K125旋挖钻机动臂设计及分析设计
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1 绪论 1
1.1 旋挖钻机发展与应用 1
1.2 旋挖钻机动臂的研究现状 1
1.3 课题来源及研究意义 2
2 KR125旋挖钻机总体设计 3
2.1 主要技术参数 3
2.2 机械结构与工作原理 4
2.2.1 机械结构 4
2.2.2 工作原理 8
3 旋挖钻机动臂力学分析 11
3.1 旋挖钻机变幅机构介绍 11
3.2 旋挖钻机变幅机构分析 12
3.3 工况的选择以及力学建模过程中主卷扬拉力的处理方法 13
3.4 变幅和提钻状态下的受力分析 13
3.4.1 工作装置的整体重心坐标位置估算 13
3.4.2 动臂变幅液压缸自锁，桅杆举升液压缸举升时的受力分析 14
3.4.3 动臂变幅液压缸自锁，动臂变幅时三角架受力分析 18
3.5 旋挖钻机钻挖工作状态下变幅机构的受力分析 22
3.5.1 动臂变幅液压缸锁定，三角架受力分析 22
3.5.2 钻挖状态下，动臂变幅时受力分析 24
3.6 危险工况下动臂的受力分析 26
4 KR125旋挖钻机结构设计 28
4.1 动臂材料的选择 28
4.2 动臂结构方案 29
5 焊接工艺 30
5.1工艺参数设计 30
5.2 工装设计与选用 31
5.3 工艺要求 31
6 结论 32
参考文献 33
致 谢 34
附 录 35
1 绪论
1.1 旋挖钻机发展与应用
由于国家经济的发展和政府大搞基础建设，基础工程市场有了一个前所未有的发展机遇。基础建设中有大量的桩基工程，与一般的基础工程相比，这些桩基工程具有工期持续长、工程量大、工程进度要求严、环保要求高等特点。这些特点使施工技术面临一个很大的挑战，常规的施工技术和设备不能满足要求，必须采用先进的施工技术和设备来满足这些工程的施工要求。桩基施工技术的发展和完善以及灌注桩承载能力增强，又考虑到施工的安全性和环保意识的增强乃至相关法律法规健全，使桩基工程，特别是现浇混凝土灌注桩成为应用最广泛的施工形式。
旋挖钻机是利用钻斗的旋挖、切削、提钻、卸土等反复循环作业成孔的基础施工设备。该钻机可配置短、长螺旋钻具、扩底钻斗、套筒、预制桩桩锤、抓斗等作业装置。旋挖钻机是一种技术含量和机电液集成度较高的桩基础工程装备，设备具有移动灵活、钻进效率高 、成孔质量好、环境污染小等优点，代表着桩工机械的发展方向，旋挖钻在基础施工工程中（如各种市政工程、公路桥梁、高层建筑等）得到了广泛应用，日渐成为各种基础施工中成孔作业最理想的机械设备。在国外，旋挖钻机在混凝土灌装施工中比例占三分之二以上，在日本，旋挖钻机在现场灌注桩施工中的比例高达80%。而在我国，自80年代初从日本引进第一台旋挖钻机，我国投入科研资金和人员少，因此旋挖钻机发展一直缓慢，目前仍处于起步阶段，远未得到普及，然而其巨大的技术优势开始初见端倪，有关施工部门也开始注意其在施工方面的优势。据专家预测，未来几年内，我国旋挖钻机的占有量将大大增长，数量应该是目前的3倍以上。
由于各厂家看到旋挖钻机发展潜力很大，旋挖钻机的生产厂家越来越多市场竞争日趋激烈，在这种情况下，旋挖钻机生产企业要得到生存与发展，就必须投入大量的科研资金和科研人员，调整其产品开发和生产组织模式，解决产品上市时间、生产质量、产品服务、产品成本和环境污染等难题。而传统的设计模式要经过几个步骤，如概念设计、方案论证、产品设计物理样机试制、样机试验、改进定型和批量生产，且从产品设计到改进定型往往是一个周而复始的重复过程，大大增加了新产品的研发周期和成本。因此，对于旋挖钻机的研发与设计，引进新的设计方法也将必然成为一种趋势。
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