（优秀毕业全套设计）旋挖打桩机的机箱体结构部件设计（整套下载）

目前国内徐工集团生产的系列旋挖打桩机的动力头配备了套管连接机构，可方便快捷地实现套管的连接和拆卸。

打桩杆打桩头打桩杆打桩头作为旋挖打桩机施工时直接作业的关键配套件，其质量至关重要。

打桩杆的功能是将动力头传递的扭矩和转速传递给打桩头，同时将加压油缸的加压力动力头和打桩杆本身的重量稳定地传递给钻头，打桩头进尺越多，桩深越深，对打桩杆的要求越严格，因为打桩头在几十米深处作业，当打桩进较硬的地层时，打桩杆除了要能承受传递的大扭矩和大的加压力，而且要能克服细长杆所要承受的较大的弯矩。

所以打桩杆的结构形式及钢管质量成为旋挖打桩机顺利钻孔的重要因素。

目前旋挖打桩机主要使用的是伸缩式打桩杆，伸缩式打桩杆主要有种形式，种是摩阻式打桩杆，另种是机锁式打桩杆。

摩阻式打桩杆最多有节伸缩杆，只能靠摩擦力传递打桩压，般适合于软地层施工。

机锁式打桩杆般为节杆，打桩杆之间通过加压平台加压钻进，适合于硬地层施工。

为适应不同地层施工，提高打桩进效率，旋挖打桩机使用种组合式打桩杆，该打桩杆既继承了机锁式打桩杆加压打桩进的特点，同时兼备了摩阻式打桩杆高效率深孔作业的优点。

组合式打桩杆般为节杆，外节为机锁式，可有效打桩进硬地层，内节为摩阻式，内节打桩杆直径较小管壁较厚，且钻杆较长挠性较大。

如果采用机锁式结构，在进行加压打桩进时挠度很大，使打桩杆跳动，影响成孔的精度或造成塌孔，将给施工造成严重损失。

采用摩阻式打桩杆，可利用摩擦力柔性加压打桩进，提高深孔作业的效率，既保护了打桩杆，更重要的是保证了成孔的质量。

国外旋挖打桩机所用的伸缩式打桩杆般都采用高强度无缝钢管抗拉强度约为制成，重量轻焊接性好，但进口的打桩杆价格昂贵，而且损坏后维修不能及时保证。

目前随着旋挖打桩机的热销，国内打桩具配套厂家日益增多，国产打桩杆和打桩头在保证打桩机施工的同时，价格便宜，售后服务及时。

打桩头作为旋挖打桩机的关键配套件，直接接触施工地层。

打桩头的正确选用是旋挖打桩机提高工作效率的重要保证。

目前国内外旋挖打桩机在施工时最常用的打桩头主要有螺旋钻头回转旋挖打桩斗及取心打桩头等。

如旋挖打桩机的打桩头有短螺旋打桩头单层底旋挖打桩头双层底旋挖打桩头等。

液压系统旋挖打桩机液压系统采用开式回路控制。

液压动力元件为斜轴式双变量主泵副泵以及辅助泵，液压泵通过弹性联轴器和发动机相连，通过大流量多路阀控制组主动作，通过小流量多路阀控制组辅助动作。

执行元件为液压马达和液压缸，液压马达为动力头卷扬行走回转等回转运动机构提供驱动力，液压缸为变幅加压打桩桅左右倾履带伸缩打桩桅支腿伸缩等直线运动提供动力。

台斜轴式双变量主泵输出压力油由大流量多路阀控制，按工况要求分配给旋挖打桩机的大功率液压执行元件副泵输出的液压油由小流量多路阀控制，按旋挖打桩机的动作要求非配给小功率的执行元件先导泵辅助泵中的台输出的压力油由先导阀控制，为先导执行元件提供动力冷却泵辅助泵中的台输出的压力油为旋挖打桩机冷却系统执行元件提供动力。

液压驱动示意图见图.。

系统分别驱动不同的执行元件以实现不同的动作，可以单独控制个执行元件实现单个动作，也可同时控制多个执行元件实现多项功能。

为提高旋挖打桩机的施工效率，大流量多路阀可实现动力头主卷扬阀内合流功能以提高两个关键动作的速度。

.旋挖打桩机原的工作原理旋挖打桩机主要动作有动力头主副卷扬上车回转下车打桩桅调平变幅加压支腿履带伸缩。

上车回转和下车行走通过换向阀互锁，.引。

旋挖打桩机施工动作顺序如下旋挖打桩机到达指定地点，为了增加支撑面积，左右履带伸缩油缸伸出，达到旋挖打桩机最大履带间距。

锁定下车，拔掉上车回转锁定销，变幅油缸和左右倾缸动作使打桩桅在指定点与水平面垂直，打桩杆打桩头在主卷扬的作用下到达施工地面，在动力头旋转驱动下回转，同时在加压缸提供的加压力的作用下向下挖土。

打桩头进尺到位后，提升打桩杆时，主卷扬回转，加压油缸同时提升，当打桩头提升至地面后，上车回转带动打桩头至指定的卸土位置进行卸土，卸土时提升打桩头使回转斗上端的立柱碰到动力头下端承撞体挡板，立柱受力打开回转斗底板开启机构实现卸土作业。

然后回转到打桩孔位置，开始下个工作循环。

打桩孔深度由电器数码显示，当打桩至要求深度后即可停止作业。

第章旋挖打桩机动力头系统.旋挖打桩机动力头系统的简介旋挖打桩机动力头系统的构成旋挖打桩机动力头系统是指驱动动力头回转以传递扭矩和转速给打桩杆和打桩头实现钻孔作业，并能根据土壤地质条件的不同自动改变其扭矩和转速的整个系统。

动力头系统主要由发动机液压泵液压阀液压马达减速机动力头打桩杆打桩头等构成。

动力头系统主要构成部分及各部分间的传动关系如图.所示。

动力头系统的发动机为大功率柴油发动机，发动机动力驱动部分般直接连接液压泵，也有在发动机和液压泵之间增加分动箱，可实现多个取力点以连接多个不同功能的液压泵。

液压泵利用三位六通电磁比例换向阀控制执行元件液压回转马达的启动停止及换向。

液压回转马达通过减速机及动力箱齿轮传动增大扭矩降低转速驱动打桩杆和打桩头实现打桩孔作业。

旋挖打桩机动力头系统的工作原理工作原理旋挖打桩机到位后，钻杆打桩头下放至地面，操纵置于驾驶室内的动力头先导手柄，接通液压回路，发动机驱动液压泵工作，液压泵利用三位六通电磁比例换向阀控制执行元件液压回转马达的启动，液压马达输出的转矩和转速通过减速机减速增扭后传递到齿轮箱，齿轮箱内的减速齿轮进行了二次减速，输出的大扭矩和低转速通过驱动套牙板传递给打桩杆和打桩头，打桩杆和打桩头回转挖土。

同时托架和动力头总成沿导轨滑动以传递加压油缸的加压力，驱动打桩杆和打桩头压入地面并回转取土。

当打桩头取土满钻后，动力头反转，打桩杆解锁后提打桩整车回转，打桩头上提其上打桩头立轴和动力头承撞体下底板相撞，打桩头开合机构启动，斗底打开卸土，动力头高速旋转，甩粘土。

当打桩孔深度超过第节最外节打桩杆的长度时，打桩杆上部的打桩杆托架会压在动力头的上端，随着打桩孔深度的增加，打桩杆各节由外向内依次伸出，直到达到施工要求的打桩孔深度。

动力头液压系统可根据施工地层的不同自动改变其扭矩和转速，以提高施工效率。

打桩孔作业过程中，液压泵双泵中的台单泵同时驱动两台动力头液压马达实现低速大扭矩作业，当进行较软地层施工或抛土作业时，为提高工作效率，动力头需高速旋转，此时为动力头高速小扭矩作业，由双泵合流提供大流量。

动力头实现高速抛土也可采用双速减速机，当抛土作业时，切换为小减速比工况，动力头转速增加，实现高速甩土。

.旋挖打桩机动力头系统主要参数设计本论文针对中等型号的旋挖打桩机的动力头，该旋挖打桩机动力头原动机为康明斯，功率主泵为力士乐双泵和主泵配合的多路阀采用力士乐的阀动力头马达为力士乐变量马达该打桩机要求的最大扭矩.，最大转速为，系统最大流量。

动力头扭矩计算和压力设定根据变量马达的控制性能，变量马达起调点压力设置为，此时马达排量为最小排量，当压力为时，变量马达排量为最大排量。

动力头输出扭矩式中气马达排量，马达工作压力，马达工作效率，.减速机速比动力箱传动比。

将设计参数值代入式.，可得到动力头的可调输出扭矩为。

马达最大工作压力式中从动力头输出扭矩，.马达工作效率.减速机速比动力箱传动比。

可得到马达的最大工作压力为.。

考虑到阀的控制压差可在范围内，取.。

因此动力头联压力可设置为.马达的最小排量式中系统流量，马达容积效率，马达工作转速，减速机速比动力箱传动比。

可得到马达的最小排量为.。

取整后马达的最小排量可设定，满足设计要求。

动力头转速计算发动机功率为，考虑到散热器，消音器等附件的功率损失，可利用功率大约为，现选主泵，输出功率设定为.主泵的有效输出功率式中为主泵的输出功率，为主泵的效率，.。

可得到泵的有效输出功率为。

主泵最小流量式中主泵的有效输出功率，。

主泵的最大工作压力，。

可得到主泵最小流量为.主泵最小工作压力式中主泵的有效输出功率，主泵的最大流量，。

可得到主泵最小工作压力为动力头的最小打桩进速度式中主泵最小流量，.动力头马达最大排量，减速机速比动力箱传动比。

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