1、. . . . 畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目SR150型旋挖鉆機(jī)的整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)機(jī)械工程與自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)自0712班學(xué) 生 華 學(xué) 號(hào)指導(dǎo)教師洪華 二一一年五月二十日23 / 251前言1.1旋挖鉆機(jī)簡(jiǎn)介旋挖鉆機(jī)是一種取土成孔灌注樁施工機(jī)械，靠鉆桿帶動(dòng)回轉(zhuǎn)斗旋轉(zhuǎn)切削土，然后提升至孔外卸土的周期性循環(huán)作業(yè)的成孔設(shè)備，它具有一種機(jī)、電、液高度集中、成孔快、質(zhì)量好、噪聲低、綜合效益高、環(huán)境污染小等特點(diǎn)，主要適于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等土層以與巖層等地質(zhì)，可以滿足各類大型基礎(chǔ)施工的要求；旋挖鉆機(jī)與其他鉆機(jī)相比具有顯著的優(yōu)勢(shì)，正在逐步取代傳統(tǒng)的反循環(huán)鉆機(jī)以與沖擊鉆等施工設(shè)備。具體優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在

2、：1.地質(zhì)適應(yīng)能力強(qiáng) 在硬土層與巖層,由于傳統(tǒng)鉆機(jī)的自重有限，無(wú)法給鉆頭施加足夠的壓力，而旋挖鉆機(jī)采用加壓裝置,加上鉆桿的重量，鉆進(jìn)能力強(qiáng),甚至有的鉆機(jī)的加壓力已經(jīng)超過(guò)了500KN,比如寶峨的BG50的加壓力已經(jīng)達(dá)到了600KN。2.環(huán)保性突出 隨著國(guó)家對(duì)城市建設(shè)環(huán)保要求愈加嚴(yán)格，傳統(tǒng)鉆機(jī)面臨更大危機(jī)，而旋挖鉆機(jī)通過(guò)鉆斗旋挖取土，再通過(guò)鉆桿將鉆斗提出孔外卸土，不需要泥漿支護(hù)，即使在需要泥漿護(hù)壁時(shí)，泥漿也只起孔壁支護(hù)作用，這極大的改善了施工環(huán)境，同時(shí)降低了施工成本，提高了文明施工的程度，響應(yīng)了客戶和市場(chǎng)的需求。 3.成孔速度快 質(zhì)量好 經(jīng)濟(jì)效益高 在施工過(guò)程中鉆孔時(shí)間越長(zhǎng)越會(huì)引起樁孔的坍塌，嚴(yán)重

3、的需要改變樁位，旋挖鉆機(jī)的成孔速度是沖擊鉆的30倍，是反循環(huán)鉆機(jī)的80倍左右，成孔速度的提升不僅是樁孔質(zhì)量和工程進(jìn)度得到了保障，也為客戶和市場(chǎng)帶來(lái)了更高的經(jīng)濟(jì)效益。1.2旋挖鉆機(jī)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀旋挖鉆機(jī)在1940年前后首先在美國(guó)卡爾維爾特公司問(wèn)世，當(dāng)時(shí)僅用于鉆孔作業(yè)，以后逐漸推廣應(yīng)用于基礎(chǔ)工程的灌注樁施工，二戰(zhàn)后在歐洲得到迅猛發(fā)展； 1984年，探礦機(jī)械廠引進(jìn)美國(guó)RDI公司的旋挖鉆機(jī)并進(jìn)行消化吸收。1987年在展覽館首次展出了意大利土力公司的鉆機(jī)，1988年城建機(jī)械廠根據(jù)意大利土力公司的樣機(jī)開(kāi)發(fā)了1.5直徑的履帶起重機(jī)附著式旋挖鉆機(jī)。1992年寶峨公司在設(shè)立了代銷網(wǎng)點(diǎn)并于1995年在成立了獨(dú)資

4、子公司寶峨機(jī)械工程，組裝適合中國(guó)市場(chǎng)的寶峨BG20型旋挖鉆機(jī)。1998年在又成立了中德合資寶峨金泰工程機(jī)械股份，生產(chǎn)組裝BG15型旋挖鉆機(jī)。最近幾年我國(guó)旋挖鉆機(jī)取得了快速發(fā)展，目前國(guó)生產(chǎn)旋挖鉆孔機(jī)廠商有十余家，主要有徐工科技、三一重工、經(jīng)緯巨力、煤機(jī)、山河智能、等。國(guó)外主要生產(chǎn)廠商有德國(guó)寶峨、意大利意馬公司、CMV公司、利勃海爾公司、土力公司、日本車連、日本建機(jī)等。相對(duì)而言，國(guó)企業(yè)還處于仿制階段，自己開(kāi)發(fā)的款型少，其質(zhì)量、安全性、穩(wěn)定性與國(guó)外先進(jìn)鉆機(jī)還是有一定的差距,如表1.1表1.1 國(guó)外旋挖鉆機(jī)技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)寶峨BG12卡薩B105NG國(guó)某鉆機(jī)旋挖成口直徑 m/p>

5、0旋挖成口深度 m4037.537扭矩 kN·m125100100鉆速 r/min353530主卷?yè)P(yáng)提升力 kN125120115主卷?yè)P(yáng)鋼絲繩直徑 mm242424主卷?yè)P(yáng)最大提升速m/min807975副卷?yè)P(yáng)提升力 kN505050副卷?yè)P(yáng)鋼絲繩直徑 mm141416副卷?yè)P(yáng)最大提升速m/min465740加壓油缸加壓力 kN1109045加壓油缸提拔力 kN150140120加壓油缸行程 m4.03.53.5履帶寬度 mm600500500底盤(pán)回轉(zhuǎn)速度 r/min553.5行駛速度 km/h3.232.3發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)CATVOLVOCUMMINS發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率 kw150132127面對(duì)

6、性能更為優(yōu)越的國(guó)外廠家，我們應(yīng)該進(jìn)一步吸收引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，使其得安全性、穩(wěn)定性、壽命等品質(zhì)得到進(jìn)一步的提高，以適應(yīng)市場(chǎng)和復(fù)雜地層的需求。1.3旋挖鉆機(jī)的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)受奧運(yùn)、全運(yùn)會(huì)、世博會(huì)以與高層建筑施工的拉動(dòng)，市場(chǎng)給旋挖鉆機(jī)的發(fā)展提供了一個(gè)巨大的空間，而近幾年我國(guó)對(duì)旋挖成孔法的大量采用，旋挖鉆機(jī)使用量大大增加，預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年旋挖鉆機(jī)市場(chǎng)將會(huì)持續(xù)升溫。十二五規(guī)劃中指出，要大力扶持裝配行業(yè)，加上高鐵的興起，鐵路挺進(jìn)無(wú)人區(qū)，這些都離不開(kāi)旋挖鉆，所以說(shuō)巨大的市場(chǎng)充滿著機(jī)遇，同時(shí)使競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。伴隨著旋挖鉆機(jī)的大量使用，旋挖鉆機(jī)的型譜將越來(lái)越規(guī)和科學(xué)；隨著人力成本的不斷提高，旋挖鉆機(jī)必將走智能化道路

7、，包括無(wú)線控制、遠(yuǎn)程服務(wù)、一機(jī)多用等功效；與之相比，旋挖鉆機(jī)的工法支持人員和相關(guān)的技術(shù)人員將會(huì)成為旋挖鉆機(jī)的關(guān)鍵組成部分，換言之，未來(lái)的旋挖市場(chǎng)相關(guān)的技術(shù)人才將會(huì)炙手可熱；旋挖鉆機(jī)的超大口徑鉆孔灌注樁也必將成為現(xiàn)場(chǎng)灌注樁施工機(jī)械的主力機(jī)型。1.4課題研究的容和意義1.4.1課題研究的容隨著全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)，基本建設(shè)圍的持續(xù)拓寬，以人為本的保護(hù)環(huán)境理念與相關(guān)法律的實(shí)施的不斷強(qiáng)化，使樁基礎(chǔ)特別是現(xiàn)場(chǎng)混凝土灌注樁基礎(chǔ)得到了廣泛使用。而旋挖鉆機(jī)因其裝機(jī)功率大、輸出扭矩與軸向加壓力大、機(jī)動(dòng)靈活、施工效率高等特點(diǎn)適應(yīng)綜合發(fā)展的需求。本課題應(yīng)該瞄準(zhǔn)國(guó)外品牌的技術(shù)水平，吸收國(guó)外鉆機(jī)的先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，設(shè)計(jì)出

8、具有可靠、實(shí)用、適合國(guó)情的鉆機(jī)。鉆機(jī)的動(dòng)力裝置是為整個(gè)旋挖鉆機(jī)提供低速鉆進(jìn)功能的結(jié)構(gòu)部件，合理的設(shè)計(jì)才能夠滿足鉆機(jī)在鉆進(jìn)過(guò)程中所需的功率、扭矩、轉(zhuǎn)速等相關(guān)能力的指標(biāo)匹配；對(duì)于不同硬度和深度的巖層，旋挖鉆機(jī)鉆桿的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵的，其性能直接決定旋挖鉆機(jī)的整機(jī)效率；合理的變幅機(jī)構(gòu)能夠保證鉆桿的垂直度；綜上所述，旋挖鉆機(jī)的動(dòng)力裝置、變幅機(jī)構(gòu)、鉆桿是本設(shè)計(jì)的主要容。1.4.2課題研究的意義旋挖鉆機(jī)是一種取土成孔灌注樁施工機(jī)械，靠鉆桿帶動(dòng)回轉(zhuǎn)斗旋轉(zhuǎn)切削土，然后提升至孔外卸土的周期性循環(huán)作業(yè)的成孔設(shè)備，它具有一種機(jī)、電、液高度集中、成孔快、質(zhì)量好、噪聲低、綜合效益高、環(huán)境污染小等特點(diǎn)，可用于多種樁的施工，代表

9、著樁工機(jī)械的前進(jìn)方向。旋挖鉆機(jī)可廣泛應(yīng)用于城市高層建筑、鐵路、公路、橋梁、機(jī)場(chǎng)、港口等樁基礎(chǔ)工程的鉆孔灌注樁成孔的施工，它的使用迎合了市場(chǎng)的需求，也大大的提高了工程的進(jìn)度，為客戶帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)效益。2旋挖鉆機(jī)的整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1旋挖鉆機(jī)總體設(shè)計(jì)2.1.1工作原理旋挖鉆機(jī)的英文名稱為Rotary Drilling Rig，是指附帶搖動(dòng)套管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、配備回轉(zhuǎn)斗和短螺旋與擴(kuò)孔機(jī)具、全液壓驅(qū)動(dòng)（或電液混動(dòng)）、具有大扭矩輸出的履帶式鉆孔機(jī)，鉆機(jī)配置擠土樁、振動(dòng)錘、連續(xù)墻抓斗、套管等鉆具可以對(duì)粘土層、沙礫層、卵石層和中風(fēng)化泥巖等不同地質(zhì)鉆孔施工。序號(hào)名稱1底盤(pán)2變幅機(jī)構(gòu)3桅桿總成4隨動(dòng)架5動(dòng)力頭6鉆桿7鉆

10、具8主卷?yè)P(yáng)9輔卷?yè)P(yáng)10提引器圖2.1 旋挖鉆機(jī)結(jié)構(gòu)圖旋挖鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)從功能上分，分為底盤(pán)和工作裝置兩大部分。鉆機(jī)的主要部件有：底盤(pán)（行走機(jī)構(gòu) 、底架、上車回轉(zhuǎn)）、工作裝置（變幅機(jī)構(gòu)、桅桿總成、主卷?yè)P(yáng)、輔卷、動(dòng)力頭、隨動(dòng)架、提引器等）如圖2.1工作中，鉆機(jī)通過(guò)變幅機(jī)構(gòu)調(diào)整桅桿的垂直角度，使鉆機(jī)能夠垂直的施工打孔，以保證樁孔的成孔質(zhì)量。動(dòng)力頭通過(guò)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)，輪轂壁上的鍵條帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)，并提供給鉆桿扭矩，使鉆具隨鉆桿作旋轉(zhuǎn)并切削鉆進(jìn)。當(dāng)鉆具滿渣后，主卷?yè)P(yáng)提鉆，使鉆具離開(kāi)鉆孔，主機(jī)回轉(zhuǎn)到一定角度卸渣。再轉(zhuǎn)回始點(diǎn)，放下鉆桿，繼續(xù)鉆進(jìn)，周而復(fù)始，最終成孔。2.1.2入巖鉆機(jī)工作原理普通鉆機(jī)在地質(zhì)較軟

11、的土層或沙層較為容易鉆進(jìn)，但是在面對(duì)地質(zhì)較硬的巖層時(shí)，普通鉆機(jī)顯得較為無(wú)力，鉆進(jìn)速度極為緩慢，效率不佳，并且對(duì)鉆機(jī)的鉆具、工作壽命、加壓力產(chǎn)生了極大的考驗(yàn)。旋挖鉆機(jī)施予總軸壓的能力與傳統(tǒng)巖石掘進(jìn)機(jī)比，低510倍。而作用在巖石上的力只有超過(guò)巖石抗壓強(qiáng)度極限的3050，巖石才能順利地從巖體上破碎下來(lái)。也就是說(shuō)只有在加大旋挖鉆機(jī)的加壓力和加長(zhǎng)加壓行程的情況下，才有可能增加鉆機(jī)的入巖能力。普通鉆機(jī)的加壓方式是通過(guò)桅桿上的加壓油缸對(duì)動(dòng)力頭進(jìn)行直接加壓，并傳遞動(dòng)力頭傳遞扭矩，以實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)功能；市場(chǎng)上的入巖加壓方式有鏈條加壓，在此引進(jìn)卷?yè)P(yáng)加壓。卷?yè)P(yáng)加壓方式即為加壓卷?yè)P(yáng)上的鋼絲繩通過(guò)上桅桿上的一定滑輪纏繞在動(dòng)力

12、頭滑架上的定滑輪，在繞回上桅桿一固定點(diǎn)，以此同時(shí)，加壓卷?yè)P(yáng)上的鋼絲繩通過(guò)下桅桿上一定滑輪繞到動(dòng)力頭滑架上的定滑輪，在繞回下桅桿一固定點(diǎn)。如圖2.12所示圖2. 2加壓鋼絲繩纏繞方式卷?yè)P(yáng)加壓可將加壓力提高兩倍，增強(qiáng)鉆機(jī)的巖層的鉆進(jìn)能力；與此同時(shí)卷?yè)P(yáng)加壓還提高了鉆機(jī)的加壓行程，提高了鉆機(jī)的入巖效率。入巖鉆機(jī)與普通鉆機(jī)除了在加壓方式上存在區(qū)別外，入巖鉆機(jī)的動(dòng)力頭的滑架也需做相關(guān)的改動(dòng)，以配合卷?yè)P(yáng)加壓的功能，整改方式為：在原來(lái)加壓油缸與滑架銷軸連接的位置處安裝一個(gè)由兩個(gè)定滑輪組成的滑輪座，并通過(guò)銷軸固定在滑架上。這種整改方式可以保證油缸加壓和卷?yè)P(yáng)加壓在施工過(guò)程中鉆機(jī)進(jìn)行工法的快速轉(zhuǎn)換，提高施工效率。整

13、改圖示如圖2.13圖2. 3 滑架技改方式2.2旋挖鉆機(jī)關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2.1動(dòng)力頭設(shè)計(jì)市場(chǎng)上的旋挖鉆動(dòng)力頭，有單一馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和雙馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，主要差別在于驅(qū)動(dòng)功率不同。單一馬達(dá)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)單級(jí)減速，適用于小功率的鉆機(jī)，已基本被淘汰；雙馬達(dá)驅(qū)動(dòng)通過(guò)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)雙主動(dòng)輪，主動(dòng)輪通過(guò)齒輪嚙合帶動(dòng)從動(dòng)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)，適用于大功率的鉆機(jī)；但是雙馬達(dá)驅(qū)動(dòng)在設(shè)計(jì)上存在一些不足，使得動(dòng)力頭的穩(wěn)定性差，扭矩不足，緩沖裝置不夠充分，常常引起動(dòng)力頭損壞。本文中設(shè)計(jì)的動(dòng)力頭由緩沖裝置、行星減速機(jī)、液壓馬達(dá)、減速傳動(dòng)箱、滑架、下壓盤(pán)等，兩臺(tái)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)兩行星減速機(jī)，減速機(jī)通過(guò)花鍵與減速傳動(dòng)箱中的輸入軸連接，輸入軸通過(guò)齒輪嚙合帶動(dòng)與

14、輪轂固定在一起的齒圈，輪轂有六根鍵條，鍵條可以驅(qū)動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)的成孔作業(yè)。在減速傳動(dòng)箱上有緩沖裝置，包括上壓盤(pán)、筒體、重型彈簧減震和高彈橡膠減震，重型彈簧減震和高彈橡膠減震被壓盤(pán)和筒體包圍在減速傳動(dòng)箱、減速機(jī)、液壓馬達(dá)上部，以減緩在卡鉆等其他意外事故時(shí)，保護(hù)動(dòng)力頭不受損壞。下壓盤(pán)通過(guò)螺栓與減速箱底部相連，壓盤(pán)的下端面面積大，厚度大，并與上端面設(shè)有多處加強(qiáng)筋，以保障其強(qiáng)度不發(fā)生變形，在鉆機(jī)提鉆時(shí)，其與鉆具相撞，打開(kāi)鉆具底部的合門(mén)，倒渣卸土。滑架是與桅桿相配合，為動(dòng)力頭起的上提和下放起導(dǎo)向作用，滑架上部還有一防護(hù)欄，防止裝機(jī)過(guò)程中，鉆桿撞毀液壓馬達(dá)和減速機(jī)。此設(shè)計(jì)采用多層緩沖裝置，以保障動(dòng)力

15、頭的安全可靠；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，能夠傳遞大扭矩，并且兩液壓馬達(dá)可以在瞬時(shí)完成正反轉(zhuǎn)，保證鉆機(jī)的工作效率。動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)圖如2.14所示圖2. 4 動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)圖1-馬達(dá)；2-連接板；3-緩沖裝置；4-減速箱5-滑架；6-行星減速機(jī)7-下壓盤(pán)；8-輪轂；9-齒圈；10-鍵條2.2.2鉆桿設(shè)計(jì)決定鉆機(jī)地層適應(yīng)能力的主要因素在于旋挖鉆機(jī)所使用的鉆桿類型，根據(jù)鉆桿加壓方式的不同，鉆桿分為摩擦加壓式鉆桿、機(jī)鎖加壓式鉆桿。摩擦加壓式鉆桿簡(jiǎn)稱摩阻桿，摩阻桿只能傳遞動(dòng)力頭的扭矩，不能傳遞壓力，一般適應(yīng)于土質(zhì)較軟和不是很硬的地質(zhì)。機(jī)鎖加壓式鉆桿又稱機(jī)鎖桿，機(jī)鎖桿既可以傳遞扭矩又可以傳遞壓力，因此，機(jī)鎖桿不僅可以用于軟地層

16、，又可以用于較硬地層的施工。此處只對(duì)機(jī)鎖桿進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)。機(jī)鎖桿通過(guò)鉆桿外壁上的加壓平臺(tái)可以相互鎖成一個(gè)剛體對(duì)地層加壓鉆進(jìn)，但是，機(jī)鎖桿也有不足之處，就是在提鉆時(shí)，要對(duì)鉆桿進(jìn)行解鎖，如果解鎖不完全，就會(huì)造成帶桿，所謂帶桿就是指在提鉆時(shí)，上一級(jí)鉆桿沒(méi)有完全收回，但由于異物或者其他原因，下一級(jí)鉆桿開(kāi)始收回，但是隨著其他鉆桿的收回會(huì)對(duì)帶桿進(jìn)行校正，使得異物去除，外面的鉆桿就會(huì)懸空，會(huì)對(duì)鉆桿和動(dòng)力頭形成強(qiáng)大的沖擊力，嚴(yán)重會(huì)砸掉動(dòng)力頭，甚至埋鉆。鉆桿要將動(dòng)力頭的扭矩，以與鉆桿和動(dòng)力頭的自重傳遞到幾十米下的鉆具上，這對(duì)鉆桿的本身的強(qiáng)度、韌性與相關(guān)的加工工藝有著嚴(yán)格的要求，尤其是在鉆進(jìn)地質(zhì)較硬的巖層時(shí)，還要克

17、服較大的彎矩力；為了保證鉆桿能夠順利施工，首先我們?cè)谶x材上應(yīng)該選擇優(yōu)質(zhì)大的無(wú)縫合金鋼管；并通過(guò)對(duì)鉆桿的有限元分析，得知，鉆桿的薄弱點(diǎn)是鉆桿在伸展開(kāi)后相互重疊的部分，我們稱之為一米桿，為了保證鉆桿的性能，我們?cè)谝幻讞U處加設(shè)多處加強(qiáng)筋。旋挖鉆機(jī)鉆桿其各節(jié)桿的名稱從外向里分別定義為：第1節(jié)桿；第2節(jié)桿；第3節(jié)桿鉆桿通常由直徑大小不等的多節(jié)無(wú)縫鋼管套裝而成，每節(jié)桿鋼管的外圓按1200均勻分布著長(zhǎng)外鍵，除最里面的一節(jié)桿（芯桿）外，每節(jié)鋼管圓弧面上也按1200均勻焊接了鍵，鍵與外鍵相匹配，可以傳遞扭矩和壓力，并起到一定的定位作用；除最外面桿外，每根桿上部都焊接檔環(huán)，可以阻止該桿從外桿中劃出。芯桿頂端焊有扁

18、頭，它與提引器相連，通過(guò)鋼絲繩將鉆桿提起。其下端焊有方頭，方頭將扭矩和加壓力傳遞給鉆具。鉆桿的下部都裝有減振彈簧和彈簧座，可以減小其它各節(jié)鉆桿對(duì)鉆具的沖擊。機(jī)鎖桿結(jié)構(gòu)圖如圖2.15圖2. 5 機(jī)鎖桿結(jié)構(gòu)1-扁頭；2-第一桿擋環(huán)；3-第一節(jié)鉆桿；4-第二節(jié)鉆桿；5-第三節(jié)鉆桿；6-第四節(jié)鉆桿；7-減振器總成；8-第一桿外鍵 ；9-第一桿鍵10-彈簧座；11-鉆桿彈簧；12-方頭；13-銷軸鉆桿下放：首先，主卷?yè)P(yáng)鋼絲繩下放，鉆桿由于自重下降，1桿在動(dòng)力頭慢慢下降。當(dāng)1桿上的減振環(huán)碰到動(dòng)力頭上壓盤(pán)時(shí)，1桿被動(dòng)力頭托住，停止下降；此時(shí)，主卷?yè)P(yáng)鋼絲繩繼續(xù)下放，其余各節(jié)鉆桿在重力作用下仍繼續(xù)下降。當(dāng)?shù)?節(jié)

19、桿壁的擋環(huán)碰到1桿管鍵上端面時(shí)，2桿被1桿擋住，停止下降；如此繼續(xù)，直到鉆桿全部伸出，將安裝在最里邊一節(jié)桿方頭上的鉆具下鉆到到孔底。鉆桿的提升則是由向外逐次提取，需要注意的是，在提鉆時(shí)，動(dòng)力頭要反轉(zhuǎn)，完全解鎖。2.2.3平行四邊形機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)的變幅機(jī)構(gòu)有平行四邊形變幅機(jī)構(gòu)、定位變幅機(jī)構(gòu)、大三角結(jié)構(gòu)。平行四邊形變幅機(jī)構(gòu)的變幅部件由三角架、動(dòng)臂、支撐桿組成，三部件與上車回轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)銷軸鉸接組成一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)；通過(guò)變幅油缸、桅桿油缸的伸縮，可以使桅桿在垂直于機(jī)身的平面做平行移動(dòng)，滿足了桅桿平移，升降的各種施工工作要求。2.2.4提引器設(shè)計(jì)旋挖鉆機(jī)在工作過(guò)程中，為了防止鉆桿的旋轉(zhuǎn)力傳遞給鋼絲繩，導(dǎo)致

20、鋼絲繩承受扭矩力，以致鋼絲繩被剪斷，在鉆機(jī)的鉆桿和鋼絲繩之間加一提引器，使鉆桿的旋轉(zhuǎn)力與鋼絲繩分離開(kāi)來(lái)?，F(xiàn)有技術(shù)中的提引器由上接體、中接體、下接體、軸承等其他輔助裝置組成，其中，下接體通過(guò)銷軸與鉆桿連接，上接體通過(guò)連接銷與鋼絲繩連接；其中上接體與中接體通過(guò)螺紋和定位螺釘固定連接，下接體與中接體之間設(shè)有軸承，軸承的圈與下接體實(shí)現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，外圈與中接體實(shí)現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)將鉆桿的旋轉(zhuǎn)與鋼絲繩分離。為保證軸承的良好轉(zhuǎn)動(dòng)，要對(duì)軸承與時(shí)進(jìn)行潤(rùn)滑，為此在提引器的上下接體上都設(shè)有黃油嘴，定時(shí)對(duì)提引器進(jìn)行潤(rùn)滑。提引器器的機(jī)構(gòu)如圖2.16圖2. 6 提引器1-提引器銷軸；2-下接體；3-密封圈；4-耐磨套；5

21、-軸承；6-螺母；7-中接體；8-螺釘；9-墊圈；10-油杯；11-銷軸擋板；12-螺釘；13-上接體；14-O形圈；15、16-墊圈；17、18-螺塞3 動(dòng)力頭設(shè)計(jì)計(jì)算與校核3.1 動(dòng)力頭設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)市場(chǎng)和地質(zhì)需求，使鉆機(jī)動(dòng)力頭能夠?qū)崿F(xiàn)鉆進(jìn)過(guò)程中所需的功率、扭矩、轉(zhuǎn)速、穩(wěn)定性、安全性等相關(guān)能力指標(biāo)的匹配。3.1.1驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)接觸疲勞強(qiáng)度校核設(shè)計(jì)中動(dòng)力頭采用漸開(kāi)線圓柱直齒輪傳動(dòng)變位系數(shù)：x1=x2=0.3；齒輪模數(shù)：m=14；重合度=1.41；鋼材密度=7.85*106kg/mm3;齒數(shù)比u=73/14=5.21;壓力角=20o；中心距變動(dòng)系數(shù)y=1.857；小齒輪齒數(shù)：Z1=14；小齒輪分

22、度圓直徑d1為196mm；齒寬b=0.3*196=58.8mm；小齒輪傳遞的額定扭矩T1為13616 Nm；小齒輪傳遞的額定扭矩T1為13616 Nm；基圓直徑db1=196*0.93969=184.179；平均直徑dm=7.924大輪齒數(shù)：Z2=73；大齒輪分度圓直徑d2為1022mm，大齒輪傳遞的額定扭矩T2為27232 Nm。齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式為SHi=Hi/Hi (i=1,2)(3.1)接觸疲勞安全系數(shù)：SH1.25 高可靠度；SH1 一般可靠度；SH0.85 低可靠度圓柱直齒輪面接觸疲勞應(yīng)力為H1=ZHZEZZB FtKAKVKHKH(u+1)/d1bu1/2(3.2)H2=Z

23、HZEZZD FtKAKVKHKH(u+1)/d1bu1/2(3.3)式中：H1和H2小輪和大輪的接觸應(yīng)力Ft為齒輪的名義切向力Ft=2000T1/d1 (3.4)將T1和d1代入上公式中 則Ft=2000·13616/196=138938.78(N)由于旋挖鉆機(jī)的動(dòng)力元件為液壓馬達(dá)，工作特性屬于中等沖擊，由國(guó)標(biāo)查的使用系數(shù) KA=1.75單位齒寬名義荷載（N/mm）w=FtKA/b (3.5)將已知數(shù)據(jù)代入上公式得： w=138938.78·1.75/58.8=4135.1（N/mm）輪齒的最小柔度（mm·um/N）q=0.4723+0.15551/Z1+0.2

24、5791/Z2-0.00635x1-0.1654x1/z1-0.00193x2- 0.24188 x2/z2+0.00529x12+0.00182x22 (3.6)將已知數(shù)據(jù)代入上公式得： q=0.4805585（mm·um/N）單對(duì)齒輪剛度為N/(mm·um)ks=0.8/q(3.7)將q代入3.7公式，得 ks=0.8/0.4805585=1.785N/(mm·um)齒輪副的嚙合剛度為N/(mm·um)km=（0.75+0.25）ks(3.8)將重合度和齒輪剛度代入上式，得 km=（0.75·1.41+0.25）·1.785=2.

25、334N/(mm·um)小齒輪為整體機(jī)構(gòu)的齒輪副誘導(dǎo)質(zhì)量為（kg/mm）mred=(1-q24)u2dm14/8(1- q24) u2+1 db12(3.9)將鋼材密度、齒數(shù)比、平均直徑等代入上式，得：mred=3.45*10-7（kg/mm）式中:q2大齒輪緣腔直徑與平均直徑之比，q2=D2/dm2齒輪副的臨界轉(zhuǎn)速為（r/min） nE1=30000/z1(km/mred)1/2 (3.10)將各已知數(shù)據(jù)和所得數(shù)據(jù)代入上式，得：nE1=45.24（r/min）臨界轉(zhuǎn)速比為N=n1/nE1(3.11)式中：n1小齒輪的額定轉(zhuǎn)速，n1=37.1(r/min) 代入，得N=0.82 由于

26、驅(qū)動(dòng)齒輪的臨界轉(zhuǎn)速比N<0.85,重合度1<<2，則動(dòng)載系數(shù) KV=Nks/w0.32(fpb-ya)+0.34(ff-ya)+0.23+1 (3.12)式中：fpb基節(jié)極限偏差 fpb=36m ；ff齒形公差 ff=50m；ya齒廓跑合量 ya=2.7m整理符合計(jì)算條件的動(dòng)載系數(shù)KV=1+16.31Nks/w(3.13)代入數(shù)據(jù)，得KV=1+16.31*0.82*1.785/4135.1=1.00577單位齒寬平均荷載（N/mm）Wm=FtKAKV/b(3.14)代入數(shù)據(jù)，得Wm=138938.78·1.75·1.00577/58.8=4258.942（

27、N/mm）符合計(jì)算條件的接觸齒向荷載分布系數(shù)為KH=1+6.8km/wm (3.15)代入數(shù)據(jù)，得 KH=1+6.8·2.334/4258.942=1.00373單位齒寬平均計(jì)算荷載（N/mm） wth=FtKAKV KH/b(3.16)代入數(shù)據(jù)，得wth=1.75·138938.78·1.00577·1.00373/58.8=4174.455（N/mm）齒輪接觸齒間載荷分配系數(shù)KH=/20.9+0.4km(fpb+ya)/wth1(3.17)查表的節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH=1.52；齒輪彈性系數(shù)ZE=189.8；接觸重合度系數(shù)Z=0.91；單對(duì)齒嚙合系數(shù)ZB=

28、ZD=1將以上所有數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)代入3.1，3.2，3.3得：SHi=1252.83/813.62=1.5391.25 為高可靠度3.1.2齒面許用接觸疲勞應(yīng)力計(jì)算1.齒輪的接觸疲勞極限主動(dòng)輪采用的材料為20CrTi表面滲碳淬火，硬度為58-62HRC；從動(dòng)齒輪采用的材料為40Cr表面淬火，硬度為50-55 HRC。由漸開(kāi)線圓柱齒輪承載能力計(jì)算方法查的齒輪的接觸疲勞極限為Hlim1=1600MPa; Hlim2=1300MPa2.齒面許用接觸疲勞應(yīng)力修正系數(shù)齒輪設(shè)計(jì)壽命為8000h,齒輪轉(zhuǎn)速約為n1=37r/min，n2=7r/min；應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為：NL1=8000*60*37=1.776*

29、107, NL2=8000*60*7=0.34*1073.齒面許用接觸疲勞應(yīng)力為 HPi=HlimiZNTZLZVZRZWZX (3.18)接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)ZNT ZNT=（5*107/NLi）0.0756 i=1,2105<NLi<5*107 (3.19)代入數(shù)據(jù)的 ZNT1=1.15 ZNT2=1. 34潤(rùn)滑劑系數(shù) ZLZVZR=1 粗糙度小于4 um齒面硬化系數(shù) ZW=1齒面硬度大于470HB尺寸系數(shù) ZX=1.076-0.0109m=0.9234 表面淬硬鋼齒輪將各數(shù)據(jù)代入3.18式得HP1=Hlim1ZNTZLZVZRZWZX =1600*1.15*1*0.9234

30、=1699.056（N/mm2）HP2=Hlim2ZNTZLZVZRZWZX =1300*1.15*1*0.9234=1380.483（N/mm2）3.1.3驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)彎曲疲勞強(qiáng)度校核彎曲疲勞可靠度安全系數(shù)SFi=HPi/Hi (i=1,2) (3.20)代入以上所得數(shù)據(jù)得：SF1=HP1/H1=1699.056/1252.83=1.356 一般可靠度SF2=HP2/H2=1380.483/813.62=1.6986 高可靠度高可靠度：SF1.6；一般可靠度：SH1.25；低可靠度：SH13.1.4齒根許用彎曲疲勞應(yīng)力計(jì)算齒根許用彎曲疲勞應(yīng)力為FPi=FlimiYSTYNTYrelTYRre

31、lTYX (i=1，2) (3.24)1. 齒輪的彎曲疲勞極限主動(dòng)齒輪采用的材料為20CrMnTi表面滲碳淬火，硬度為58-62HRC,從動(dòng)齒輪采用材料為40Cr表面淬火，硬度為50-55HRC, 由漸開(kāi)線圓柱齒輪承載能力計(jì)算方法查的齒輪的彎曲疲勞極限為Flim1=500MPa; Flim2=370MPa2. 許用彎曲疲勞應(yīng)力修正系數(shù)在應(yīng)力循環(huán)次數(shù)大于持久壽命條件循環(huán)次數(shù)條件下，表面淬硬鋼的許用應(yīng)力修正系數(shù)、彎曲疲勞壽命系數(shù)、相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)、相對(duì)齒根表面狀態(tài)系數(shù)和尺寸系數(shù)公式如下：許用應(yīng)力修正系數(shù)： YST=2彎曲疲勞壽命系數(shù)： YNT=1相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)： YrelT=1相對(duì)齒根表

32、面狀態(tài)系數(shù)： YRrelT=1.12尺寸系數(shù)： YX=1.05-0.01m=0.91將以上各數(shù)據(jù)代入3.24公式得F1=Flim1YSTYNTYrelTYRrelTYX=500*1*1*1.12*0.91=509.6( MPa)F2=Flim2YSTYNTYrelTYRrelTYX=370*1*1*1.12*0.91=377.1( MPa)3.2動(dòng)力頭的動(dòng)力學(xué)分析動(dòng)力頭配用2個(gè)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鉆桿的旋轉(zhuǎn)，為旋挖鉆機(jī)提供動(dòng)力；馬達(dá)的高速旋轉(zhuǎn)經(jīng)減速機(jī)的減速，扭矩大幅提高，而減速機(jī)將動(dòng)力經(jīng)花鍵傳遞給減速箱中的主動(dòng)軸，主動(dòng)軸經(jīng)齒輪嚙合，最終傳遞給大齒圈。齒圈與動(dòng)力頭的輪轂經(jīng)螺栓固定，齒圈的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)輪轂的旋

33、轉(zhuǎn)，輪轂的旋轉(zhuǎn)保證了輪轂壁的鍵條驅(qū)動(dòng)鉆桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)成孔。已知：液壓馬達(dá)的最大排量為qd=160 cc/rev，最小排量為qx=8 cc/rev；工作壓力為Pd=235.5bar。馬達(dá)減速機(jī)的傳達(dá)比為id=25.4，馬達(dá)的流量為Qd=158.7L/min；動(dòng)力頭齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比ic=5.3，m=0.97，j=0.94，hv=0.95。1. 輸出扭矩計(jì)算最大輸出扭矩計(jì)算Td（kN·m）Td=0.159·k·Pd·qd·id·ic·m·j/1000(3.25)式中：k動(dòng)力頭液壓馬達(dá)數(shù)量qd，Pd動(dòng)力頭馬達(dá)

34、的最大排量和工作壓力id、ic馬達(dá)減速機(jī)的傳達(dá)比和動(dòng)力頭齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比將已知數(shù)據(jù)代入3.25公式得Td=0.159·2·235.5·160·25.4·5.3·0.97·0.94/1000=147.30944（kN·m）2. 輸出轉(zhuǎn)速計(jì)算最小輸出轉(zhuǎn)速nX(r/min)為nX=Qd·V/ qd·id·ic(3.26)最大輸出轉(zhuǎn)速nd(r/min)為 nd=Qd·V/ qX·id·ic(3.27)式中：qX，Qd動(dòng)力頭馬達(dá)的最小排量和流量將已知數(shù)據(jù)代入3.

35、26和3.27式得nX=158.7·0.95*1000/160·25.4·5.3=6.99(r/min)nd=158.7·0.95*1000/8·25.4·5.3=139.8(r/min)4旋挖鉆機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)旋挖鉆機(jī)大多采用全液壓驅(qū)動(dòng)，并普遍采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作為鉆機(jī)的原動(dòng)力，由柴油機(jī)為液壓泵提供動(dòng)力，經(jīng)過(guò)壓力、順序、流量液壓控制閥的控制，將有一定壓力的液壓油定壓、定量的輸送到液壓馬達(dá)或油缸中，作為執(zhí)行元件的馬達(dá)或油缸驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成各項(xiàng)預(yù)定動(dòng)作。其中，液壓閥包括多路換向主閥、輔助控制多路閥、先導(dǎo)操縱比例減壓閥、電磁閥塊組，下面一一介

36、紹和設(shè)計(jì)。4.1 液壓泵的選擇液壓泵是將柴油發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗艿难b置；旋挖鉆機(jī)的液壓泵不僅要為回轉(zhuǎn)馬達(dá)、動(dòng)力頭馬達(dá)、卷?yè)P(yáng)馬達(dá)等馬達(dá)提供壓力油，還要為桅桿油缸、展寬油缸、變幅油缸等油缸提供壓力油，所以旋挖鉆機(jī)的液壓泵不僅要有主泵還要有輔泵協(xié)助主泵為鉆機(jī)供油。鉆機(jī)液壓泵選用日本川崎液壓泵，其包含兩個(gè)主泵和一個(gè)輔泵。兩個(gè)主泵為恒功率調(diào)節(jié)帶有先導(dǎo)壓力控制的功率越權(quán)控制、負(fù)控制的；輔泵為帶恒壓控制的負(fù)載敏感泵，其輸出的液壓油流向輔控制多路閥；先導(dǎo)泵為定量泵，向先導(dǎo)控制系統(tǒng)供油。4.2 液壓閥的設(shè)計(jì)與分析4.2.1多路換向主閥的設(shè)計(jì)與分析 多路換向主閥包括主控制多路閥（主閥）和輔助控制多路閥（

37、輔閥），主閥用來(lái)為馬達(dá)提供液壓油，輔閥是為油缸提供液壓油。主控制多路閥分為兩部分，每部分都由一個(gè)泵供油，主閥左右各有5片閥片，其中左半部分閥片為右行走、變幅、主卷、副卷、動(dòng)力頭合流，右半部分閥片依次為左行走、回轉(zhuǎn)、主卷合流、動(dòng)力頭，當(dāng)動(dòng)力頭或主卷?yè)P(yáng)工作時(shí)，左右兩部分的閥片同時(shí)工作，每片閥片輸出的液壓油在閥合在一起向外供油，從而使動(dòng)力頭或主卷?yè)P(yáng)的工作速度達(dá)到最大。 主閥控制圖如圖4.1輔助控制多路閥，由輔泵供油，通過(guò)輔閥上LS口的壓力信號(hào)與輔泵上的LS口相連，使輔泵的出口壓力和輸出流量與負(fù)載需要相匹配。進(jìn)油聯(lián)上有溢流閥，調(diào)定輔閥的最大壓力?；赜吐?lián)上有減壓閥，減壓后的液壓油作為輔閥電磁先導(dǎo)控制的液

38、壓油。輔助多路換向閥分別控制加壓油缸、左桅桿油缸、左桅桿油缸和展寬油缸的多路換向閥。每片閥的執(zhí)行油路上裝有溢流閥，調(diào)節(jié)和限制最大壓力。加壓片上裝有LS溢流閥，在只有加壓片動(dòng)作時(shí)，通過(guò)輔泵限定加壓片的壓力。其中控制桅桿的閥片為比例減壓閥先導(dǎo)控制，提供給比例減壓閥電流，比例減壓閥輸出相應(yīng)的壓力來(lái)推動(dòng)閥芯移動(dòng)換向。電流越大，比例減壓閥輸出壓力越高，閥芯的開(kāi)口量越大，則閥的輸出流量越大。同理，電流越小閥的輸出流量越小。控制加壓的閥片和暫不用的閥片為先導(dǎo)液壓油比例控制，控制展寬的閥片為電磁閥開(kāi)關(guān)式控制。圖4.1 主閥控制圖圖4.2 輔閥控制圖輔閥控制圖如圖4.24.2.2先導(dǎo)操縱比例減壓閥的設(shè)計(jì)先導(dǎo)操縱

39、比例減壓閥，由先導(dǎo)泵供油，屬于手控比例減壓閥。當(dāng)操縱手柄未擺動(dòng)時(shí)，減壓閥出口壓力為零；當(dāng)擺動(dòng)操縱手柄時(shí)，隨著擺動(dòng)角度的增大，減壓閥的出口壓力也隨之增大，反之，隨著擺動(dòng)角度的減小減壓閥的出口壓力也隨之減小。設(shè)計(jì)先導(dǎo)操縱比例減壓閥三個(gè)，一個(gè)為腳踏式先導(dǎo)控制減壓閥，由左右兩個(gè)行走控制手柄組成，手柄前后扳動(dòng)控制鉆機(jī)的前后行走，此減壓閥能夠控制主閥上左右行走閥片的換向；另兩個(gè)減壓閥為左右先導(dǎo)控制手柄減壓閥，左手柄可前后左右扳動(dòng)控制主副卷?yè)P(yáng)的下降與上升和回轉(zhuǎn)得左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)。右手柄前后扳動(dòng)可以控制加壓變幅的下降與上升，左右扳動(dòng)控制動(dòng)力頭的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。4.2.3電磁閥塊組的設(shè)計(jì)電磁閥塊組上設(shè)計(jì)共有8個(gè)電磁閥：分

40、別是主副卷?yè)P(yáng)切換、加壓與變幅切換、主副卷?yè)P(yáng)上限位保護(hù)、變幅上限位保護(hù)。 電磁閥塊組結(jié)構(gòu)如圖4.3圖4.3 電磁閥塊組結(jié)構(gòu)具體為工作方式為：2D、14D、11D電磁閥為主副卷?yè)P(yáng)的切換電磁閥，當(dāng)三者斷電時(shí)，為主卷?yè)P(yáng)工況，若主卷?yè)P(yáng)到達(dá)上限位時(shí)，14D通電，供給主卷閥片的控制油變?yōu)榱悖骶頁(yè)P(yáng)停止上升；當(dāng)三者通電時(shí)，為副卷?yè)P(yáng)工況，若副卷?yè)P(yáng)到達(dá)上限位時(shí)，11D斷電，供給副卷閥片的控制油變?yōu)榱?，副卷?yè)P(yáng)停止上升。1D、3D、8D電磁閥為加壓與變幅的切換電磁閥，當(dāng)三者斷電時(shí)，為加壓工況；當(dāng)1D、3D通電時(shí)，為變幅工況，若變幅到達(dá)上限位時(shí)，8D通電，供給變幅閥片的控制油變?yōu)榱悖兎Ｖ股仙?D、6D電磁閥為回轉(zhuǎn)

41、保護(hù)閥，與25D通電，扳動(dòng)手柄回轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)上車回轉(zhuǎn)。若5D、6D與25D不通電，扳動(dòng)回轉(zhuǎn)手柄不能讓上車回轉(zhuǎn)，起保護(hù)作用。5旋挖鉆機(jī)安全穩(wěn)定性評(píng)價(jià)工程機(jī)械中，旋挖鉆機(jī)屬于不對(duì)稱工作裝置，并且鉆機(jī)在工作過(guò)程中的傾覆屬于嚴(yán)重的施工事故，容易造成危險(xiǎn)事故，因此，在旋挖鉆機(jī)的設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)旋挖鉆機(jī)的安全性分析是必要的。通過(guò)對(duì)國(guó)外標(biāo)桿產(chǎn)品的比較分析和相關(guān)資料的整理，得知如下有關(guān)鉆機(jī)安全穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)。（1）安全穩(wěn)定系數(shù)k1依據(jù)安全穩(wěn)定系數(shù)定義k1=M重力/M傾覆，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算，噸位為13-40t的鉆機(jī)的安全穩(wěn)定系數(shù)k1應(yīng)該在1.6-2.0之間，隨著鉆機(jī)的規(guī)格越大，其安全系數(shù)要求也就越高。 （2）危險(xiǎn)回轉(zhuǎn)駐車角度

42、 回轉(zhuǎn)駐車的危險(xiǎn)角度一般在20o-30o圍。 （3）質(zhì)心位置 質(zhì)心是指與物體（質(zhì)點(diǎn)系）質(zhì)量分布有關(guān)的一個(gè)點(diǎn)。若假想該質(zhì)點(diǎn)系的總質(zhì)量集中于該點(diǎn)，則其對(duì)于坐標(biāo)軸的矩等于該系各質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量對(duì)同一坐標(biāo)軸矩之和。依據(jù)黃金分割率，整車質(zhì)心到回轉(zhuǎn)中心的距離應(yīng)該是0.8R左右，R為回轉(zhuǎn)軸承的半徑。 （3）重心位置重心在垂直方向上的位置以桅桿上定點(diǎn)開(kāi)始的0.5R-0.618R與0.618R-0.8R的扇形區(qū)域最優(yōu)，R為回轉(zhuǎn)軸承的半徑。（4）底盤(pán)重力比 底盤(pán)自身的重力與其它部件的重力比應(yīng)該是1.2-1.5，與底盤(pán)重力占整車重力55%-60%。（5）隨著鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)，許多部件的質(zhì)心會(huì)在履帶邊緣的外變化，因此鉆機(jī)對(duì)傾覆趨勢(shì)

43、的影響性質(zhì)也在穩(wěn)定和傾覆之間變化。6 結(jié) 論旋挖鉆機(jī)是具有一種機(jī)、電、液高度集中、成孔快、質(zhì)量好、噪聲低、綜合效益高、環(huán)境污染小等特點(diǎn)的快速成孔設(shè)備，主要適于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等土層以與巖層等地質(zhì)，可以滿足各類大型基礎(chǔ)施工的要求；旋挖鉆機(jī)與其他鉆機(jī)相比具有顯著的優(yōu)勢(shì)，正在逐步取代傳統(tǒng)的反循環(huán)鉆機(jī)以與沖擊鉆等成孔施工設(shè)備。本文以國(guó)現(xiàn)有的旋挖鉆機(jī)為起點(diǎn)，以國(guó)外旋挖鉆機(jī)的標(biāo)桿產(chǎn)品為研究對(duì)象，針對(duì)于旋挖鉆機(jī)現(xiàn)有的不足進(jìn)行研究和改進(jìn)，以旋挖鉆機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)為研究主線，對(duì)旋挖鉆機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行再塑造，對(duì)旋挖鉆機(jī)的動(dòng)力裝置、變幅機(jī)構(gòu)、鉆桿與液壓系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)的設(shè)計(jì)，并對(duì)動(dòng)力頭進(jìn)行了設(shè)計(jì)校核。主要?dú)w納為以下幾

44、個(gè)方面:(1)在閱讀許多有關(guān)旋挖鉆機(jī)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，了解并分析了旋挖鉆機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，并講述了旋挖鉆機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展、國(guó)外研究現(xiàn)狀、市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)以與本課題的研究容和意義。(2)本文還對(duì)旋挖鉆機(jī)的動(dòng)力裝置、變幅機(jī)構(gòu)、鉆桿的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相關(guān)的優(yōu)化與設(shè)計(jì)；還對(duì)旋挖鉆機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)的優(yōu)化，除此之外，本文還對(duì)動(dòng)力頭進(jìn)行了設(shè)計(jì)的校核。(3)現(xiàn)國(guó)旋挖鉆機(jī)在質(zhì)量和使用壽命上與國(guó)外標(biāo)桿產(chǎn)品存在的差距，不僅僅取決于設(shè)計(jì)上的區(qū)別，旋挖鉆機(jī)的各部件的材質(zhì)以與加強(qiáng)材質(zhì)性能的工藝流程也是影響旋挖鉆機(jī)使用壽命和質(zhì)量的主要因素，因此在鉆機(jī)部件的材質(zhì)選取與工藝流程的設(shè)置上要精心細(xì)致。(4)本文中的有關(guān)設(shè)計(jì)存在優(yōu)缺點(diǎn)并存的現(xiàn)象，比如說(shuō)，平行四邊形的變幅機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)靈活，可以后置等特點(diǎn)，與之相比，大三角的變幅機(jī)構(gòu)具有更好的穩(wěn)定性，但是其靈活性沒(méi)有平行四邊形變幅機(jī)構(gòu)好，同時(shí)，大三角的變幅機(jī)構(gòu)只能前傾，運(yùn)輸不是很方便，如果能夠設(shè)計(jì)出靈活性好、穩(wěn)定性強(qiáng)、運(yùn)輸方便的的變幅機(jī)構(gòu)是好的，也是一定會(huì)的。（5）知名的旋挖鉆機(jī)都有自動(dòng)甩土的功能，自動(dòng)甩土功能是利用動(dòng)力頭的高速旋轉(zhuǎn)，使鉆具卸載，自動(dòng)甩土功能可以大大提高鉆機(jī)的效率，國(guó)各鉆機(jī)很少具有