坊雙油缸機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是回拖力大于鉆進(jìn)力，成本較低，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)尺寸太大，工作的平穩(wěn)性差，使用壽命低，不能用于自動(dòng)化要求高和自行走的機(jī)型上等。徐工研究院開發(fā)出ＺＤ１２４５／ＺＤ１５５０／ＺＤ２０７０水平定向鉆采用的動(dòng)力頭的結(jié)構(gòu)為：由一對低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)一對減速機(jī)，由減速機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)，由鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)向動(dòng)力頭提供進(jìn)給力或回拉力。動(dòng)力頭推拉裝置的結(jié)構(gòu)為：動(dòng)力頭推拉裝置是動(dòng)力頭回拉或進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過液壓馬達(dá)，減速機(jī)，主動(dòng)鏈輪，鏈條，由鏈條向動(dòng)力頭提供進(jìn)給力或回拉力。前后油缸協(xié)調(diào)動(dòng)作，以調(diào)節(jié)合適的鉆進(jìn)角（鉆進(jìn)角的調(diào)整范圍各機(jī)要求不同）。４、鉆桿裝卸的結(jié)構(gòu)目前水平定向鉆的鉆桿裝卸的機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)一般由鉆桿、鉆桿箱、鉆桿起落、能伸出縮回的梭臂、鉆桿列數(shù)自動(dòng)選擇裝置等組成。國內(nèi)外各廠家的結(jié)構(gòu)不盡相同，主要在鉆桿的存取、輸送上有差別，有的采用人工存取鉆桿，人工裝卸鉆桿方式作業(yè)不僅效率低而且增加了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；有的采用四連桿機(jī)構(gòu)存取鉆桿，但它們普遍利用彈簧的回縮力作為夾緊力，經(jīng)常出現(xiàn)鉆桿脫63落等事故，工作不可靠，不但影響作業(yè)效率，而且可能引起已鉆孔的坍塌、埋鉆等重大事故；有的采用旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)輸送鉆桿，該機(jī)構(gòu)可較方便地裝卸鉆桿，減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。該機(jī)構(gòu)采用柔性進(jìn)給裝置，協(xié)調(diào)性較高。需對鉆桿的升降、梭臂的伸縮、動(dòng)力頭的位置、裝卸完成的檢測等功能進(jìn)行邏輯控制，實(shí)現(xiàn)多動(dòng)作間的自動(dòng)切換，控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的ＰＬＣ控制；總之，上述的動(dòng)作過程及邏輯控制基本相似，以ＤＩＴＣＨ ＷＩＴＣＨ公司的最為先進(jìn)，溝神的液壓抓手、梭臂液壓止動(dòng)、絲扣油自動(dòng)涂抹、列數(shù)自動(dòng)選擇裝置等功能，已被作為鉆桿存取的速度、可靠性、效率方面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。而威猛、ＣＡＳＥ兩家公司的水平定向鉆機(jī)中的梭臂上沒有夾持器，所以在工作中會(huì)出現(xiàn)鉆桿伸不出、縮不到位或鉆桿滑落等問題，影響了工作效率。徐工研究院開發(fā)出ＺＤ１２４５／ＺＤ１５５０／ＺＤ２０７０水平定向鉆采用的鉆桿存取裝置采用液壓梭臂伸縮存取鉆桿。５、虎鉗的結(jié)構(gòu)水平定向鉆的虎鉗位于鉆機(jī)的前部，由前、后虎鉗組成。前、后虎鉗都可由液壓油缸徑向推動(dòng)卡瓦來夾持鉆桿，且后虎鉗可在液壓油缸的作用下與前虎鉗產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)，前后配合以便鉆桿拆卸。國內(nèi)除溝神公司外各廠家的結(jié)構(gòu)相似，溝神公司的整個(gè)虎鉗是裝在浮動(dòng)支撐座上，以保護(hù)虎鉗在鉆桿裝卸時(shí)免受沖擊。徐工研究院開發(fā)出ＺＤ１２４５／ＺＤ１５５０／ＺＤ２０７０水平定向鉆采用的虎鉗的結(jié)構(gòu)為：按常規(guī)設(shè)計(jì)，將浮動(dòng)緩沖機(jī)構(gòu)改在動(dòng)力頭上等。６、錨固裝置的結(jié)構(gòu)水平定向鉆的錨固裝置的作用是在作業(yè)時(shí)對整機(jī)起穩(wěn)定、錨固作用，提高整機(jī)作業(yè)穩(wěn)定性，該部件位于整機(jī)的前端。目前各廠家普遍采用的是螺旋鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)：用低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)螺旋桿，用液壓油缸施加推、拉力進(jìn)行鉆進(jìn)或鉆出，各廠家在具體結(jié)構(gòu)上略有差別。另外，水平定向鉆機(jī)錨固裝置的配合整機(jī)