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Word版说明书1份，共34页，约16000字

CAD版本图纸，共15张

摘要

非开挖技术(Trenchless Technology)开始于上世纪七十年代开始时发达西方国家，是把传统的石油定向钻进技术用于市政建设的一次突破。非开挖技术指在以最小的开挖地表情况下，铺设、

修复或更换各种地下管线的一种高科技实用新技术。而夹持-拧卸机构是非开挖是水平定向钻机的核

心装置之一，该装置主要用来辅助定向钻机装卸钻杆, 采用合理的机构将缩短装卸钻杆的辅助工作时间, 从而提高工作效率。目前非开挖是水平定向钻机的夹持-拧卸机构传统都是液压驱动夹持钻杆

和拧卸钻杆，多采用整体式卡瓦，因摩擦系数小，夹持力大，对钻杆强度要求高；或使用表面沟槽

式卡瓦，因为是嵌入式，对钻杆的损伤较大。本设计使用的组合式卡瓦，卡瓦齿形为合金颗粒型， 摩擦系数大，要求夹紧力小，对钻杆损伤小，卡瓦条更换方便。

关键词: 非开挖；水平定向钻机；夹持-拧卸机构 

目录

第一章 绪论 1

1.1 非开挖技术简介 1

1.2 工作过程 1

1.2.1钻导向孔 1

1.2.2预扩孔和回拖产品管线 2

1.3 非开挖水平定向钻机的基本结构 3

1.4 水平定向钻机关键技术 5

1.5 国内外相关产品的发展特点 6

1.6 选题的背景、任务和意义 8

1.6.1选题的背景 8

1.6.2课题研究任务 9

第二章非开挖式水平钻机夹持装置结构设计 9

2.1 非开挖式水平钻机夹持装置的结构研究 9

2.2 液压夹持器的分类及特点 9

2.2.1常闭式夹持器 10

2.2.3复合式夹持器 10

2.3 方案选择 10

2.4 夹紧力的确定 11

2.4.1卡在卡瓦内钻杆的力学模型 12

2.4.2卸扣实现的条件 15

2.5 夹持液压缸的设计 15

2.5.1液压缸工作压力的确定 15

2.5.2液压缸直径 D与液压杆直径 d的确定 15

2.5.3液压缸壁厚及外径计算 16

2.5.4液压缸的最大行程的确定 17

2.5.5缸盖厚度的确定 17

2.5.6最小导向长度的确定 17

2.5.7活塞宽度 B的确定 17

2.5.8缸体长度的确定 17

2.5.9液压缸进、出油口尺寸的确定 18

2.5.10液压缸的安装连接结构及型号 18 

2.5.11液压缸销轴、耳环联接计算 18

2.6 卸扣液压缸的设计 18

2.6.1液压缸工作压力的确定 18

2.6.2液压缸直径 D与液压杆直径 d的确定 19

2.6.3液压缸壁厚及外径计算 20

2.6.4液压缸的最大行程的确定 20

2.6.5缸盖厚度的确定 21

2.6.6最小导向长度的确定 21

2.6.7活塞宽度 B的确定 21

2.6.8缸体长度的确定 21

2.6.9液压缸进、出油口尺寸的确定 21

2.6.10液压缸的安装连接结构及型号 22

2.6.11液压缸销轴、耳环联接计算 22

2.7 液压缸流量及速度的确定 22

2.8 液压控制系统设计 23

第三章 非开挖式水平定向钻机的夹持拧卸机构的卡瓦设计 24

3.1 卡瓦的作用简介 24

3.2 卡瓦的分类 24

3.3 卡瓦的材质及加工 25

3.4 卡瓦与钻杆之间的作用机理 25

3.5 卡瓦与钻杆之间摩擦系数 26

3.6 卡瓦的选择 26

第四章 设计总结 28

参考文献 29

附录 30 

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