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    旋挖鉆機動力頭系統分析

    點擊次數:3626次  發布時間:2012-12-24
    近年來,我國旋挖鉆機取得了較快發展。但是相較于旋挖鉆機在國外幾十年的發展歷史,國內旋挖鉆機在關鍵部件和核心技術方面跟國外相比還有一定的差距,我國旋挖鉆機的發展還任重道遠。本文所研究的動力頭作為旋挖鉆機主機的重要子項,一直是主機研究的關鍵部件。其性能好壞直接影響鉆機整機的工作效率。鉆機的發展在國外已經有數十年的歷史,動力頭的發展已具備優越的性能、獨特的技術和全新的設計概念。目前國內動力頭的開發能滿足旋挖鉆機基本的施工作業,但可靠性和功能擴展方面還需進一步發展。論文首先介紹旋挖鉆機的現狀及主要組成部件,重點分析了動力頭系統的設計計算及工作時的自適應功能。根據不同的地質條件對動力頭的扭矩要求不同,提出了采用電控馬達代替常規液控變量馬達的方案。并根據不同的地質特點設定馬達不同的工作模式,即對馬達工作扭矩采用多檔位控制。本文在闡述動力頭系統的功能、原理、結構的基礎上,分析總結工程實際中動力頭系統故障原因,通過故障部件性能的對比分析,提出解決故障的方法。動力頭工況多樣,受力復雜,很難用解析法地計算動力頭的強度、剛度,在設計動力頭時,只能憑經驗對動力頭結構進行設計,為安全起見,便無根據地提高安全系數,使動力頭箱體等結構件變得笨重。因此論文從有限元分析方法入手,利用三維繪圖軟件Pro/E和有限元分析軟件ANSYS Workbench對動力頭進行建模和不同工況的分析計算,以了解其應力、位移分布情況,通過分析對比找出結構中的過剩及薄弱之處,為動力頭的優化設計提供理論依據。據作者查證,目前還很難檢索到有關旋挖鉆機動力頭系統設計開發的相關文獻,國內外均無文獻可參考和借用。因此,本課題對動力頭系統的分析和研究,作為旋挖鉆機開發項目中的重要的子項,希望會給旋挖鉆機的產品開發帶來一定的借鑒作用。

    本實用新型涉及一種旋挖鉆機動力頭,包括滑移架裝置、液壓馬達、行星減速機、緩沖裝置、減速傳動箱和壓盤裝置。所述液壓馬達為兩臺,兩臺液壓馬達分別連接行星減速機,兩臺行星減速機的輸出軸與減速動力箱的兩根輸入軸連接,兩根輸入軸通過齒輪與同一齒圈外嚙合,齒圈與輸出鍵套通過連接套筒固定為一體;所述輸出鍵套的上端連接有緩沖裝置,其下端連接有壓盤裝置。該動力頭采用液壓馬達為動力源,短時可輸出額定扭矩的幾倍,實現大扭矩輸出,承受強大沖擊,適應于較為惡劣的工況;可保證鉆機遇不同地礦順利鉆進,同時具有自我保護、機動推桿等功能。

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