打桩机箱体结构部件设计全套图纸.docx
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打桩机箱体结构部件设计全套图纸
摘要
近年来,我国旋挖打桩机取得了较快发展"但是相较于旋挖打桩机在国外几十年的发展历史,国内旋挖钻机在关键部件和核心技术方面跟国外相比还有一定的差距,我国旋挖打桩机的发展还任重道远。
本文所研究的动力头作为旋挖打桩机主机的重要子项,一直是主机研究的关键部件"其性能好坏直接影响钻机整机的工作效率"打桩机的发展在国外己经有数十年的历史,动力头的发展己具备优越的性能!
独特的技术和全新的设计概念"目前国内动力头的开发能满足旋挖打桩机基本的施工作业,但可靠性和功能扩展方面还需进一步发展。
目前还很难检索到有关旋挖打桩机动力头系统设计开发的相关文献,国内外均无文献可参考和借用"因此,本课题对动力头系统的分析和研究,作为旋挖打桩机开发项目中的重要的子项,希望会给旋挖打桩机的产品开发带来一定的借鉴作用。
关键词:
旋挖打桩机,动力头,传动方式,打桩机,减速器
Abstract
Inrecentyears,therotarydiggingpiledriverhasobtainedthefastdevelopmentofourcountry"butcomparedwithrotarydiggingpiledriverinaforeigncountryfordecades,thedevelopmenthistoryofdomesticrotatingdrillinkeycomponentsandcoretechnology,thereisstillagapcomparedwithabroad,thedevelopmentofrotarydiggingpiledriverinChinaisstillalongwaytogo.
Thispaperstudiedthepowerheadasanimportantitemoftherotarydiggingpiledriverhost,hasbeenthekeycomponentsofthehostresearch"theperformanceisgoodornotdirectlyaffectdrillingefficiency"thedevelopmentofthedriverinaforeigncountryhasseveraltenyearsofhistory,thedevelopmentofthepowerheadhasasuperiorperformance!
Uniquetechnologyandnewdesignconceptof"thedevelopmentofthecurrentdomesticpowerheadcanmeettheconstructionworkofrotarydiggingpiledriverbasicreliabilityandfunctionextensionbutstillneedfurtherdevelopment.
Itisdifficulttoretrievetherotarydiggingpiledriverpowerheadsystemdesignanddevelopmentofrelatedliterature,noliteratureathomeandabroadanduseforreference",therefore,thistopicforpowersystemanalysisandresearch,asimportantitemintherotarydiggingpiledriverdevelopmentprojects,hopewillbringtherotarydiggingpiledriverproductdevelopmentasareference.
Keywords:
rotarydiggingpiledriver,powerhead,driveway,thedriver,thespeedreducer
第1章绪论
1.1国内外旋挖打桩机的发展现状
1.1.1旋挖打桩机的简介
旋挖打桩建筑基础工程中成孔作业理想的施工机械,具有较大输出扭矩!
较高施工效率的优点,且兼有污染少、环保好、多功能等特点。
我国地域辽阔,土壤地质复杂多变,在工程施工中旋挖打桩根据不同的地质条件选择不同类型的钻具,施工适应性强,目前已成为工程机械行业的热门产品。
未来几年,我国将投入巨额资金进行基础设施和城市公共设施的建设,包括高速铁路、城际公路、电力、城市地铁等的建设,因此旋挖打桩机的发展具备较好的宏观经济环境,具有较大的发展空间。
旋挖打桩机是桩基础施工的高效成孔设备,施工时利用动力驱动系统来驱动打桩杆和打桩头回转挖土,打桩进压力为液压油缸提供的加压力,打桩头进尺装满土石后由主卷扬提升,回转抛土,同时泥浆进入保护孔壁。
循环作业成孔达到施工要求。
与其他打桩孔机械比较,其施工具有以下几个优点:
(1)作业速度快,成孔质量高。
旋挖打桩机输出扭矩大且具有扭矩自适应功能,可根据地质情况自动调整输出扭矩,工作效率高"而且施工时钻头直接从孔内挖土提升,而循环打桩机则是由打桩头切削!
泥浆循环排渣。
因此省工省时,打桩进速快。
一般情况下,在土层、砂层的打桩进速度可达10In几1,在粘土层可达4一6m/h,是普通回转钻进的3一5倍,甚至更高;而且旋挖打桩机钻进时对地层扰动小,孔壁泥皮薄,形成的孔壁为粗糙型,有利于增加桩侧摩阻力,保证桩基设计承载力。
由于旋挖打桩特有的施工方法,使成孔底部沉渣少,清孔容易,成孔质量高。
(2)施工污染少,环境保护较好。
旋挖打桩机使用打桩头直接旋挖取土,然后通过伸缩打桩杆将钻头提出孔外高速回转抛上。
所挖泥土和石渣可及时清理运走,施工现场干净。
而循环打桩机的工作原理则是由打桩头对地层进行切削,通过正反循环
不同的方式抽送泥浆,利用泥浆将孔底的泥土或切削石渣携带上来并排放到地面的泥浆池内,循环往复,施工现场泥浆横流,污染严重。
旋挖打桩机施工中也使用泥浆,但泥浆的作用是用来护孔壁,施工现场基本无泥浆污染,且泥浆经过处理可以多次反复利用。
(3)行走方便、移位快捷。
旋挖打桩机底盘装有两条行驶履带及其驱动机构,无需借助其它工程机械可以自行行走,而传统打桩机由于本身无行走机构,往往需要借助吊车等工程机械才可实现移位。
同时旋挖打桩机施工对孔时,利用先进可靠的电、液控制,定位精确。
方便可靠"而传统打桩机没有先进的定位控制装置,对孔进行定位时只能依靠目测和经验确定,定位精确度不高。
(4)适应地层广泛。
我国地层复杂,南北地区地质条件相差较大,南方多石,且硬度不一,北方多土,且土层变化多样。
旋挖打桩机可以通过更换适应不同地层的打桩头进行不同地质的施工,甚至可以进行坚硬岩层的施工,地层适应性较强。
(5)一机多功能。
多功能旋挖打桩机在普通旋挖打桩机上通过简单的装拆可实现多种桩工机械的施工,例如更换长螺旋打桩头及对动力头进行简单改动,可实现长螺旋打桩机的施工;通过更换臂架及工作装置,可实现连续墙抓斗的施工;通过悬挂振动锤可实现振动桩施工。
更换简单,施工效率高,适应范围广,用户购买一台旋挖打桩机,即可实现多台工程机械施工的目的,可为用户节省大量资金。
(6)电、液控制,先进可靠。
为提高旋挖打桩机的自动化程度,旋挖打桩机的生产均采用先进的电!
液控制,整机定位为全液压打桩机,各项作业均采用相应的液压系统和电气控制,先进可靠。
为了提高旋挖打桩机的可靠性和使用寿命,旋挖钻机关键的液压元件和电气元件均选用进口件,如德国的力士乐液压系统、日本的电控系统等,使用后可延长旋挖钻机的整体使用寿命,不致于因个别零件的损坏而影响旋挖钻机的施工。
1.1.2国内外旋挖打桩发展现状
1.1.2.1旋挖打桩机发展史
打桩机最初开发成功的是螺旋打桩孔机,时间大约在1940年。
然后回转斗式打桩机在美国率先研制成功。
前苏联及欧洲其他国家也陆续开发和使用打桩机,法国洛特(BENOTO)于五十年代初期首先研制开发了全套管打桩孔机7呀8。
随后,德国、日本等相继研制出这种机型并获得全面发展。
BAUER公司生产的BG系列、IMT生产的AF系列、SOILMEC公司生产的R系列、CMV公司的TH系列、LIEBHERR生产的LRB系列等产品性能优越、技术先进,处于世界领先位置。
随着先进的电液控制技术的发展与在工程机械上的成功使用,打桩机的功能进一步加强,施工效率也大为提高,产品的竞争力日益提升。
我国是从日本引进的打桩机部分工作装置,配装在履带起重机上形成最初的旋挖打桩机;然后美国RDI公司的旋挖打桩机被天津探矿机械厂引进并消化吸收;1987年意大利SOILMEC公司产品首次在北京展览馆展出;随后履带起重机附着式旋挖打桩机根据土力公司的样机在我国试制成功,但没有形成批量生产。
德国宝峨公司从1995年在中国陆续成立了独资子公司宝峨天津机械工程有限公司和中德合资上海宝峨金泰工程机械股份有限公司,开始生产BG20、BG15、BG24型旋挖打桩机、别。
1998年,徐州工程机械集团有限公司自主研发成功RD18旋挖打桩机,并于1999年试制成功后进行了批量生产,并逐渐形成系列化产品。
我国旋挖打桩机以此为标志,从此打开了自主研发和快速发展的新局面。
北京经纬巨力、三一重工等企业陆续加入旋挖钻机的研发、生产和市场竞争当中,对我国旋挖打桩机的发展起到了积极的推动和促进作用。
1.1.2.2国外旋挖打桩机的现状
目前国外旋挖打桩机的生产制造商主要有宝峨、意马、麦特、卡萨格兰第、土力等,各公司已具有自己独特的产品特性,产品均已实现系列化,而且具有多项扩展功能。
国外打桩机在打桩孔直径和打桩孔深度方面有较大优势。
打桩孔直径最大可达4米,打桩深可达90多米。
国外产品经过几十年的发展,已经形成了独特的技术特点。
如图1.1BAUER旋挖打桩机。
(1)动力头一般都配有两个或三个液压马达驱动,且具备连接套管驱动器的功能。
有的动力头配有套管打桩进增扭装置,在施工作业时可减省摆管机的应用,大幅度降低旋挖打桩机的施工作业成本。
动力头根据扭矩不同已形成系列,不同型号的旋挖打桩机可根据需要选装动力头,装配快捷、维修方便。
(2)先进可靠的检测和监控装置,例如打桩桅垂直度检测、打桩孔深度显示等,尤其在打桩杆啮合及施工状态监控方面有着不可超越的优势。
国外打桩机采用牙板自锁伸缩式钻杆,旋挖打桩机施工过程中,打桩杆牙嵌板在啮合中很容易受到磨损,当牙嵌板相互啮合不完全时,更易受到严重磨损。
如果想继续使用原打桩杆,必须对磨损牙嵌板进行修复,修复过程费时费力,且很难达到原有尺寸和形状。
安装打桩杆牙嵌啮合显示系统后,操作人员可在显示器上精确地观察和了解牙嵌啮合情况以及打桩杆实时施工状态,无论新老操作机手都能很好地操作。
避免打桩杆带杆、打桩头脱落等事故的发生。
(3)保证安全操作的各种保险装置,如防止带负载起动,卷扬机超高限位f.。
),动臂幅度限位及驾驶室内液控开关等安全保护装置,有效避免误操作。
(4)为提高操作的舒适性和施工作业效率,依据人机工程学原理设计旋挖打桩机的操纵室,并加设了冷暖空调。
(5)多功能化已渐趋完善。
能在旋挖打桩机主机上通过简单操作快速更换各类钻具,进行打桩孔施工、连续墙成槽、振动桩施工等多种不同工法的施工。
从而使旋挖打桩机具备了一机多功能,方便快捷、节约成本。
1.1.2.3国内旋挖打桩的现状
近年来,经过各类施工磨练的国产旋挖打桩机得到了快速发展,其整机的主
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