最新mg-150型锚固钻机动力头设计(机械cad图纸

M G-150型锚固钻机动力头设计（机械C A D

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目录

目录 (1)

1 绪论 (3)

1.1课题来源及研究意义 (3)

1.2国内外发展概况 (3)

1.3设计任务 (6)

2 M G-150型锚固钻机动力头机械部分设计说明 (7)

2.1传动齿轮参数选择及计算 (7)

2.1.1选择齿轮材料和热处理，精度等级齿轮齿数 (8)

2.1.2按齿根弯曲疲劳强度设计 (8)

2.2钻孔特性分析 (11)

2.2.1动力头推进特性 (11)

2.2.2动力头转速特性 (12)

2.2.3动力头转矩特性 (12)

2.2.4动力头转矩和转速的关系 (13)

2.2.5岩石钻孔各参数的弹性配合 (13)

2.3精确校核轴的疲劳强度 (14)

2.4主轴的滚动轴承计算 (16)

2.5小齿轮键连接计算 (18)

2.6大齿轮键连接计算 (18)

2.7箱体的润滑与密封 (19)

2.8动力头结构图 (20)

3 机构液压回路设计说明 (21)

3.1液压传动的特点 (21)

3.2钻架起、落时，对其液压传动部分的要求 (21)

3.3压力控制回路和速度控制回路设计 (21)

3.4锁紧回路设计 (22)

4 液压元件设计计算 (22)

4.1液压缸设计计算 (22)

4.1.1液压缸主要尺寸的计算 (22)

.4.1.2液压缸的缓冲计算 (26)

.4.1.3液压缸的结构和组成 (27)

4.2液压泵的设计计算及选择 (29)

4.2.1齿轮泵的结构特点 (29)

4.2.2液压泵参数选择 (30)

4.3管道计算 (32)

5 结束语 (34)

总结 (35)

参考文献 (36)

谢辞 (37)

附录一 (38)

1 绪论

1.1 课题来源及研究意义

本次我设计的题目是MG-150锚固钻机动力头设计，课题源于教师自拟。

目前我国工程建设项目不断向复杂化，多样化发展，随之而来，岩土锚固工程量激增，对锚固钻机也提出了更高的要求，当今国内大多数施工单位所使用的锚固设备中,改装和代用机型较多, 约占80%。这些钻机功能少, 适应能力差, 工作效率低。而在一般工程施工中, 锚固工程量大, 且工期短, 需多台钻机同时作业, 所以锚固钻机的需求量是很大的。MG—150型锚固钻机性能先进，结构合理，造价低廉，具有广阔的市场前景，随着我国锚固技术的推广实施,其应用范围也将日益增大。研制经济实用、钻进效率高、结构简单和轻便灵活的新型锚固设备, 对推进我国在此技术方面的发展具有举足轻重的意义。

1.2 国内外发展概况

二十世纪四十年代，国外已将锚杆支护技术应用于巷道支护工程。锚杆钻机作为锚杆支护的主要施工机具，从锚杆支护技术诞生的第一天起，就成为该项技术发展的重点。经过六十多年的研究与攻关，锚杆钻机已从当初的功能单一、技术含量低、可靠性、安全性差、体积笨重发展到今天的功能齐全、性能优良、可靠性、安全性好、自动化水平高的新型钻机。

40年代，国外在锚杆支护施工中采用普通凿岩机械钻凿锚杆孔，人工安装锚杆，用扳手拧紧螺母。到50年代初，美国、瑞典等西方国家已广泛应用伸缩式气动凿岩机钻凿顶板锚杆孔，同时，美国已研制成功钻车式锚杆钻机并在支护工程中推广使用。国外仅用了10年左右时间就实现了锚杆支护的机械化。50年代末，随着锚杆支护理论及设计方法的不断完善，英国等国家率先将锚杆支护技术应用于煤矿巷道支护。为适应煤矿巷道断面积较小的特点，英国、波兰等国研制开发了单体电动回转式锚杆钻机（维克托型、伯伍德型）、单体液压回转式锚杆钻机。

70年代，为适应大断面巷道锚杆支护快速施工，美国英格索兰、法国赛克马、瑞典阿特拉斯等凿岩设备公司陆续推出了功能多、机械化程度高的台车式锚杆钻装机，该类钻机既能钻锚杆孔，又能安装锚杆，基本实现了锚杆孔施工、锚杆安装的机械化。80年代至90年代，澳大利亚

克莱姆公司、阿明科公司、法福来公司、眼镜王蛇采矿设备公司轻型支腿式气动锚杆钻机研制成功并在澳大利亚、英国、中国、波兰、印度等国的煤矿得到广泛应用，该型锚杆钻机切削岩石的动力采用齿轮式风马达或柱塞式风马达，推进支腿用高强度玻璃纤维和炭素纤维缠绕而成。具有动力单一（压气）、重量轻（40～50kg），输出转矩大的特点，不仅用于锚杆、锚索孔的施工，还可用于搅拌树脂锚杆和拧紧螺母，是当前世界单体锚杆钻机的主要机型。

90年代，当澳大利亚各大采矿设备公司推出轻型单体锚杆钻机的同时，美国的杰弗里公司、乔伊公司、英国的安德森公司、奥地利的奥钢铁公司等又相继研制了与连续式采煤机、掘进机相配套的机载式锚杆钻装机，实现了采掘和锚杆支护的平行作业。新一代的锚杆钻装机不仅采用了新设计、新材料、新工艺，而且应用了计算机控制技术，使锚杆施工实现了高度的机械化、智能化，锚杆钻机的性能更先进，使用更方便，施工更安全。

国外六十多年的锚杆钻装设备的发展历程可概括以下几个特点：

（1）国外锚杆钻机的发展始终与锚杆支护理论的不断完善与发展紧密相联，相互依存，相互促进。

（2）国外锚杆钻机的研究十分注重新材料、新工艺、新技术的应用，开发的每一代产品都能代表当时的世界领先水平。

（3）国外锚杆钻机的研究与开发十分注重国情，且品种多、功能全、可靠性好、适应性强。

我国将锚杆支护技术应用于巷道支护比国外落后了10多年，我国煤炭系统于1955年开始试用锚杆支护巷道围岩。60年代，锚杆支护开始进入采区。由于支护理论、设计方法、支护材料、施工机具、监测手段等还不够完善，影响了煤矿巷道锚杆支护技术的发展及锚杆钻机的研究与开发。60年代，煤科总院上海分院在引进英国维克托电动锚杆钻机的基础上，研制了FB－1、4FB、6FB系列电动锚杆钻机（俗称猴子爬杆钻机），该系列钻机采用 1.2kW煤电钻作动力，推进机构采用丝杆-螺母-齿轮-齿条形式、干式钻孔，袋式捕尘器捕尘。大同矿务局也参照维克托钻机研制了EZ－1.2型电动放顶钻机。该类钻机由于转矩小，传动可靠性差、干式钻孔粉尘大、机体笨重、安全性差等原因未被推广使用。

70年代，锚喷支护技术在煤矿井巷支护中得到进一步发展，1977年～1978年两年，锚喷支护井巷2200km，超过1956年至1976年20年锚喷支护井巷的总和（1800km），锚喷支护技术的发展推动了锚杆钻机的研究与开发。70年代初，天水风动工具厂、沈阳风动工具厂、浙江衡州煤机厂分别研制成功7655型、ZY－24型、YT－24型支腿式气动凿岩机。在岩巷施工中，该型钻机既能钻凿迎头炮孔，又能钻凿巷道周边锚杆孔和部分顶部锚杆孔，而且钻机重量轻、动力单一、钻孔速度快。但由于凿岩机结构设计缺陷，不能垂直打顶部锚杆孔。“八五”～“九五”期间，针对