探讨浅析旋挖钻机的工作性能[筑路施工机械化]
6页1、RM C M 本 刊特稿 S p e c i 1 S t 浅 D i s c u s s i o no nW o r ki n gPe r f o n na n c eof Ro t a r yDr i 1 1 i n gRi gs 张世平 高崇金 北京市三一重机有限公司 北京 1 0 0 2 0 6 0 引言 旋 挖 钻 机是 近几 年 随 着 中 国基 础建 设 的迅 猛发 展 而逐 渐 兴 起 的一 种桩 基 础 施 工设 备 它 广泛 应 用于 道路 桥 梁 市 政 建 设 高层 建 筑 等 桩基 础 的施 工 中 发 挥着 巨大 的作 用 1 在 旋 挖 钻 机 中 工 作 装 置性 能 的高 低 直接 决 定着 旋 挖 钻 机 的 工作 能力 与效 率 1 旋 挖钻机 的工作装置及工作 性能 2 6 旋 挖 钻 机 的工 作 装 置 是旋 挖 钻 机 最 重要 的组成 部 分 它 的配 置决 定 了旋 挖 钻机 的工作 能力 工作 装 置 主 要 包 括 动 力 头 变 幅 装 置 桅 杆 钻 杆 钻 具 加压 装置 起拔 装 置及 液 压 电气 控 制 部 分 在旋 挖
2、钻 机 的各 项 性 能 中 一部 分是 可 明 确 标 示 通 过数 学 公 式计 算 并 验 证 的显在 的物理 性 能 可称 之 为 硬 性 能 或 硬指 标 具 有 简 单 可计 算 可检 测 和 易 控制 的特 点 例如 钻 机 的扭 矩 转 速 加 压 力和 提 升力 等 另 一 部 分 只 有借 助 统计 学 才 能获 得部 分 验 证 这 些 内在 的 综 合性 能 可称 之 为 软 性 能 软 指 标 其 特 点 是 不 明 显 不 可 见 不可 精确 演 算 包括 稳 定 性 可 靠 性 实 用 性 耐 用 性 和 智 能 化 等 方面 硬 性 能 简 单 易 控 制 特 别 是 液压 元 器 件配 置 可 导 致严 重 的产 品 同质 化 现 象 而体 现 综 合性 能 的 软 性 能 虽然 是 以 硬性 能 为 基础 必 须要 经 过 长 期 艰 苦 的深 入研 究才 能 获得 国 内 产 品和 国外 高 端 品牌 之 间 的差 异 多 在 于 此 用 户 关于 硬 性 能 的 正 面 体验 总 结 主 要是 有 劲 干 活 快 对 软 性 能 则可 能总 结
3、说 好 用 稳 和 皮 实 因 此 了 解 掌 握 和 研 究 客 户 需 求 就 成 为 制造 商 必 然 要下 大 决 心 RM CM 本 刊 特 稿 S p e c ia l S to ry 人工 干预 其 变化 曲线如 图l 所 示 即 当发 动 机在 最 大油 门 以最 大 功 率 输 出 时 转 速 随地 层 硬 度 不 同而 自 动调 整 变 化 这 一 方面 适 应 了施工 工 法 需 求 另 一 方面也 保 证 了输 出 功率保持在发动机功率范围内 2 5 0 2 0 0 拿 l 5 0 蚕 墨1 0 0 5 0 O 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 转速 r mil l 图 1 转 速 扭 矩 变化 关 系 动 力头 输 出扭 矩计 算 为 T X A p X 1 式 中 r动力 头 输 出 扭 矩 N m 动 力 头 马 达 扭 矩 常 数 N r n b a r 6 p 进 出 油 口 压 力 差 7 传 动 总 效率 1 2 加压 装置及加压力 加 压 装 置 的作 用 是 给 动 力 头 施 加压 力 并 通过 钻 杆 钻 头 钻 齿 传 到桩 基
4、 地层 实现 切 削 破 碎 或 碾 磨 的 目的 特 别是 对 八 岩钻 机 大 的加 压 力 显得 尤 为 重 要I 常 见 的加 压 方式 有 两 种 油 缸加 压 和 卷 扬 加 压 目前 桩 基 领 域 对加 压 力 有 三个 不 同版 本 的解 读 第 一 种 为 系统 加 压 力 即加 压 油 缸 或加 压 卷扬 所 能 够 提 供 的理 论 最 大值 参 考 上例 加 压油 缸 缸径 为1 6 0 mm 当大 腔进 油 压 力 设 定 为 8 9 5 MPa B 3 其 所 能 提 供 的最 大推 力 即最 大加压 力 为F 1 8 0 k N 因 此 该 压 力 值 为 液 压 系统 本 身 所 输 出 的理 论 能力 可 称 为油 缸 加压 力 加 压油 缸 大腔 进 油压 力 可在 0 3 1 5 iV I P a 的范 围 内 调 整 其 加 压 力 最 大 值 可 达 6 3 3 3 k N 从性 能表 可见 该 型 号钻 机 总 重 量 为6 8 0 k N 不 可 能 全部 提 供 给 加 压 力 而且 该 力 并 非钻 机 施 工 作 业 对地 层 的最
5、 终作 用力 第 二 种 为 钻 机 加 压 力 即 钻 机 整 体 所 能 提 供 的 实 际 最 大 加 压 能 力 计 算 模 型 见 图2 动 力 头 对 钻 杆 的加 压 力 反 作 用 于 动 力 头 即 加 压 反 力 设 其 值 为N 当 足 够 大 钻 机将 以后 支 点 为 支点 向 后倾 翻 此 时 前 支 点B离 地 此 后 继 续 加 大 加 压 力 将 毫 无 意 义 只 会 对 钻 杆 钻 具 产 生 不 利 影 响 计 算 可 得 本 例 钻 机 最 大 加 压 反 力N 2 5 O 5 k N 此 外 业 界 普遍 采 用 的欧 洲 安 全 标 准 EN 7 9 1 Dri l l Ri g s S a f e t y 第5 5 款 稳 定 性 一 章 规 定 动 态 稳 定 角 a不 应 小 于 5 该 角 度 用 于 考 核 钻 机 的 倾 翻 性 能 在 此 角 度 限 制 下 计 算钻 机 加 压 所 能 提 供 的 最 大 加 压 力 为 1 8 3 k N 所 以 前 述 第 一 版 系 统加 压 力F1 不 可 能 大于 加 压 反 力
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