旋挖打桩机的机箱体结构部件设计摘要动力箱传动比。可得到动力头的最小打桩进速度为.。动力头的最大打桩进速度式中为主泵最大流量，动力头马达最小排量，减速机速比动力箱传动比。可得到动力头的最大打桩进速度为。第四章旋挖打桩机机动力头结构组成.动力头结构组成旋挖打桩机动力头，主要组成部分有托架和动力箱总成。结构如图.所示托架包括支撑架滑块支架和左右支架，用以支承动力箱总成在打桩桅导轨上滑移，并和加压油缸相连以传递加压力和提升力。动力箱总成包括液压马达行星减速机动力箱减震装置和承撞体。根据打桩机型号和扭矩的不同，所用液压马达的数量也不同，扭矩要求较小的使用台，中等型号的钻机般为两台，较大扭矩的打桩机动力头使用三台。液压马达分别连接行星减速机，行星减速机的输出轴与减速动力箱的齿轮轴连接，齿轮轴与回转支承或大齿圈的外齿啮合，动力箱为齿轮啮合提供润滑和密封空间，回转支承或大齿圈两端支承轴承和密封件均选用进口件，回转支承或大齿圈与驱动套连接为体，驱动套的上端连接有减震装置，其下端连接承撞体。驱动套内部有均布的三处驱动牙板，与钻杆牙板配合传递扭矩和压力。图动力头结构组成.旋挖打桩机动力头箱体内部结构旋挖打桩机动力头箱体作为减速装置，通过齿轮减速传动实现增大扭矩降低转速的目的。国内外动力头箱体的内部结构及减速实现方式各有不同，国内外动力头箱体内部结构大致可分为三类，类是以和徐工集团动力箱为代表的箱体机构，结构如图.和图.。该动力箱输入轴为小齿轮，和三排柱回转支承的外齿相啮合，三排柱回转支承的外圈和连接轴通过螺栓相连接，内圈和箱体固定。马达旋转时，带动减速机回转，减速机输出轴和小齿轮通过花键传动，小齿轮和回转支承的外齿啮合传动，从而带动连接轴回转，连接轴和驱动套通过螺栓连接带动驱动套旋转，安装在驱动套上的牙嵌板驱动打桩杆相应牙嵌板从而使打桩杆钻头回转。该动力箱的优点是结构简单，安装方便，箱体紧凑，故障点较少。缺点是三排柱回转支承价格昂贵，且连接轴和驱动套相较于另类只有驱动套的箱体增加了连接轴的价格，因此动力箱造价高。类是以意大利动力箱为代表的箱体机构，该类动力箱般有三马达或两马达加离合机构驱动，具有高速抛土功能。减速机和齿轮输入轴之间增加离合机构，正常作业时，减速机输出轴通过离合机构的过渡齿轮间接和齿轮输入轴啮合传动输出低转速和大扭图动力箱内部结构矩。需要高速抛土或软地层高速钻进时，离合机构过渡齿轮和减速机输出轴打桩机脱开，只有马达进行驱动作业，提高转速。另类是国内打桩分使用的动力头箱体结构。动力箱输入轴为小齿轮，和小齿轮啮合的是带外齿的大齿圈，大齿圈和单排球回转支承的外圈相连，同时和驱动套相连。回转支承的内圈和动力箱固定，箱体上端是大直径球轴承的支撑结构。该动力箱的优点是造价便宜，缺点是上端大轴承易损坏，大轴承采用的是飞溅润滑，轴承润滑不够充分，另外如果箱体上端进泥浆，大轴承首先会受到破坏。图驱动套结构组成.旋挖打桩机动力头箱体内部结构设计动力头箱体齿轮设计.齿轮模数模数对旋挖打桩机因为负载比较大重要，故齿轮应该选用大些的模数从工艺方面考虑，各挡齿轮应该选用种模数。啮合套和同步器的接合齿多数采用渐开线。由于工艺上的原因，旋挖打桩机中的接合齿模数相同。其取值范围是总负载在的负载为总质量大于.的货车为。选取较小的模数值可使齿数增多，有利于换挡。表常用齿轮模数系列.二系列根据旋挖打桩机负载情况及表，二档齿轮的模数定为.压力角国家规定的标准压力角为，所以变速器齿轮普遍采用的压力角为齿宽直齿，为齿宽系数，取为，取.如图所示为变速器的传动示意图。在初选中心距齿轮模数和螺旋角以后，可根据变速器的挡数传动比和传动方案来分配各挡齿轮的齿数。应该注意的是，各挡齿轮的齿数比应该尽可能不是整数，以使齿面磨损均匀。图齿轮传动示意图.确定低速旋进挡齿轮的齿数取模数齿宽系数分度圆直径齿顶高.旋挖打桩机的机箱体结构部件设计摘要性，是旋挖打桩机制造厂商和施工用户最为关注的问题。动力头作为旋挖打桩机主机研发项目的重要子项，直是主机研究的关键部件。国外对打桩机研究己经有数十年的历史，打桩机各项性能相对成熟。动力头从最基本的功能为打桩具提供驱动力和加压力，到扩展功能技术的实现。已具备优越的性能独特的技术和全新的设计概念。目前动力头已发展成为双作用驱动箱，即可进行打桩孔，又能安放套管，并且增加了套管打桩进增扭装置。国内旋挖打桩机动力头在核心技术方面跟国外相比还有定的差距，可靠性和功能扩展方面还需进步发展。据作者查证，目前还很难检索到有关旋挖打桩机动力头系统设计开发的相关文献，国内外很少有文献可参考和借用。因此，本课题对动力头系统的分析和研究，作为旋挖打桩机开发项目中的重要的子项，会给旋挖打桩机的产品开发带来借鉴作用，具有定的经济效益和社会效益。.论文主要内容主要包括以下内容旋挖打桩机的发展现状。旋挖打桩机的工作原理主要构成及施工工艺。动力头系统设计及扭矩自适应研究。动力头系统箱体设计。第章旋挖打桩机的工作原理及其施工工艺.旋挖打桩机的主要构成旋挖打桩机是集机电液体化的高端工程机械，旋挖打桩机的主要构成底盘回转平台幅主副卷扬钻桅动力头打桩杆打桩头发动机系统液压系统电气系统甩.司驾驶室机棚配重等。底盘底盘构成包括两部分车架及行走装置。车架底架为箱形焊接结构，由液压油缸伸缩控制左右纵梁的间距，继而改变履带轨距。行走装置则主要有四轮带和行走减速机等组成。“四轮”是指张紧轮驱动轮支重轮和托链轮“带”是指履带总成。旋挖打桩机底盘结构类型多样，大致可分底盘底盘构成包括两部分车架及行走装置。车架底架为箱形焊接结构，由液压油缸伸缩控制左右纵梁的间距.们，继而改变履带轨距。行走装置则主要有“四轮带”和行走减速机等组成。“四轮”是指张紧轮驱动轮支重轮和托链轮“带”是指履带总成。旋挖打桩机底盘结构类型多样，大致可分机动灵活。意大利工型旋挖打桩机采用摆动伸缩式底盘，底盘结构尺寸相对较小高度相对较低，在行走过程中即可实现底盘伸缩.。国内打桩机般采用直接伸缩式底盘，如图.所示。底盘伸缩大都采用液压油缸驱动纵梁支腿伸缩来实现。转台国内旋挖打桩机的转台般为整体焊接式结构，主要包括回转支承回转减速机和转台主体等。转台主体的两主梁截面设计为工形截面或矩形截面。国外旋挖打桩机转台的结构别具特色，如意大利旋挖打桩机回转平台根据转台受力大应力高的特点，整体上采用高铰点大截面结构。转台主梁采用等强度设计的变截面工字梁结构，与矩形梁相比较，重量轻节省材料。边梁设计采用大圆弧成型钢管.了，制造简单工艺性好。在保证整机要求强度的同时，整体紧凑，外观简洁。变幅及钻桅根据目前国内外旋挖打桩机变幅机构的结构类型，变幅大致可分为二类，大三角变幅和小三角变幅。国内旋挖打桩机的变幅般采用小三角变幅机构，即平行四边形和三角架支撑机构。小三角变幅机构适用于中等型号以及小型号打桩机，优点是变幅灵活，运输状态和工作状态切换方便。大三角变幅机构的优点是设备稳定性较好，在大直径深桩孔施工中成孔精度高，尤其是在地层复杂的施工中突显稳定性优势。如德国公司生产的系列旋挖打桩机则采用大三角变幅机构。但缺点是运输时受整机运输高度限制打桩桅必需前趴，因整机运输尺寸超长打桩桅必须拆卸运输。其运输示意图如图.。打桩桅般有三节组成，上下两节均可折叠。下节般有液压伸缩支腿，用于履带伸缩支撑和顶压护筒。上端有主副滑轮机构，用于提升打桩杆和打桩头。截面为方箱形截面，导轨为成型钢管，焊接在箱体的两侧。徐工集团系列旋挖打桩机的打桩桅即采用大箱形截面，具有良好的抗弯和抗扭性能，为动力头和打桩杆的滑移提供导向作用，打桩桅的可折叠式结构能减少整机长度和高度，整机运输时无需拆卸。动力头动力头为打桩机工作提供动力，是旋挖打桩机的关键传动部件。主要构成有变量马达带动减速机和齿轮箱实现驱动的动力驱动机构与打桩杆牙嵌板相啮合的回转机构及润滑密封系统动力箱在打桩桅导轨上滑动的支撑机构。其工作原理是液压马达输出扭矩和转速，经减速机和齿轮箱两次减速增扭，打桩进和抛土作业可实现双向旋转以驱动打桩杆打桩头回转，能满足高速甩土和低速钻进两种工况，能根据不同的负载自动调整转速与扭矩，以满足不同的土壤地质条件。当进行抛土作业及软地层施工时，动力头需要提供高速小扭矩工况。常见的实现快速反转的有采用双速减速机减速机配以传动箱输入端离合器等方案。国内旋挖打桩机般采用双液压马达动力头，以保证在回转打桩进和反向抛土作业时动力头