旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭系統(tǒng)改進(jìn)的探討

2019-11-11

龍贊鋒
（廣東中金建筑安裝工程有限公司，廣東韶關(guān)　512000）

　　【摘　要】本文主要針對(duì)旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭系統(tǒng)的改進(jìn)展開了探討，對(duì)旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭的結(jié)構(gòu)作了簡(jiǎn)要介紹，并在分析了旋挖鉆機(jī)頭存在故障的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)的改進(jìn)方案作了詳細(xì)的闡述分析，以期能為有關(guān)方面的需要提供參考借鑒。
　　【關(guān)鍵詞】旋挖鉆機(jī)；動(dòng)力頭；系統(tǒng)改進(jìn)
　　所謂的旋挖鉆機(jī)，是一種適合建筑基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工機(jī)械，并且主要適于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等土層施工，在灌注樁、連續(xù)墻、基礎(chǔ)加固等多種地基基礎(chǔ)施工中得到廣泛應(yīng)用。但是在實(shí)際的工作中，旋挖鉆機(jī)的動(dòng)力頭存在著一定的故障問(wèn)題，需要對(duì)其動(dòng)力頭系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)以解決故障的影響。
　　1　結(jié)構(gòu)介紹
　　當(dāng)今中國(guó)動(dòng)力頭專業(yè)制造廠家有很多，其結(jié)構(gòu)都差不多，主要由五大零件組成：液壓件、滑移架裝置、減震器、驅(qū)動(dòng)器和承撞體，如圖1所示。一般液壓馬達(dá)減速機(jī)有2～3套，分別銜接到行星減速機(jī)上，通過(guò)減速機(jī)的輸出軸和減速動(dòng)力箱內(nèi)小齒輪，和同一齒圈外嚙合，齒圈與鉆桿驅(qū)動(dòng)套經(jīng)過(guò)定位銷和螺栓固定成一體，達(dá)到旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)的功能，驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)多級(jí)密封的封閉箱體，內(nèi)需重負(fù)荷齒輪油進(jìn)行潤(rùn)滑；其上為減震器，實(shí)現(xiàn)施工鉆桿與動(dòng)力頭接觸緩沖作用；下面連接承撞體，實(shí)現(xiàn)挖斗甩土自動(dòng)打開斗底的功能。施工過(guò)程中，動(dòng)力頭是旋挖鉆機(jī)Z主要的動(dòng)力來(lái)源，主要靠驅(qū)動(dòng)套（軸）直接控制著鉆桿上下移動(dòng)及鉆斗的鉆進(jìn)與縮回，并且承擔(dān)著動(dòng)力頭至鉆桿力的傳遞任務(wù)，由驅(qū)動(dòng)套本體和牙板兩部分構(gòu)成，目前市場(chǎng)上主流形式分類如圖2，大類按有無(wú)連接軸也就是有過(guò)渡軸還是直接作用在大齒圈上劃分，小類按加工制造和裝配方式劃分。

　　2　常見故障分析
　　整體式結(jié)構(gòu)又分整體鑄造加工和牙板裝配式兩種。整體鑄造加工式的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在無(wú)法單獨(dú)對(duì)牙板進(jìn)行不同的熱處理，使用維修成本較高，磨損后需要整體更換驅(qū)動(dòng)套總成，制造能耗高，更換不方便，需更換驅(qū)動(dòng)箱體內(nèi)的液壓油，造成很大的浪費(fèi)；而牙板裝配式安裝為緊配合、螺釘固定，其缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在制造精度較高，使用過(guò)程中容易剪切螺釘，故障率較高，總之影響旋挖鉆機(jī)的工作效率，增加使用維護(hù)成本。
　　3　新結(jié)構(gòu)方案介紹
　　考慮到現(xiàn)有動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)套及牙板設(shè)計(jì)使用過(guò)程中存在的上述缺陷，如何能提供一種使其受力狀態(tài)均勻，延長(zhǎng)其使用壽命，降低其使用維護(hù)及維修成本的動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)套，成為目前行業(yè)急需解決的主要問(wèn)題。通過(guò)施工人員長(zhǎng)期的實(shí)地摸索，創(chuàng)造了一種新型浮動(dòng)式牙板驅(qū)動(dòng)套的動(dòng)力頭，如圖3所示，可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的低成本維護(hù)的目的，包括：鍵槽驅(qū)動(dòng)套，牙板、緊固階梯套、緊固螺釘，牙板安裝位置為圓周三均分六條結(jié)構(gòu)，牙板底面為平面接觸，與鉆桿孔接觸為雙邊26°倒角，與鉆桿鍵條圓弧面很好吻合，確保傳動(dòng)穩(wěn)定，受力均勻。

　　鍵槽驅(qū)動(dòng)套采取連接軸和驅(qū)動(dòng)套分體式結(jié)構(gòu)由鍵槽驅(qū)動(dòng)套本體、安裝法蘭、槽端堵板構(gòu)成，本體為鍛件，焊接同材質(zhì)鍛件安裝法蘭面進(jìn)行熱處理，隨后進(jìn)行機(jī)械加工，牙板鍵槽可采用線切割一次成形或刨床加工成形，完全對(duì)稱；上下焊接端部封板，從而預(yù)防上下提鉆對(duì)牙板的沖擊，避免不正常損壞。牙板采取多個(gè)沉頭階梯孔為安裝緊固使用，2個(gè)絲孔為拆卸頂絲孔，底為平面，兩側(cè)為26°倒角，上面為13°～15°斜面，牙板形狀仿形結(jié)構(gòu)，與鉆桿形狀吻合，采取特殊耐磨材料熱處理HRC52～55，制造靈活方便。
　　4　新結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)過(guò)程
　　牙板浮動(dòng)式安裝通過(guò)以下方案進(jìn)行實(shí)現(xiàn)（圖4）：采取緊固螺釘通過(guò)緊固階梯套把牙板安裝到鍵槽驅(qū)動(dòng)套本體上。驅(qū)動(dòng)套鍵槽長(zhǎng)度A1與牙板長(zhǎng)度A2屬倍數(shù)關(guān)系，寬度和牙板寬度基本尺寸均為B，安裝后間隙為0.2～0.4mm；牙板與緊固階梯套孔徑基本尺寸均為C，安裝后間隙為0.6～1mm，高度方向的基本尺寸均為D，安裝后牙板與階梯套間隙為0.2～0.4mm，牙板處于上下浮動(dòng)狀態(tài)。

　　在鉆機(jī)施工過(guò)程中動(dòng)力頭正反轉(zhuǎn)，牙板只靠與驅(qū)動(dòng)套鍵槽結(jié)合面兩側(cè)接觸均勻受力，螺釘只緊固階梯套不受牙板受力的影響，能夠有效地防止緊固螺釘受牙板剪切力，且牙板微量調(diào)整使其受力更加均勻，延長(zhǎng)其使用壽命；若長(zhǎng)時(shí)間使用牙板磨損嚴(yán)重，只需更換牙板方向即可繼續(xù)使用，牙板上設(shè)有頂絲孔，更換方便快捷；考慮到驅(qū)動(dòng)套若出現(xiàn)單邊鍵槽磨損式，設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)套本體為上下對(duì)稱結(jié)構(gòu)，拆卸倒置互換即可繼續(xù)使用，拆卸無(wú)需通過(guò)箱體內(nèi)部傳動(dòng)件，節(jié)約大量的維護(hù)成本。
　　5　結(jié)語(yǔ)
　　綜上所述，旋挖鉆機(jī)由于具有污染少、功能多等優(yōu)點(diǎn)，在灌注樁、連續(xù)墻、基礎(chǔ)加固等多種地基基礎(chǔ)施工中得到廣泛應(yīng)用。但為了保障其在施工過(guò)程中的質(zhì)量，需要對(duì)旋挖鉆機(jī)的機(jī)頭系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。本文就旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭系統(tǒng)的改進(jìn)進(jìn)行了探討，相信對(duì)有關(guān)方面的需要能有一定幫助。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]于飛、焦生杰、葛鵬、夏北、王艷.旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)[J].建筑機(jī)械化.2012（11）.
　　[2]葛鵬.旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭液壓與控制系統(tǒng)研究[J].長(zhǎng)安大學(xué).2013.

來(lái)源：《建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)》2015年1期