（图纸+论文）SWDM20旋挖钻机液压系统设计（全套完整）

变幅机构采用山河智能专利技术，变幅幅度大，任意起落，自主装卸方便灵活。

辅助支腿，功能多样。

动力头结构设计合理，润滑可靠，动力强劲。

电控系统自主开发，功能齐全先进可靠，维护方便。

行元件的运动速度。

双泵液压系统中就常常采用合流的方式来提高发动机的功率利用率。

操纵性要求旋挖机对调速操纵控制性能的要求很高，如何按照驾驶员的操纵意图方便地实现调速操纵控制，对各个执行元件的调速操纵是否稳定可靠，成为旋挖机液压系统设计十分重要的方面。

旋挖机在工作过程中作业阻力变化大，各种不同的作业工况要求功率变化大，因此要求对各个执行元件的调速性要好。

旋挖机在作业过程中需要各个执行元件单独动作，但是在更多情况下要求各个执行元件能够相互配合实现复杂的复合动作，因此如何实现多执行元件的复合动作也是旋挖机液压系统操纵性要求的方面。

当多执行元件共同动作时，要求其相互间不干涉，能够合理分配共同动作时各个执行元件的流盘，实现理想的复合动作。

尤其对行走机构来说，左右行走马达的复合动作问题，即直线行驶性也是设计中需要考虑的重要方面。

如果旋挖机在行使过程中由于液压泵的油分流供应，导致侧行走马达速度降低，形成旋挖机意外跑偏，很容易发生事故。

另外，当多执行元件同时动作时，各个操纵阀都在大开度下工作，往往会出现系统总流量需求超过油泵的最大供油流量，这样高压执行元件就会因压力油优先供给低压执行元件而出现动作速度降低，甚至不动的现象。

因此，如何协调多执行元件复合动作时的流量供应问题也是挖掘机液压系统设计中需要考虑的。

节能性要求旋挖机工作时间长，能量消耗大，要求液压系统的效率高，就要降低各个执行元件和管路的能耗，因此在旋挖机液压系统中要充分考虑各种节能措施。

当对各个执行元件进行调速控制时，系统所需流量大于油泵的输出流量，此时必然会导致部分流量损失掉。

系统要求此部分的能量损失尽量小当旋挖机处于空载不工作的状态下，如何降低泵的输出流量，降低空载回油的压力，也是降低能耗的关键。

安全性要求旋挖机的工作条件恶劣，载荷变化和冲击振动大，对于其液压系统要求有良好的过载保护措施，防止油泵过载和因外负载冲击对各个液压作用元件的损伤。

回转机构和行走装置有可靠的制动和限速防止动力头因自重而快速下降和整机超速溜坡。

其它性能要求实现零部件的标准化组件化和通用化，降低旋挖机的制造成本液压旋挖机作业条件恶劣，各功能部件要求有很高的工作可靠性和耐久性由于旋挖机在城市建设施工中应用越来越多，因此要不断提高旋挖机的作业性能，降低振动和噪声，重视其作业中的环保性。

确定液压系统基本方案按照液流循环方式的不同，静液压传动系统可以分为开式循环系统和闭式循环系统两种。

对于开式循环系统，油泵自油箱吸油，供入油马达后，低压油直接返回油箱。

油马达通过换向阀改变运动方向。

开式循环系统的优缺点为系统比较简单系统散热条件好由于油泵直接从油箱吸油，因此油箱需要较大的容积因为油箱较大，空气和油液及管路接触的机会较多，容易渗入管路，造成管路振动当系统采用不可自吸的油泵时，需要个较大的辅助供油泵。

对于闭式循环系统，油泵的进油管直接与油马达的排油管连通，形成个闭合回路。

为了补偿系统中的泄漏损失，还需要专设个辅助供油泵。

实现主卷扬平稳下降。

当主阀合流时可实现主卷扬的快速上升和下降。

回转工作原理回转运动有精度要求，同时为了防止制动时的高压对回路造成损害，因此需要个比例阀精确控制，同时要有个制动阀进行制动。

由两个单向阀组成补油回路。

系统有节能要求，因此选用定压式容积节流调速回路，此回路由限压式变量叶片泵和调速阀组成，如图。

马达运动速度由调速阀中的节流阀开口来控制，变量泵输出流量则和进入马达的流量自相适应当时，泵的供油压力上升，使限压式变量叶片泵的流量自动减小到反之，当时，泵的供油压力下降，该泵又自动使。

因此，此调速回路使泵的供油量基本恒定。

由于泵可按负载压力自动调节流量，有利于节能，减小油液发热。

图动力头液压原理.图主卷扬液压原理.图回转液压系统.变幅机构液压原理变幅机构用液控单向阀双向锁紧的回路。

用两个液控单向阀可实现对液压缸的双向锁紧。

液压泵卸荷，两个液控单向阀均为关闭，活塞被所在不动。

活塞可以在任意位置被锁紧如图。

考虑桅杆的功能要求由于桅杆自身重力的作用，举身过程要比较平稳，而且在任意位置要能被锁定，所以背压阀的压力值要设得比较小工作是也要很好的被锁住前倾是也要平稳和能被锁住，所以背压阀值要设得比较大。

再考虑到平衡和锁紧的功能，可以使用液控平衡阀来同时实现这两个作用，举身过程中，开始时桅杆自重对液压缸的压力比较大，进油路压力很大，所以回油路上的背压值很小，随着举身过程的图变幅机构液压原理.进行桅杆自重对缸的压力减小，回油路上的背压值也随着增加。

前倾过程中，进油路上压力值很小，所以回油路上的背压值特别大，收回过程和此分析相反。

要锁紧时可以可以用换向阀切断进油路，从而靠平衡阀直接锁住。

图中两个执行元件中的最高压力，可以通过单向阀选出，作为负荷传感压力分别引到负荷传感阀和各压力补偿阀的弹簧腔。

为保证桅杆工作时的垂直度，选用种倾角传感器，将检查到的角度偏差信号转换成电信号，控制电液比例方向流量控制阀，从而调节桅杆的垂直度。

.液压系统动力设计设计要求设计要求是进行每项工程设计的依据。

在制定基本方案并进步着手进行液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与设计内容有关的其他方面的情况了解清楚。

动力性要求所谓动力性要求，就是在保证发动机不过载的前提下，尽量充分地利用发动机的功率，提高旋挖机的生产效率。

尤其是当负载变化时，要求液压系统与发动机的良好匹配，尽量提高发动机的输出功率。

例如，当外负载较小时，往往希望增大油泵的输出流量，提高动力头主要包括托架和驱动器，托架用以支承驱动器使之在滑轮上运行，并传递加压油缸的加压力，驱动器主要包括两组液压马达减速机驱动齿轮及齿轮箱套管式驱动轴等。

工作原理为液压泵供油带动液压马达，经减速机和驱动齿轮的两级减速后，以低速大扭矩的形式通过套管式驱动轴传递给钻杆。

动力头级齿轮箱采用压力喷油润滑，二级轮箱采用油浴润滑。

.三角架.钻桅变幅油缸.钻桅.动臂.连杆.动臂变幅油缸图变幅机构结构示意图.减速机选用布雷维尼减速机，有大小两档减速比。

当抛土作业时，减速机用小传动比，实现快速甩土。

套管式驱动轴采用矩形牙嵌与钻杆配合传递扭矩和压力，由轴承支承，采用油浴润滑动力头下部有冲撞体，作用是使用回转钻斗时，打开钻斗底门卸土，该部件控制系统为变量泵变量马达系统，可根据土壤地质条件的不同自动改变其扭矩和钻进速度。

该机抛土卸渣时，工作效率高。

采用源级多点循环强制式润滑冷却系统，杜绝了串油现象，润滑及散热效果更好，保证了重要部件的长期可靠工作。

整个操作通过电液操纵液压先导控制，在驾驶室内即可完成控制操作。

动力头回转速度能根据不同的地层自动适应功能。

动力头最大输出扭矩为.，转速为，最大抛土速度为，有效保证了在粘土情况下的有效作业。

动力头主要技术特点设计制造融入凿岩技术根据动力头工作时间长，输出扭矩大，易产生高温高热的特点，设计制造中采用多点强制润滑，工作可靠性高，对减速机驱动齿轮的齿轮进行强制冷却并通过单独回油管路与大油箱相通，采用大循环冷却方式，有效降低高温的产生，冷却润滑效果优于国内外同类产品。

保证动力头长时间正常工作。

动力头控制采用液压先导控制，使得启动停止非常平缓，减少减速机驱动齿轮的冲击，延长其使用寿命。

套管式驱动轴采用摩阻，机锁通用方式设计制造，在更换摩阻或机锁式钻图型旋挖钻机动力头.杆时无需更换套管式驱动轴，提高工作效率，减轻工作强度，降低使用和维护成本。

套管式驱动轴与钻杆的硬度，采取不同硬度参数，在工作中使得其只磨损套管不磨损钻杆，有效保护金额价值较大的钻杆。

旋挖钻机液压系统.液压系统分析液压系统简介旋挖钻机所有功能均由液压驱动，液压系统包括三个部分。

下车部分主要包括中心回转体及其以下部分，通过操纵先导阀使换向阀实现前进倒退转向及履带伸缩系统压力。

上车部分可实现桅杆变幅桅杆角度调整钻进加压主副卷扬上车回转以及动力头的旋转等功能系统额定压力按执行机构的不同而不同，分别为或。

先导控制系统对上述两个系统的主阀进行先导操纵，使操纵轻便灵活平稳。

系统中有皮囊式蓄能器，确保操纵压力的平稳。

钻机，液压，系统，设计，毕业设计，全套，图纸旋挖钻机液压系统设计学生刘熠指导老师莫亚武湖南农业大学东方科技学院，长沙，摘要旋挖钻机是适应当前综合经济发展需求的灌注桩基础施工机械，旋挖钻机的发展根据复杂的工程实际情况和需求，综合了岩土力学施工学原理机械动力学机电体化技术和人体工程学等工业技术与理论，具有现代特点。

本设计对国内外旋挖钻机的发展情况进行了全面的分析，肯定了旋挖钻机在桩基础等应用领域的前景和发展趋势。

通过对湖南山河智能机械股份有限公司旋挖钻机整体性能要求的详细分析以及液压系统对工作环境和工作条件的要求，从实际出发，对旋挖钻机液压系统进行了设计计算。

此设计在整体上结构布局合理，液压元件的选择和使用具有较好的经济性和实用性，并且性能方面得到了最好的发挥。

关键词液压系统底盘回转台动力头主副卷扬旋挖钻机概述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环保等特点，配合不同钻具，适应我国大部分地区的地质条件，成为适合建筑基础工程中成孔作业最理想的施工机械。

近年来，青藏铁路北京地铁奥运场馆首都机场新航站楼等大型工程的施工中，旋挖钻机高效环保效益高的优势得到公认，国内掀起了“旋挖钻热”。

旋挖钻机是“十五”期间发展最快的桩工机械产品。

“十五期间”发展势头喜人，年销量达到台，同比增幅达.年上半年累计销量达台，下半年依然增势不减。

从销售数据来看，它似乎没有受到金融危机的影响。

旋挖钻机作为近年来刚刚兴起的工程机械产品，其所需要的资金投入技术投入相对较大。

另外根据工程机械行业协会预计，年至年，国内工程机械保持平稳增长，道路建设重点工程出口是拉动市场持续增长的关键因素。

年国内工程机械需求总额为亿元人民币，年达到亿元人民币年至年平均增幅为.。

旋挖钻机也保持了稳定的增长，未来国家铁路投资规模的进步加大，旋挖钻机用于民用建筑的增加及出口的增加，必将带动市场的快速发展。

旋挖钻机采用自制专用液压伸缩专用底盘，主副卷扬安装在回转平台上，其工作装置对回转支撑的倾翻载荷相对较小，同时，配重按照主机稳定性要求设计，从结构设计上保证了整机稳定性非常好，其实施效果是度可进行施工作业。

而采用挖机底盘的旋挖钻机稳定性存在先天性不足。

只能在顺履带方向的定角度范围内施工，绝对不容许在与履带垂直的方向进行施工。

.国内外现状及水平“十五”期间我国将投巨资进行铁路公路电力城市公共设施等的建设，桩基础施工机械必将有个大的发展。

仅铁路建设方面，就有数条高速客运专线如武广郑西石太京津京沪等相继开工，高速客运专线有以上为桥梁，桥桩的直径大多在.以下，深度以内，恰好适合旋挖钻机施工。

除了京沪高铁项目之外，“十五”期间，我国将建设铁路新线，其中客运专线既有线增建二线，既有线电气化改造。

年全国铁路营业里程达到万，续转和新安排建设项目达多个，其中客运专线项目个，建设总投资亿元。

这些项目中旋挖钻机等设备都将成为铁路建设采购的重点。

有关专家预测，未来年旋挖钻机国内市场需求可达台年。

.山河智能旋挖发展状况山河智能多功能旋挖钻机是种新型钻孔灌注桩施工设备，融合了现代液压桩工机械新技术和新工艺，发