声频振动钻机液压系统设计与研究.pdf

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1、2012年12月机床与液压Dec．2012第40卷第23期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．40No．23DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．23．020声频振动钻机液压系统设计与研究王瑜，刘宝林，周琴，胡远彪，吴浩(1．中国地质大学(北京)工程技术学院，北京100083；2．国土资源部深部地质钻探技术重点实验室，北京100083；3．中国煤田地质总局第二勘探局，河北涿州072750)摘要：声频振动钻进技术是一种新型、高效的沉积层钻进技术。基于虚拟样机技术设计了声频振动钻机总体设计

2、方案，在此基础上开发了液压驱动系统，并对该系统的基本结构、工作原理进行详细分析。制造了该钻机的实物样机，对钻机液压系统进行现场测试，为声频振动钻进技术与声频振动设备的开发提供了参考。关键词：声频振动钻机；液压系统中图分类号：TH137．7文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)23—076—4DesignandStudyforHydraulicSystemofSonicVibrationDrillerWANGYur，LIUBaolin．一，ZHOUQin，HUYuanbiao，一，WUHao(1．SchoolofEn

3、gineeringandTechnology，ChinaUniversityofGeosciences，Beijing100083，China；2．KeyLaboratoryonDeepGeodrillingTechnologyoftheMinistryofLandandResources，Beijing100083，China；3．TheSecondExplorationBureau．CNACG，ZhuozhouHebei072750，China)Abstract：Sonicvibrationdrillingisanadvanc

4、edandhighlyeficientdrillingtechnologyindepositionlayer．Akindofsonicdril—lervirtualprototypedrivenbythedual—hydraulicmotorwasdevelopedbasedonvirtualprototypetechnology．ThehydraulicsystemofthesonicvibrationdrillerWasdesigned，andthestructureandworkingprincipleofthesonicv

5、ibrationdrillerwereanalyzed．Thephysi—calprototypeofthesonicvibrationdrilleranditshydraulicsystemweremanufacturedinfactory，andthein—situtestwassuccessfu1．Itprovesthatthedesignschemeofthesonicvibrationdrilleranditshydraulicsystemarefeasibly，andthesonicdrilingmethodhasgr

6、eatdevelopmentprospect．Keywords：Sonicvibrationdriller；Hydraulicsystem声频振动钻机是一种新型高效的振动钻进装提供了参考依据。备。”，它克服了旋转式钻机“需要泥浆护壁易产1钻机总体设计生污染的缺点，利用液压系统驱动马达，产1．1声频振动钻进基本原理生高频的激振力在无水状态下振动钻进取样，可声频振动钻进的器获得保真度好、无扰动的层状样品，特别适合于土基本原理如图1所示，层、砂土层、砾石层等松散地层，且具有价格较低、将两个沿声频振动器操作简单、钻进效率高的特点。中心对称

7、布置的偏心声频振动钻机主传动采用全液压式，钻机传动平轴沿相反方向高速旋稳、噪声低、钻进能力强、过载保护好。振动频率与转产生的高频机械振功率可无级、自动调整，以适应不同工况。由于动(150～200Hz)传声频振动钻机各个机构均采用液压传动的方式，因此到钻杆，通过调整振液压系统是钻机最重要的组成部分，是钻机设计的关动频率与钻杆的固有键所在。作者根据声频钻机工况特点，设计了声频振频率相一致，从而引动钻机的主要方案及其液压驱动系统，并进行了现场起钻杆的共振，进而调试与实验，为声频振动钻进技术和钻进设备的开发带动钻具及钻头振动。图1声频振动

8、基本原理图收稿日期：2011—12—19基金项目：国家自然科学基金青年基金资助项目(51004086)；教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20100022120003)；中央高校基本业务费资助项目(2011YYL119)作者简介：王瑜(