KTY4000型动力头钻机结构设计与计算.pdf

22 桥梁建设 2010年增刊 1 文章编号 ：1003--4722(2010)S1—0022—03 KTY4000型动力头钻机结构设计与计算 熊 壮 ，祝 元林 ，张宝宏 (武桥重工集团股份有限公司，湖北 武汉 430056) 摘 要 ：嘉绍跨江大桥钻孔灌注桩基础采用KTY4000型动力头钻机施工 ，该钻机 由动力头驱 动钻杆 ，钻杆带动钻头回转钻进 ，采用气举反循环方式排渣。KTY4000型钻机主要 由动力头、滑移 横梁、钻机结构 (含底盘 、钻架、封 口盘等)、钻具、司机室、液压站及 电气控制系统等组成。采用 SolidWorks建模，通过 ANSYS有限元计算可知 ，钻架的最大应力和变形分别为 161．65MPa和 2．26mm；钻杆的最大应力和变形分别为 173．31MPa和8．28mm，其结果均满足设计要求。经实 践证明，KTY4O00型钻机能适用于各种复杂地质条件下的大直径桩基钻孔施 工。 关键词 ：施工机械 ；钻机 ；钻头；钻杆 ；有限元法；结构设计 中图分类号：P634．31 文献标志码 ：A StructuralDesignandCalculationofKTY4000 PowerHeadBoringM achine XIONG Zhuang，ZH UYuan—lin，ZHANG Bao—hong (WuhanBridgeHeavyIndustriesGroupCo．，Ltd．，Wuhan430056，China) Abstract：TheboredpilefoundationsoftheJiashaoBridgeareconstructedbytheKTY4000 PowerHeadBoringM achine．Theboring stem ofthemachineisdriven by thepowerheadand theboringbitisinturnrotatedbytheboringstem todischargetheboringslagfrom boredhole bythereversecirculationairliftingmethod．Themachineismainlycomposedofthepowerhead， slidingtransversebeams，boringmechanism (includingchassis，rigandsealingchassis)，rigging device，cabinet，hydraulicstationandelectriccontrolsystem．TheSoildW orksiSusedtoestab— lishmodelsandfrom theANSYSfiniteelementcalculation。itiSknownthatthemaximum stress anddeformationoftherigisrespectively161．65MPaand2．26mm ，themaximum stressandde— formationoftheboringstem isrespectively173．31MPaand8．28mm andtheresultsthereofcan allsatisfythedesignrequirements．Asprovedbypractice，theboringmachinecanbeappliedto theconstructionoflargediameterboredpilefoundationsundervariouscomplicatedgeologiccon— ditions． Keywords：construction machinery；boring machine；boring bit；boring stem；element method；structuraldes