摘 要
在18世纪，冲击钻井技术在欧洲诞生。从此，该技术得到了较快的发地质矿产钻探、石油工业和建筑基础工程中得到应用，取得了较大的经济效益和社会效益。冲击钻井一般可分为冲击式、冲击回转式和回转冲击式三类。冲击式是指钻头依靠单一的冲击动作提供能量以破碎岩石;冲击回转式则是指钻头不仅承受冲击作用而且还具有围绕冲击方向的间断回转运动;而回转冲击式的钻头既受冲击作用又有绕冲击方向的连续转动。
本文以液压传动、液压控制知识为基础，设计了冲击器试验台实现行程与回程的动作的模拟。主要内容有：
实现功能的执行元件的设计。设计了可承受并输出20kN作用力的液压缸，该液压缸结构简单，体积小，运行平稳，安全可靠，液压缸零件均采用常见的35，45号缸，取材方便。
提供动力的液压系统的设计。设计了为液压缸提供动力的泵站，包括液压元件的选择，油箱的设计，集成块的设计等。该泵站结构紧凑，体积小，工作平稳，噪音低，
ABSTRACT
The percussived rillingt echnology was bonr in18th centuryi nE urope.Form then on, it has been developed rapidly and wildly used in geological minerals drilling and petroleum industry. Generally, it can be classified as three kinds: percussived rilling, percussive and rotary dirlling, rotary and percussived rilling.In percussived rilling, the rock is broken only by the impact energy of the drilling bit. In percussive and rotary drilling, drilling bit not only bears impact energy but also has discontinuous rotation around the direction of the impact. In rotary and percussive drilling, drilling bit bears impact energy and has continuous rotation around the directiono of impact.
The main areas studied in the dissertation are summarized as following:
Achieving implementation of the functional components of the design. The design and output can withstand force of 20 kN hydraulic cylinder, the cylinder of simple structure, small size, a smooth operation, safe and reliable, hydraulic cylinder parts are commonly used 35, 45-cylinder, based on convenience.
Powered by the hydraulic system design. Design of a hydraulic cylinder to provide the impetus to the pump station, including the choice of hydraulic components, the fuel tank design, IC design. The pumping station compact structure, small size, a smooth, low noise
目 录
1 绪论 1
1.1冲击动力学理论研究内容 1
1.2 冲击器种类 1
1.2.1液动冲击器发展概况 2
1.2.1气动冲击器发展概况 3
1.3 本文研究的内容 5
2 液压系统总体设计 7
2.1 设计要求 7
2.2 方案确定 7
2.2.1设计方案 7
2.3 确定系统的主要参数 7
2.3.1 确定液压缸的主要参数 7
2.3.2 确定液压泵的主要参数 10
2.5系统整体布局 11
2.5.1 泵的安装方式 12
2.5.2 电动机与液压泵的连接方式 12
第3章 液压元、辅件选择 14
3.1 液压控制阀的选择 14
3.1.1溢流阀 14
3.1.2 三位四通电磁换向阀 15
3.1.3溢流阀 15
3.1.4三位四通电磁换向阀 15
3.1.5溢流阀 15
3.2 液压辅件选择 16
3.2.1 过滤器 16
3.2.2 压力表 16
4 液压缸设计 18
4.1 液压缸组成 18
4.2 液压缸安装连接方式 18
4.3 液压缸主要零部件结构与材料的选择 18
4.3.1 缸筒与端盖 20
4.3.2 活塞 21
4.3.3 活塞杆 22
4.3.4 缓冲装置 25
4.3.5 排气装置 25
4.4 液压缸的结构设计 25
4.4.1 已知主要结构参数和性能参数 25
4.4.2 缸筒计算与验算 26
4.4.3 液压缸进、出油口尺寸 28
4.4.4 活塞杆直径计算及稳定性验算 28
4.4.5 油缸长度的确定 30
5 液压油箱设计 31
5.1 油箱的作用及容量的确定 31
5.1.1 油箱的作用 31
5.1.2 液压油箱有效容积的确定 31
5.2 液压油箱的外形尺寸 32
5.3 液压油箱的结构设计要点 32
5.4 油箱附件的选择 33
5.4.1 液位仪 33
5.4.1 空气滤清器 33
6 管路的计算选择 35
6.1 管道 35
6.1.1 材料的选择 35
6.1.2 路内径的计算 36
6.1.3 管子壁厚的计算 37
6.1.4 硬管的安装 38
6.1.5 软管的安装 38
6.2 管接头 39
6.2.1 选择管接头的形式 39
6.2.2 选用管接头的外形形式 40
7 液压泵站的结构设计 42
7.1 总体配置形式 42
7.1.1 集中配置 42
7.2 元件配置方式 42
7.2.1 液压阀的连接方式 42
7.2.2 油路块的设计 43
7.3 密封设计 45
7.3.1 静密封装置 45
7.3.2 动密封装置 45
8 液压系统的性能验算 46
8.1 系统的压力损失计算 46
8.1.1 判断油液流动状态 47
8.1.2 计算系统的压力损失 48
8.2 系统效率的计算 51
8.2.1 计算回路效率 51
8.2.2 计算系统效率 51
8.3 油箱的热平衡计算 52
结 论 55
致 谢 56
