旋挖钻机主工况液压分档设计及仿真研究

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1、分类号：TU67单位代码：10183研究生学号：201341E015密级：公开吉林大学硕士学位论文。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（专业学位）旋挖钻机主工况液压分档设计及仿真研究DesignandSimulationofHydraulicSplittingforMainWorkingConditionsofRotaryDrillingRig作者姓名：李金龙类别：工程硕士领域（方向）：机械工程指导教师：曲兴田教授企业导师：牛慧峰高级工程师培养单位：机械与航空航天工程学院2018年11月————————————————

2、—————————旋挖钻机主工况液压分档设计及仿真研究—————————————————————————DesignandSimulationofHydraulicSplittingforMainWorkingConditionsofRotaryDrillingRig——————————————————————————————————作者姓名：李金龙专业：机械工程研究方向：工程机械指导教师：曲兴田教授企业导师：牛慧峰高级工程师培养单位：机械与航空航天工程学院答辩日期：2018年12月01日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的

3、任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年ｋ月日，摘

4、要旋挖钻机主工况液压分档设计及仿真研究摘要旋挖钻机是机、电、液高度集成的桩基础工程中高端成孔装备，在国家基础建设的桩基础施工中扮演着极其重要的角色。以往我国挖钻机施工的主战场是高铁和高速公路，近几年工民建为主导，再加上城际铁路、地铁、电站、输电等多领域需求促使了我国旋挖钻机飞速发展。从施工地层、桩长、桩径对比，以往主要是在土层中浅桩、小桩，现在有向“硬、长、大”的趋势发展，如桩径超过1800mm，桩深超过70m且要入岩的工程比比皆是。针对目前国内市场上各型号旋挖钻机中，大机型效率低、油耗高；小机型扭矩小，使用使用率低。为填补市场需求，提振公司产品市场，特设计

5、主工况分档液压系统，即满足岩层、深桩时大扭矩力量需求，又能满足土层、浅桩时的高效的速度需求。通过分析旋挖钻机的市场需求，提出了主工况即主卷、动力头、加压卷扬的分档设计思路，基于CAT336D可伸缩式底盘，优配电喷涡轮增压发动机，适应恶劣的施工环境，液压系统关键部件采用卡特彼勒液压系统主控回路，先导控制回路，其核心采用先进的负载反馈技术可使流量按需分配到系统各个工作装置——主泵为负流量恒功率变量自动控制，实现不同工况下负载与发动机输出功率的最佳匹配，并对通过变量马达排量控制，实现了速度和扭矩的分档。本论文主要根据上述思路，分析了旋挖钻机液压系统，并根据市场所需

6、进行分档设计，并根据市场对设备参数需求，对主卷、加压卷扬、动力头液压系统进行元器件——柱塞泵、PSV控制阀、液压马达、管路等选型、演算；但是旋挖钻机液压系统较为复杂，在设计分析时，比较困难，通过试验、调试、技改调整设备，产品周期往往无法满足市场瞬息万变的需求，因此本论文根据设计，将主要改进的主工况分档设计进行AMESim液压仿真，通过液压仿真，发现问题并予以修正，最后在试验阶段进行验证，验证液压系统设计合理性，便于优化设计，缩短设计周期，占领市场先机。关键词:旋挖钻机，液压系统，变量马达，主工况，分档设计，液压仿真IAbstractDesignandSimu

7、lationofHydraulicSplittingforMainWorkingConditionsofRotaryDrillingRigAbstractTherotarydrillingrigisahighendholeformingequipmentinthepilefoundationengineeringwithhighintegrationofmachine,electricityandliquid.Itplaysanextremelyimportantroleinthepilefoundationconstructionofthenational

8、infrastructureconstruction