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旋挖钻机结构件的设计要求

2017-01-06 14:34:35 654

旋挖钻机的结构部件有:动力头、桅杆、变幅机构、底盘;旋挖钻机结构件是否达到要求,决定着的钻机质量,下面小编分别对各结构件进行简单的阐述:

旋挖机结构件决定着钻机的质量

动力头

动力头为钻具提供扭转动力,工作阻力经大齿圈作用到动力头上,动力头除承受扭转荷载作用外,还承受加压装置产生的压力。

动力头总成图片

旋挖钻机动力头采用渐开线圆柱直齿轮传动驱动钻具旋转。

动力头的主要五大零部件:滑移架装置、液压件、减震器、驱动器、承撞体。

旋挖机动力头结构示意图

基本要求:依据工程可钻性需求,使该部件能够实现钻进过程中所需转速、功率、扭矩、安全性、稳定性等相关能力指标的匹配。

动力头外形图片

变幅机构

基本要求;实现设备施工中对位、收放等运动功能及强度刚度、垂直度控制等稳定性功能。

常见的形式有:平行四边形机构、大三角形机构、直线滑移机构。

旋挖机变幅机构结构示意图

平行四边形机构的旋挖钻机的变幅部件由三角架、动臂和支撑杆组成,它们和底盘上车架组成平行四边形机构,使桅杆及钻具在变幅时进行平动。变幅机构有两种类型,Ι型:动臂油缸安装在三角架上;Ⅱ型:动臂油缸安装在动臂上。由于旋挖机加压作业比提升作业受力严重,只需对变幅机构在钻机加压作业工况下进行强度计算。

旋挖机结构件之变幅结构图片

桅杆

基本要求:实现钻进时的最大深度、最大孔径的要求,实现安全稳定钻进时最佳稳定角的要求。

桅杆图片

旋挖钻机桅杆的结构:箱式、板焊式、桁架箱式

箱式桅杆的结构特点:截面呈半椭圆形封闭箱形结构,桅杆结构由两块折弯成半椭圆形的钢板同向焊接,中间加焊隔板,两侧焊接矩形钢管作为动力头导轨,其前端的内凹形部分用来安装加压油缸。

板焊式桅杆的结构特点:全部采用整块钢板焊接而成,结构简单,钢板不需要复杂的变形和折弯,保证了桅杆结构整体直线度,降低不必要的截面变化,荷载传递具有连续性。此桅杆的结构保留较大的平整面,为在桅杆上安装其他部件创造了条件,中间加焊隔板,提高了抗扭、抗弯强度。

架箱式桅杆的结构特点:易于制造加工,构造简单,节约钢材,质量轻,能充分发挥桁架式结构和箱形结构的优势,即具有较强的抗扭、抗弯、抗压强度,同时,桁架结构具有离散,吸收冲击和振动的作用,适用于安装行程较长的加压结构。

底盘

基本要求:底盘是决定静、动态稳定性的基本要素。

底盘作为旋挖机行走结构件,质量非常重要

旋挖机底盘主要由底盘上车和行走装置组成,工作装置、配重及发动机等部件安装在上车回转平台上。

(1)回转平台:作用在回转平台上的力除有配重及上车各部件的重力外,还有动臂、变幅油缸、支撑杆铰点的作用力。当变幅油缸处于垂直位置,钻机旋挖加压作业时,工作装置受力最严重。

(2)主车架受力分析:主车架受力分析荷载确定的原则是:以荷载对整机产生最大倾覆力矩时为计算条件,此时相应的下车架支撑点出现最大的支反力。由于钻机提升工况产生的倾覆力矩最大,故对该工况进行主车架受力分析。


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