1、响。目前，我国对非开挖水平钻机动力头研究主要集中在结构设计和液压系统两个方面。动力头在结构设计方面的研究有徐成宇通过有限元方法在非开挖钻机动力头主轴设计中的应用得出主轴的受力分析情况，分析出了其危险截面，和其改进的措施，对其作用在不同的工作环境做出了合理性的分析，为后面主轴的设计奠定了基础花蓉对动力头结构进行了详细的研究，并通过比较国内外不同型号的水平定向钻机，总结了动力头的驱动方式以及进给机构的给进方式，并分析了它们的优缺点，为后人对动力头设计做了定的理论参考。刘长右，对动力头箱体等零部件采用软件进行谐响应分析，分析零部件的动态性能，并根据分析结果进行合理化的优化与改进。动力头液压系统方面的研究韩宇通过比较动力头各种液压系统的优缺点，确定了变量泵和变量马达容积调速的设计方案，在负载液压泵液压马达和发动机间的参数匹配问题中做出了详细的研究，实现了液压系统与发动机之间良好匹配，提高了发动机。

2、力受各种因素的影响，如地质条件穿越曲线泥浆性能扩孔工艺管道规格等。因而实际工程中大多情况采用经验估算法来计算回拖力，估算的结果由于受到到些实际因素使用的方法和施工经验的不同影响而存在较大的差异。结合有关研究的结果和力学理论，以工程实际的统计资料为依据，目前国内外对穿越管道最大回拖力的计算常用卸荷拱土压力计算法，净浮力计算法和绞盘计算法等三种计算方法。本文主要根据净浮力计算方法来进行最大回拖力的计算。此方法在轨迹曲线和扩孔质量良好的情况下运用。净浮力算法的基本思路是穿越管段在孔道内仅受到重力和泥浆浮力的作用。泥浆对管段的净浮力构成对孔道的正压力。基本公式为对于钢质油气管道，忽略不计外防腐层的厚度和重量，则故式中单位长度穿越管段在孔内所受到的浮力综合摩擦系数无量纲，般取，取.穿越管段的壁厚，取值，即.钢材重量孔内泥浆土混合液容量，取铺管直径，取值为，即.铺设管线的长度，取值为。因此.最大回转。

3、件，成本低，但是油缸活塞杆伸出较长时容易出现失稳现象液压马达链轮链条推拉方式，该方式属于链传动，结构紧凑成本较低，能够吸收震动，适用范围广泛，但其链条易磨损易松弛和易生锈液压马达齿轮齿条推拉方式，此种方式承载能力强，传动平稳但加工精度高，成本大，故适用于较大吨位的水平定向钻机的运用。第章非开挖水平定向钻机动力头装置参数的确定.最大回拖力研究结果表明在水平定向钻机穿越施工中孔动力头锪平面动力头。非开挖水平钻机里面的动力头就是结合动力头的钻孔和扩孔的原理来实现管道的铺设和修复。通过年中国动力头市场调查研究报告分析得出，动力头在机械设备中的应用遍布全国各地，并且在全国的供应量上每年都处在增长趋势。通过图.近几年来动力头的增长情况可以充分得到证明。图.近几年来动力头的增长情况水平定向钻机中动力头也是其空中部分的关键部件，是整机作业是提供回转及给进动作的机械传动和执行机构，其性能对整机作业有着直接。

4、是指利用各种岩土钻掘设备和技术手段，在地表最小开挖量的条件下进行地下管线铺设更换或修复作业的种高科技新技术，国外叫做技术。它与传统的“挖槽埋管法”相比较，克服了传统施工方法中的缺点，提高了施工的效率，保证了居民生活和城市化规划的正常进行。实践证明，在大多数情况下，尤其是在繁华市区或管线的深度埋深时，非开挖施工是明挖施工很好的替代方法在特殊情况下，例如穿越公路铁路河流建筑物等时，该项施工方法更是种经济可行的施工方法。并且该项技术符合了目前国家发展计划提出的“建立资源节约型和环境友好型社会”的要求。因而自其进入工程施工市场以来，便日益受到人们的青睐，取得了非常好的经济社会效益。目前发达国家应用此项技术铺设管线的比例已占到，我国更是以的速度在快速增长。非开挖水平定向钻机,简称作为非开挖技术中的典型机械施工设备，具有节能环保作业安全施工准确度高施工效率高周期短，管线铺设长埋深大等特点。，最大回拖。

5、要求高，在进行总体设计时要考虑到总宽度不要超出设计要求四液压马达对称布置在减速箱的两侧，这种分布方式结合了双液压马达同侧和异侧布置马达的优点，且给动力头提供了充足的动力，因此选用四液压马达对称分布在减速箱两侧的齿轮传动的动力头驱动系统，如图.所示。图.液压马达直接驱动图.液压马达经齿轮减速箱减速驱动图.液压马达经减速机图.单马达减速箱驱动和减速箱减速驱动液压马达传动箱主轴接头图.异侧双马达减速箱驱动图.同侧双马达减速箱驱动液压马达传动箱主轴接头液压马达减速箱主轴接头图.四液压马达减速箱驱动液压马达传动箱主轴接头动力头推进回拖系统动力头推进回拖系统决定了动力头装置的最大回拖力，同时也就决定了水平定向钻机铺设地下管线的长度钻孔质量和钻机各项技术性能的发挥，推拉系统配合钻架带动动力头起做直线往复运动。目前国内外动力头推拉系统的形式有三中，分别为液压油缸推拉式，此种方法机构简单，无其它中间传动元。

6、功率利用率和液压系统的传动效率。柳利平通过动力头液压系统力学研究及动态仿真的过程针对动力头液压系统的方案对比与液压马达的选型，和电动机的选型，得出了不同动力头基本设施的计算。李根营通过给出动力头最大回转扭矩的算法和液压系统的参数确定，为我们以后适用不同地质的水平钻机动力头的计算提供了有效的理论指导。动力头是实现回转钻进和输送泥浆的主要部件，它的使用寿命和性能条件决定了工程的完成质量和效率，其重要性相单于人的心脏，是整机中不可或缺的部分。根据它的最大回拖力和最大扭矩，我们可以将非开挖水平钻机分成大型中型小型和三中类型。开挖,水平,定向,钻机,动力,装置,设计,毕业设计,全套,图纸第章绪论.课题研究的背景及其意义.国内外研究情况.非开挖水平钻机的结构及工作原理.课题的研究第章非开挖水平定向钻机动力头装置设计的方案.动力头现阶段情况.动力头方案对比与选择第章非开挖水平定向钻机动力头装置参数的确。

7、扭矩动力头的回转扭矩主要有两方面的作用方面是孔穴内整个钻杆系统回转时所受到的摩擦阻力距另方面是为刀盘回扩钻头等提供动力，即克服刀盘阻力矩。钻杆摩擦阻力矩计算钻杆在孔穴内所受到的阻力矩可以看成是单位长度上的摩擦力矩沿钻杆轴线方向上的次积分。钻杆摩擦阻力矩出现在机器回拖作业中回扩钻头刚进入土壤的时候。根据文献钻杆摩擦阻力矩具体计算公式式中钻杆最大摩擦阻力矩的回转半径，取值为，即.长度，取值为阻力，取值为代入数据可以求出钻杆在土壤中回转时的最大摩擦阻力矩。刀盘阻力矩计算刀盘阻力矩与刀盘半径及土壤抗剪强度有关，根据文献得到其计算公式如下式中所受到土壤对其的阻力矩半径，为所铺设管线半径的倍，管线半径为的抗剪强度，不同地质土壤的抗剪强度见表所示。根据公式，代入数据，可以求得水平定向钻机在硬个或多个高速液压马达与减速机相连接后经减速箱将动力传递到主轴，减速机选用行星齿轮减速机，般为级减速箱。此种驱动方。

8、加强,开挖路面进行地下管线施工导致的社会问题!交通问题和污染问题已越来越受到人们的关注城市限制开挖施工的法规也己经陆续出台,其适用面将逐渐扩展,这对非开挖技术的推广应用无疑会产生极大的推动作用例如,为了保护城市道路,减少地下管线施工导致的交通堵塞,国务院于年月日公布的城市道路管理条例规定,新建道路年内不准开挖修复道路年内不准开挖。综合社会效益!行业发展趋势!施工规范要求以及不断提高的水平定向钻进施工技术水平几个方面,可见对水平定向钻机的研究有着重要的实际应用意义。.课题研究的背景及其意义据调查，在年特大暴雨袭击了我国多个城市，暴雨过后，积水成涝，出现了“水漫金山”“城市看海”“地铁观水帘洞”等现象，然而造成这种现象的主要原因是城市排水管网建设滞后，排水管道老化。因此，为了保证城市化建设的顺利进行，地下管线污水排水管道煤气天然气管道电力电缆管道的修复和铺设尤为重要。然而传统的管线铺设方法是。

9、能够提供较宽的转速范围，但是整体结构较大，能力传递环节多，效率不高。就是采用了这种驱动方式的，驱动连接方式如图.所示。经过动力头回转系统的三种驱动方式的优缺点对比，并且结合现在市场的需求能力，我选用动力头回转系统为齿轮传动里面的液压马达经齿轮减速箱减速驱动的方式。然而不同的液压马达在减速箱上的布置将会产生不同的效果。单液压马达放置在齿轮减速箱前端或后端，如图.所示，这种形式般适用在所需回转扭矩较小的情况下双液压马达对称布置在齿轮减速箱两侧，如图.所示，这种方式两个液压马达同轴驱动主动齿轮，传动扭矩大，同步性高，且由于齿轮箱在动力头设备的宽度方向可以保持个较小的结构尺寸，对于动力头宽度结构尺寸的设计要求更容易满足，但对主动齿轮的强度要求高液压马达在减速箱上同侧并排放置，如图.所示，使用这种方式动力头的结构紧凑，且两个液压马达各自有主动齿轮，对主动齿轮的强度要求有所减低，但是两个对于安装精度。

10、机动力头设计三维建模第章绪论非开挖施工技术虽然距今已有近百年的历史,但其重大发展始于本世纪年代,尤其是近十几年近年来,非开挖管线工程施工量已占全部地下管线工程的,个别地区如德国柏林市己达到左右我国非开挖技术的市场前景与现代化建设的进程密切相关,加速基础设施和基础工业的建设是最基本的前提,因此对石油管道!煤气管道!电力电缆管道!自来水以及污水管线等各种地下管线的需求可望在短期内内有较大幅度的增长,这为我国非开挖技术的发展提供了有利的条件,市场潜力巨大。目前,为了避开现有的密集管网系统,大城市管线埋深有加大的趋势,例如上海,北京等,有些管线的埋深已达左右开挖施工的成本随埋深的加大而提高,非开挖施工的优越性更为显著研究表明,当埋管深度超过时,开挖施工的成本开始高于非开挖施工的成本,此外,随着设备利用率的提高,施工经验的丰富,非开挖的施工的成本也会逐渐降低。此外,随着现代文明意识和环保意识的逐渐。

11、采用“挖槽埋管法”。所谓的“挖槽埋管法”是指通过使用挖沟机反铲等设备或人工进行挖槽的开挖，其主要缺点是妨碍交通堵塞中断或改道破坏环境绿化带公园和花园影响市民生活和单位的正常工作安全性差综合施工成本高。并且“挖槽施工”给道路带来了潜在的安全隐患，给城市居民的生活带来了巨大的困扰。因此，很多大城市为了保证人民的正常出行生活，纷纷出台禁止在中心城区开挖施工的规定或行政命令，这给非开挖技术的产生提供了社会性的条件。非开挖技术是指利用各种岩土钻掘设备和技术手段，在地表最小开挖量的条件下进行地下管线铺设更换或修复作业的种高科技新技术，国外叫做技术。它与传统的“挖槽埋管法”相比较，克服了传统施工方法中的缺点，提高了施工的效率，保证了居民生活和城市化规划的正常进行。实践证明，在大多数情况下，尤其是在繁华市区或管线的深度埋深时，非开挖施工是明挖施工很好的替代方法在特殊情况下，例如穿越公路铁路河流建筑物等时。

12、定.最大回拖力.最大回转扭矩.动力头零部件选型与设计第章动力头的三维建模.动力头的三维建模.动力头传动运动仿真现第章总结参考文献非开挖水平定向钻机动力头装置设计摘要非开挖水平定向钻机是完成地下管线铺设和修复的重要机械装置之，在加大城市化建设的过程中起着不可替代的作用。在该钻机中，动力头起着重要性的作用，它是给钻机提供推进和回拖运动的机械传动执行结构，其性能直接影响整机的工作效率。本文基于非开挖水平钻机动力头进行结构设计，并对其进行三维建模与运动仿真。首先以非开挖水平钻机的背景和意义为入手点，介绍了研究该课题的必要性接着通过对动力头不同结构的分析，选择出适合该课题的结构类型，并对内部结构进行选型和设计采用传统的设计和强度校核方法，验证了设计的合理性最后完成三维建模，并对模型进行整体装配，完成传动部分的运动仿真。本文研究的水平定向钻机，在设计和疲劳强度方面基本符合产品的要求。关键词非开挖水平。

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