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旋挖鉆機(jī)動力頭系統(tǒng)改進(jìn)的探討

2016-02-22 473 0

  摘 要:本文主要針對旋挖鉆機(jī)動力頭系統(tǒng)的改進(jìn)展開了探討,對旋挖鉆機(jī)動力頭的結(jié)構(gòu)作了簡要介紹,并在分析了旋挖鉆機(jī)頭存在故障的基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)的改進(jìn)方案作了詳細(xì)的闡述分析,以期能為有關(guān)方面的需要提供參考借鑒。

  關(guān)鍵詞:旋挖鉆機(jī);動力頭;系統(tǒng)改進(jìn)
  所謂的旋挖鉆機(jī),是一種適合建筑基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工機(jī)械,并且主要適于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等土層施工,在灌注樁、連續(xù)墻、基礎(chǔ)加固等多種地基基礎(chǔ)施工中得到廣泛應(yīng)用。但是在實際的工作中,旋挖鉆機(jī)的動力頭存在著一定的故障問題,需要對其動力頭系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)以解決故障的影響。
  1 結(jié)構(gòu)介紹
  當(dāng)今中國動力頭專業(yè)制造廠家有很多,其結(jié)構(gòu)都差不多,主要由五大零件組成:液壓件、滑移架裝置、減震器、驅(qū)動器和承撞體。一般液壓馬達(dá)減速機(jī)有2~3套,分別銜接到行星減速機(jī)上,通過減速機(jī)的輸出軸和減速動力箱內(nèi)小齒輪,和同一齒圈外嚙合,齒圈與鉆桿驅(qū)動套經(jīng)過定位銷和螺栓固定成一體,達(dá)到旋轉(zhuǎn)傳動的功能,驅(qū)動器是一個多級密封的封閉箱體,內(nèi)需重負(fù)荷齒輪油進(jìn)行潤滑;其上為減震器,實現(xiàn)施工鉆桿與動力頭接觸緩沖作用;下面連接承撞體,實現(xiàn)挖斗甩土自動打開斗底的功能。施工過程中,動力頭是旋挖鉆機(jī)最主要的動力來源,主要靠驅(qū)動套(軸)直接控制著鉆桿上下移動及鉆斗的鉆進(jìn)與縮回,并且承擔(dān)著動力頭至鉆桿力的傳遞任務(wù),由驅(qū)動套本體和牙板兩部分構(gòu)成,目前市場上主流形式,大類按有無連接軸也就是有過渡軸還是直接作用在大齒圈上劃分,小類按加工制造和裝配方式劃分。
  2 常見故障分析
  整體式結(jié)構(gòu)又分整體鑄造加工和牙板裝配式兩種。整體鑄造加工式的缺點主要表現(xiàn)在無法單獨對牙板進(jìn)行不同的熱處理,使用維修成本較高,磨損后需要整體更換驅(qū)動套總成,制造能耗高,更換不方便,需更換驅(qū)動箱體內(nèi)的液壓油,造成很大的浪費;而牙板裝配式安裝為緊配合、螺釘固定,其缺點主要表現(xiàn)在制造精度較高,使用過程中容易剪切螺釘,故障率較高,總之影響旋挖鉆機(jī)的工作效率,增加使用維護(hù)成本。
  3 新結(jié)構(gòu)方案介紹
  考慮到現(xiàn)有動力頭驅(qū)動套及牙板設(shè)計使用過程中存在的上述缺陷,如何能提供一種使其受力狀態(tài)均勻,延長其使用壽命,降低其使用維護(hù)及維修成本的動力頭驅(qū)動套,成為目前行業(yè)急需解決的主要問題。通過施工人員長期的實地摸索,創(chuàng)造了一種新型浮動式牙板驅(qū)動套的動力頭,可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的低成本維護(hù)的目的,包括:鍵槽驅(qū)動套,牙板、緊固階梯套、緊固螺釘,牙板安裝位置為圓周三均分六條結(jié)構(gòu),牙板底面為平面接觸,與鉆桿孔接觸為雙邊26°倒角,與鉆桿鍵條圓弧面很好吻合,確保傳動穩(wěn)定,受力均勻。
 
  鍵槽驅(qū)動套采取連接軸和驅(qū)動套分體式結(jié)構(gòu)由鍵槽驅(qū)動套本體、安裝法蘭、槽端堵板構(gòu)成,本體為鍛件,焊接同材質(zhì)鍛件安裝法蘭面進(jìn)行熱處理,隨后進(jìn)行機(jī)械加工,牙板鍵槽可采用線切割一次成形或刨床加工成形,完全對稱;上下焊接端部封板,從而預(yù)防上下提鉆對牙板的沖擊,避免不正常損壞。牙板采取多個沉頭階梯孔為安裝緊固使用,2個絲孔為拆卸頂絲孔,底為平面,兩側(cè)為26°倒角,上面為13°~15°斜面,牙板形狀仿形結(jié)構(gòu),與鉆桿形狀吻合,采取特殊耐磨材料熱處理HRC52~55,制造靈活方便。
  4 新結(jié)構(gòu)實現(xiàn)過程
  牙板浮動式安裝通過以下方案進(jìn)行實現(xiàn):采取緊固螺釘通過緊固階梯套把牙板安裝到鍵槽驅(qū)動套本體上。驅(qū)動套鍵槽長度A1與牙板長度A2屬倍數(shù)關(guān)系,寬度和牙板寬度基本尺寸均為B,安裝后間隙為0.2~0.4mm;牙板與緊固階梯套孔徑基本尺寸均為C,安裝后間隙為0.6~1mm,高度方向的基本尺寸均為D,安裝后牙板與階梯套間隙為0.2~0.4mm,牙板處于上下浮動狀態(tài)。

  在鉆機(jī)施工過程中動力頭正反轉(zhuǎn),牙板只靠與驅(qū)動套鍵槽結(jié)合面兩側(cè)接觸均勻受力,螺釘只緊固階梯套不受牙板受力的影響,能夠有效地防止緊固螺釘受牙板剪切力,且牙板微量調(diào)整使其受力更加均勻,延長其使用壽命;若長時間使用牙板磨損嚴(yán)重,只需更換牙板方向即可繼續(xù)使用,牙板上設(shè)有頂絲孔,更換方便快捷;考慮到驅(qū)動套若出現(xiàn)單邊鍵槽磨損式,設(shè)計的驅(qū)動套本體為上下對稱結(jié)構(gòu),拆卸倒置互換即可繼續(xù)使用,拆卸無需通過箱體內(nèi)部傳動件,節(jié)約大量的維護(hù)成本。
  5 結(jié)語
  綜上所述,旋挖鉆機(jī)由于具有污染少、功能多等優(yōu)點,在灌注樁、連續(xù)墻、基礎(chǔ)加固等多種地基基礎(chǔ)施工中得到廣泛應(yīng)用。但為了保障其在施工過程中的質(zhì)量,需要對旋挖鉆機(jī)的機(jī)頭系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。本文就旋挖鉆機(jī)動力頭系統(tǒng)的改進(jìn)進(jìn)行了探討,相信對有關(guān)方面的需要能有一定幫助。
  
  參考文獻(xiàn)
  [1]于飛、焦生杰、葛鵬、夏北、王艷.旋挖鉆機(jī)動力頭密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)[J].建筑機(jī)械化.2012(11).
  [2]葛鵬.旋挖鉆機(jī)動力頭液壓與控制系統(tǒng)研究[J].長安大學(xué).2013.

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