LXW80轮式底盘旋挖钻机设计（全套含CAD图纸）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共53页)
编号：10047881
类型：共享资源
大小：8.43MB
格式：ZIP
上传时间：2018-04-22
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
lxw80
轮式
底盘
钻机
设计
全套
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
LXW80轮式旋挖钻机,课题来源： 指导教师：答辩人：,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。轮式旋挖钻机在城市改造、市政项目中显示了其快速灵敏的独特优势,概述,旋挖钻机的优势,1.成孔效率高； 2.环保特点突出 ；3.灵活方便 ；4.效益高 。,前景 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以及城市改造，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。 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,满足不同地域桩基特别时城区需求。为轮式旋挖钻机的提供广阔的应用前景和发展空间。,总体设计方案,发动机功率 133kw2300rpm额定扭矩 80kNm最大成孔直径 600-1200mm最大成孔深度 35m主卷扬最大拉力 120kN（60m/min）主卷扬最大速度 76m/min副卷扬最大拉力 60kN副卷扬速度 70m/min动力头最大转速 25rpm加压油缸推拉力 100/100kN行驶速度 0-70km/h爬坡能力 24 侧前后角 5/5/7/90整机重量 25t（带钻杆）,旋挖钻机总体图,运输状态,工作状态,底盘的选择设计,底盘可分为专用底盘、履带液压底盘、履带起重机底盘、轮式起重机底盘、步履式底盘、汽车底盘等组成，汽车载式旋挖钻机提高机动性，主要在城区或要求快速施工的场合使用但有的也有运输方面的限制，履带式功率大、污染小、效率高、整机稳定性和适应性较好等优点。但其设计周期长，制造成本高等缺点。 对比以上几种底盘选择自行设计更适合城区作业的专用轮式底盘。,轮式旋挖钻机底盘的结构设计,外形尺寸（长宽高） 589524961370,轴距 1330、2000,接近角/离去角 18/20,最小离地间隙 500,最大允许质量 30000,轮胎规格 11.00R20/10,底盘支腿尺寸 55355700,回转支承型号 JB/T2300-1999 014.45.1250,底盘计算,本底盘 参照国内外轮式起重机形式设计，但考虑到本机实际情况采用三桥的形式，以使上车重量合理分配到各个桥采用全液压驱动，发动机安装在上车，将四个马达安装在前桥与后桥，采用H型支腿。,轮式底盘,旋挖钻机支撑结构的确定,目前旋挖钻机的钻挖支撑系统主要有三种形式，一种为平行四边形小三角结构。第二种为大三角结构。第三种虽然也是大三角支承结构，辅助起架油缸，整机也能放倒折叠，具有以上两种结构的优点。 结合各种机构的利弊，结合设计要求选择第一种其特点变幅范围大，可整机放倒、折叠，降低运输高度和长度 以适合其在城区运输。,。,旋挖钻机桅杆的确定,桅杆属于细长空间杆件，根据不同需要，其结构形式主要可以分为3类：整体式桅杆、分段式桅杆和伸缩式桅杆。考虑各种形式的性价比及设计需要，选择分段式桅杆。以利于在运输时减少运输长度。,变幅机构的选择设计,采用平行四边形加三角形结构可以调节桅杆的工作幅度和运输状态桅杆的高度。使其运输高度低于3.5米，使其适合城市狭窄场地的施工。变幅角度范围在075.8，本机定在有利角度75。,桅杆截面结构设计,凹箱形截面受扭应力云图 凹箱形截面受扭位移云图,圆形箱形截面受扭应力云图 圆形箱形截面受扭位移云图,通过对各种形式截面的抗弯和抗扭能力的分析比较，可以得出以下结论:大圆角箱形桅杆截面，具有矩形和圆形截面的混合特征，其抗扭刚度较大，抗弯能力强，具有良好的刚性和稳定性，重量轻，外形美观，但造价较高，不利布置加压油缸;直角箱形立柱截面，抗压弯能力较强，具有较好的刚性和稳定性，但在截面角接处易产生应力集中，其抗扭刚度较小，不利布置加压油缸;凹箱形立柱截面，其抗扭刚度小，抗压弯能力差，自重大，对布置加压油缸有利;圆形立柱截面的惯性半径最大，承载能力大，抗扭刚度也大，但抗压弯能力差，对加压油缸的布置不利。考虑到本设计的实际情况选用大圆角箱形桅杆截面。,钻杆,六边形钻杆,该钻杆是根据以往典型圆柱型钻杆改进的新型六边形摩阻式钻杆该钻杆有着独特的六边形可以在转动时充当花键的作用省掉了以往圆柱型钻杆在内部焊花键，只需要在两端焊接加强板就可以。采用摩阻式钻杆不但可用于软地层，也可用于较硬地层施工。摩阻式钻杆制成4节，13节杆每节钢管长10米。钻孔深度可达35米左右。,各种钻杆的受力分析,六边形是六点受力，而圆柱形为3点受力，四边形为四点受力，理论上为六变形的好。 通过分析可证明六边形钻杆受力情况比以往的圆柱形与四边形受力情况好。,主副卷扬机,卷扬机构主要由液压马达、内藏式卷扬减速器、卷扬筒、钢丝绳、压绳器、排绳器等组成。卷扬减速器内部自带片式摩擦片液压制动器，主要功能是停车制动。,卷筒的设计,(l)卷筒直径,(7)卷筒的长度与绳偏折角卷筒长度主要是由容绳量大小来决定，容绳量为60米，卷绕2.5层，为正确地卷绕钢丝绳，要求偏折角维持在允许的极限之内，如图3-1所示。绳的偏折角不应小于，以防止钢丝绳在端部挡盘处堆积并确保它安全地进入下一层。绳的偏折角不应大于，以防止钢丝绳从绳槽中脱出，且当卷绕几层时，确,偏折角计算,动力头的设计,动力头的结构组成,根据设定的参数要求最大转速为25rpm以及最大输出扭矩为10000N/m选择德国力士乐公司液压减速机GFB26T2，其最大输出扭矩为12000N/m，马达选用力士乐公司A2FE56。动力头选用两个马达和两个减速器。,动力头的设计计算,滑轮架的设计分析,起吊附属物工况,起钻工况,提钻工况分析,钻桅在水平方向主要是风载，计算时取风压P=250Pa，方向按最不利风向的工况考虑，钻桅上节受自身重力，计算重力时取g=10m/s2。将滑轮架传给钻桅上节的反作用力加载到钻桅上节顶面上。将钻桅上节的销轴孔和连接用螺栓孔定义为铰接约束。滑轮架上两个铰接处的反作用力大小如图4-6所示。,图4-6滑轮架前铰接孔处反作用力 滑轮架后铰接孔处反作用力,上桅杆的受力分析,计算时取风压P=250Pa，方向按最不利风向的工况考虑，钻桅上节受自身重力，计算重力时取g=10m/s2。将滑轮架传给钻桅上节的反作用力加载到钻桅上节顶面上。将钻桅上节的销轴孔和连接用螺栓孔定义为铰接约束,下桅杆受力分析,下桅杆在提钻时，只是受本身的重力与风力的作用，风力与上桅杆采用同一个数值，由于材料选用Q345，计算重力时取g=10m/s2利用SolidWorks软件加载其重力，将风载加在最危险受力面上,中桅杆受力分析,将上桅杆与下桅杆由受力分析所测得的反作用力加载在中桅杆相应的铰点与螺栓位置，另外钻桅中节还受自身重力，取g=10m/s2。将钻桅上节传给钻桅中节的反作用力加载到钻桅中节顶面上。将钻桅下节传给钻桅中节的反作用力加载到钻桅中节底面上。将P=300Pa的风压加载到最危险的表面上。将100kN的加压油缸拉力反作用力加载到钻桅中节的加压油缸轴承座处。将钻桅中节的销轴孔和用螺栓孔连接定义为铰接约束，将钻桅中节与转板接触的表面定义为固定约束。中桅杆的材料为Q345，利用软件进行有限元分析。分析步骤：将上桅杆与下桅杆上各销轴与螺栓连接处的反作用力加载在中桅杆相应的连接处， ，利用软件进行实体网格 ，变形比例取真实比例。中桅杆由下部到顶部应力变化曲线。由分析可知钻桅在提钻工况时最大应力均小于Q345的许用应力，故桅杆的设计满足要求。,整机稳定性分析,最大幅度关系,卸土工况,整机稳定度分析,稳定度是通过最不利倾覆线的垂直平面和通过整机重心与同一倾翻线的平面之间的夹角。夹角越大，稳定度越高。而本工程车辆的稳定度超过18时就能达到所需稳定度 。,纵向工作工况稳定度图,横向工作工况稳定度图,在转场行驶工况下，利用SolidWorks软件测出此工况下整车的重心位置，取驱动桥后桥中心线为最不利倾覆线作图，得到整车的稳定度为36.83,转场工况,运输工况,液压系统设计,液压系统设计首先根据分析计算选出液压缸，与相关液压马达。根据工作情况，确定系统压力为25MPa。并设计处相应供油与回油流路。,额定输出扭矩为80kNm，大小齿轮的齿数比为82:19，故每个减速机的输出扭矩为(8019)/(822)=9.23(kNm)。根据减速机选型公式： T2K=T2K （6-1）式中：T2输出扭矩，T2=9.23 kNm T2K已修正的输出扭矩K系数根据工作级别和载荷级别，取工作级别为M5，载荷级别为重，查表FEM得K=1.1。将各值代入式5-1中，得T2K=10.15 kNm12000 Nm，故扭矩满足要求，选型合理。卷扬机的液压系统设计：由前面第3章卷扬机的设计依据设计参数主卷扬最大拉力120kN，所选择的马达为A2FE63重量115 kg。主卷扬驱动元件选力士乐卷扬减速机CFT 50 W3-A6VE 80/63W-VAL，马达排量80cm3，压差30MPa，传动比84.2，输出扭矩32134 Nm，最大单绳拉力128536N，马达重量34kg。加压油缸的选型设计：考虑在钻进过程中的不同阻力，确定加压油缸的推拉力为100kN。结合卡键式钻杆的卡键布置情况和钻斗斗深，确定加压油缸行程为2000mm。根据力士乐样本，选用力士乐CDL1MT4/100/56/2000型液压缸。16MPa下，力士乐CDL1MT4/100/56型油缸的承载力：F100=161063.14(10010-3)2/4=125600(N)100kN所以，加压油缸选型合理。桅杆油缸的选型：,动力头的设计马达选用德国力士乐公司A2FE56型号，液压减速机选用德国力士乐公司GFB26T2型好，其最大输出扭矩为12000N/m，传动比为46.42，动力头选用两个马达和两个减速器。,下车行走供油回路：在运输行驶时用三个泵同时给四个行走马达供油，以解决行走时需油流量大的问题。辅泵采用离合器与发动机连接。下车的行走马达采用四个双向变量马达，由四个三位四通U型换向阀，来实现车体的前进后退与转弯等各种工作情况。动力头供油回路：由于执行元件多需要的流量大，因此供油路采用两个泵供油，动力头传递扭矩大，采用双定量马达减速机驱动。两减速机的小齿轮和同一大齿轮啮合，故属于机械同步。采用一液控三位四通U型换向阀来实现两马达的串联与并联的切换，来适应各个工况。利用两马达并联工作时来满足小载高速反转提钻甩土的工况要求。利用两马达串联工作，来满足大载低速钻进的工况要求。主副卷扬机供油回路：主副卷扬机供油回路也采用两个主泵供油，主卷扬马达采用变量马达，可根据外载的大小自动调节转速的高低，具有一定的适应能力。由于制动油缸的作用，常态下主卷扬马达处于制动状态。当主油路来油时，高压油通过卸荷阀推开两位三通液控换向阀，制动油缸缩回，主卷扬开始工作。卸荷
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号