本文關鍵詞：煤礦用大口徑工程井液壓鉆機起升系統(tǒng)設計研究

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【摘要】：近年來,瓦斯的治理與利用,對嚴重危及煤礦安全生產(chǎn)的瓦斯進行先期處置,已成為全國工業(yè)安全工作的重中之重。但是,與此相對應的煤礦瓦斯排放井的施工,卻面臨著諸多問題。最突出的一點是國內目前還沒有開發(fā)出專門用于大口徑瓦斯排放井施工的鉆機,現(xiàn)階段只能采用水文水井鉆機和石油鉆機勉強施工,存在鉆井周期長、鉆進效率低、先進的鉆井工藝不匹配等問題,嚴重地制約了該領域工程施工的發(fā)展。在專用瓦斯排放井鉆機需求日益迫切的情況下,本課題結合現(xiàn)有資源,立足煤礦大口徑瓦斯排放井鉆機的開發(fā),針對鉆機的起升系統(tǒng)進行了相應的設計研究。起升系統(tǒng)是鉆機的核心機組之一,對其進行設計研究必將對整套鉆機的最終成型起到巨大的推動作用。本研究首先參考國內、外先進的液壓鉆機起升系統(tǒng),確定了煤礦用大口徑工程井液壓鉆機起升系統(tǒng)的基本構成——井架、底座、起升液壓缸、游動滑輪組。而后從最關鍵的設備(起升液壓缸)入手,在基于降低系統(tǒng)供油流量需求的思想之上,提出了3種復合液缸結構,再以起升速度和供油流量為比較條件,最后通過計算比較、部件校核等方式確定了液缸設計方案。然后,鑒于瓦斯排放井施工工藝的特殊性,本研究對瓦斯排放井鉆機所用轉盤進行了設計計算,參考石油、煤礦行業(yè)鉆機轉盤結構特點,設計出一只液壓驅動的雙快速軸轉盤。又因井架不再承受大鉤載荷,本課題參考石油鉆機A型井架結構,根據(jù)便于安裝、移運的要求,設計出一種兩大腿平行、大腿呈空間桁架結構的輕便井架,可地面組裝后采用撐桿法進行整體起升。最后,結合煤礦瓦斯排放井施工的實際要求,考慮到鉆機底座不需懸掛防噴器這一因素,從而設計了一套單層箱式低位底座,并在其上部設有轉盤滑移系統(tǒng),以保證大孔徑鉆頭順利通過轉臺面。
【關鍵詞】：起升系統(tǒng) 液壓鉆機 瓦斯排放井鉆機 液壓轉盤 復合液缸
【學位授予單位】：中國石油大學(華東)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD712.63
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 課題來源及研究意義10
• 1.2 煤礦工程井鉆井工藝10-13
• 1.2.1 煤礦用大口徑工程井鉆井現(xiàn)狀11
• 1.2.2 新工藝之氣動潛孔錘鉆進技術11-12
• 1.2.3 新工藝之氣舉反循環(huán)鉆進技術12-13
• 1.3 鉆機液壓起升系統(tǒng)現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 液壓起升鉆機簡述13-14
• 1.3.2 典型液壓起升系統(tǒng)14-17
• 1.4 國內外大型液壓缸現(xiàn)狀17-18
• 1.5 本文主要研究內容18-19
• 第二章 系統(tǒng)結構及原理簡介19-23
• 2.1 起升系統(tǒng)結構簡介19-20
• 2.2 起升系統(tǒng)原理簡介20-22
• 2.3 起升系統(tǒng)設計參數(shù)22-23
• 第三章 起升液壓缸設計研究23-71
• 3.1 起升液壓缸設計要求23
• 3.2 設計選材及前期計算23-24
• 3.3 起升液壓缸設計分析24-30
• 3.3.1 液壓缸a檔位分析24-26
• 3.3.2 液壓缸b檔位分析26-29
• 3.3.3 液壓缸c檔位分析29-30
• 3.4 起升液壓缸參數(shù)計算30-38
• 3.4.1 液壓缸a參數(shù)計算30-33
• 3.4.2 液壓缸b參數(shù)計算33-36
• 3.4.3 液壓缸c參數(shù)計算36-38
• 3.5 最優(yōu)方案的確定方法38-43
• 3.5.1 最優(yōu)方案的確定方法38-39
• 3.5.2 不同方案的比較原則39-40
• 3.5.3 徑向參數(shù)的定性分析40-43
• 3.6 設計方案的尋優(yōu)計算43-59
• 3.6.1 液壓缸a最優(yōu)方案43-46
• 3.6.2 液壓缸b最優(yōu)方案46-51
• 3.6.3 液壓缸c最優(yōu)方案51-59
• 3.7 主要零部件設計校核59-66
• 3.7.1 液壓缸a主要零部件設計與校核59-63
• 3.7.2 液壓缸b主要零部件設計與校核63-65
• 3.7.3 液壓缸c主要零部件設計與校核65-66
• 3.8 最終設計方案的確定66-67
• 3.9 密封與導向設計選型67-71
• 3.9.1 活塞密封67-69
• 3.9.2 活塞導向69
• 3.9.3 活塞桿密封69-70
• 3.9.4 活塞桿防塵70
• 3.9.5 活塞桿導向70-71
• 第四章 游動軛設計計算71-80
• 4.1 游動軛結構簡介71
• 4.2 起升鋼絲繩選用71-72
• 4.3 滑輪設計計算72-73
• 4.4 滑輪軸的設計73-74
• 4.4.1 滑輪軸結構設計73
• 4.4.2 滑輪軸強度校核73-74
• 4.4.3 滑輪軸剛度校核74
• 4.5 軸承選型計算74-76
• 4.5.1 軸承靜載計算74-75
• 4.5.2 軸承壽命計算75-76
• 4.6 橫梁設計計算76-79
• 4.6.1 橫梁結構設計76-77
• 4.6.2 橫梁校核設計77-79
• 4.7 導向輪組設計79-80
• 第五章 液壓驅動轉盤設計80-94
• 5.1 液壓轉盤結構選定80-81
• 5.2 液壓馬達選型計算81-82
• 5.3 轉盤齒輪傳動設計82-86
• 5.3.1 齒輪設計計算82-84
• 5.3.2 齒輪強度校核84-86
• 5.4 轉盤快速軸的設計86-89
• 5.4.1 快速軸結構設計86
• 5.4.2 快速軸強度校核86-89
• 5.5 轉盤軸承選型計算89-91
• 5.5.1 快速軸軸承選型計算89-90
• 5.5.2 轉盤主軸承選型計算90-91
• 5.6 鍵連接的設計計算91-93
• 5.6.1 快速軸鍵連接設計計算91-92
• 5.6.2 大齒輪銷連接設計計算92-93
• 5.7 轉盤密封結構設計93-94
• 第六章 井架及底座設計94-99
• 6.1 井架基本要求94
• 6.2 井架結構選定94-95
• 6.3 底座基本要求95-96
• 6.4 底座結構選定96-97
• 6.5 轉盤移位裝置97-99
• 結論99-101
• 參考文獻101-105
• 致謝105

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 侯清泉;趙存友;;液壓缸差動連接時壓力的分析研究與仿真[J];煤礦機械;2008年01期

2 詹建標;武寶喜;康永飛;裴學智;;冶金液壓缸常見故障分析及排除[J];世界鋼鐵;2009年04期

3 李靜明;鄧海順;;液壓缸結構及設計[J];煤礦機械;2009年09期

4 詹建標;武寶喜;康永飛;裴學智;;冶金液壓缸常見故障分析及排除[J];液壓氣動與密封;2009年05期

5 李劍峰;;卡鍵式液壓缸的改進[J];煤礦機械;2010年12期

6 楊永梅;索彩彩;孫雷;郭杰;楊曉宇;;液壓缸的銹蝕原因與預防[J];地質裝備;2013年04期

7 朱曉毅;串聯(lián)同步液壓缸[J];糧油加工與食品機械;1980年07期

8 B.N.Murali;謝金方;;液壓缸緩沖過程的分析[J];重型機械;1980年04期

9 何宜業(yè);;液壓AGC原理及其液壓缸[J];鞍鋼技術;1982年07期

10 王渡初;;液壓缸內孔珩磨工具的設計[J];機械設計與制造;1988年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 袁立鵬;趙克定;李海金;;閥控液壓缸統(tǒng)一流量方程的分析研究[A];中國力學學會學術大會'2005論文摘要集（上）[C];2005年

2 連偉才;蘇曉生;;探討提高機械液壓缸壽命的措施[A];九省二區(qū)第三屆泛珠三角先進制造論壇論文集[C];2006年

3 佟立軍;;新型的液壓缸同步系統(tǒng)的探索與研究[A];2011年第九屆全國連鑄學術會議論文集[C];2011年

4 彭旭朝;彭磊;劉大葳;;淺談液壓缸壓板的改進與應用[A];河北省冶金學會冶金設備學術年會會議論文集[C];2013年

5 夏廷棟;宋慧領;;新型液壓缸支承環(huán)的試驗研究[A];中國機械工程學會物料搬運專業(yè)學會第三屆年會論文集[C];1988年

6 鄭軍華;邢西哲;傅強;;液壓缸故障診斷信號監(jiān)測系統(tǒng)的研究[A];液壓與氣動學術研討會論文集[C];2004年

7 鄭軍華;邢西哲;傅強;;液壓缸故障診斷信號監(jiān)測系統(tǒng)的研究[A];第三屆全國流體傳動及控制工程學術會議論文集（第三卷）[C];2004年

8 泮健;施光林;楊鵬;;基于高速電磁開關閥的多液壓缸位置協(xié)調控制系統(tǒng)[A];中國機械工程學會流體傳動與控制分會第六屆全國流體傳動與控制學術會議論文集[C];2010年

9 阿里·塔哈;易孟林;曹樹平;宋靜;;采用不對稱液壓缸的電液伺服控制系統(tǒng)的研究[A];第一屆全國流體動力及控制工程學術會議論文集（第二卷）[C];2000年

10 林榮川;郭隱彪;;液壓缸臨界載荷計算[A];福建省科協(xié)第四屆學術年會——提升福建制造業(yè)競爭力的戰(zhàn)略思考專題學術年會論文集[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉錫禧;我市兩項目獲省科技專項資金[N];韶關日報;2011年

2 展軍;優(yōu)化密封選型 保障液壓缸高效運轉[N];中國冶金報;2009年

3 張琨;重液公司成功研發(fā)超高壓液壓缸[N];中國船舶報;2010年

4 ;電動步進液壓缸在連鑄機上的應用[N];世界金屬導報;2013年

5 張磊 虞舒佳;馬鋼三鋼軋總廠液壓缸備件國產(chǎn)化成效顯著[N];中國冶金報;2010年

6 記者 張侃　編輯 祝建華;星馬汽車一產(chǎn)品獲國家專利[N];上海證券報;2010年

7 龔飛;長江液壓公司特大型液壓缸系列項目通過驗收[N];瀘州日報;2010年

8 ;舊機械的檢測與使用[N];中國交通報;2010年

9 宗荷;國產(chǎn)陶瓷活塞桿液壓缸通過鑒定[N];中國船舶報;2008年

10 羅強;我國首套ME-C機液壓缸單元交付[N];中國船舶報;2007年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 張柏森;薄壁鉭鈮管材矯直方法與裝備研究[D];東北大學;2013年

2 潘峰;行程傳感液壓缸基礎技術的研究[D];浙江大學;2002年

3 張京平;液壓缸內動邊界流場的數(shù)值分析[D];浙江大學;2001年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王蘭;液壓缸計算機輔助設計系統(tǒng)研究[D];燕山大學;2001年

2 李宇彤;液壓缸智能計算機輔助設計系統(tǒng)的開發(fā)和研究[D];吉林大學;2005年

3 張文漢;液壓缸計算機輔助設計系統(tǒng)的開發(fā)和研究[D];東北大學;2008年

4 高挺;液壓缸再制造可行性分析[D];武漢科技大學;2013年

5 沈洋;基于動網(wǎng)格技術的高速液壓缸動態(tài)過程流場數(shù)值模擬[D];武漢科技大學;2013年

6 廖建源;液壓缸計算機輔助設計系統(tǒng)開發(fā)研究[D];華南理工大學;2015年

7 朱宇馳;裝載機動臂液壓缸可靠性研究[D];燕山大學;2015年

8 李彩紅;WY20挖掘機液壓缸密封分析與改進[D];燕山大學;2015年

9 邢玉龍;液壓缸精密驅動單元實驗研究[D];天津理工大學;2015年

10 劉洪春;液壓缸綜合性能測試試驗臺機械結構及液控部分的設計與開發(fā)[D];南京理工大學;2015年

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