XY-4型钻机液压系统设计
XY-4钻机弹簧式给进装置设计
毕业论文（设计）题目：XY-4钻机弹簧式给进装置设计Design Of Spring Moving System By XY-4 drilling machine2010 年5 月XY-4钻机弹簧式给进装置设计摘要瓶装牛肉酱自动生产线是一类比较传统的生产线，随着国民经济的发展和人民生活的改善，这种自动生产线技术也得到了空前的发展。
近年来，我国的瓶装牛肉酱需求量日趋增大，随着市场竞争的加剧与消费群体的日益成熟，对瓶装牛肉酱的要求也越来越高。
但是我国的瓶装牛肉酱生产工业目前还存在许多不尽如人意的地方。
由于瓶装牛肉酱自动生产线的控制复杂，目前我国大多数瓶装牛肉酱生产企业技术装备落后，自动化程度低，产品质量不稳定。
如何提高瓶装牛肉酱生产的综合自动化水平，增强我国瓶装牛肉酱产业的综合实力和国际竞争力是一个刻不容缓的研究课题。
为此，本文通过对瓶装牛肉酱自动生产线的控制及关键问题的分析，从硬件、软件两个方面对瓶装牛肉酱生产过程中的自动控制系统进行设计。
整个系统分为两个部分。
第一部分为可编程控制器(PLC)控制系统的设计，控制瓶装牛肉酱自动生产线的相关动作，主要完成对现场数字、模拟信号进行采集和处理以及对执行元件进行实时控制的功能。
第二部分为测试系统的设计，通过PLC系统的内部信号对系统进行测试，并将结果显示到文本屏上，方便用户处理各种情况。
关键词：装箱机；瓶装牛肉酱；PLCAbstractAutomatic production line of bottled sauce beef is one of traditional production line. With the development of civil economy and the improvement of demotic living condition，Bottled sauce beef industry has also been rapidly improved. But still，because of the complex technology of the bottled sauce beef production，there are many drawbacks，Such as behindhand technical equipments，rare application of automation，instable product quality. How to improve the integrated automation level in automatic production line of bottled sauce beef becomes a urgent research project. Thus，this paper designs the automatic production line of bottled sauce beef in hardware and software through analyzing the technology and the analysis of key issues. Two aspects of the bottled sauce beef process in the control system design. Adopting a classification system as a whole structure. The first class for the programmable logic controller(PLC), complete control of the main software interface and control process data monitoring, management and recording functions. PLC main sub-stations between the stations and through network connection, PLC and IPC network connection. The two class for Test System (PLC),system is tested by internal signal of PLC, and result is printed by the signal screen for convenient.Key words: packing machine ; bottled sauce beef ; PLC目录第1章绪论 (1)1.1 国外包装机械概述 (1)1.2 我国包装机械业发展的思考和发展战略 ............. 错误！未定义书签。
X4说明书
一、概述XY-4型钻机是根据我国勘探技术发展的经验，结合我国地质工作的特点，设计试制成功的一种新型高速金刚石岩心钻机, 钻机外形图见图1。
该钻机于1976年1月通过了国家正式鉴定。
本厂生产的这种钻机于1988年荣获国家银质奖。
产品行销全国各地。
基本型XY-4型钻机配套动力为潍柴4100型柴油机或Y200L-4型30千瓦电动机。
根据用户需要也可选配相类似的柴油机或电动机。
XY-4型钻机具有最高达1588转每分的高速，同时也具有101转每分的低速，转速级数多达8级，因此该钻机的工艺适应性较强，使用范围较大，除主要用于地表及坑道对固体矿床的金刚石，硬质合金钻探外，可用于工程地质勘察，浅层石油，天然气，地下水钻探，也可用于堤坝注浆和坑道通风排水等工程孔钻进。
在推行标准化、系列化、通用化的过程中，我厂对该机全套图纸进行重新复核，贯彻执行了国家现行的最新标准，因此产品精度更加严密，同机型的互换性增强。
根据多数用户的要求，在贯标过程中将部分结构重新设计，性能更优越，并在地质系统内基本统一，为广大用户在使用、维护保养方面提供了方便。
XY-4型钻机与一般类型油压钻机比较具有下列特点：1、钻机具有较高的转速和较合理的转速范围，转速级数较多，低速扭矩大，适合小口径金刚石岩心钻进，也能满足大口径硬质合金岩心钻进和各种工程钻孔的要求。
2、钻机重量较轻，可拆性较好，钻机可分解成九个整体部件，最大部件仅218千克，便于搬迁，宜于山区工作。
3、结构简单，布局较合理，所有部件均表露在外，不相互重叠，便于维护，保养和修理。
4、钻机具有两个反转速度，处理事故时劳动强度不大，且安全。
钻机移车平稳，固定牢靠，钻机机架坚固，重心低，高速钻进时稳定性好。
5、配有仪表，利于掌握孔内情况，操作手柄较少，布局较合理，操纵灵活可靠。
6、钻机与泥浆泵采用单机分别传动，机场布置比较灵活，可减少机场面积。
二、技术规格和主要技术参数1、基本参数：钻孔深度用42毫米钻杆………………1000米(最深1200米)用50毫米钻杆…………………700米(最深850米) 钻孔倾角……………………………………………………..………360°外形尺寸(长×宽×高)……………………………...2710×1100×1750毫米钻机重量（不包括动力机）……………………………………1500千克最大部件重量……………………………………………………218千克2、回转器立轴转速：当动力机转速为1500转/分时正转低速……………………………………101；187；267；388 转/分高速………………………………… 311；574；819；1191 转/分反转低速……………………………………………………… 83 转/分高速………………………………………………………251 转/分当动力机转速为2000转/分时正转低速………………………………………135；250；355；517 转/分高速…………………………………415；765；1090；1588 转/分反转低速…………………………………………………………110转/分高速…………………………………………………………338转/分立轴行程…………………………………………………………600毫米立轴最大起重能力……………………………………………80000牛顿立轴最大加压能力……………………………………………60000牛顿立轴扭矩: 当动力机功率为40马力，转速为1500转/分时2640；1410；980；660牛顿²米830；440；300；200牛顿²米立轴内径……………………………………………………………68毫米3、卷扬机：当柴油机功率为40马力，转速为1500转/分时提升能力（单绳）…………………30000；16000；11000；7700牛顿提升速度（第三层）…………………….0.82；1.51；2.16；3.15米/秒当柴油机功率为60马力，转速为2000转/分时提升能力（单绳）…………………33000；17800；12450；8600牛顿提升速度（第三层）………………….…1.09；2.02；2.89；4.18米/秒钢丝绳直径…………………………………………………………16毫米卷筒容量……………………………………………………………90 米卷筒直径…………………………………………………………285毫米闸轮直径…………………………………………………………490毫米刹带宽度…………………………………………………………120毫米4、移动装置移动油缸行程……………………………………………………460毫米钻机离开孔口距离………………………………………………310毫米5、液压系统⑪、系统压力工作压力………………………………………………………..…8兆帕最高压力…………………………………………………………12兆帕⑫、油泵排量……………………………………………………………20毫升/转转速……………………………………………………………1500转/分工作压力…………………………………………………………20兆帕最高压力…………………………………………………………25兆帕6、钻机动力电动机柴油机柴油机型号Y200L-4 X4105BG26-15 ZH4100G43功率30千瓦35.3千瓦31千瓦转速1465转/分1500转/分1500转/分重量260千克670千克350千克三、钻机传动系统钻机传动系统见图2，动力机通过弹性联轴节、摩擦离合器将运动传至变速箱。
XY-4岩心钻机升降机的设计
XY-4岩心钻机升降机的设计当前，岩心钻机升降机主要使用定轴式行星轮系升降机，本文就是在已有的定轴式行星轮系升降机的基础上，设计出能够实现设计要求的四档提升速度的升降机。
在设计过程没有改变原有的升降机零部件的位置关系，但由于，传动比以及传动速度的不同，所以，通过受力分析计算，加大了行星齿轮、中心齿轮、内齿圈的厚度；同时也加大了抱闸抱紧时的抱紧半径。
利用先进的现代软件分析，就能发现，通过计算分析所获得的结论是正确，也就是说，本文所设计的升降机能够实现所要求的提升速度。
引言升降机是钻机的主要执行机构之一。
在钻孔的全过程中，其主要作用是升降钻具，另外，还有升降套管，一定条件利用升降系统悬挂钻具、进行快速扫孔、采用主动钻杆控制减压钻进、利用升降机强力起拔处理孔内事故等作用。
升降机升降工序所占时间比例甚大，并且随孔深而增加，一般约占工作时间的1/3～1/2。
升降机的完善程度，必然明显的影响钻探的效率、钻探质量、生产的安全。
因此，对钻机的升降机进行设计和性能分析是非常必要的。
直至目前，工程人员所设计的升降机按传动方式可分为：胀闸传动式、锥摩擦传动式、片式摩擦力合器传动式、液压传动式、行星轮传动式5类。
而这5类升降机各自有各自的特点：锥摩擦传动式升降机结钩比较简单，易损件少、结实耐用、但传动效率小，两摩擦锥面易进入泥浆、油污等，工作可靠性较差。
只有少数窃孔及次深孔钻机使用。
片式摩擦力合器传动式升降机传动较锥摩擦式平稳，传动同样功率时．结构尺寸较锥摩擦式小，但结构较锥摩擦式复杂，更换离合器片不太方便。
液压传动式升降机可以实现无级调节升降机的速度和远距离自动控制，而且升降机结构大大简化。
不足之处是液压马达要求加工、装配精度高、不便野外修配。
行星轮传动式升降机与摩擦传动式相比，在尺寸相同时，能传递较大功率以及获得较大的传动比；传动效率大；结构紧凑，传动平稳，操作灵活。
从这5中升降机的使用和研究情况来看，前3中升降机已经被淘汰，最后一种为目前应用最为广泛的升降机，但从长远的角度看，能实现无级调速和远程控制的液压传动式升降机将是将来的主要发展方向。
四轴卧式钻孔专用机床液压系统设计
四轴卧式钻孔专用机床液压系统设计
钻孔机床液压系统主要是由油箱、泵、电机、电磁阀、缸体、阀门等组成。
液压系统的主要功能是提供稳定的油压，驱动机床的各个部件实现钻孔加工操作。
液压系统的设计需要考虑以下几个方面：
1. 液压油箱的容量和形状设计：油箱应具有足够的容量和形状，以确保液压油的供应充足并且能够有效地冷却液压油。
2. 泵和电机的选型：根据机床的需求，选择合适的泵和电机，以提供足够的流量和压力。
同时，考虑电机的功率和转速，以确保其能够满足机床的运行要求。
3. 阀门的设计：选择合适的液压阀门，以实现机床的各项功能。
同时，在液压系统中设置压力维持阀，以确保系统的稳定性和安全性。
4. 缸体的设计：根据机床的不同需求，选择不同类型和规格的缸体，以实现机床的各个部件运动控制。
5. 液压系统的控制：根据机床的需要，选择合适的控制方式，如手动控制、自动控制等。
总的来说，设计液压系统需要考虑机床的需求和工作条件，以确保液压系统的稳定性、可靠性和安全性。
XY-4岩心钻机升降机的设计说明书
本科生毕业设计（论文）说明书学生姓名：胡军雄学号：14030603班级：140306专业：机械工程及自动化指导教师：马文星摘要当前，岩心钻机升降机主要使用定轴式行星轮系升降机，本文就是在已有的定轴式行星轮系升降机的基础上，设计出能够实现设计要求的四档提升速度的升降机。
在设计过程没有改变原有的升降机零部件的位置关系，但由于，传动比以及传动速度的不同，所以，通过受力分析计算，加大了行星齿轮、中心齿轮、内齿圈的厚度；同时也加大了抱闸抱紧时的抱紧半径。
利用先进的现代软件分析，就能发现，通过计算分析所获得的结论是正确，也就是说，本文所设计的升降机能够实现所要求的提升速度。
AbstractAt present, rock driller elevator mostly betakes fix-shaft planet-wheel system elevator. This article tends to design a new system with 4-level elevating speed which could realize the design demands on the basis of existing fix-shaft planet-wheel system elevator. In this article , instead of changing the ubiety among the parts of the original elevator , the author keeps on using the original structure. However, because of the differences of the transmission ratio and speed, the author enlarges the planet gear, solar gear , thickness of the inner circle ring as well as the enclasping radius of the enclasping brake through the mechanical design and calculation .By the advanced modern soft-ware analyse ,we can see that the conclusions acquired by the analyse are correct , i.e. this article succeeds to satisfy the demanding elevating speeds.目录引言 (1)第一章概述 (2)1.1XY—4岩芯钻机的发展历史 (2)1.2XY—4岩芯钻机的发展的主要决定因素 (3)1.3钻探设备发展的趋势 (3)1.4钻机分类 (4)第2章设计总论 (5)2.1XY—4岩芯钻机升降机的功用、设计要求及设计条件 (5)2.1.1 XY—4岩芯钻机升降机的功用 (5)2.1.2 XY—4岩芯钻机升降机的设计要求 (5)2.1.3 XY—4岩芯钻升降机的设计条件 (5)2.2XY—4岩芯钻机升降机类型的确定 (5)2.3XY—4岩芯钻机升降机的设计方案的确定 (6)2.4XY—4岩芯钻机升降机的组成分析 (7)2.5XY—4岩芯钻机升降机结构示意图与工作原理分析 (9)2.5.1 XY—4岩芯钻机升降机的结构示意图.................. 错误！未定义书签。
钻机总体设计、液压系统设计说明书(机械CAD图纸)
1绪论图1.1 型钻机总图1. 固定架2. 夹持卸扣装置3. 孔口导向装置4. 80回转器5. 液压马达6. 73防松器7. 单重分流器(50通径)8. 推进架9. 滑架10. 变角机构11. 机架12. 转盘组件13. 步履机构14. 支撑组件图1.21.1 钻机主要用途钻机的各组成部分都采用了国内先进的组装技术，再加上合理的液压系统，钻机很好的成为一体，关键元件选用优秀可靠的产品，全部是由液压控制，表盘显示，操作灵活，大大提高了工作效率，满足了客户需要。
本产品属于履带式锚固工程钻机，整机重量小于5500公斤。
履带式锚固钻机适用于城市中基坑支护和控制建筑物位移的锚固工程。
本产品是整体式钻机，其中还配有步履机构和夹持卸扣器。
步履机构移动迅速，对中孔位置十分迅速。
夹持卸扣器可以自动拆卸钻杆和套管，这样大大提高了工作效率。
MDL-80D型履带锚固钻机性能十分稳定，工作效率高，具有多用性等特点。
它配和普通的钻头进行回转钻进；往往会在坚硬的岩层采用常规的球齿钻头，进行高速成孔；当在坚硬岩层等不稳定的地层，往往会采用跟钻具可进行钻进成孔，并增加了旋喷功能。
履带式锚固钻机主要有如下几大特点:1、钻机采用全液压的控制、操作灵活、移位方便、机动性好、省时、省力。
2、钻机回转器采用双液压马达驱动，输出扭矩大，回转中心较同类的产品低，大大提高了钻机钻孔的平稳性。
3、新型的变角机构使对孔更加的迅捷，可调节范围增大，并且可以降低对工作面的要求。
4、针对施工地区的地质特点，对钻机总体系统进行了优化，确保钻机在室外温度为40°C时，最打温度为75°C。
5、配有专用跟管钻进钻具（钻杆、套管等），成孔的质量好。
6、履带式锚固钻机主要适合于深基坑锚固支护，还可通过旋喷模块的更换，使钻机可以进行旋喷施工。
1.2、主要技术参数图1.3主要钻进方法：潜孔锤常规钻进、合金钻进、螺旋钻进。
1、钻孔直径（mm）：φ100～φ2102、钻孔深度（m）：60～1003、钻孔角度（°）：0～904、额定输出扭矩(Nm)：45005、额定转速（r/min，正反转）：Ⅰ档(低速档) 6 20 36 60 (输出扭矩4610 N.M)Ⅱ档(高速档) 12 40 72 120 (输出扭矩1767 N.M)6、额定提升力（kN）：607、额定给进力（kN）：308、给进行程（mm）：28009、滑移行程(mm)：90010、动力：电动机，30kW+11kW+1.5kW11、重量（kg）：600012、爬破角度：25°13、主机垂直状态：3200×2200×500014、主机水平状态：4800×2200×1900 (不装固定架)2 钻机的总体传动设计2.1、总体传动设计传动的类型有按工作原理分有机械式，电力式，流体式，磁力式；按运动方式分有定传动比、变传动比，变传动比又分为有级和无级以及周期性规律变化等。
液压钻机的液压系统设计_毕业设计精品
液压钻机的液压系统设计_毕业设计精品液压钻机是一种利用液压能量进行工作的设备，液压系统设计对于液压钻机的性能和工作效率具有重要影响。
液压钻机的液压系统设计需要考虑以下几个方面：液压系统的工作原理、系统的组成部分、控制方式、液压元件的选型和系统参数的计算与估算等。
首先，液压钻机液压系统的工作原理是通过液压泵将液压油压力传递给液压马达或液压缸，从而产生的力和运动。
液压泵通过驱动机械将机械能转化为液压能，并提供所需的流体压力。
液压马达或液压缸则通过液压油的流动将液压能转化为机械能，从而实现工作。
液压钻机液压系统的组成部分一般包括液压泵、液压马达或液压缸、液压控制阀、油箱、管路和配件等。
液压泵用于提供流体压力，液压马达或液压缸用于转化液压能为机械能，液压控制阀用于控制流体进出液压马达或液压缸，油箱用于储存液压油，管路和配件用于连接和配合各个部分。
液压钻机液压系统的控制方式可以分为手动控制和自动控制两种。
手动控制方式需要操作人员手动控制液压控制阀的开关，从而实现液压机件的启动、停止和控制。
自动控制方式则通过电气控制系统或其他控制装置，根据设定的程序或信号控制液压系统的工作状态和运动。
液压钻机液压系统中的液压元件选型需要根据工作条件和要求，选择合适的液压泵、控制阀、油缸和油管等。
根据所需的流量和压力，选择适当类型和规格的液压泵；根据工作负荷和速度，选择合适的液压马达或液压缸；根据工作方式和控制要求，选择合适的液压控制阀；根据工作环境和特殊要求，选择适当的油管和配件。
液压钻机液压系统参数的计算与估算是设计过程中的重要环节。
通过对钻机工作负荷、速度、压力等因素的分析和估算，计算出液压系统的流量、压力、功率以及油箱容积等参数。
同时，还需要考虑液压系统的稳定性和可靠性，通过合理的设计和计算，确保系统能够满足实际工作需求。
综上所述，液压钻机的液压系统设计是一个涉及多个方面的复杂任务，需要综合考虑液压系统的工作原理、组成部分、控制方式、液压元件的选型和系统参数的计算估算等因素。
第二章_XY-4钻机
3.分动箱
3.回转器 回转器
回转机构
利用角传动将不 同的转速和转向 通过立轴、卡盘 传递给钻具，进 行孔内工作
给进机构
将回转扭矩及给进 机构的作用力传递 到钻杆柱上
3.分动箱
3.回转器
3.卡盘
3.卡盘
卡瓦座
3.卡盘
3.卷扬机
功用是升降钻具、套管和悬挂钻具等
行星轮系、卷筒、水冷装置及抱闸
钻 机 本 体
连 接 机 构
离合器、变速箱、分动箱、 回转器、卷扬机、液压操 纵系统
前后机架 机座
花键、弹性联轴节、万向轴
2.钻机的传动系统
XY-4型钻机机械传动系统
传递与切断动力，变速变矩、换向、 分配动力、改变运动形式、实现柔性 传动与过载保护。
2.钻机的传动系统
2.钻机的传动系统
2.钻机的传动系统
岩土施工设备
李 刚
吉林大学应用技术学院
第二章 XY-4钻机
01 01 02 03
特点及主要技术性能 钻机的组成 钻机的传动系统 各部件构造及工作原理
第二章 XY-4钻机
04 05 06
液压拧管机 液压操作系统 钻机的使用与维护保养
1.特点及主要技术性能
XY-4型钻机：
钻进深度为1000m的机械传动液 压操作式岩心钻机。
两个互锁钢球 。中间拨叉轴
对应空档位的部位钻有径向 孔 , 并放有互锁销。而其它 两根轴的相应位置 ,加工有互 锁球窝。
3.变速箱
当操纵手把拨动任一拨叉移动时,其拨叉轴随着一起移动,随之该拨叉轴的 圆柱面迫使相应的互锁钢球挤入其它两根拨叉轴的互锁球窝内, 把两根轴限制 在空档位,防止误操作。为了避免自动跑档 , 在对应档位的轴上加工有定位球 窝, 并设有弹簧,定位钢球。当拨叉轴移止相应的工作位时, 在弹簧张力的作用
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指导教师审阅毕业设计全套资料
修改存在问题，准备毕业答辩所在专业审查意见： Nhomakorabea负责人：
年月日
院系意见：
院系领导：
年月日
5．本毕业设计（论文）课题工作进度计划
起迄日期
工作内容
2014年
2月10日~3月14日
3月15日~4月10日
4月10日~4月14日
4月15日~5月9日
5月10日~5月22日
5月23日~5月31日
6月1日~6月3日
6月3日~6月6日
调研
文献检索，撰写开题报告
系统分析，方案论证
设计计算，装配图设计
零件图设计
[3]韩广德.中国煤炭工业钻探工程学[M].北京:煤炭工业出版社,2000.
[4]鄢泰宁.岩土钻掘工程学[M].武汉:中国地质大学(武汉)出版社,2003.
[5]徐福玲，陈小明.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社,2003.
[6]张赤诚.探矿工程液压传动[M].北京：北京地质出版社,1983.
[7]姜佩东.液压与气动技术[M].北京：高等教育出版社,2000.
[8]成大先.机械设计手册［M］.北京:化学工业出版社，2007.
[9]郭绍什.钻探手册［M]］.湖北武汉:中国地质大学出版社，2004.
[10]肖燕波，谭国平，彭儒金9立轴式岩心钻机设计开发的新思路［J］探矿工程(岩土钻掘工程)，2008.
3.1、开题报告约1500字，查阅文献15篇以上；
3.2、设计图纸A0（折合）3张，（CAD绘图）；
3.3、翻译与课题有关的外文资料，译文英文不少于5000单词；
3.4、设计说明书不少于10000字。
4．主要参考文献
[1]雷天觉.液压工程手册[M].北京:机械工业出版社,1990.
[2]冯德强.钻机设计[M].武汉:中国地质大学出版社,1993.
2．本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）
2.1、熟悉钻机结构，绘制钻机床结构示意图；
2.2、分析液压工作循环，绘制工况图；
2.3、确定液压系统方案，绘制液压传动系统图；
2.4、设计、计算、选择各液压元器件，列出元器件明细表；
2.5、编制设计说明书。
3．对本毕业设计（论文）课题成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕
毕业设计（论文）任务书
中文题目：XY-4型钻机液压系统设计
英文题目：DESIGNOFTHEHYDRAULICSYSTEMOFXY-4
TYPEDRILLINGRIG
院系：机械电子工程学院
专业：机械制造及自动化
姓名：
学号：
指导教师：
起讫时间：
1．本毕业设计（论文）课题应达到的目的
为解决当前钻探行业的需要，设计研究了一种钻机的液压系统，本设计需使用专业知识，设计符合行业需求的液压系统。通过毕业设计巩固、深化和扩展所学知识，培养和锻炼学生运用所学专业知识和技术解决工程实际问题的能力，通过查阅资料进行科学系统分析，提出设计的方案，进行合理设计与计算，画出整机装配图、主要零件图，并撰写设计说明书。