LXW80轮式底盘旋挖钻机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档送 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985LXW80 轮式旋挖钻机 摘要旋挖钻机属机电一体化设备，技术含量高，使用技术和设备保养要求严格,也是一种多功能、高效率的灌注桩成孔设备。其采用无循环工艺施工钻孔灌注桩，该工艺方法具有钻进速度快、成孔深度深、质量好、噪声低等优点。被广泛应用于高层建筑、铁路公路桥梁、水利工程和城市交通建设等桩基础工程的施工。旋挖钻机钻孔灌注桩钻进速度快、成孔深度深、质量好、噪声低等优点。被广泛应用于高层建筑、铁路公路桥梁、水利工程和城市交通建设等桩基础工程的施工。本设计在分析对比了目前的旋挖钻机的各组成机构的优缺点的基础上，完成了轮式旋挖钻机的底盘设计、支腿方案确定及结构设计、钻桅支撑机构确定及设计、钻杆结构设计。还利用 Solid Works 有限元分析软件采用反作用力传递法对钻桅装配体提钻工况下分别进行了静力学分析强度校核及结构优化:还对起架变幅机构进行了动力学分析，采对整机进行稳定性分析。关键词 轮式旋挖钻机；有限元分析；桅杆；稳定性分析买文档送 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985ILXW80 wheel rotating drillAbstractRotary Drilling Rig an electromechanical integration equipment, high technical content, the use of technology and equipment maintenance requirements strictly, but also a multifunctional, high-efficiency equipment, pile into a hole. Circulation process of its construction without the use of bored piles, the process method is faster than drilling, the depth of the deep hole, good quality and low noise. Widely used in high-rise buildings, rail roads and bridges, water conservancy projects and urban traffic pile foundation construction works. -The advantage of Rotating drill whole is filling pile drilling speed, deep whole depth and good quality, and low noise. Widely used in high-rise building, railway highway Bridges, water conservancy projects and urban traffic construction, the construction of pile foundation engineering. Comparative analysis of the design of the existing rotary drilling rigs agencies the advantages and disadvantages of the various components on the basis of the completion of the wheeled chassis rotary drilling rig design, outrigger program to identify and structural design, drilling mast and supporting agencies to determine the design , the structural design of drill pipe. Also used finite element analysis software SolidWorks reaction transfer method used to drill to drill mast assembly conditions were, respectively, static analysis and structural optimization Strength Check: Change planes also from the kinetic analysis agencies, mining whole stability analysis. Key words Wheeled Rotary Drilling Rig；Finite Element Analysis；Mast Stability Analysis买文档送 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985II目 录摘要 .I目 录 .III第 1 章 概述 .11.1 引言 .11.2 旋挖钻机发展概况及国内外生产企业的情况 .11.3 旋挖钻机发展趋势 .41.4 本章小结 .5第 2 章 旋挖钻机结构设计 .62.1 LXW80 轮式旋挖钻机方案的确定 .62.2 轮式旋挖钻机的结构设计 .112.3 本章小结 .19第 3 章 旋挖钻机的计算与分析 .203.1 动力头的设计计算 .203.2 起升机构的设计计算 .233.3 本章小结 .31第 4 章 主要零部件的分析 .324.1 滑轮架的分析计算 .324.2 桅杆的设计与分析 .354.3 本章小结 .43第 5 章 整机稳定性分析 .445.1 整机稳定性校核 .445.2 整机稳定度分析 .485.3 本章小结 .50第 6 章 液压系统回路原理设计 .526.1 主要执行元件的选取 .526.2 主要回路的供油原理设计 .536.3 本章小结 .55结 论 .56参考文献 .57致 谢 .59附录 A.60附录 B.68买文档送 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 11970985II买文档送 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709850第 1 章 概述1.1 引言旋挖钻机属机电一体化设备，技术含量高，使用技术和设备保养要求严格,也是一种多功能、高效率的灌注桩成孔设备。其采用无循环工艺施工钻孔灌注桩，该工艺方法具有钻进速度快、成孔深度深、质量好、噪声低等优点。被广泛应用于高层建筑、铁路公路桥梁、水利工程和城市交通建设等桩基础工程的施工。随着国民经济的发展，城镇化进程还在加快。老城市改造和新城市建设中新增的桩基础工程将大幅度增加。目前,旋挖钻机的产品大都是200kNm 级,成孔直径为 2 m,钻孔深度为 60 m,而据建筑施工单位的反馈,国内 80%的桩基础成孔直径都在 1.2 m 以下,深度不超过 40 m。因此,针对国内现实国情,开发研制小型化、功能少、价格适宜的特种作业型机型,满足不同地域桩基需求。1.2 旋挖钻机发展概况及国内外生产企业的情况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 公司首先研制出回转斗、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中（如图 1.2所示） ，而后由欧洲各国将其组合并不断完善，发展成为今天的多功能组合模式。图 1-2 美国 CALWELD 回转斗钻机图 1-3 法国 BENOTO 全套管装置。意大利土力公司首先将安装在载重汽车上和附着在履带起重机上的钻机从美国引入欧州。但是，这种钻机的动力头为固定式，不能自行安装套管，难以适应硬质土层施工。1984 年天津探矿机械厂首次从美国 RDI 公司引进车载式旋挖钻机；1988 年北京城建工程机械厂仿制了土力公司 1.5m 直径的附着式旋挖钻机；1994 年郑州勘察机械厂引进英国 BSP 公司附着式旋挖钻机； 2003 年后，买文档送 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709851三一重机、山河智能等多家生产厂家的旋挖钻机陆续下线。但是，由于诸多原因，这一先进技术在我国的发展比较缓慢。直到 20 世纪 90 年代末期，我国旋挖钻机的拥有量也仅仅 100 台左右，而这为数不多的钻机由于运行成本高等原因也并未完全用于生产施工。最近几年，国家建设管理部门逐步意识到旋挖钻机的诸多优势，并制定了一些鼓励政策，这些政策对设计、监理和施工单位产生了层层影响。在这种大背景下，原有的成孔设备因其效率低下、噪音大、环保较差等原因将逐步被淘汰，而旋挖钻机凭借其明显优势高效、环保、安全等，已逐步成为大批重点工程业主的指定施工设备。此时，国外的旋挖钻机制造商纷纷看好中国这一巨大的市场，向中国宣传、销售其旋挖钻机。国内的一些企业也通过引进、消化、吸收国外技术，开始制造旋挖钻机。图 1-1 美国回转斗钻机 图 1-2 法国全套管装置表 1-1 国外旋挖钻机主要生产厂家及其产品如下德国 BAUER、LIEBHERR、DELMAG、WIRTH、MGF意大利 SOILMEC、MAIT、CMV、IMT、CASAGRANDE、ENTEGO日本 日本车辆、日立、住友、加藤芬兰 JUTTAN、TAMROCK美国 APE、Ingersoll-Rand西班牙 LLAMADA5据不完全统计，目前在国内市场上应用的旋挖钻机有十几个厂家的几十个型号产品。如德国利勃海尔、宝峨（如图 1-4 所示） 、MGF，意大利意马、迈特（如图 1-5 所示） 、天锐、土力、CMV，日本日立建机等；国内北京三一重机（如图 1-6 所示） 、徐州徐工科技、北京经纬巨力、河北石家庄煤机、内蒙古北方重汽、河南宇通重工等。在这些旋挖钻机中，有整机买文档送 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709852从国外直接进口的，如意马的 AF 系列、天锐的 TR5VE 系列、土力的 R 系列等；有部件在国外制造后到国内组装的，如德国宝峨的 BG 系列；也有国内企业生产的，如北京三一重机的 SR 系列、北京经纬巨力的 ZY 系列等，但钻机的关键部件仍是从国外进口，以保证其良好的可靠性 1。图 1-3 宝峨钻机 图 1-4 迈特钻机图 1-5 三一钻机 图 1-6 徐工钻机表 1-2 几种常见钻机技术性能参数钻机型号 BG18 R618HD NSR220 XR220生产厂家 宝峨 土力 MEC 南车时代 徐工最大输出转矩/kN/m 176 182 220 200最大钻孔深度/mm 60 66 65 54最大加压力/kN 1800 1800 2000 2000最高工作转速(/r/min) 36 25 27 22主卷扬最大拉力/kN 160 184 200 180发动机型号 康明斯6CT-CCAT3306TA C-9 康明斯M11-C330买文档送 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709853整机质量 70 65 65 68目前可供选择的旋挖钻机范围非常广泛，钻孔直径通常在 1.5m2.0m之间，而钻孔灌注桩的最常用的桩径一般为 1.0m1.5m，考虑到安全储备系数，钻机对于这种桩径施工是非常适合的。同时，有些厂家生产的钻机钻孔直径非常大，小型的最大钻孔直径为 1m，大型钻机孔径可达到 3m。随着铁路线等重点工程不断上马，旋挖钻机的市场需求量在节节攀升，这对于国内旋挖钻机生产企业来说，预示着非常好的市场前景，昭示着旋挖钻进技术在我国的巨大发展前景。1.3 旋挖钻机发展趋势（1）由电动式向液压式方向发展（2）向多功能钻机方向发展钻机的多功能化，即钻机使用的是多用途模块式设计。（3）大都采用电液比例伺服控制系统具有钻孔深度、钻桅垂直度自动化检测、荧屏显示，提高了定位钻孔精（4）机电一体化控制、智能化作业在钻桅控制、自动垂直调平、回转倒土控制、发动机的监控、钻孔深度量及车身工作状态动画显示及虚拟仪表显示、故障检测、报警及信息显示等方面逐步实现智能化控制。（5）安全保护。钻机的设计充分考虑驾驶人员的安全，并采取了一些措施：驾驶室前窗有 FOPS（防坠物保护） ；卷扬的高度限位；驾驶室内操作台安全控制；发机、液压等参数显示、报警等。（6）上、下车独特的水平调节系统。钻机的上车与下车的连接机构采用独特的设计形式，通过左右两个液缸，可进行上下车倾斜调节，当下车底盘倾斜时（施工场地为斜面时） ，上驾驶室仍为水平，此功能既保证了钻孔时的垂直度，又可使操作者在舒适的置长时间工作而不会感到疲倦。（7）动力头采用 MCS 系统套管钻进增扭装置增加套管钻进增扭系统，可减少摆管机的应用，大幅度降低使用成本 2买文档送 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098541.4 本章小结综上所述,旋挖钻机及旋挖钻进技术具有一系列的优点,虽然其推广应用存在一些制约因素,但无论从我国目前的基础工程施工市场形势及要求、旋挖钻机生产规模、配套工具的生产、基础施工企业的体制等各方面来看,我国旋挖钻进技术全面、快速发展的时期已经到来。今后的几年内,将推动我国基础工程施工设备向机械化、自动化方向发展,同时将使我国基础工程施工技术迈上一个新台阶。买文档送 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709855第 2 章 旋挖钻