【文章內(nèi)容簡介】 ........................................................................................................... 52 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 1 緒論 圖 型鉆機總圖 1. 固定架 2. 夾持卸扣裝置 3. 孔口導向裝置 4. 80 回轉(zhuǎn)器 5. 液壓馬達 6. 73 防松器 7. 單重分流器 (50 通徑 ) 8. 推進架 9. 滑架 10. 變角機構(gòu) 11. 機架 12. 轉(zhuǎn)盤組件 13. 步履機構(gòu) 14. 支撐組件 圖 鉆機主要用途 該機主要部件均采用了最新的成組技術(shù)，再設計全新的液壓系統(tǒng)，使其成為一體， 關(guān)全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 鍵元件選用國內(nèi)名牌產(chǎn)品，全液壓控制，儀表顯示，操作方便靈活， 大大提高了工作效率，滿足了客戶需要。 該機屬于全液壓回轉(zhuǎn)器式錨固工程鉆機，整機重量小于 6000 公斤。該鉆機適用城市中基坑支護和控制建筑物位移的錨固工 程。鉆機是整體式，并且配有履帶行走底盤和夾持卸扣器。履帶底盤移動迅速，對中孔位置方便。夾持卸扣器可以自動拆卸鉆桿和套管，降低了工人的勞動強度，提高拆卸的效率。 MDL80D 型履帶錨固鉆機性能穩(wěn)定，工作效率高，具有多用性，具備鉆進復雜的地層和處理事故能力。它配套普通合金鉆頭等鉆具可進行回轉(zhuǎn)鉆進；在硬巖層采用常規(guī)球齒鉆頭，進行沖擊回轉(zhuǎn)鉆進，高速成孔；與空氣壓縮機及氣動潛孔錘配套，在卵礫石等不穩(wěn)定地層，采用跟管鉆進鉆具可進行跟套管鉆進成孔，并增加了旋噴功能。 這臺鉆機主要有如下幾大特點 : 全液壓控制、操作方 便靈活、移位方便、機動性好、省時、省力。 鉆機回轉(zhuǎn)器采用雙液壓馬達驅(qū)動，輸出扭矩大，回轉(zhuǎn)中心較同類的產(chǎn)品低，大大提高了鉆機鉆孔的平穩(wěn)性。 新型的變角機構(gòu)使對孔更加的方便，調(diào)節(jié)范圍變大，可以降低對工作面的要求。 針對客戶當?shù)氐奶厥夤r，對散熱系統(tǒng)進行了優(yōu)化，確保液壓系統(tǒng)在室外溫度為40176。 C 時，最高溫度不超過 75176。 C。 配有專用跟管鉆進鉆具（鉆桿、套管、偏心鉆頭等），在不穩(wěn)定地層用套管護壁開孔，常規(guī)球齒鉆頭終孔。鉆進效率高，成孔的質(zhì)量好。 鉆機主要適合于深基坑錨固支護，還可通過旋噴模塊的更 換，使鉆機可以進行旋噴施工。 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 、主要技術(shù)參數(shù) 圖 主要鉆進方法：潛孔錘常規(guī)鉆進、合金鉆進、螺旋鉆進。 鉆孔直徑（ mm）：φ 100～φ 210 鉆孔深度（ m）： 60～ 100 鉆孔角度（176。）： 0～ 90 額定輸出扭矩 (Nm)： 4500 額定轉(zhuǎn)速（ r/min，正反轉(zhuǎn)）：Ⅰ檔 (低速檔 ) 6 20 36 60 (輸出扭矩 4610 ) 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 Ⅱ檔 (高速檔 ) 12 40 72 120 (輸出扭矩 1767 ) 額定提升力（ kN）： 60 額定給進力（ kN）： 30 給進行程（ mm）： 2800 滑移行程 (mm)： 900 動力：電動機， 30kW+11kW+ 1重量（ kg）： 6000 1爬破角度： 25176。 1主機垂直狀態(tài)： 3200179。 2200179。 5000 1主機水平狀態(tài)： 4800179。 2200179。 1900 (不裝固定架 ) 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 2 鉆機的總體傳動設計 、 總體傳動設計 傳動的類型有按工作原理分 有機械式，電力式，流體式，磁力式；按運動方式分有定傳動比、變傳動比，變傳動比又分為有級和無級以及周期性規(guī)律變化等。但傳動方案選擇必須遵循以下的幾個原則 [1]： 綜合利用各類傳動方式： 電氣傳動用動力機驅(qū)動和控制系統(tǒng)；機械傳動是傳動裝置中支撐性的部件用于傳動比確定和精度要求較高的場合（本鉆機動力頭的設計就屬于這種情況）；液壓傳動不僅擔負了傳動功能同時也用于實現(xiàn)工作機部分的執(zhí)行機構(gòu)（本鉆機使用液壓系統(tǒng)一方面使桅桿豎立，動力頭上下滑動，另一方面?zhèn)鲃咏o液壓馬達，提供動力頭的動力輸入和履帶的動作）；氣動多用于輔助 性傳動場合。 功率是方案選擇的重要因素： 小功率滿足工作性能的前提下應選用結(jié)構(gòu)簡單，費用低廉；大功率為節(jié)能 和降低成本，則需要考慮傳動效率。 變速要求：能實現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速下的鉆進。 標準化：各零件盡量標準化。 固定傳動比 對于固定傳動比的傳動優(yōu)先采用機械式傳動裝置： （ 1）合理安排傳動機構(gòu)順序。連桿機構(gòu)，凸輪機構(gòu)等通常設置在靠近工作機低速一級的一端；摩擦傳動，圓錐副等安排在高速端。 綜上，選用液壓傳動為主，由泵站產(chǎn)生高壓油，進入操縱臺的五路控制閥。高壓油通過控制閥的工作油路一路負責鉆機的快速鉆進 ，一路負責鉆機一邊行走馬達行走、支腿油缸的工作以及動力頭的調(diào)速，另一路負責鉆機的另一邊行走馬達行走、支腿油缸的工作以及鉆機的慢速鉆進和快速提升，還有一路負責鉆機旋噴施工時的起塔動作、慢速和調(diào)速提升，最后一路負責鉆機 自動拆卸鉆桿和套管 。 MDL80D 型鉆機主要有如下幾個部件組成： 動力組件 動力組件由三臺電機分別帶動三組泵：其中一組是大雙聯(lián)泵，大泵是負責回轉(zhuǎn)器的快速回轉(zhuǎn)和快速提升。還有一組是小雙聯(lián)泵，是負責鉆機的回轉(zhuǎn)、行走、分配、回轉(zhuǎn)器的加壓提升給進。最后一組是小泵，是負責鉆機的起塔、滑架移動、調(diào)速給進 、支撐。鉆機開機時要注意三個電動機的轉(zhuǎn)向，其轉(zhuǎn)向要與電機后殼上或泵上的黃箭頭標向一致，否則鉆機不能正常工作。 回轉(zhuǎn)器部分 回轉(zhuǎn)器由雙液壓馬達驅(qū)動，經(jīng)齒輪傳動變速，帶動主軸和前端鉆桿接頭正反轉(zhuǎn)，以此驅(qū)動下面的鉆桿旋轉(zhuǎn)。后面接有一個分流器，方便接氣、漿等介質(zhì) (見附圖回轉(zhuǎn)器示意圖 )。 回轉(zhuǎn)器箱體內(nèi)貯存有齒輪潤滑油，使用時應經(jīng)常檢查油量是否足夠。 回轉(zhuǎn)器的上下移動是通過鏈條作用下實現(xiàn)的，當鉆機工作一段時間后，回轉(zhuǎn)器會因零件磨損而出現(xiàn)晃動情況，這時應及時地松開鎖緊螺母，旋動回轉(zhuǎn)器與推進架連接處 的緊定全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 螺釘調(diào)整側(cè)面和底部的滑動間隙，然后重新固定螺母。但應注意耐磨板間隙不可過緊。 推進架部分 推進架是支承孔口裝置、回轉(zhuǎn)器組件、加壓提升組件的部件。它通過鏈條帶動回轉(zhuǎn)器進行上下進給，連接的雙頭螺栓可能會因為震動等原因而松動，所以施工人員要注意檢查鏈條的松緊。 (見附圖推進架示意圖、底部滑輪示意圖、滑動導輪組件示意圖、頂部滑輪示意圖 ) 變角機構(gòu)組件 變角機構(gòu)組件是支承推進架的部件，在鉆機工作時，將撐桿將底架與推進架和滑架連接起來，這樣鉆機在鉆孔時，推進架就不會產(chǎn)生晃動 卸扣裝置組件 卸扣裝置組件是 用來上卸套管和鉆桿的，共有六個油缸為執(zhí)行元件。具體工作方法是，將所要拆卸的絲扣放在兩對卡瓦之間，將提升給進手柄放處于浮動狀態(tài)，將分配閥處于正位，將卸扣手柄復位后再置于中位，夾緊前后兩對卡瓦，動力頭慢速反轉(zhuǎn)，松開主動鉆桿后，卸扣手柄上板到卸扣檔，重復幾次，拆卸完成。（見附圖選配件卸扣裝置示意圖） 履帶底盤 鉆機加裝了液壓履帶底盤，通過手動控制閥，輕松實現(xiàn)鉆機前進、后退、轉(zhuǎn)彎及鉆機調(diào)平，從而使其具有 移位方便、機動性好，省時、省力的特點。 液壓系統(tǒng) (見附圖液壓原理圖 ) 電氣系統(tǒng) 由于鉆機自身不帶有動力 源，故需從外部將三相交流電源接入控制電柜中。電機采用星三角啟動，以降低啟動電流，電柜總輸入功率為 。電氣柜中有漏電開關(guān)作為安全保護、又為液壓系統(tǒng)提供過壓保護及各種報警，使用戶隨時了解鉆機的狀態(tài)。開機前要注意電氣柜接地線是否牢固可靠。 孔口導向裝置（根據(jù)實際情況選配） 上夾持 下夾持 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 圖 孔口裝置 圖 動力頭組件 圖 圖 步履機構(gòu) 3 動力頭（回轉(zhuǎn)器）設計 . 動力頭介紹 MDL80D 型鉆機 動力頭（回轉(zhuǎn)器） 由雙液壓馬達驅(qū)動，經(jīng)齒輪傳動變速，帶動主軸和前回轉(zhuǎn)器 球閥 回轉(zhuǎn)器接頭體 （根據(jù)實際情況選配） 軌道滾輪組 件 張緊輪 支重輪 托輪 驅(qū)動輪 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 端鉆桿接頭正反轉(zhuǎn)，以此驅(qū)動下面的鉆具旋轉(zhuǎn)。 動力頭箱體內(nèi)貯存有齒輪潤滑油，使用時應經(jīng)常檢查油量是否足夠。 在箱體側(cè)面設有油位螺栓口，將桅桿升至垂直狀態(tài)，松動動力頭上的油位螺栓就可作檢查。 動力頭的上下移動是在鏈條作用下通過其下的滾輪組件實現(xiàn)的，當鉆機工作一段時間后，滾輪組件會因零件磨損而出現(xiàn) 晃動情況，這時應及時地松開鎖緊螺母，旋動滾輪組件的緊定螺釘調(diào)整側(cè)面和底部的滑動間隙，然后重新固定螺母。但應注意耐磨板間隙不可過緊。 . 設計要求 1. 輸出調(diào)速范圍及各檔的轉(zhuǎn)速要能滿足各工作機構(gòu)運動速度的要求； 2. 要求能按各工作機構(gòu)需要合理分配動力； 3. 要求根據(jù)需要改變工作機構(gòu)的運動方向（反檔）； 4. 具有足夠的強度、剛度和耐磨性，保證工作可靠、運轉(zhuǎn)平衡、傳動效率高、發(fā)熱量小、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、布局美觀、使用壽命長等 [2]； 設計步驟 1. 根據(jù)傳動系統(tǒng)中所給的檔數(shù)，傳動比與調(diào)速范 圍，草擬傳動方案； （ 1） . 調(diào)研，收集資料，分析比較； （ 2） . 確定動力頭的形式和布局； （ 3） . 確定工作總時數(shù)（根據(jù)制造緩和使用的具體情況，一般連續(xù)工作兩年）；各檔時間使用率（根據(jù)鉆進工藝和鉆速級數(shù)，用統(tǒng)計方法得出）； （ 4） . 繪出動力頭傳動草圖 2. 確定動力頭的主要參數(shù)，尤其是齒輪的主要參數(shù)： 包括：齒數(shù) Z，中心距 A，齒輪模數(shù) m，齒寬 b。 3. 根據(jù)傳動比的選配齒輪，確定齒輪齒數(shù)； 4. 進行齒輪、軸、軸承等零件的強度、剛度和壽命的計算； 5. 進行結(jié)構(gòu)設計，繪制裝配圖（應考慮結(jié)構(gòu)的先進性 、合理性、工藝性、裝配性及系列化、通用化、標準化等問題，還應注意與總體設計相協(xié)調(diào)）。 設計方案的分析與確定 動力頭中只有一檔機械變速，即只可輸出一檔轉(zhuǎn)速。但動力頭轉(zhuǎn)速可通過控制操作臺上的比例閥的工作流量來控制液壓馬達的轉(zhuǎn)速，從而獲得所需要的轉(zhuǎn)速。 基于設計要求，動力頭的結(jié)構(gòu)比較簡單，只需要一組齒輪嚙合即可實現(xiàn)，根據(jù)輸入與輸出轉(zhuǎn)速的關(guān)系可以計算出齒輪的齒數(shù)。 根據(jù)設計的要求，液壓馬達的輸入轉(zhuǎn)矩是 ,主軸傳遞的扭矩為 。為此，我們采用雙馬達驅(qū)動，輸入轉(zhuǎn)矩通過齒輪軸與主軸齒輪 的嚙合通過主軸輸出。兩個齒輪軸齒數(shù)相同，轉(zhuǎn)速相同，因此雙馬達對傳動比沒有影響，受到影響的只是主動軸齒輪的受力，即扭矩。 主要零部件的結(jié)構(gòu)及其選用 . 各軸在動力頭中的位置 在動力頭中，布置軸的位置時要考慮整機布置要求以及與前后部件連接的位置關(guān)系，全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 并力求使各軸的位置有利于降低鉆機重心，有利于操縱裝置布置，有利于撥叉接近換檔齒輪，有利于齒輪在各軸上的布置。 . 軸的結(jié)構(gòu)設計 本次在設計軸時，需要解決的另一個問題是軸的結(jié)構(gòu)設計，即根據(jù)軸類零件的裝配和加工，軸上零件的定位固定等要求， 合理確定出軸的幾何形狀及結(jié)構(gòu)的尺寸。 對于載荷較大而且無很大沖擊的重要軸，一般采用的材料為 40Cr。 在設計的過程中，我的設計思路是：首先根據(jù)所需要傳遞的扭矩計算得出安裝齒輪的軸段直徑。這個尺寸也是軸的主要尺寸之一。然后，綜合受力的情況、額定載荷、極限轉(zhuǎn)速安裝尺寸等情況選擇合適形式和尺寸的軸承，并以此確定軸承所在軸段的尺寸。需要注意的是，軸承選擇時一定要保證軸便于安裝。 1. 軸上零件的軸向定位和固定 主軸上需要布置的零件主要為齒輪，軸承。軸承需要兩端的定位，采用軸肩或者隔圈定位。齒輪的定位方式也與軸承的類 似。 2. 軸上零件的周向固定 軸上的零件除了需要進行軸向固定外，還要周向固定，以滿足機器傳遞轉(zhuǎn)矩的功能要求。對齒輪的周向固定，我采用花鍵連接。 3. 軸的加工和裝配工藝性 4. 合理布置軸上零件。 . 齒輪在傳動軸上的布置 各檔齒輪在傳動軸上的布置方式將會影響軸的撓度，軸承的受力和壽命，影響換檔操縱的方便性，以及動力頭的尺寸。因此在