地大必考-工程机械设计复习题

工程机械设计复习思考题

1、岩土工程机械分几类?

1.钻孔机械

2.钻凿与掘进机械

3.开槽机械

4.泵类机械

2、钻机按用途可分哪几类?

（1）岩心钻机（2）工程钻机（3）石油钻机（4）水文水井钻机 （5）特种钻机

3、钻机传动方式有哪几种?

1、纯机械传动

2、机械-液压传动（半液压传动）

3、全液压传动

4、机械-气压传动

4、回转式钻机由哪几部分组成?

一台回转式钻机有下列部分组成：

一. 回转机构：带动钻具回转,传递钻头破岩所需的转矩。

二. 给进机构：向钻头施加轴向压力，使钻头有效吃入岩石。另外,多数给进机构还可以实

现悬挂、提动钻具，甚至完成升降钻具的工作。

三. 升降机构：升降钻具、起下套管。

四. 拧卸机构：拧卸钻杆。

五. 传动系统：传输各工作机构所需的运动和动力。

六. 底盘或机架：安装钻机的各个部件，承受钻机工作时产生的各种载荷。

5、钻机的能力参数有哪些?

能力参数：孔深、 孔径、 钻杆直径、钻孔倾角

6、钻机的工作参数由几部分组成?

回转器的工作参数：回转器的转速(最高转速、最低转速、中间速度）速度档数、调速范围、回转器的通孔直径、回转器让开孔口的范围。

给进机构的工作参数：最大上顶力、最大给进力、给进速度、给进行程、倒杆速度。

升降机的工作参数：最大起重量、缠绳速度（最高缠绳速度、最低缠绳 速度、中间缠绳速度、速度档数、调速范围） 。

7、钻进时所需的功率由几部分组成?

一、钻进时所需的功率；可用下列公式计算： N1-钻头破碎岩石所需的功率 N3-回转钻杆所需的功率

N4-钻机传动所需的功率

二、提升钻具时所需的功率

三、钻机配备的动力机功率

8、转速图有哪些作用? 绘出某种钻机回转器传动链的转速图。

转速图的作用:转速图是确定机械传动系统简便、且明了的方法。它反映了传动系统的基本组成及结构；表明了传动系统的运动参数，即各传动轴的转速档数、转速值、传动比、调速范围等；表明了各档转速的传递路线。

4

31N N N N zj ++=

9、摩擦离合器的功用?按工作原理分类摩擦离合器有哪些类型?

摩擦离合器的功用：(1) 传递与切断动力；(2) 微动操作；(3) 实现柔性传动；(4) 过载保护。(5) 保证动力机空载启动。

按工作原理分类：

常压式特点：结合时靠弹簧压紧、常态为压紧状态、压紧弹簧有自动补偿作用，无须经常调整间隙、传递功率大小能较准确的设计、分离时需要较大的操纵力、适合联合驱动的钻机。非常压式特点：结合时靠杠杆压紧、常态为分离状态、操纵较省力、传递功率大小不易控制、需要经常调整间隙、结合时平稳定性较好、适用于单独驱动的钻机。

10、减速器中互锁机构有哪些类型?

互锁机构的类型主要由互锁盘式、凸轮式、互锁销球式、摆动杠杆式和转动钳口式。

11、钻机回转器的类型有哪几种?

1.立轴式回转器

2. 转盘式回转器

3.移动式回转器（动力头）

12、列举两种钻机的传动系统图并分析其几档速度的传动路线.

解：（1）XY-4型钻机传动系统图见《勘探机械》P62

档数传动路线各档速度一档Ⅰ-Z1-Z2-Z8-Z10-Ⅲ-Z13-Z12-Z11-Z19-Ⅳ-Z16-Z17-Ⅴ101

二档Ⅰ-Z1-Z2-Z4-Z3-Ⅲ-Z13-Z12-Z11-Z19-Ⅳ-Z16-Z17-Ⅴ187

三档Ⅰ-Z1-Z2-Z5-Z9-Ⅲ-Z13-Z12-Z11-Z19-Ⅳ-Z16-Z17-Ⅴ267

四档Ⅰ-Ⅲ-Z13-Z12-Z11-Z19-Ⅳ-Z16-Z17-Ⅴ388 五档Ⅰ-Z1-Z2-Z8-Z10-Ⅲ-Z13-Z18-Ⅳ-Z16-Z17-Ⅴ311 六档Ⅰ-Z1-Z2-Z4-Z3-Ⅲ-Z13-Z18-Ⅳ-Z16-Z17-Ⅴ574 七档Ⅰ-Z1-Z2-Z5-Z9-Ⅲ-Z13-Z18-Ⅳ-Z16-Z17-Ⅴ819 八档Ⅰ-Ⅲ-Z13-Z18-Ⅳ-Z16-Z17-Ⅴ1191

倒档低速

Ⅰ-Z1-Z2-Z8-Z7-Z6-Z10-Ⅲ

-Z13-Z12-Z11-Z19-Ⅳ-Z16-Z17-Ⅴ

83

倒档高速Ⅰ-Z1-Z2-Z8-Z7-Z6-Z10-Ⅲ-Z13-Z18-Ⅳ-Z16-Z17-Ⅴ

251

XY-4型钻机升降机各档速度传动路线（动力机转速1500r/min）

档数传动路线各档速度一档Ⅰ-Z1-Z2-Z8-Z10-Ⅲ-Z13-Z12-Z11-Z19-Ⅳ-Z24-Z22-Ⅴ

43

二档Ⅰ-Z1-Z2-Z4-Z3-Ⅲ-Z13-Z12-Z11-Z19-Ⅳ-Z24-Z22-Ⅴ79 三档Ⅰ-Z1-Z2-Z5-Z9-Ⅲ-Z13-Z12-Z11-Z19-Ⅳ-Z24-Z22-Ⅴ113 倒档Ⅰ-Ⅲ-Z13-Z12-Z11-Z19-Ⅳ-Z24-Z22-Ⅴ164 （2）SPJ-300型钻机传动系统图如下：

参考《岩土钻掘工程学》P43

变速箱为三轴二级三速，转盘获得3档正、反转的速度。

13、液压給进机构有哪些类型?

单油缸给进机构；双油缸给进机构；单油缸-链条(钢丝绳)给进机构；

双油缸--链条(钢丝绳)给进机构；油马达—单链条给进机构；油马达--双链条给进机构；

14、说明XY-4钻机升降机提升钻具、制动钻具、下降钻具其机构的

转换情况.

提升钻具时，将下降手把上抬,下降抱闸放松卷筒;而提升手把下压，抱闸制动提升制圈。由于提升制圈被制动，行星轮不能自转，轮系变成定轴轮系。中心轮的顺时针转动带动行星轮逆时针自转。行星轮的转动驱动内齿圈和卷筒逆时针转动，缠绕钢丝绳，提升钻具。

制动钻具时, 将提升手把上抬, 提升抱闸松开提升制圈; 而将下降手把向下搬, 下降抱闸制动卷筒。卷筒停止转动。钻具被停留在孔内某一位置。此时由于内齿圈不能转动, 行星轮除了在中心轮的驱动下逆时针自转外, 还以顺时针方向绕中心轮公转。

下降钻具时，提升手把上抬，放松提升制圈；下降手把处于控制状态,在钻具重力的作用下，卷筒顺时针转动而放绳，钻具下落。此时由于内齿圈及中心轮都为顺时针转动，故行星轮也顺时针公转。行星轮的自转可能有三种情况，即顺时针转动、没有自转、逆时针转动。

15、冲击钻机中冲击机构的类型有哪些?应满足那些要求？

冲击机构的类型：

机械式：曲柄连杆--游梁式；超越离合器式；气动离合-- 卷筒式

液压式：液压缸--游梁式；液压缸--钢丝绳式

对冲击机构的要求

1. 保证钻头破碎岩石所需的冲击能量；

2. 可根据地层情况，方便的调节冲程及冲次；

3. 尽量减少载荷的波动幅度，改善动力机的工作条件；

4. 工作时钻机的振动小。

16、钻机液压系统调速回路有哪几种? 压力回路又有哪几种？

调速回路：

(一)节流调速回路

1. 进油节流调速回路

2.回油节流调速回路

3.旁通节流调速回路

(二)容积式调速

1.变量泵—定量马达调速系统

2.定量泵—变量马达调速系统

3.变量泵—变量马达调速系统；

压力回路：

1.调压、限压回路与安全回路

2.减压回路

3.增压回路

4.背压平衡回路

5.缓冲制动回路

6.顺序动作回路

7.卸荷回路

17、分析一种全液压钻机液压系统的工作原理及各阀的动作顺序。