TR280型旋挖钻机液压系统设计

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1、目录前言11国内外旋挖钻机发展状况及前景31.1国外旋挖钻机发展状况31.2国内旋挖钻机发展状况52旋挖钻机结构组成与工作原理研究72.1旋挖钻机主要结构整机布置72.1.1行走装置72.1.2回转平台82.1.3变幅装置82.1.4卷扬机构82.1.5工作装置82.1.6桅杆92.2整机参数92.3液压系统设计要求93旋挖钻机执行机构工况分析113.1钻进工况分析113.1.1被动土压力产生的阻力矩113.1.2滑移面上的摩擦力产生的阻力矩123.1.3沿切削刀面的摩擦力产生的阻力矩143.1

2、.4切削刀侧面剪切土体的阻力产生的阻力矩153.1.5切削刀背面切入土体的摩擦力产生的阻力矩163.1.6钻斗与孔壁表面摩擦产生的阻力矩173.1.7钻头钻杆回转的惯性阻力矩183.1.8土体在钻斗内的回转阻力矩183.1.9钻进速度分析203.2卷扬机构工况分析203.2.1主卷扬工况分析与计算203.3变幅机构工况分析223.4回转机回转机构工况分析233.4.1回转阻力矩分析233.4.2回转阻力矩计算233.5行走装置的工况分析254旋挖钻机液压工作原理设计274.1液压系统简介274.

3、2主要液压回路设计274.2.1泵控回路274.2.2动力头回转回路284.2.3加压回路284.2.4主、副卷扬回路294.2.5变幅回路314.2.6上车回转回路314.2.7行走回路325液压系统参数计算与主要液压元件选型345.1动力头马达参数计算345.2主卷扬马达参数计算355.3副卷扬马达参数计算355.4上车回转马达参数计算365.5行走马达参数计算375.6液压缸的设计计算375.6.1加压油缸设计计算385.6.2动臂变幅油缸设计计算395.6.3钻杆变幅油缸设计计算405.

4、7液压泵的流量压力计算415.7.1系统工作压力的确定415.7.2泵的流量确定415.8主油管管径的确定425.9油箱容量的确定435.10主要液压元件选型436液压系统验算446.1系统功率损失验算456.2系统温升验算457技术和经济分析478结论48致谢49参考文献50附录A51附录B61前言随着全球经济的高速发展，基本建设范围的持续拓宽，以人为本和保护环境的理念及至相关法津法规实施的不断强化，使桩基础特别是现浇混凝土灌注桩基础几乎取代了基他基础，得到了广泛的应用空间。旋挖钻机是一种专门

5、的灌注桩成孔作业施工机械，广泛用于市政建设、公路和铁路桥梁、高层建筑等基础施工，配合不同的钻头，适应于适用粘土，粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层等各种地质的成孔作业，可以适应微风化岩层的施工，适用于我国大部分地区的土壤及地质条件。近年来，旋挖钻机作为钻孔灌注桩施工中一种较为先进的施工机械，因其适应桩径范围广、桩位定位准确、成孔质量好、自动化程度高、移动灵活方便等优点，特别是其具有高环保性和工作效率，在城市高层建筑基础及高速公路桥梁桩基施工中，显示出明显的优越性，其工作状

6、态如图1所示。图1旋挖钻机工作状态图Fig.1Rotarydrillingrigworkingstatediagram青藏铁路、北京奥运等大型工程的建设，推动着我国基建对于旋挖钻机的需求进一步扩大，而我国各地高速公路、铁路、机场、城市地铁和高层建筑的建设发展，推动着我国旋挖钻机行业的进一步发展，特别是近年来，随着我国高铁，城市地铁等项目的进入“井喷式”71发展的高速期，我国的基础设施建设正掀起了一个新的高潮，更是进一步推动我国旋挖钻机行业的高速发展。市场需求的高涨吸引了国内大型工程机械企业的争相

7、进入，三一、徐工、中联重科和山河智能等纷纷涉足，并迅速抢占了市场份额。2005年后，国内品牌旋挖钻机已基本替代了国外品牌，2006年以来，旋挖钻销量更是连年呈现跨越式增长。据有关数据统计，国内旋挖钻销量在2009年达到1200台，2010年突破1700台，2011年达到1800台左右。据初步统计，目前国内约50个品牌数百个型号旋挖钻机市场总量约为9000台，其中国产占90%左右，国外二手旋挖钻也有一定比例，约为5%。而作为目前国产旋挖钻机的关键部分——液压系统仍然是制约旋挖钻机发展的瓶颈，液压系

8、统成为制约国产旋挖钻机发展的重要因素之一，本文以国产某型旋挖钻机为基础，借鉴国外先进旋挖钻机液压系统设计理念，结合我国旋挖钻机液压技术发展现状，探索大型旋挖钻机液压系统的设计方法。711国内外旋挖钻机发展状况及前景1.1国外旋挖钻机发展状况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CALWELD首先研制出回转斗，短螺旋钻机。二十世纪五十年代，法国BENOTO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