（优秀毕业全套设计）自动摊铺机的设计

钻进时如遇蹩钻情况，可停止给进或脱开主离合器手把，情况严重时，须停钻提升钻具。

.钻塔不允许作超负荷工作，如遇孔内事故等需要做超负荷提升，必须另行采取措施。

.游动滑车的行环上挡板的挡销，拉出时必须旋转使定位可靠，防止脱落。

.钻杆各法兰连接必须牢固，密封必须可靠。

.各手把螺钉螺母等禁止用锤击，垫叉提引器大小补芯，使用时要轻放以免损坏。

.冬季停工时，应将砂石泵摊铺机泵离心水泵摊铺机管线中的存水放掉，以免冻裂机件。

.每日施工完毕，放尽空压机及储气筒中空气。

.电机高速低速间切换时，必须脱开主离合器，待电机停转后方可按下高速或低速按钮，启动双速电机。

严禁带负载启动，确保电机及电气线路的安全。

第章经济性分析目前，我国加大基础设施建设，奥运场所建设，开发大西部，大力整治大江大河等政策环境影响下，建设机械市场前景愈来愈广阔，需求量越来越大，摊铺机作为建设机械中维护地基的主要机械，市场需求亦相应的大量增加。

这是本设计的主要产生原因之。

我所做的型摊铺机设计是在型摊铺机的基础上改进的，专门用于建设施工的专门摊铺机。

产品的价值的目的在于以最低的成本，可靠的实现产品必要的功能，从而达到用户满意，增加制造企业和用户的经济效益，将价值运用到摊铺机设计中，从分析产品的功能出发，然后分析产品的成本，进行功能与成本比较，从而判断产品的价值，使摊铺机动性价比更高。

根据摊铺机的设计功能要求出发，摊铺机在工作过程中要求有六挡转速，原动机根据施工地点的不同选用电动机，也可用柴油机，保证其互换性，扩大原动机的使用范围，使摊铺机使用地点扩大，为保证六挡转速，尤其是从原动机到转盘降速比大的特点，采用变速器和减速器依次减速的同时进行变速，并可保证变速箱和减速箱的尺寸较小。

此摊铺机主要用于深基础和连续墙以及水利纺织的发展与需要，结合大口径摊铺机灌注桩和地下连续墙施工的特点，为解决在复杂地层硬岩中成孔而研制，在设计中尽可能的简化结构，降低成本。

本摊铺机每台可售价元，每台可获利税元左右，如果企业每年生产台，年利润可达万元。

由于该摊铺机的售价比较不高，般用户都可承受得起。

本摊铺机利用国内外先进技术和成功经验，结合我国国情和摊铺机的具体使用要求。

力求简单和适用，采用纯机械系统尽可能地利用最少的液压元件来实现摊铺机所具备的各种动作。

这样，能够降低故障发生概率，提高能量利用率和摊铺机的可靠性，降低工人劳动强度。

该摊铺机的优点为为适应野外各种钻探作业，该摊铺机可采用柴油机或电动机驱动原动机变速箱传动箱分体式设计，便于拆卸安装移动和运输。

由于该摊铺机结构简单无论是使用还是维修在费用方面都是十分经济的。

在市场前景广阔和成本降低的措施下，本设计可以达到预期的目的，具有开发价值。

第章专题水平定向摊铺机常用结构的探讨摘要以水平定向摊铺机为背景，分析了水平定向摊铺机的主要结构，主要包括底盘结构发动机系统结构动力头结构钻杆装卸的结构虎钳的结构锚固装置的结构导向系统摊铺机系统的结构等。

关键词水平定向摊铺机结构设计水平定向摊铺机作为非开挖技术中最具活力的项施工技术，具有导向准确有利环保效率高等特点。

它能在定曲率半径范围内绕开障碍物，能避免破坏管线经过地区的生态环境，施工速度快，效率高，穿越长度长，深度深。

目前在国内已越来越多地应用于石油天然气电力电信等领域。

目前生产水平定向摊铺机的国内企业厂家有河北廊坊勘探技术研究所原地矿部中地装备集团技术中心徐工集团中联重科上海隧道股份有限公司中南冶金机械厂宣化英格索兰公司北京煤矿机械厂山东探矿机械厂重庆探矿机械厂石油物探局装备制造厂河南畅通电信管道有限公司，以及部分高校科研院所，如清华大学重庆大学含原重庆大学同济大学长春科技大学煤炭科学研究院上海分院中国地质大学上海市政研究院浙江大学等在研发水平定向摊铺机。

徐工研究院在调查研究的基础上已开发出水平定向钻，整机主要有底盘动力头钻架发动机系统钻杆存取装置钻杆润滑装置虎钳锚固装置钻具液压系统电气系统及摊铺机系统等部件组成，结合目前的国内外水平定向摊铺机结构，对水平定向摊铺机主要结构设计进行探讨，有着十分重要的意义。

二主要结构底盘的结构水平定向摊铺机的底盘是指机体与行走机构相连接的部件，它把机体的重量传给行走机构，并缓和地面传给机体的冲击，保证水平定向摊铺机行驶的平顺性和工作的稳定性，底盘是水平定向摊铺机的骨架，用来安装所有的总成和部件，使整机成为个整体。

水平定向摊铺机底盘目前的结构般为液压驱动，刚性连接式车架，底盘主要包括车架及行走装置，车架为框架焊接结构，上面有发动机油水散热器燃油及液压油箱操纵装置等的安装支架底盘的行走装置主要包括驱动轮导向轮支重轮托链轮履带总成履带涨紧装置及行走减速机纵梁等组成。

行走装置中左右纵梁分别整体焊接后，与中间整体框架式车架用高强度螺栓连接成为个整体车架。

底盘的车架后端设计时可两个蛙式支腿或两个垂直的支腿，可有效降低支腿部分重量及简化结构，水平定向摊铺机工作时支腿支起，增强整车的稳定性。

底盘的行走减速机目前般选用进口的内藏式行星减速机包括马达或两点式变量马达减速机，行走时能够实现行走快慢双速，输出扭矩大结构紧凑。

底盘的行走装置主要包括履带张紧装置橡胶履带总成驱动轮导向轮支重轮及行走减速机等组成。

底盘的橡胶履带有两种结构方式可选择，可采用公司的整体式橡胶履带二可采用公司的组合式橡胶履带的结构，二者相比前者结构简单，节距较小，车架高度较低，但后者强度高，可承受更大的载重量，损坏后可以更换，驱动轮导向轮支重轮履带张紧装置都可直接配套。

底盘的履带张紧装置由张紧油缸张紧弹簧导向轮油杯等组成。

履带张紧装置的作用是保持履带定的张紧度。

般设计时优先选用整体式橡胶履带，若不能选到适合水平定向摊铺机重量的履带，则要选用公司的橡胶履带。

另外底盘的结构在设计前应协调知道以下几个方面的与发动机系统设计者和发动机罩设计者及其它相关人员协调相对安装结构布置形式尺寸及与车架的连接形式支腿布置尺寸具体结构应满足几何相容无机构干涉现象进行车架结构强度计算并出具计算书如有问题请及时反馈，并与相关设计者协调等等。

徐工研究院开发出水平定向钻采用的底盘的结构为底盘为液压驱动，刚性连接式车架。

发动机系统的结构水平定向摊铺机的发动机系统般包括发动机散热器，空滤器，消音器，燃油箱等。

般水平定向摊铺机设计时发动机选用国外的增压水冷发动机或选用美国康明斯公司的增压中冷发动机，为了适应不同用户的需求，也可选装国内的二汽东风的康明斯发动机及玉柴等厂的发动机。

其水散热器空滤器等附件选用国产配套件，燃油箱自制．发动机系统设计时应先知参数为发动机型号及发动机参数功率扭矩和详细参数参考。

由上来确定发动机选件及安装形式采用几点式安装向液压系统设计者提供发动机取力口旋向及输出功率的资料与散热系统设计者协调发动机风扇直径，速比及风量的数据与电器设计者协调发动机电路连接方案选定并安装联轴器进排气附件安装设计要求满足发动机工况并加装进气阻塞指示报警装置具体安装形式和安装结构与相关设计者协调，如有问题请及时互相反馈等。

徐工研究院开发出水平定向钻采用的发动机的结构为国外的增压水冷发动机及玉柴的发动机等。

动力头的结构水平定向钻的动力头的结构般由个高速马达驱动减速机，由减速机驱动动力头，由减速箱输出轴驱动钻杆转动，输出轴中空。

动力头有以下功能驱动钻杆钻头回转承受钻进回拖过程中产生的反力摊铺机进入钻杆的通道。

目前国内水平定向钻的动力头的结构基本样，不同点在于.减速机的选型不样同吨位的水平定向钻选不到完全相同的减速机，所以各厂家的该减速机的减速比和性能参数有所变动。

.动力头的减速比不样由于减速机传动比的改变，所以动力头的减速比也有变动。

目前，动力头的传动方式主要有链传动和齿轮传动如摊铺机的动力头的传动方式为链传动链传动的优点是结构简单，制造容易，缺点是传动平稳性差寿命短输出扭矩小。

公司摊铺机的动力头的传动方式为齿轮传动齿轮传动的优点是传动平稳使用寿命长输出扭矩大，缺点是制造要求精度高。

另外动力头推拉装置是动力头回拉或进给运动的执行机构，般由对低速大扭矩马达驱动对减速机，由减速机驱动链轮链条机构，由链轮链条机构向动力头提供进给力或回拉力。

动力头推拉装置目前各厂家不同，如公司的链轮链条机构，该机构的优点是工作速度快，工作平稳，结构紧凑，成本适中。

缺点是链轮链条受力较大公司的链轮链条倍力机构，该机构的优点是链条受力是推拉力的半，工作平稳，缺点是工作速度慢，结构尺寸大，成本高国内廊坊双油缸机构，该机构的优点是回拖力大于钻进力，成本较低，缺点是结构尺寸太大，工作的平稳性差，使用寿命低，不能用于化要求高和自行走的机型上等。

徐工研究院开发出水平定向钻采用的动力头的结构为由对低速大扭矩马达驱动对减速机，由减速机驱动链轮链条机构，由链轮链条机构向动力头提供进给力或回拉力。

动力头推拉装置的结构为动力头推拉装置是动力头回拉或进给运动的执行机构，通过液压马达，减速机，主动链轮，链条，由链条向动力头提供进给力或回拉力。

前后油缸协调动作，以调节合适的钻进角钻进角的调整范围各机要求不同。

钻杆装卸的结构目前水平定向钻的钻杆装卸的机构该机构般由钻杆钻杆箱钻杆起落能伸出缩回的梭臂钻杆列数选择装置等组成。

国内外各厂家的结构不尽相同，主要在钻杆的存取输送上有差别，有的采用人工存取钻杆，人工装卸钻杆方式作业不仅效率低而且增加了操作人员的劳动强度有的采用四连杆机构存取钻杆，但它们普遍利用弹簧的回缩力作为夹紧力，经常出现钻杆脱落等事故，工作不可靠，不但影响作业效率，而且可能引起已钻孔的坍塌埋钻等重大事故有的采用旋转结构输送钻杆，该机构可较方便地装卸钻杆，减轻操作者的劳动强度，提高工作效率。

该机构采用柔性进给装置，协调性较高。

需对钻杆的升降梭臂的伸缩动力头的位置装卸完成的检测等功能进行逻辑控制，实现多动作间的切换，控制系统采用先进的控制总之，上述的动作过程及逻辑控制基本相似，以公司的最为先进，沟神的液压抓手梭臂液压止动丝扣油涂抹列数选择装置等功能，已被作为钻杆存取的速度可靠性效率方面的行业标准。

而威猛两家公司的水平定向摊铺机中的梭臂上没有夹持器，所以在工作中会出现钻杆伸不出缩不到位或钻杆滑落等问题，影响了工作效率。

徐工研究院开发出水平定向钻采用的钻杆存取装置采用液压梭臂伸缩存取钻杆。

虎钳的结构水平定向钻的虎钳位于摊铺机的前部，由前后虎钳组成。

前后虎钳都可由液压油缸径向推动卡瓦来夹持钻杆，且后虎钳可在液压油缸的作用下与前虎钳产生相对旋转，前后配合以便钻杆拆卸。

国内除沟神公司外各厂家的结构相似，沟神公司的整个虎钳是装在浮动支撑座上，以保护虎钳在钻杆装卸时免受冲击。

徐工研究院开发出水平定向钻采用的虎钳的结构为按常规设计，将浮动缓冲机构改在动力头上等。

锚固装置的结构水平定向钻的锚固装置的作用是在作业时对整机起稳定锚固作用，提高整机作业稳定性，该部件位于整机的前端。

目前各厂家普遍采用的是螺旋钻进机构用低速大扭矩马达驱动螺旋杆，用液压油缸施加推拉力进行钻进或钻出，各厂家在具体结构上略有差别。

另外，水平定向摊铺机锚固装置的配合整机外形的设计上，般采用了两种方案地锚阀放在锚固装置，结构布置方便，布管容易或者地锚阀另行放置如放在发动机罩内等，但彻底改变了主机的造型和外观。

徐工研究院开发出水平定向钻采用的锚固装置的结构为螺旋钻进机构，地锚阀有的放在锚固装置，有的地锚阀放在发动机罩内等。

导向系统水平定向钻的目前导向系统有手持式跟踪系统和有缆式导向系统。

前者经济使用方便，但要操作人员直接到达钻头上方的地面，易受地形电磁干扰及探测深度的限制，多在中小型摊铺机上使用后者可跨越任意地形，不受电磁干扰，但复杂，使用麻烦，效率低，价格高。

目前国内市场上主要有公司的导向装置雷迪公司的型导向仪等，以的应用最为广泛，精度和数据处理速度更快，技术较为先进，用户反应较好。

徐工研究院开发出水平