（毕业设计论文）《SWDM-16旋挖钻机变幅机构及履带》.doc

PAGE 1 前言 旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用，旋挖钻机的额定功率一般为125～450kW，动力输出扭矩为120～400kN·m，最大成孔直径可达1.5～4m，最大成孔深度为60～90m，可以满足各类大型基础施工的要求。该类钻机一般采用液压履带式伸缩底盘、自行起落可折叠钻桅、伸缩式钻杆、带有垂直度自动检测调整、孔深数码显示等，整机操纵一般采用液压先导控制、负荷传感，具有操作轻便、舒适等特点。主、副两个卷扬可适用于工地多种情况的需要。该类钻机配合不同钻具，适用于干式（短螺旋）或湿式（回转斗）及岩层（岩心钻）的成孔作业，还可配挂长螺旋钻、地下连续墙抓斗、振动桩锤等，实现多种功能，主要用于市政建设、公路桥梁、工业和民用建筑、地下连续墙、水利、防渗护坡等基础施工。 1.1 旋挖钻机的简介 1.1.1 旋挖钻机的特点 SWDM-16钻机采用自制专用液压伸缩专用底盘，主、副卷扬安装在回转平台上，其工作装置对回转支撑的倾翻载荷相对较小，同时，配重按照主机稳定性要求设计，从结构设计上保证了整机稳定性非常好，其实施效果是360度可进行施工作业。而采用挖机底盘的旋挖钻机稳定性存在先天性不足。只能在顺履带方向的一定角度范围内施工，绝对不容许在与履带垂直的方向进行施工[1]。 其底盘结构件的强度和刚度按旋挖钻机的实际载荷设计；履带行走所用的四轮一带选型更加合理可靠，其刚度、强度和可靠性明显优于同级别采用通用挖掘机底盘的旋挖钻机。 旋挖钻机因其施工速度快、成孔质量高、环境污染小、操作灵活方便、安全及适用性强等诸多优势，已成为发达国家钻孔灌注桩施工的主要成孔设备。 1.1.2 旋挖钻机的分类及主要结构特性 国内外旋挖钻机可按进行如下分类： (1) 按底盘结构可分为轮式、履带式和步履式底盘的旋挖钻机。其中履带式底盘又可分为专用底盘结构和选用通用挖掘机或履带吊底盘结构两种结构形式； (2) 按动力头悬挂装置的结构可分为钻桅式和臂架式旋挖钻机； (3) 按动力源不同可分为电动和内燃驱动的旋挖钻机。 (4) 按工作装置的结构形式分：钻桅加双三角平行四边形连杆变幅机构和钻桅加大三角架支撑两种机型。其中前者是主流形式，占国内外机型的90%，其优点：工作装置调整灵活；钻桅收放也较方便，易于实现自装自卸。缺点：钻桅调整稳定性相对较差。而后者的的优缺点正好与前者相反[2]。 1.1.3 SWDM-16旋挖钻机机构组成部分 SWDM16旋挖型号组成及意义如下： S W D M —— 16 最大回转扭矩（8KN·m） Drilling Machine（钻孔机） SUNWARD（山河智能） 该设备主要由底盘、转台、钻桅及变幅机构、主、副卷扬、动力头、钻杆、钻头、发动机系统、液压系统、电控系统、驾驶室、机棚、配重组成。关键结构件材料采用低合金高强度钢，确保设备合理的结构强度。该机自带动力，具有履带行走、底盘履带轨距可伸缩、自行起落钻桅、伸缩钻杆、全液压驱动等功能。该机的机棚、转台、边纵梁及配重均采用大圆弧流线形设计造型。整机结构合理，外形美观，操作界面充分体现人性化设计, 驾驶室带防坠物保护装置，驾驶室内配有空调，操作舒适。如图1.1所示： 图1.1 SWDM-16挖钻机外观图 1.2 旋挖钻机国内外的研究现状 1.2.1 国外现状及发展趋势 旋挖钻机是在回转斗钻机和全套管钻机的基础上发展起来的，第二次世界大战前，美国CALWELD首先研制出回转斗，短螺旋钻机。二十世纪五十年代，法国BENOTO将全套管钻机应用于桩基础施工，而后由欧洲各国将其组合并不断完擅，发展成为昨天的多功能组合模式。 意大利土力公司首先从美国将安装在载重汽车上和附着在履带起重机上的钻机引进欧洲，动力头为固定式，不能自行安装套管，难以适应硬质土层施工，1960年德国维尔特和盖尔茨盖特公司同时开发了可动式动力头。1975年德国宝峨公司研制了配有伸缩钻杆的BG7型钻机，该钻机直接从底盘供给动力，配置可锁式钻杆实现加压钻孔，钻孔扭矩增大，可实当初严密砂砾和岩层的钻孔。 日本于1960年从美国引进CALWELD旋挖钻机，同时加藤制造所开发了15-H型钻机。以后开发了可配套摇管装置和抓斗的钻机，1965年日立建机研制了利用挖掘机底盘装有液压加压装置的钻机，1974年开发了利用液压履带起重机底盘由液压马达驱动的钻机。1980年日立建机与土力公司竞争开发了为提高单桩承载力和扩底灌注桩的施工范畴。德国宝峨的参加和日立建