SR200C型旋挖钻机的液压系统设计.docx

1、 毕业设计SR200C型旋挖钻机的液压系统设计学校 ： 院系： 专业： 指导教师： 姓名： 学号： 设计完成时间：20xx年6月 摘要 不知不觉大学四年快要结束了，这次的毕业设计是我在这四年大学的一个检验，我做的是旋挖钻机的液压系统，在这次设计之前，经过老师的指导以及各种途径的查找资料，我首先确定了选型，知道了旋挖钻机的用途，并把旋挖钻机的型号定为SR200C，然后查找并研究了旋挖钻机的发展历程以及国内外的发展状况，让我对旋挖钻机有了进一步的了解，接下来开始对SR200C型旋挖钻机的设计，先确定旋挖钻机的整机布置，并确定设计参数，然后进行工况分析，钻进的工况分析，卷扬工况分析以及变幅和行走工况

2、分析，接着设计回路，有泵控回路，动力头回转回路，加压回路，主、副卷扬回路，变幅回路，行走回路，然后是各种液压马达的计算，动力头，主卷扬，副卷扬，还有行走马达。设计液压系统少不了对液压缸的设计，旋挖钻机有3个油缸，分别是，加压油缸，动臂变幅油缸，钻杆变幅油缸，然后我选择确定泵的流量和工作压力，接下来确定主油管的管径，然后确定油箱的容量，然后进行系统的功率损失验算以及温升验算，最近进行旋挖钻机的技术与经济分析得出结论。然后开始绘图，整个设计从开始的选型到最后的绘图，让我对旋挖钻机有了一定的认识与了解，也增强了我的自主学习的能力。7AbstractUnconsciously at the unive

3、rsity of four years coming to an end, this is my graduation design in these four years at the university of a test, I do is rotating drill hydraulic system, before this design, through the guidance of the teacher as well as a variety of ways to find information, I first determine the selection, know

4、 the purpose of the rotating drill, and the rotating drill model as SR200C, then find and study the development course of the rotating drill and development situation at home and abroad, let me have a further knowledge of rotating drill, then start to the design of type SR200C rotating drill, first

5、determine the rotating drill machine layout, and design parameters were determined, and then working condition analysis, analysis of working conditions of drilling winding condition analysis and the analysis of the working condition of amplitude and walking, and then design circuits, pump control ci

6、rcuits, power head rotation loop, pressure loop, Lord, vice winding circuit, transformer circuit, circuit, and then the calculation of various hydraulic motors, power head, the main winding, winding, walking and motor. Design necessary for the design of the hydraulic cylinder, hydraulic system has t

7、hree rotating drill oil cylinder, respectively, pressurized cylinders, movable arm luffing cylinder, transformer oil cylinder rod, and then I choose work to determine the pump flow rate and pressure, then determine the diameter of main tubing, and then determine the capacity of fuel tanks, and then

8、the power loss of system and checking and calculating the temperature rising, the recent rotating drill technical and economic analysis conclusion. Then start drawing, and the whole design from the start of the selection to the final drawing, let me to have a certain understanding of rotating drill

9、and understanding, also enhanced my ability of independent learning.目录1 国内外旋挖钻机发展状况31.1 国外旋挖钻机的发展状况31.2 国内旋挖钻机的发展状况51.3 本文研究内容72 旋挖钻机的结构组成与工作原理82.1 旋挖钻机整机布置82.1.1 行走装置与组成92.1.2 回转平台与组成102.1.3 变幅装置与联接102.1.4 卷扬机构与组成112.1.5 工作装置与组成122.1.6 桅杆122.2 整机参数132.3液压系统设计及要求133 旋挖钻机执行机构的工况分析153.1钻机钻进的工况分析153.1.

10、1被动土压力产生的阻力矩153.1.2滑移面上摩擦力产生的阻力矩173.1.3 沿切削刀面的摩擦力所产生的阻力矩183.1.4 切削刀侧面剪切土体产生的阻力矩193.1.5 切削刀背面切入土体时产生的阻力矩203.1.6 钻斗与孔壁表面相互摩擦所产生的阻力矩213.1.7 钻头和钻杆回转时产生的惯性阻力矩223.1.8 土体在钻斗内回转产生的阻力矩223.2 卷扬机构的工况分析253.2.1 主卷扬工况分析和计算253.3 变幅机构的工况分析273.4 行走装置的工况分析284旋挖钻机的液压系统及工作原理设计314.1 液压系统的简单介绍314.2 旋挖钻机主要液压回路314.2.1 泵控回路

11、314.2.2 动力头回转回路334.2.3 加压回路344.2.4 主、副卷扬回路354.2.5 变幅回路374.2.6 行走回路395 液压系统参数计算与主要液压元件选型415.1 动力头马达的参数与计算415.2 主卷扬马达的参数与计算425.3 副卷扬马达的参数与计算435.4 行走马达的参数与计算455.6液压缸设计计算465.6.1 加压油缸的设计与计算465.6.2 动臂变幅油缸的设计与计算485.6.3 钻杆变幅油缸的设计与计算495.7 液压泵的流量压力计算与选取505.7.1 系统工作压力的确定505.7.2 泵的流量确定505.8 主油管管径的确定与选取515.9 油箱容

12、量的确定525.10 主要液压元件选型526 液压系统的验算546.1 系统的功率损失验算556.2 系统的温升验算557 技术和经济分析578 结论58致谢59参考文献60附录A61附录B69前言众所周知，现在全球的经济发展越来越快，基本建设范围的持续拓宽，以人为本和保护环境的理念以及相关法津法规的实施，加速了桩基础的发展现在几乎取代了基他基础，得到了广泛的应用空间。旋挖钻机的效率高、污染少、功能多，更好的适应了上述综合发展的需求，所以在国内外的现浇混凝土灌注桩施工中得到了更加广泛的应用。旋挖钻机的英文为Rotary Drilling Rig，配置了各种回转斗作业，还要配置短螺旋和长螺旋钻进

13、，安装套管护壁钻进，配合摇管装置和冲抓斗等一系列进行会套管施工；配合伸缩式导杆抓斗进行地下连续墙施工，配合潜孔锤进行硬岩破碎施工；更换作业装置后也可进行旋喷施工和正循环施工；也可以配置液压锤、振动锤、柴油锤等进行其他形式桩基出的施工。旋挖钻机适用于建筑基础工程中成孔，打桩作业，旋挖钻机是一种高端设备，随着我国基础设施建设的加快，桩基础桩基础尤其是大直径，大深度成孔的桩基础工程量巨大，使得旋挖钻机的市场需求日益增大. 自21世纪初，我国开始进行旋挖钻机的研究与开发，旋挖钻机主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用，旋挖钻机的额定功率一般为

14、125450kW，动力输出扭矩为120400kNm，最大成孔直径可达1.54m，最大成孔深度为6090m，可以满足各类大型基础施工的要求。由于其工况复杂，施工对象从泥土到硬岩地质条件多变，运动部件惯性大，系统耦合性强，精准高效作业的控制难度大，且对施工效率，安全，环保的要求越来越高，一直以来没有形成自主的工程设计理论方法，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。下图为旋挖钻机的工作状态图.如图1所示： 图1 旋挖钻机工作状态图 Fig.1 Rotary drilling rig working state diagram旋挖钻机行业由于2003年青藏铁路工程以及北京奥运工程等的带动，市场认知度迅速提高，市场容量急剧扩大。市场需求的高涨吸引了国内大型工程机械企业的进入，三一、徐工、中联重科和山河智能等纷纷涉足，并迅速扩大了市场份额。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，旋挖钻销量连年呈跨越式增长。特别是在2009年，国内旋挖钻机制造企业多达30家，推出将近200个型号产品，市场保有量达到了近4000台，市场竞争空前激烈