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[定稿]45T旋挖钻机变幅机构液压缸设计说明书.doc
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CAD-变角度液压缸.dwg
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CAD-耳环.dwg
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CAD-缸头.dwg
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CAD-后端盖.dwg
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CAD-活塞杆.dwg
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CAD-前端盖.dwg
1、主要内容是对旋挖钻机的变幅机构装置及变幅机构上变幅液压缸和变角度液压缸的设计。液压缸的设计包括了系统工作压力的确定液压缸活塞直径的确定和活塞杆直径的确定液压缸壁厚和外径的计算缸盖厚度的确定缸体长度的确定以及活塞杆稳定性的验算。第章液压缸.液压缸简介液压缸是将液压能转变为机械能的做直线往复运动或摆动运动的液压执行元件。它结构简单工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比液压缸基本上由缸筒和缸盖活塞和活塞杆密封装置缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。.液压缸的类型根据常用液压缸的结构形式，可将其分为四种类型.活塞式单活塞杆液压缸只有端有活塞杆。如图所示是种单活塞。
2、式。定子块固定在缸体上，而叶片和转子连接在起。根据进油方向，叶片将带动转子作往复摆动。图摆动式液压缸.液压缸工作原理液压传动原理以油液作为工作介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过油液内部的压力来传递动力。动力部分将原动机的机械能转换为油液的压力能液压能。例如液压泵。执行部分将液压泵输入的油液压力能转换为带动工作机构的机械能。例如液压缸液压马达。控制部分用来控制和调节油液的压力流量和流动方向。例如压力控制阀流量控制阀和方向控制阀。辅助部分将前面三部分连接在起，组成个系统，起贮油过滤测量和密封等作用。例如管路和接头油箱过滤器蓄能器密封件和控制仪表等。在定体积的液体上的任意点施加的压力,能够大小相等地向各个方向传递.这意味着当使用多个液压缸时,每个液压缸将按各自的速度拉或推,而这些速度取决于移动负载所需的压力。在液压缸承载。
3、大钻孔直径.和左右的旋挖钻机，以满足市场需要。国外产品发展现状目前在国内销售旋挖钻机的国外公司主要有德国宝峨公司意大利士力公司公司公司公司等。目前国外的旋挖钻机般都设有摇管装置，由个或个液压马达的大扭矩动力头，液压系统采用恒功变量自动控制自锁互扣钻杆先进的监控仪表，同时配有各种保险装置等，但各家公司的旋挖钻机都有自己的技术特点。第章绪论.旋挖钻机简介旋挖钻机是二战以后意大利人发明的，因使用中的高效率和可靠的质量，而为业主和建筑公司带来丰厚的利润，后欧州人日本人等随着各国恢复建设的全面展开而大面积使用，使其更加完善，功能更多，目前己成为世界各国铁路公路水利工民建施工中的主要桩基成孔工具。旋挖钻主要用来对地基基础桩基成孔，其钻头有多种形式如回转斗短螺旋岩芯钻头等，根据地质条件的不同，更换不同的钻头，以达到高速高质的成孔要求。。
4、液压缸。其两端进出口油口和都可通压力油或回油，以实现双向运动，故称为双作用缸。图单杆活塞式液压缸.柱塞式柱塞式液压缸是种单作用式液压缸，靠液压力只能实现个方向的运动，柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重柱塞只靠缸套支承而不与缸套接触，这样缸套极易加工，故适于做长行程液压缸工作时柱塞总受压，因而它必须有足够的刚度柱塞重量往往较大，水平放置时容易因自重而下垂，造成密封件和导向单边磨损，故其垂直使用更有利。图柱塞式液压缸.伸缩式伸缩式液压缸具有二级或多级活塞，伸缩式液压缸中活塞伸出的顺序式从大到小，而空载缩回的顺序则般是从小到大。伸缩缸可实现较长的行程，而缩回时长度较短，结构较为紧凑。此种液压缸常用于工程机械和农业机械上。图伸缩式液压缸.摆动式摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运动的执行元件，也称摆动式液压马达。有单叶片和双叶片两种。
5、定液压缸壁厚和外径的计算缸盖厚度的确定缸体长度的确定以及活塞杆稳定性的验算。本文结合传统设计和计算机辅助工程技术，先依据经验公式计算，确定了液压缸安装方案，设计了液压缸活塞及活塞杆尺寸参数，校核了匹配的连接螺栓，销轴等完成了变幅及变角度液压缸的设计计算。然后利用，辅助设计平台，完成了液压缸所有零件的二维及三维建模。通过分析的数据校核了先前的设计，同时为进步优化设计和系列化设计提供了依据。关键词变幅液压缸，变角度液压缸，引言旋挖钻机是种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。该类钻机般采用液压履带式伸缩底盘自行起落可折叠钻桅伸缩式钻杆带有垂直度自动检测调整孔深数码显示等，整机操纵般用液压先导控制负荷传感，具有操作轻便舒适等特点。主副两个卷扬可适用工地多种情况的需要。该类钻机配合不同钻具，适用于干式或湿式及岩层的成孔作业，还可。
6、和所示为卡环式连接方式。图中活塞杆上开有个环形槽，槽内装有两个半圆环以夹紧活塞，半环由轴套套住，而轴套的轴向位置用弹簧卡圈来固定。图中的活塞杆，使用了两个半圆环，它们分别由两个密封圈座套住，半圆形的活塞安放在密封圈座的中间。图所示是种径向销式连接结构，用锥销把活塞固连在活塞杆上。这种连接方式特别适用于双出杆式活塞。图常见的活塞组件结构形式密封装置。液压缸中常见的密封装置如图所示。图所示为间隙密封，它依靠运动间的微小间隙来防止泄漏。为了提高这种装置的密封能力，常在活塞的表面上制出几条细小的环形槽，以增大油液通过间隙时的阻力。它的结构简单，摩擦阻力小，可耐高温，但泄漏大，加工要求高，磨损后无法恢复原有能力，只有在尺寸较小压力较低相对运动速度较高的缸筒和活塞间使用。图所示为摩擦环密封，它依靠套在活塞上的摩擦环尼龙或其他高分子材。
7、开发了可配套摇管装置和抓斗的钻机，年日立建机研制了利用挖掘机底盘装有液压加压装置的钻机，年开发了利用液压履带起重机底盘由液压马达驱动的钻机。年日立建机与土力公司合作开发了为提高单桩承载力和扩底灌注桩的施工领域。德国宝峨的加入和日立建机与住友建机的联盟进步促进了旋挖钻机技术在日本的发展。日本的旋挖钻机扭矩比欧洲的同类产品小。目前国外的旋挖钻机主要生产厂家为德国,意大利西班牙。日本日车车辆住友加藤芬兰美国英国等。年天津探矿机械厂首次从美国公司引起车载式旋挖钻机。年北京城建工程机械厂仿制了土力公司.直径附着式旋挖钻机。年郑州勘察机械厂引进英国公司附着式旋挖钻机，年上海金泰股份有限公司与宝峨合作组装。年哈尔滨四海工程机械公司和徐州工程机械股份公司先后开发了附着式旋挖钻机和独立式旋挖钻机。年经纬巨力第台旋挖钻机试制成功。年后三山河。
8、的缸筒端部结构复杂，外径加工时要求保证内外径同心，装拆要使用专用工具，它的外形尺寸和重量都较小，常用于无缝钢管或铸钢制的缸筒上。图所示为拉杆连接式，结构的通用性大，容易加工和装拆，但外形尺寸较大，且较重。图所示为焊接连接式，结构简单，尺寸小，但缸底处内径不易加工，且可能引起变形。图缸筒和缸盖结构法兰连接式半环连接式螺纹连接式拉杆连接式焊接连接式缸盖缸筒压板半环防松螺帽拉杆活塞与活塞杆。可以把短行程的液压缸的活塞杆与活塞做成体，这是最简单的形式。但当行程较长时，这种整体式活塞组件的加工较费事，所以常把活塞与活塞杆分开制造，然后再连接成体。图所示为几种常见的活塞与活塞杆的连接形式。图所示为活塞与活塞杆之间采用螺母连接，它适用负载较小，受力无冲击的液压缸中。螺纹连接虽然结构简单，安装方便可靠，但在活塞杆上车螺纹将削弱其强度。图。
9、配挂长螺旋钻振动桩锤等，实现多种功能，是市政建设铁路公路桥梁地下连续墙水利防渗护坡等理想的基础施工设备。旋挖钻机的发展历史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，美国首先研制出回转斗，短螺旋钻机。二十世纪五十年代，法国将全套管钻机应用于桩基础施工，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。意大利土力公司首先从美国将安装在载重汽车上和附着在履带起重机上的钻机引入欧洲，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，年德国维尔特和盖尔茨盖特公司同时开发了可动式动力头。年德国宝峨公司研制了配有伸缩钻杆的型钻机，该钻机直接从底盘提供动力，配置可锁式钻杆实现加压钻孔，钻孔扭矩增大，可实现在紧密砂砾和岩层的钻孔。日本于年从美国引进旋挖钻机，同时加藤制作所开发了型钻机。以后。
10、挖钻机是种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。广泛用于市政建设公路桥梁高层建筑等地基础施工工程，配合不同钻具，适应于干式短螺旋，或湿式回转斗及岩层岩心钻的成孔作业，旋挖钻机具有装机功率大输出扭矩大轴向压力大机动灵活，施工效率高及多功能特点。旋挖钻机适应我国大部分地区的土壤地质条件，使用范围广，基本可满足桥梁建设，高层建筑地基础等工程的使用。目前，旋挖钻机已被广泛推广于各种钻孔灌注桩工程。旋挖钻机因具有施工速度快成孔质量好环境污染小操作灵活方便安全性能高及适用性强等优势,已成为钻孔灌注桩施工的主要成孔设备,不少重点工程的业主为确保工程进度和质量,均将其作为指定施工设备,从而替代了传统的冲击和回旋钻机成孔设备。目前我国工程界的大多数旋挖钻机均为德国和意大利的产品,并已占据主导地位。图旋挖钻机示意图.本设计的主要内容本设计的。
11、能等多家生产厂家的旋挖钻机陆续下线，产销两旺。目前，国内的旋挖钻机主要生产厂家为湖南山河智能湖南三徐工中联重科徐州东明北京巨力天津宝峨石家庄煤机连云港黄海哈尔滨四海内蒙古北方重汽宇通重工南车时代山东鑫国郑州勘察等。国内产品发展现状中国旋挖钻机产业起步晚，但发展较快。早在世纪年代初，国内旋挖钻机需求量少，市场基本被国外钻机所垄断。中国于年首次在基础施工中使用进口旋挖钻机。中国最近几年开发的旋挖钻机技术水平起点高，但品种少，还不能满足不断发展的基础施工市场的需求。目前国内旋挖钻机生产厂家般是在参考国外同类型产品技术的基础上开发设计的，有的甚至是引进国外技术生产，所选用关键件般为进口件，技术水平基本上达到了国外同类产品的先进水平。但品种较少，基本上属于动力头扭矩在.之间，最大钻孔直径，最大钻深的产品，有待进步向两头发展，开发最。
12、能力范围相同的情况下,承载最小载荷的液压缸会首先移动,承载最大载荷的液压缸最后移动。为使液压缸同步运动,以达到载荷在任点以同速度被顶升,定要在系统中使用控制阀或同步顶升系统元件。.液压缸的组成从上面所述的液压缸典型结构中可以看到，液压缸的结构基本上可以分为缸筒和缸盖活塞和活塞杆密封装置缓冲装置和排气装置五个部分，分述如下。缸筒和缸盖。般来说，缸筒和缸盖的结构形式和其使用的材料有关。工作压力时，使用铸铁时，使用无缝钢管时，使用铸钢或锻钢。图所示为缸筒和缸盖的常见结构形式。图所示为法兰连接式，结构简单，容易加工，也容易装拆，但外形尺寸和重量都较大，常用于铸铁制的缸筒上。图所示为半环连接式，它的缸筒壁部因开了环形槽而削弱了强度，为此有时要加厚缸壁，它容易加工和装拆，重量较轻，常用于无缝钢管或锻钢制的缸筒上。图所示为螺纹连接式，。
参考资料：
45T旋挖钻机变幅机构液压缸设计