图4-1 YZ-35型钻机回转机构
1—回转小车;2—电动机;3—进风接头；
4—减速器;5 —中空主轴;6—导向滚轮;7—）杆连接器;
8、9一大、小链轮轴；10 —防坠制动器;11—加压齿轮
由于钻孔工作条件（如环境、气候）比较恶劣，工作时冲击和振动较大,因此回转机构 极易发生故障。为了保证钻孔工作的正常进行，对回转机构的设计除有一般要求（如：回 转机构及其零件的体积小、质量轻，具有足够的强度、刚度和可靠性;操作方便;保养维护 简单等）外，还要求采取缓冲、减振措施,具有安全防坠装置。
回转机构的设计任务是根据钻机总体设计的要求和所提供的参数，选择原动机、设 计减速器、钻杆连接器及回转小车等。
第一节原动机的选择
―、原动机的类型分析
牙轮）机回转机构的原动机有3种类型:交流电动机、直流电动机和液压马达。
1. 交流电动机拖动系统
这种拖动系统结构简单、成本低，使用可靠、易于维修，但不能无级调速。即使采用 多速电机，也难以满足钻孔工艺的要求。这种动力装置在牙轮钻机的发展初期采用较 多，现在除部分小型钻机采用多速交流电机外,大多被直流电动机所取代。然而，由于电 器工业的进一步发展，最近美国B-E公司对60 - R!、60 - R、55 - R "型）机的电力拖 动系统又作了修改，把回转机构的直流电机改用鼠笼型交流电机，配以变频调速。看来, 交流电机的静态变频调速是个发展方向。
2. 直流电动机拖动系统
这种拖动方式可以实现回转机构的无级调速,在国内、外应用比较广泛。直流电动 机拖动系统的供电与调速方式有如下3种：
（1 ）电动机-发电机组供电并调速。这是比较成熟的电控方式，可以满足）孔工艺 要求，并易于维修，但效率低、设备重、占地面积大，维护工作量也大。国产KY-310、美 制60- R#型等钻机的回转机构采用这种方式。
（2 ）可控硅供电并调速。这种供电调速系统具有可调性好、效率高、占地面积小等优 点，但所用原件较多、线路复杂，抗干扰能力差,故障不易排除，要求维护人员具有较高的 技术水平。因此，目前在牙轮）机上应用的还不多。但在国产YZ - 35型牙轮）机上已 采用这种拖动方式。
V 3 ）磁放大器供电并调速，它具有可靠性好、适应环境能力和过载能力强及效率高等 优点。根据国内外实践表明，磁放大器供电调速装置非常适用于有强烈振动、温差变化 大、粉尘多的露天条件下作业的牙轮）机。国产KY - 250、美制45-R型钻机采用这种 方式。
3. 液压马达拖动
液压马达可以实现无级调速，同时还具有体积小、质量轻、承载能力大的优点，因此 在中、小型钻机回转机构上应用较多,如美制M-4、M-5、GD-25C型等）机。但与电 动机拖动系统相比，它存在有泄漏及管裂等问题。
回转机构有单电机驱动的,也有双电机驱动的。当前国内、外）机用单电机驱动较 多。采用双电机驱动，可以减小回转小车的尺寸和钻架的高度，两电机对称布置还能使 回转小车重量平衡，上下运行平稳。美制GD- 130、61 - R!和M -5型钻机采用双电 机。但从国产HYZ-250B型钻机的使用中也发现了一些问题，特别是当电压不稳定以 及脱线造成单电机运转时，易使电机烧毁。因此，以后设计的KY-250、KY - 310型） 机都已改用直流单电机驱动系统。
二、原动机功率的计算和选择
1. 原动机的功率计算
根据牙轮钻机总体方案的要求和给定的钻机工作参数:钻具的回转扭矩M和回转速 度!4，即可计算原动机的功率":
-1000^式中!——传动效率，按回转机构的传动系统确定。
当前多数钻机的回转速度是在0 ~ 120r/min内无级调节;原苏联钻机的转速稍高 些，为0~150r/min。一般,钻头最咼转速不应该对应于电动机的最咼转速。因为牙轮） 机多用于坚硬岩石钻孔,为了充分发挥电动机的功率，应使电动机在额定转速下工作。 即电动机的额定转速与在坚硬岩石上钻孔的钻具转速相适应。这个转速是钻具回转的 基本转速，根据我国的具体情况,它约为70~80r/mm。但为了扩大钻机的使用范围，提 高牙轮）机在软岩上的钻孔效率,一般钻具的最高转速要比基本转速高些。这时电动机 的转速也比额定转速高，这可以通过减弱电动机的激磁磁场来达到。
2. 原动机的选择
根据总体设计确定的回转原动机的类型和回转机构的传动型式（传动比为$ ）,初定
按原动机的类型、功率和转速，即可选择特性相近的原动机。为了适应顶部回转机 构的工作需要，这个电动机应当体积小、重量轻、耐冲击振动、可靠性好且额定转速不宜 太高，否则传动比大,使减速器尺寸也大。
