【正文】 率低下,污染嚴(yán)重,不能適應(yīng)新施工技術(shù)的要求,施工企業(yè)一直在大量進(jìn)口該類設(shè)備。加大開發(fā)適合我國國情的新型基礎(chǔ)施工攤鋪機(jī)的力度,滿足市場急需,替代進(jìn)口,是該類設(shè)備制造業(yè)的首要任務(wù)。這臺攤鋪機(jī)設(shè)計為散裝式轉(zhuǎn)盤沖擊、回轉(zhuǎn)復(fù)合式多功能攤鋪機(jī)，適用于基礎(chǔ)和連續(xù)墻以及水利、鉆鑿高層紡織、港口基礎(chǔ)樁孔的鉆進(jìn)，也用于大口徑水井及其他孔的鉆，主要用于第四世紀(jì)地層及其卵石、灰?guī)r、花崗巖、漂石層等硬巖地層。主要應(yīng)用于水利、紡織、礦井鉆進(jìn)等領(lǐng)域。第2章 攤鋪機(jī)的總體設(shè)計 總體布局設(shè)計 攤鋪機(jī)由底座、傳動裝置、減速器（分動箱）、主副卷揚(yáng)機(jī)、沖擊卷揚(yáng)機(jī)、轉(zhuǎn)盤、鉆塔、氣動系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、工具系統(tǒng)組成。電機(jī)的動力經(jīng)皮帶傳至變速器，變速器為一進(jìn)三出結(jié)構(gòu)，一路輸出經(jīng)齒輪傳至主副卷揚(yáng)機(jī)；一路輸出至減速器，經(jīng)由萬向軸傳至轉(zhuǎn)盤，供回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；一路輸出經(jīng)鏈輪傳動沖擊卷揚(yáng)機(jī)，供沖擊提升。空壓機(jī)輸出壓力氣，由空氣包至氣控箱，分兩路經(jīng)操縱閥控制，傳至沖擊卷揚(yáng)機(jī)兩只氣胎離合器，完成沖擊提升及降落?？刂齐姍C(jī)啟動及關(guān)閉，為氣動系統(tǒng)提供電源控制，為操縱箱提供控制系統(tǒng)。 游動滑車、水龍頭、主動鉆桿、孔內(nèi)鉆桿、加重塊、刮刀鉆頭、墊叉組成回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工具系統(tǒng)。游動滑車、水龍頭、孔內(nèi)鉆桿、沖擊排渣管、沖擊鉆頭、孔口導(dǎo)向工具、墊叉組成沖擊鉆進(jìn)工具系統(tǒng)。1． 轉(zhuǎn)盤 轉(zhuǎn)盤用于驅(qū)動主動鉆桿及鉆具回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤系一級圓錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)，通過大錐齒、轉(zhuǎn)臺、大、小補(bǔ)心驅(qū)動鉆桿工作。2． 減速器 減速器是進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)速、提高扭矩而設(shè)計的，有兩檔變速，由雙聯(lián)滑動齒輪實行。3． 變速箱 變速箱為二軸一級變速箱，有三擋變速，由單、雙聯(lián)齒輪滑移實現(xiàn)變速。變速箱內(nèi)有正、反轉(zhuǎn)裝置，由雙向牙嵌離合器實現(xiàn)，單向牙嵌離合器實現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)離合。4． 主、付卷揚(yáng)機(jī) 主、付卷揚(yáng)機(jī)均為行星式卷揚(yáng)機(jī)，靠制動行星輪來實現(xiàn)鉆具的提升。5． 底座 底座由滑臺、下座、油缸、孔口板組成，轉(zhuǎn)盤、卷揚(yáng)機(jī)組固定于滑臺上，鉆塔固定于下座上，油缸一端固定于滑臺，另一端與孔口板相聯(lián)，油缸用于滑臺的后移和孔口板開合。6． 鉆塔 鉆塔用于懸掛游動滑車、水龍頭和提升器等提升設(shè)備，結(jié)構(gòu)形式為“n”型，鉆塔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向槽和主動鉆桿后置懸掛裝置。導(dǎo)向槽用于水龍頭導(dǎo)向，懸掛裝置用于換接鉆桿時主動鉆桿不落地。鉆塔起落由油缸完成。 主要設(shè)計參數(shù)1. 沖擊卷揚(yáng)機(jī) 提升能力 （kN） 60提升速度 （m/s） .05 2. 沖擊行程 (m) —43. 沖擊次數(shù) (1/min) 6—144. 沖錘質(zhì)量 (kg) 3000—50005. 主、副卷揚(yáng)機(jī) 提升能力 (單繩kN) 30 卷繩速度 (m) , , , , , , 6. 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速 (r/min) 13, 17, 21, 26, 42, 527. 主機(jī)動力型號(功率) YD280S 55 KW (1480 r/min )8. 鉆塔額定負(fù)載 ( kN) 1809. 空壓機(jī)型號( 排量，壓力) UB 300—500 （ /min, MP）10. 配備砂石泵型號（型號） 6BS (180/h) 或8BS（340 /h）11. 外型尺寸 （長X寬X高） 10000X2400X170012. 重量 主機(jī)重量 （t） 全套設(shè)備總重 （t） 28 主要性能特點這臺攤鋪機(jī)的主要性能特點是：1. 攤鋪機(jī)是集回轉(zhuǎn)、沖擊鉆進(jìn)工藝于一體的多功能復(fù)合型攤鋪機(jī)，用轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時可用于第四世紀(jì)覆蓋層，沖擊鉆進(jìn)時可用于卵石、灰?guī)r、花崗巖等硬巖地層；2. 最大鉆孔直徑為2000毫米；3. 攤鋪機(jī)為機(jī)械傳動，機(jī)械、液壓操動，操作方便、可靠；4. 攤鋪機(jī)轉(zhuǎn)速范圍廣，有6檔變速，適用于不同地層要求，利于提高鉆進(jìn)效率；5. 整套設(shè)備安裝在滑撬式底座上，對孔就位方便，機(jī)動性強(qiáng)6. 液壓操縱滑臺平移讓出孔口，孔口開闊，起下大直徑鉆具靈活、方便；7. 鉆塔上設(shè)有導(dǎo)向槽，有助于提高鉆孔垂直度，降低超徑系數(shù)。鉆塔上有水龍頭后置懸掛裝置，主動鉆桿不落地，減輕勞動強(qiáng)度，縮短輔助作業(yè)時間；8. 主、付卷揚(yáng)機(jī)均采用行星式卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)，提生能力強(qiáng)，輔助水龍頭后置懸掛裝置，可實現(xiàn)塔上無人作業(yè)；9. 鉆進(jìn)可采用加重塊加壓（根據(jù)不同地層選用）；10. 排渣方式為泵吸反循環(huán)，排屑效率高，減少孔底重復(fù)破碎，鉆進(jìn)速度快；11. 整機(jī)尺寸設(shè)計合理，便于汽車運(yùn)輸及安裝；12. 動力為電機(jī)；13. 經(jīng)濟(jì)耐用、性能可靠。第3章 動力機(jī)確定根據(jù)現(xiàn)場需要，動力機(jī)的選擇偏大些，加大儲備系數(shù)，這樣可以提高鉆進(jìn)效率。 按鉆頭所需功率計算 設(shè)電機(jī)輸出實際功率為N。N。＝式中：Nj—攤鋪機(jī)所需功率 KW Nj＝（Nh＋Ny）/η式中: Nh—回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)所需功率 （KW） η—效率 η= Ny—油泵所需功率 （KW） Nh=N1+N2+N3式中: N1—井底破碎巖石、土層所需功率 （KW） N2—鉆頭與孔底摩擦所需功率 （KW） N3—回轉(zhuǎn)鉆桿所需功率 （KW）1. Nh=N1+N2+N3的計算N1=其中： m鉆頭切削刀數(shù) 取m=4 n轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù) 鉆進(jìn)時 =26 r/min h轉(zhuǎn)進(jìn)速度 試取h= δ巖石抗壓強(qiáng)度 其值見表31 A井底破碎環(huán)狀面積 A=2. N 2=δfen(R+r)/1944800式中： f鉆具與巖石直間的摩擦系數(shù) f= e側(cè)摩擦系數(shù) e= R鉆頭外圓半徑 R=200cm r鉆頭內(nèi)孔半徑 r=0cm3. N3= 　　　(當(dāng)n200r/min時) 式中： L孔深 取L=8000mm d鉆桿直徑 d=100mm γ沖洗液比重 γ=將上述參數(shù)及轉(zhuǎn)盤的不同轉(zhuǎn)速分別代入以上各式，所得值列表 3—2中。表 3 1巖 石 名 稱抗 壓 強(qiáng) 度 δ（N/cm2）大理石、石灰?guī)r1000煤2000粘土、頁巖、片狀砂巖4000表 3 2N (KW)或C(N/cm2 )13r/min17 r/min21 r/minN1100020004000N2100020004000N3N回100020004000N (KW)或C(N/cm2 )26r/min42 r/min52r/minN1100020004000N2100020004000N3N回100020004000 當(dāng)攤鋪機(jī)進(jìn)行沖擊鉆進(jìn)時功率計算沖擊卷揚(yáng)機(jī)的提升能力為 60KN提升速度 V（m/s） 所需功率 P=FV P (KW) 為 24 30 36變速器的傳遞效率η=所需電機(jī)的功率 ==45KW鉆進(jìn)時所需的最大功率為 KW沖擊時，轉(zhuǎn)盤不工作，按鉆進(jìn)時選擇電機(jī) P=55KW。第4章 帶輪選擇軸轉(zhuǎn)速 r/min ,電機(jī)轉(zhuǎn)速 1480 r/min, 每天工作16 小時以上，=55KW1. 設(shè)計功率 = 查：工況系數(shù)= =55=88KW2. 選定帶型 根據(jù)=88KW =1480 r/min確定帶型為 C型 =200～315mm3. 傳動比 i==4. 小帶輪直徑 =355 mm 大帶輪直徑 =355i = mm 取 = 630 mm5. 軸的實際轉(zhuǎn)速 === r/min6. 帶速 V = = = m/s7. 初定軸間距 = 1500 mm8. 所需基準(zhǔn)長度 = 2+（+）+ =21500 + = mm 查取 =4500 mm9. 實際軸間距 取 = mm10. 小帶輪包角 = = 11. 單根V帶基本額定功率 由 = 200 mm 和 =1480 r/min 查得C型帶 =14012 KW 考慮傳動比的影響，額定功率的增量 12. V帶的根數(shù)Z = ——小帶輪包角修正系數(shù) = ——帶長修正系數(shù) = = 取 Z= 6根13. 單根V帶預(yù)緊力 m ——帶的每米質(zhì)量 m= = N 第5章 變速箱的設(shè)計與計算 變速箱的結(jié)構(gòu)特點變速箱為二軸一級變速箱，有三擋變速，由單、雙聯(lián)齒輪滑移實現(xiàn)變速。變速箱內(nèi)有正、反轉(zhuǎn)裝置，由雙向牙嵌離合器實現(xiàn)，單向牙嵌離合器實現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)離合。 結(jié) 構(gòu) 計 算 初步選定轉(zhuǎn)盤所需的轉(zhuǎn)速為：12365減速器有兩擋減速，傳動比為 再由轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速可知，變速器的處定轉(zhuǎn)速為101524303365160250500160250500由表可知變速箱輸出轉(zhuǎn)速 (r/min) :160、250、500 選定變速箱公比：=在變速箱中錐齒輪降速，二軸的轉(zhuǎn)速為（r/min） ： 500=630 250=315 160=202確定一軸最高轉(zhuǎn)速為：=630= r/min確定一軸其余傳動比為： = = = = = = 按彎曲強(qiáng)度確定齒輪模數(shù) 由公式 式中： k ——載荷系數(shù)，一般取 k=～2 取 k= ——小齒輪傳遞的額定轉(zhuǎn)矩 NM = r/min ——復(fù)合齒形系數(shù) 取 = ——齒寬系數(shù) 取 =20 ——小齒輪齒數(shù) 試取 =19 ——許用彎曲應(yīng)力 = ——齒輪選用氣體滲碳處理的許用應(yīng)力取=1300 ——接觸強(qiáng)度計算的最小安全系數(shù) 取 = = = 1300/ = N/計算 = 試取 m = 4 mm 按接觸強(qiáng)度確定齒輪分度圓直徑與中心距 由公式 得 式中 K——載荷系數(shù) 取 K = 。 ——小齒輪傳遞的額定轉(zhuǎn)矩（Nm）。 u—— 齒數(shù)比 u= ——齒寬系數(shù) = ——許用接觸應(yīng)力 = —— 實驗齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力（N/） 取 = 1300 ——接觸強(qiáng)度計算的最小安全系數(shù) 取 = = = = N/計算= 766 = mm =419= 76 mm經(jīng)計算，齒輪可用。 齒寬的確定 由公式 已知 =20 = 19 = = 由公式 式中 b ——齒寬 ——齒輪分度圓直徑 =419= 76mm = 76 = 80 mm 齒輪齒數(shù)確定傳動比 齒數(shù)和 s = 95 425327 68 1976 計算齒輪相關(guān)參數(shù)、確定各齒輪詳見表 中心距 = mm齒輪齒數(shù)模數(shù) 分度圓直徑齒頂高齒根高全齒高齒頂圓直徑齒根圓直徑194764598466764304459312294