SWDM-25旋挖钻机钻桅变幅机构及钻桅结构设计.pdf

2010年第 5期 XINNONGCUN SWDM一25旋挖钻机钻桅变幅机构及钻桅结构设计 丁小兵 (湖南兵器工业高级技工学校 ，湖南益 阳 413000) 【摘 要 】 本文针对．SWDM一25旋挖钻机变幅机构以及钻桅做 了相关的设计与计算。通过对国内外几种典型变幅机构的比较分 析确定了变幅机构的设计方案；参照起重机粱的结构设计方法，结合桅杆的功能特点对钻桅进行了结构设计；根据相关设计参数建立 了钻桅变幅机构的力学模型，对变幅机构进行 了受力分析 ；同时还对旋挖钻机处于各种典型工况时的钻挖变幅机构关键部件进行 了受力 计算。此外，对变幅机构销轴以及桅杆连接处螺栓进行 了设计。最后 ，全面对桅杆在工作状态与非工作状态下进行 了强度、稳定性 以及刚度的校核，验证 了所设计的桅杆是符合安全性能要求的。 【关键词 】 旋挖钻机 ；变幅机构 ；钻桅 ；结构设计 大型旋挖钻机是我国近年来引进 、发展的桩工机械 ，逐 步取代了对环境污染严重 、效率低下的其它建筑工程桩孔施工 机械。旋挖钻机的钻桅变幅机构对整机布局和操纵稳定性影响 很大 ，它是实现钻孔位置变化及改变钻桅位置状态的关键部 件。钻桅是旋挖钻机主执行机构的重要支撑 ，其为钻具、调 整机构 、加压系统等提供结构支撑 ，整个桅杆对于保证整机 的正常运行和工作质量起着至关重要的作用。因此 ，本文对 SWDM一25旋挖钻机变幅机构以及钻桅进行了结构设汁。 一 、 变幅机构总体方案设计 1．变幅机构结构方案的确定 图3变幅机构方案三 变幅机构的结构形式与布置方案不仅关系到整个变幅装置 前igi~方案均采用平行四边+三角架结构，通过—个平行 能否正常工作 ，而且还对转台的设计和布置以及整体性能有着 四边形连杆机构与三角架连接，用两个油缸驱动实现工作装置 很大的影响。下面对三种变幅方案进行比较分析 ： 的工作半径变化以及桅杆角度的调整，其中变幅油缸伸缩改变 工作装置的工作幅度，桅杆油缸伸缩改变桅杆在垂直平面里的 一—，。。。．．。。。。．。．．。．．．，。．。。。，。角．度．。．．。。。L。。．该结构变幅范围大 ，可整机放倒 ，折叠 ，降低运输 高度和长度。方案一如 图l所示，变幅液压缸装于动臂的前 下方 ，动臂下支撑点(与转台的铰点)设在回转 中心的前下方， 并高于转台平面。方案二如图2所示，变幅油缸上铰点与三 角架铰接通过驱动三角架使工作装置平移。此方案 ，变幅液 压缸通过驱动三角架实现变幅，由于三角架离转台距离较远 ， 变幅液压油缸的位置需布置在转台的较前方 ，这就增大了转台 的设计难度。方案三如图3所示 ，在转台上升起一横向支柱， 变幅油缸安装在这上面驱动桅杆的变幅，这一设计可以加大两 个变幅油缸安装距离 ，增大钻桅的稳定性 ，能承受大扭矩 。 但该设