ZDY760全液压钻机液压系统设计.pdf

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1、l4王健：ZDY760全液压钻机液压系Ok-a,计第1o卷第3期ZDY760全液压钻机液压系统设计王健(浙江杭钻机械制造股份有限公司浙江杭州310016)摘要：本文主要介绍了ZDY760钻机液压系统设计计算、工况分析、主要参数、液压原理及液压系统图。关键词：工况分析主要参数液压系统图结构特点1ZDY760全液压钻机的主要参数液压马达工作阶段的负载状况，液压马达的负根据市场调研，用户需求ZDY760全液压钻机载随着地质层的变化而变化，地质层坚硬时，液压马的主要技术参数为：达的负载增大，需调节液压系统，减少液压马达的流1．1回转参数量，降低

2、液压马达的转速，输出的转矩稳定；地质层转速范围疏松时，液压马达的负载减小，需调节液压系统，增高速档10~280r／min加液压马达的流量，提高液压马达的转速，输出转矩低速档10～136r／min的稳定。最大扭矩765N·in在此工况下，液压马达的流量是随着负载的变主轴内径60ram化而进行调节，但输出的转矩要求稳定。由经验可1．2给进参数知，这种工况决定我们的液压系统(钻机的回转部给进行程650ram分)采用变量泵一定量马达的组合方式。给进力26kN在变量泵一定量马达的回路中液压马达的输出给进速度0～0。47m／s转矩为：起拔力43kN

3、—Vm△qmm—K1Ap一T(1)起拔速度0～O．28m／s式中：——液压马达输出转矩；1_3使用范围绉——液压马达机械效率；钻孔深度150m——液压马达排量；终孔直径75mmAp——液压马达进、出口压力差；钻杆直径42、50mmK一孙一常数(认为为常数)式(1)为变量泵一定量马达容积调速回路的转2液压系统的工况分析(负载与运动)矩特性方程。由式(1)看出液压马达的输出转矩与ZDY760钻机的液压系统需执行三个功能(回变量泵的调节参数无关，而仅与△有关。若转、给进、夹持)，三个功能分别由三个执行元件完△：常数(即负荷一定)，则液压马达在

4、不同转速成。下(即在不同的调节参数下)，均能使输出转矩恒定，一个执行元件是液压马达，为钻机提供回转部故称这种回路的调速方式为恒转矩调节。分的转速和转矩；一个执行元件是液压油缸，为钻机参考大转矩、低转速摆线液压马达的性能参数。提供给进部分的给进力和起拔钻具的起拔力；另一摆线液压马达在一定的转速下，输出的转矩都达不个执行元件也是液压油缸，是卡盘部分，提供夹持钻到本钻机的技术参数要求。杆的夹紧力。因此在液压马达的输出部分连接了变速箱，回2．1钻机的回转部分转传动经变速后输出。变速部分是2档变速，变速ZDY760钻机的回转为两档无级变速10～比

5、i分别为0．84和1_76，推算油马达输出的转速7z280m／s和lO~--136m／s，最大转矩为760N·m。和最大的转矩丁为：2009年6月地质装备15取i一1．76——液压马达的机械效率，取0．86。油马达输出一l36低速档×1．76—239．36r／min(2)由式(3)取T=431．82N·ITI丁最大一760-~-1．76—431．82N·m(3)液压马达的最大工作压力即液压系统压力Ap2．2钻机的给进部分—l7MPa=17×10Pa液压缸的负载，随着钻头的回转供给相应的给Vm一17×1O×086一～l89×106m。／r

6、进力(下压力，即钻头垂直作用在工作面上的力)．26kN；随着钻孔深度的增加，添加钻杆时快速回升取一190mIr(5)卡盘时，所需的起拔速度0．28m／s；起拔钻具时提供3．2．2计算液压缸尺寸最大的起拔力43kN。因本钻机的工作状况，决定液压缸的结构为单2．3钻机的夹持部分活塞杆液压缸。夹持结构为液压打开，碟弹夹紧。液压打开方无杆腔为工作腔时(起拔)：式为油缸活塞形式。plAl—p2A2一(6)lim夹持油缸有一定的结构限制，油压只需打开碟有杆腔为工作腔时(给进)：形弹簧即可。本文对该部分不做讨论。p1A2一p2Al一(7)3液压系统主

7、要参数式中：P——液压缸的工作腔压力；压力和流量是液压系统最主要的两个参数。根p——液压缸的回油腔压力；据这两个参数来计算和选择液压元件、辅助件和原A——液压缸无杆腔的有效面积，A一兀／4；动机的规格型号。系统压力选定后，液压马达的排A——液压缸有杆腔的有效面积，A。一丌(D量和液压缸、液压泵的主要尺寸即可确定，液压马达一d。)／4：的排量和液压缸、液压泵的主要尺寸一经确定，即可D——液压缸内径；根据液压缸、液压泵和液压马达的速度或转速确定d——活塞杆直径；其流量。——液压缸的最大工作力；3．1初选系统压力F——液压缸的最大外负载；系统

8、压力选定的是否合理，直接关系到整个系——液压缸的机械效率，一般取0．9～0．97；统设计的合理性。在液压系统功率一定的情况下，无杆腔为工作腔时(起拔)：若系统压力选得过低，则液压元、辅件的尺寸和重量F==4