毕业设计（论文）-顶驱钻机的结构设计.doc

毕业设计(论文)
题目顶驱钻机的结构设计
专业班级 09级机电一体化工程
姓名
指导教师姓名、职称高级工程
所属助学单位
2011年 4月1 日
目录
1 绪论…………………………………………………………………………………1
………………………………………………………1
2 顶驱装置……………………………………………………………………………1
顶驱装置的概述………………………………………………………………1
顶驱装置的特点………………………………………………………………3
顶驱的发展、组成元件、性能特点…………………………………………3
顶部驱动钻井装置构成………………………………………………4
顶部驱动钻井装的性能特点…………………………………………4
顶驱装置的结构……………………………………………………………5
3 钻机………………………………………………………………………………6
钻机的概述…………………………………………………………………6
钻机主要技术要求…………………………………………………………7
影响钻进的因素……………………………………………………………8
4 顶驱钻机虚拟样机技术研究……………………………………………………8
总体方案设计系统…………………………………………………………8
虚拟样机TDS—VPS的功能模型……………………………………………9
虚拟造型系统…………………………………………………………9
顶驱钻机仿真分析设计………………………………………………10
顶驱虚拟样机TDS—VPS的关键技术………………………………………11
数字化表达方式………………………………………………………11
虚拟性能评估…………………………………………………………12
结论…………………………………………………………………………………13
致谢…………………………………………………………………………………14
参考文献……………………………………………………………………………15
摘  要
钻机在矿床普查勘探中,特别是有色金属稀有金属等矿床普查勘探中,坑道钻探用于追索矿床,加密勘探勘察地质构造圈定矿体及取样和验证等;钻机在矿山开凿中,常用坑道钻探技术来钻凿地下观测孔、通风孔、排水孔、***排放孔、注浆孔、爆破孔、锚定孔及开凿坑道的先导孔等;钻机在其他岩土工程施工领域中,坑道钻探的装备和工艺技术可用于坝基的边坡加固地质灾害的治理深基坑的支护,以及工业商业交通军事等方面的地下工程施工。
本文通过介绍顶驱钻机,根据机械振动理论,得出系统的运动微分方程,并针对研制的实际情况,合理的确定了顶驱系统的振幅、激振频率、激振力、偏心力矩等主要参数。根据顶驱的振动过程,进行动力学分析,在此基础上建立虚拟样机,得到了箱体质心位置、偏心块质心位置以及激振力等随时间变化的参数曲线,实现了对顶驱系统虚拟样机的动力学仿真分析。应用ANSYS软件对顶驱系统主要承力构件冲锤进行有限元分析,用此分析顶驱系统的设计是否满足使用要求,为研究生产样机提供了理论依据。同时,钻机进行了空运转实验和生产性实验用以验证顶驱结构设计合理。
关键词:钻机、顶驱结构设计、虚拟样机、动力学仿真分析
Abstract
Census exploration drilling of the deposit, especially non-ferrous and rare metals deposits census exploration, drilling tunnels for recourse deposits, geological survey and delineation of encryption ore exploration and sampling and verification; rig drilled in the mine, mon tunnel drilling Ground observation technology to drilling holes, ventilation holes, drain holes, gas discharge hole, grouting holes, blasting holes drilled anchor holes and trenches of the pilot hole, etc drill in other areas of geo