摘要：根据TZG/Y-165折臂式铁钻工工作需要，计算了底座需要具有的强度和刚度，确保可以支撑整个折臂式铁钻工的重量以及在工作过程中所产生的载荷。此文完成了折臂式铁钻工底座回转机构设计、底座回转支撑设计计算，底座传动轮系设计计算，底座回转齿轮的设计计算，底座回转减速器与马达选型计算，为TZG/Y-165折臂式铁钻工底座设计及今后应用提供技术支持。
关键词：铁钻工，底座回转机构，结构设计
0前言
铁钻工作为传统液压动力大钳的升级替代产品，国外自从上世纪70年代至今已经形成了比较成熟的产品专利，在自动化钻井中被广泛应用。本文在详细调研国内外铁钻工技术资料的基础上，结合渤海装备制造公司的合作项目“TZG/Y-165折臂式铁钻工的研制”，提出了TZG/Y-165折臂式铁钻工的技术方案。TZG/Y-165折臂式铁钻工主要由五大部分组成，分别为旋扣钳、冲扣钳、伸缩臂、立柱及底座，具有结构紧凑、性能稳定、自动化程度高的特点，可大大减轻工人的劳动强度，降低钻井作业成本、提高整机工作效率。
如图1所示是TZG/Y-165折臂式铁钻工整体示意图，本文主要设计的是可以让铁钻工整体旋转的底座和底座套筒，以及给铁钻工旋转提供动力的马达和减速器的设计如图2所示。将底座套筒在钻台面安装好之后，将底座总装插入到底座套筒中，在安装过程中一定要保证底座与底座套筒的紧密配合，底座与地面的垂直度，确保钳体与管柱，如图2所示。
1、折臂式铁钻工底座总体设计
折臂式铁钻工通过底座与钻台相连，底座主要实现铁钻工整体回转运动，马达通过减速器带动驱动轮，驱动轮在通过与行星轮进行啮合实现底座上盖的回转运动。在底座设计过程中，需要考虑以下几点因素：
（1）底座需要具有足够的强度和刚度，确保可以支撑整个折臂式铁钻工的重量以及在工作过程中所产生的载荷；
（2）可以检测折臂式铁钻工的回转角度，以便精确控制铁钻工上卸扣的方向，所以在设计过程中需要考虑加入电子检测设备，实现检测底座回转的角度；
（3）保证齿轮的设计强度，由于铁钻工的回转次数较少，使用频率不是很高，可以将将减速器的输出轴与驱动轮设计成为一体，保证输出扭矩准确的传递，减少因减速器输出轴与驱动轮之间的损耗。
作者：常玉连，刘佰龙