山推旋挖鉆機ppt課件.ppt

旋挖鉆機產品培訓 ShantuiConstructionMachineryCo Ltd 旋挖鉆機簡介 旋挖鉆機是一種適合建筑基礎工程中成孔作業(yè)的施工機械 它廣泛用于市政建設 公路鐵路橋梁 高層建筑等地基礎施工工程 特別是在目前國家擴大內需的環(huán)境下 其市場空間非常廣闊 自1999年首臺國產旋挖鉆機下線至今已近10年的時間 旋挖鉆機的生產廠家已發(fā)展到30多家 生產幾十種型號的旋挖鉆機 目前生產旋挖鉆機的主要生產廠家有 三一 徐工 山河智能 宇通等 國內生產的旋挖鉆機主要有兩種形式 1 以徐工為代表的采用專用底盤 并主要以自制加工關鍵零部件為主的旋挖鉆機 2 以三一重工 宇通重工等為代表的采用進口卡特挖機底盤 國內配套上車工作裝置的旋挖鉆機 產品系列 SER22 SER15 SER30 SER40 SER15 SHANTUI首字母 Excavator首字母 Rotary首字母 動力頭輸出扭矩150KN m SER15旋挖鉆機山西洪洞施工照片 SER22旋挖鉆機武漢施工照片 一 整機結構配置二 技術參數三 工作原理四 技術先進性 SER22旋挖鉆機 整機結構配置 1 動力系統(tǒng)2 底盤部分3 液壓系統(tǒng)4 電氣系統(tǒng)5 工作裝置6 上車部分 動力系統(tǒng) 動力系統(tǒng)共有發(fā)動機 安裝及附件 冷卻系統(tǒng) 燃油系統(tǒng) 油門操縱及聯軸器六個部件發(fā)動機采用康明斯QSM11 C335發(fā)動機 歐 動力強勁 符合節(jié)能環(huán)保要求 易于實現CAN總線附件 進排氣系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 水箱 燃油系統(tǒng) 燃油箱及管路 油水分離器等 燃油箱 水箱 工作油箱 發(fā)動機 發(fā)動機識別 發(fā)動機識別 廢氣渦輪增壓器 提高進氣壓力 增加進氣量 優(yōu)化空氣燃油混合比 改善燃燒的效率 提高發(fā)動機功率 保持發(fā)動機在較高海拔高度使用時的效率 渦輪增壓器的工作原理 發(fā)動機排出770 920K的高溫并有一定壓力的排氣 經排氣管進入增壓器廢氣渦輪殼 其形狀為截面由大到小的螺旋渦殼 排氣在渦殼中的壓力和溫度逐漸降低 流速卻迅速增加 當其以一定方向作用在廢氣葉輪上 使廢氣葉輪高速轉動 其轉速隨排氣溫度和壓力增加而增加 在額定工況時廢氣葉輪轉速可達6 10萬轉 分 排氣帶動廢氣葉輪后從廢氣渦輪殼排氣口排除 由于壓氣機葉輪與廢氣葉輪同軸 其轉速與廢氣葉輪同步 高速旋轉的壓氣機葉輪將來自空氣濾清器的空氣吸入壓氣機殼 而壓氣機殼形狀為截面由小到大的渦殼 空氣的流速將降低 而壓力和溫度則升高 向發(fā)動機提供較高的進氣壓力 動力系統(tǒng) 油門操縱采用電控油門 安裝在駕駛室內操縱箱上 聯軸器安裝在發(fā)動機飛輪上 電控油門 底盤 底盤包括履帶總成 臺車及機架 主機架 伸縮式結構 自行設計 左右縱梁 伸縮式結構 自行設計 四輪一帶 選用山推成熟產品 保證質量要求 臺車總成如下圖所示 機架如下圖所示 采用三筋履帶板 強度和剛度大大提高 承載能力增強 浮動油封結構簡單 密封效果好 通常在一個大修期內不需要加油 液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)采用了多用戶開式回路 主 副雙回路先導控制 雙泵雙路系統(tǒng)可使發(fā)動機功率分別用于兩種動作 即能很好的相互配合 又可以各自獨立運行 主油路采用雙路傳遞功率的獨特設計 主油路由力士樂具有恒功率調節(jié)功能的A8VO泵與液控比例控制閥 M8閥 和梭閥組構成 通過先導油壓控制主泵排量實現正流量控制 從而達到高效節(jié)能的目的 副油路為力士樂A10VO泵與M4閥構成LS 帶壓力補償的負荷傳感 控制 該回路既保障了動作的同步性又能很好的減少油耗 液壓控制系統(tǒng)簡圖 發(fā)動機與液壓泵的匹配 基于A8VO泵的系統(tǒng)調節(jié)機理 采用轉速感應控制和極限負荷控制相結合的控制方式 既消除了發(fā)動機的功率儲備充分利用了發(fā)動機的輸出功率 又避免了發(fā)動機過載 發(fā)動機 轉速傳感器 自整定模糊PID控制器 比例減壓閥 變量泵 變量調節(jié)機構 變量調節(jié)液壓缸 比例方向壓力閥 負荷傳感控制系統(tǒng) 利用檢測液壓泵出口壓力和負載壓力之間的壓差和反饋這個壓差來控制泵流量的輸出 使泵的輸出流量適應于負載所需要的能量 輸出壓力適應于負載所需要的壓力 待機時低壓小流量 流量自適應 流過換向閥的流量與閥口開度成正比 壓力自適應 泵出口壓力始終等于負載壓力與LS口調整彈簧的彈力之和 超載時高壓小流量 無溢流損失 電氣系統(tǒng) 采用具有自主知識產權的智能控制系統(tǒng) 應用CAN總線和力士樂控制系統(tǒng) 并配有GPS監(jiān)控器 實現了鉆機施工位置的精確定位 能夠接受發(fā)動機信息 整車工作信息以及故障診斷信息等 具體的功能如下 1 桅桿起立系統(tǒng) 2 桅桿自動 手動調平系統(tǒng) 3 測深系統(tǒng) 4 自動回中系統(tǒng) 5 發(fā)動機管理系統(tǒng) 6 智能顯示系統(tǒng) SER22控制系統(tǒng)采用了RC6 9和RC2 2兩種控制器SER22旋挖鉆機智能化的控制系統(tǒng)方案如下 回中輔助系統(tǒng) 旋挖鉆機甩土后 通過回轉馬達自帶的HDD2轉速傳感器 可以測量回轉馬達的角度 并在顯示器實時顯示 操作者可以通過觀看顯示器 操作液控手柄能使鉆頭回到初始位置 測深系統(tǒng) 鉆孔深度由安裝在主卷滑輪上的兩個接近開關進行測量 并由顯示器進行顯示 且可以同時顯示鉆頭位置深度和單尺深度 桅桿控制系統(tǒng) 1 桅桿起立系統(tǒng) 通過操作電控手柄 控制桅桿的兩個液壓油缸 手柄的方向決定了桅桿運動的方向 手柄的擺角角度決定了桅桿運動的速度 傾角傳感器可以測量桅桿前后左右的角度 并在顯示器上實時顯示 2 桅桿調平系統(tǒng) 1 手動功能 通過顯示器顯示的前后和左右角度值 操作手柄可以將桅桿調平 2 自動調平功能 當桅桿前后角度和左右角度都小于5度時 通過顯示器按鍵選擇進入自動調垂模式 控制器自動調節(jié)桅桿垂直度 3 桅桿左右設有機械限位卡死裝置 在桅桿調平過程中無論觸到哪一邊的限位卡死裝置 桅桿都將不能繼續(xù)向該方向動作 工作裝置 鉆桅 由支腿 升降油缸 鉆桅方箱組成 可實現動力頭的升降 動力頭 由回轉體 兩個減速機組成可實現帶動鉆桿工作 變幅機構 由動臂 變幅油缸 三角架組成 可實現鉆桅的起落 主副卷揚 鉆桿 鉆具 動力頭 1 配置德國力士樂雙馬達 變量馬達 意大利邦飛利雙減速機 輸出扭矩大 保證了動力強勁 2 配置動力頭緩沖閥 有效降低施工過程中頻繁正反轉對動力頭馬達的沖擊 延長動力頭馬達的壽命 3 動力頭上下均設置減震彈簧 有效降低動力頭工作時產生的碰撞 動力頭系統(tǒng)的工作特點 動力頭由A8VO泵驅動雙馬達實現鉆進 由于需要適應負載變變化的需要 其工作動力特點為低速大扭矩 高速小扭矩 泵常規(guī)狀態(tài)采用恒功率輸出 滿足低壓大排量 高壓小排量的需要 同時 采用A6VM大排量的變量馬達以擴大調節(jié)范圍 高速拋土時利用雙泵合流共同供油 合流利用M8閥的合流功能實現 鉆孔循環(huán)過程有發(fā)動機分別驅動單泵 雙泵的工作狀態(tài) 且泵的輸出壓力隨負載變化而變化 對發(fā)動機輸出功率的需求也相應變化 液壓系統(tǒng)有單泵 雙馬達 雙泵 雙馬達驅動作業(yè)工況 主副卷揚 將主副卷揚設計在鉆機的回轉平臺內 既增加了鉆機的穩(wěn)定性 又操作方便自如 主卷揚具有可控的自由下放功能 保證鉆頭的鉆進速度與卷揚鋼絲繩同步 主卷揚用以提升和下放鉆桿 副卷揚用以提升鉆具 吊放護筒 下鋼筋籠 變幅機構 變幅機構由動臂 三角形連接體 支撐桿 變幅缸 桅桿缸部件組成 動臂下端 支撐桿下端 變幅缸下端分別鉸接于回轉平臺前端 上端分別鉸接于三角形連接體的兩個角端 三角形連接體的另一角通過轉盤和桅桿下端鉸接在一起 通過桅桿缸的伸縮 可以改變桅桿在垂直平面里的角度 動臂 變幅油缸 桅桿油缸 三角形連接體 支撐桿 桅桿 桅桿是鉆機的重要工作裝置 是鉆桿 動力頭 加壓缸的安裝支撐部件及其工作進尺的導向部件 桅桿左右兩側焊有導軌 對鉆桿和動力頭的工作進尺起導向作用 桅桿上裝有加壓缸 桅桿支撐著動力頭 通過加壓缸推動動力頭在桅桿導軌上滑行 桅桿頂端裝有滑輪架 用以改變卷揚鋼絲繩的運動方向 箱式結構 鉆桿 摩擦式鉆桿 機鎖式鉆桿 摩擦式鉆桿一般用于較軟地層的鉆孔施工 可鉆進淤泥層 泥土 泥 砂層 卵 漂 石層 摩擦式鉆桿一般制成5節(jié) 1 4節(jié)桿每節(jié)鋼管長13米 鉆孔深度可達60米左右 機鎖式鉆桿不但可用于軟地層 也可用于較硬地層施工 機鎖式鉆桿可鉆進淤泥層 泥土 泥 砂層 卵 漂 石層和強風化巖層 機鎖式鉆桿一般制成4節(jié) 1 3節(jié)桿每節(jié)鋼管長13米 鉆孔深度可達50米左右 挖斗 挖斗實際上是一個盛土的筒式容器 只是在斗的下側焊有切削土壤的刀片和刃口 隨著旋挖鉆進工藝的推廣應用 在遇到沙層 硬巖基層 卵礫石層等各種復雜地層時 不采取特別措施 旋挖鉆機的應用也受到一定限制 因此 在施工中應根據不同地質情況 選用合適的挖斗和施工方法 上車部分 上車部分包括轉臺 回轉支承 駕駛室 座椅 機罩 配重 空調及操縱總成共9部分 駕駛室 座椅及操縱總成 駕駛室的安裝采用了硅油減震的安裝形式 機罩及配重 配重采用HT150 重量為7 6噸左右 總結 專用底盤結構 具有超強穩(wěn)定性 康明斯發(fā)動機動力強勁 易于實現CAN總線功能 平行四邊形變幅機構 實現大范圍工作區(qū)域 大滾筒卷揚平臺布置 整機穩(wěn)定性好 鋼絲繩壽命長 支腿油缸 易于鉆孔時壓護筒 以及履帶展開 設備的運輸 鉆桅采用箱形截面 共三節(jié) 上部鵝頭和下部一節(jié)鉆桅與主鉆桅之間采用折疊結構 降低客戶的使用成本 提高設備裝卸時的穩(wěn)定性 使設備轉場運輸和組裝更加輕松方便 技術參數 旋挖鉆機型號SER22最大成孔直徑2000mm最大成孔深度65m動力頭最大輸出扭矩220KN m動力頭轉速7 22rpm最大加壓力185KN最大提升力210KN加壓行程5m主卷最大提升力 第一層 240KN主卷最大提升速度70m min主卷鋼絲繩直徑28mm副卷最大提升力 第一層 80KN副卷鋼絲繩直徑20mm桅桿左右傾角 5 桅桿前傾角5 發(fā)動機型號QSM11 335發(fā)動機額定功率250kW履帶板寬度800mm牽引力459kN總重量74t工作狀態(tài)10200 4400 21700運輸狀態(tài)15920 3240 3457 整機工作原理 1 四個主要工作動作 A 動力頭正反旋轉B 動力頭提升和加壓C 主卷揚的提升和下放D 上車的正反回轉2 四個輔助動作 E 履帶的伸縮F 整機行走H 變幅機構工作幅度的調整G 副卷揚的提升與下放3 基本工作原理 整機通過動作E F H完成鉆機就位工藝流程 通過動作A B C D的循環(huán)完成鉆進 排渣工序 通過動作 C G工作完成壓入護筒 安裝鋼筋籠 導管工序 鉆機定位 下鉆 鉆進 回轉 滿鉆 提鉆 履帶行走變幅調整 倒渣 主卷揚下放 動力頭正轉加壓油缸下壓 主卷揚提升 上車回轉 主卷揚提升并撞開鉆斗開關 旋挖鉆機工作時的壓力 扭矩傳遞路線為 壓力 加壓油缸 動力頭 鉆桿 鉆頭 切削刃 扭矩 動力頭馬達 動力頭轉盤 鉆桿 鉆頭 切削刃 鉆進成孔 旋挖成孔首先是動力頭轉動底門鑲嵌斗齒的筒式鉆斗切削巖土 并將原狀巖土裝入鉆斗內 然后由鉆機卷揚和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土 這樣循環(huán)往復 不斷地取土卸土 直至鉆至設計深度 旋挖鉆機的基本操作 行走和浮動腳踏板 注意 浮動功能只有在鉆進過程中才允許使用此功能 不允許在快速下放鉆桿時打開序3腳踏開關 旋挖鉆操作手柄 左扶手箱 旋挖鉆操作手柄 右扶手箱 技術先進性 1 旋挖鉆機專用底盤 展開寬度大 穩(wěn)定性好 2 液壓系統(tǒng) 1 主油路采用了先進的正流量控制 實現了流量的按需供應 在此基礎上疊加了電氣功率越權控制 最充分了利用了發(fā)動機的功率 2 輔油路采用了負載敏感控制 核心元件負載敏感泵和帶負載補償的多路換向閥 實現了輸出功率與各工況負荷的最佳匹配 3 發(fā)動機管理系統(tǒng) 采用控制器RC2 2和應用軟件LLCA對發(fā)動機進行管理 可以實現發(fā)動機自動怠速 功率極限控制等功能 通過對發(fā)動機的智能管理 實現了發(fā)動機的最佳匹配 提高效率 降低了燃油消耗 4 GPS智能服務系統(tǒng) 實現了旋挖鉆機的精確定位 接受異常工作及報警 傳遞全程作業(yè)效率 具有以下功能 1 實現了鉆機施工位置的精確定位 2 能夠遠程鎖車 解鎖 3 可傳遞發(fā)動機信息和整車工作數據 設備運行和保養(yǎng)信息 以及故障診斷信息等 目前 國產旋挖鉆機的規(guī)格品種與市場的實際分布脫節(jié)嚴重 由此造成的局面是 1 絕大部分企業(yè)擁擠在較小的市場空間內競爭激烈 2 實際需求較大的市場又嚴重缺乏適合的產品 旋挖鉆機的市場調查 SER15為了能夠加快產品的試制進度 降低關鍵件的采購周期 采用以挖機為底盤進行設計開發(fā)的方案 SER15的主設計方案 底盤主要部件包括 1 康明斯6BTA C發(fā)動機2 發(fā)動機安裝及附件3 冷卻系統(tǒng)4 主泵 主閥及其管路5 先導控制管路6 眾友電氣控制系統(tǒng)7 駕駛室及機罩總成 主副卷揚總成 主卷總成 副卷總成 桅桿下節(jié) 主副卷揚安裝在桅桿下節(jié) 節(jié)省轉臺的安裝空間 主參數 液壓系統(tǒng) 主系統(tǒng)采用日本川崎系統(tǒng)主泵 K3V112DP主閥 KMX15R B451B 液壓系統(tǒng)特點 1 主油路采用先進的負流量控制系統(tǒng) 實現流量的按需供應 2 輕便的先導操作 電氣系統(tǒng) SER15采用兩套電氣系統(tǒng) 主要實現的功能 1 控制桅桿動作2 與GPS通訊3 液壓油溫檢測等 主要實現的功能控制 1 控制發(fā)動機2 發(fā)動機與液壓泵的功率匹配3 空調 收音機 蜂鳴器 4 照明電路等 派恩系統(tǒng) 眾友系統(tǒng) 技術參數 旋挖鉆機型號SER15最大成孔直徑1500mm最大成孔深度55m動力頭最大輸出扭矩150KN m動力頭轉速0 38rpm最大加壓力160KN最大提升力150KN加壓行程4m主卷最大提升力 第一層 160KN主卷最大提升速度70m min主卷鋼絲繩直徑28mm副卷最大提升力 第一層 50KN副卷鋼絲繩直徑20mm桅桿左右傾角 4 桅桿前傾角5 發(fā)動機型號6BTA C發(fā)動機額定功率133kW履帶板寬度800mm牽引力245kN總重量48 5t工作狀態(tài)7570 4000 18440運輸狀態(tài)12902 3000 3200 旋挖鉆機市場需求量 預計2006 2010年期間 國內旋挖鉆機總需求量在1600臺左右 國內市場方面 三一 徐工 山河智能 宇通重工 中聯重科 福田雷沃等幾家主要企業(yè)銷量占到了市場總銷量的70 80 國產與進口旋挖鉆機性能對比 國產旋挖鉆機與進口機器相比有的性能已經接近 但還存在以下不足 1 整機定位的差異 國外旋挖鉆機的定位是履帶式裝架 采用多用途模塊式設計 可配置多種機具 多種工法施工 長螺旋 CFA 鉆具 全套管與沖抓手 液壓抓斗地下連續(xù)墻 反循環(huán)鉆具 高壓旋噴機具 潛孔錘機具 液壓錘和柴油錘 振動錘 還可進行切割樁等施工 2 液壓系統(tǒng)配置由于受進口液壓元件所限 與世界先進水平還有一定差距 3 關鍵件如鉆桿 特別是機鎖式加壓鉆桿 國產鉆桿還不能滿足主機的要求 4 整機外觀及操作室儀表盤的布置應該更進一步 5 國產的各種安全裝置可靠性太低 國外旋挖鉆機優(yōu)點 1 產品規(guī)模大 品種齊全 系列化程度高 能滿足各種施工要求 且技術水平含量 品牌附加值較高 2 既是施工公司 又是施工設備供應商 在用戶中有較好的滿意度和美譽度 3 安全 環(huán)保 操作舒適 4 產品制造精良 可靠性高 國外旋挖鉆機缺點 1 整機價格昂貴 使用成本高 2 維護零配件價格昂貴 供應不及時 3 售后服務 操作手培訓質量差 國內旋挖鉆機優(yōu)點 1 整機銷售價格低 用戶購買一次性投入較低