毕业设计（论文）-旋挖钻机钻进深度实时监测系统设计

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1、徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书1概述1.1旋挖钻机的主要构成部分1.1.1底盘结构底盘组件由加强上车体和可扩展行走部组成。上车体是钻机的机架，为整机的安装基础。上车体的中心装有液压系统的“中心回转接头”，将装于上车的液压系统工作油液传递到履带行走机构和履带伸缩机构。底盘主要包括车架及行走装置。行走装置则主要包括履带张紧装置、履带总成、驱动轮、承重轮、拖链轮及行走减速机等组成部分。早期的旋挖钻机由于是起重机外挂装置，因此采用的是起重机底盘或挖掘机底盘，现在也有一些厂家采用挖掘机底盘进行改装。其他一些厂家的旋挖钻机底盘一般为液压驱动、轨距可调、刚性焊接式车架、履带自行式的结构。目前国内旋挖钻机

2、的底盘结构大小不一样，履带板宽度范围一般在800～1200mm之间，有些采用挖掘机底盘进行改装，有些采用国外厂家生产的专用旋挖钻机底盘。在底盘结构形式上也多种多样，有摆动伸缩式，有直接伸缩式，也有一些小型钻机采用非伸缩式底盘。国内的三一SYR220型旋挖钻机选用德国卡特彼勒330C底盘、内藏式液压可伸缩履带结构，该款履带提供较低的接地比压，提高施工时整机的稳定性和舒适性，且便于施工和运输。39徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书图1.11.底座2.转台总成3.回转支承4.行走机构5.副卷扬总成6.回转钻头7.动力头8.桅杆总成9.钻杆10.提引起11.滑轮杆1.1.2发动机系统旋挖钻机的发动机系

3、统一般包括发动机、散热器、空滤器、消音器、燃油箱等。国外的旋挖钻机一般采用梅赛德斯或卡特彼勒发动机。国内的旋挖钻机发动机有的选用国内的增压中冷式水冷发动机，也有的选用国内二汽东风康明斯发动机以适应不同客户的需求。其水散热器、空滤器等附件选用国内配套件，燃油箱自制。1.1.3变幅机构及钻桅的结构目前国内旋挖钻机的变幅机构一般采用两级变幅油缸，平行四边形连杆机构，上端以及变幅油缸两端具有万向节头便于调整。钻桅下端有液压垂直支腿，上端有两套轮滑机构，上下两端均可折叠，钻桅左右可调角度为±39徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书5，前倾可调整角度为5，后倾可调整角度为15。三一集团SYR220型旋挖钻机

4、的桅杆采用大箱形截面，为动力头和钻杆提供导向作用，具有良好的刚性和稳定性，抗冲击、耐振动、无需拆卸的可折叠式结构能减少整机长度和高度，便于运输。采用流行的平行四边形结构，通过其上大臂油缸的作用，可使桅杆远离机体或靠近机体。通过桅杆角度的调整，可实现对桅杆工作幅度，运输状态桅杆高度，以及桅杆相对地面角度的调节，使其动作机动灵活，提高工作效率。1.1.4动力头的结构动力头是旋挖钻机的关键工作部件，其性能好坏直接影响钻机整机性能的发挥。动力头是钻机工作的动力源，主要作用是驱动钻杆、钻头回转，并能提供钻孔所需的加压力、提升力，能满足高速甩土和低速钻进两种工况。动力头为液压驱动，齿轮减速，钻进和抛土作业

5、可实现双向旋钻，主要结构包括回转机构、动力驱动机构及支撑机构。回转机构主要有齿轮与钻杆互锁的套管，以及由回转支承、密封等组成的两端支撑结构。动力驱动机构采用双变量马达带动减速机及小马达小减速机同时驱动钻进。抛土作业时，大减速机脱离，小马达小减速机工作，实现高速抛土。另外，支撑机构与滑槽、支座上盖与油缸连接件等组成部分，均为焊接结构件，充分考虑其内部润滑，有润滑油高度显示，加油口、放油口等，易于保养、维修。国内三一集团的动力头采用双变量液压马达驱动小齿轮，由小齿轮啮合大齿轮带动键套与钻杆配套，可根据不同地质条件自动无级改变旋转速度和输出扭矩。双速减速机还可实现高速甩土功能。动力头有独立的润滑、冷

6、却和换速液压系统，确保动力头可靠高效地工作。SOILMECR622HD钻机的动力头由三液压马达驱动，其中有一马达同轴驱动齿轮，在反向抛土时，只依靠马达提供动力。国内的钻机一般只是有两液压马达提供动力，在反向抛土作业时，两马达均提供动力输出。意大利SOILMECR622HD钻机的动力头反向旋转由单独机构实现，依靠此机构实现驱动齿轮与回转支承外齿轮的离合。国内的钻机是通过对减速器的更改来实现这一切的；国内的钻机与SOILMECR622HD钻机及CMV钻机的动力头部分就机构上来讲，大体上是相似的，但SOILMEC39徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书R622HD钻机与CMV钻机的动力头更为相似，均为

7、三液压马达驱动，减速器与液压马达之间有一抛土换向机构。由三马达正常驱动以单马达反向抛土驱动。CMV公司的钻机采用平行连杆机构加三角形支承型式，动力头可按土层自动调整扭矩和转速。意马公司采用装有油浴式润滑的动力头。迈特公司系列旋挖钻机的动力头配有套管钻进增扭装置，钻机的摩擦钻杆驱动键的宽度和厚度较大，可锁式钻杆为短键嵌入式可保证快速加锁和解锁。从国际知名大公司的钻机产品我们可以看出带有离合机构的钻机