近年來,我國旋挖鉆機(jī)取得了較快發(fā)展。但是相較于旋挖鉆機(jī)在國外幾十年的發(fā)展歷史,國內(nèi)旋挖鉆機(jī)在關(guān)鍵部件和核心技術(shù)方面跟國外相比還有一定的差距,我國旋挖鉆機(jī)的發(fā)展還任重道遠(yuǎn)。本文所研究的動力頭作為旋挖鉆機(jī)主機(jī)的重要子項,一直是主機(jī)研究的關(guān)鍵部件。其性能好壞直接影響鉆機(jī)整機(jī)的工作效率。鉆機(jī)的發(fā)展在國外已經(jīng)有數(shù)十年的歷史,動力頭的發(fā)展已具備*的性能、*的技術(shù)和全新的設(shè)計概念。目前國內(nèi)動力頭的開發(fā)能滿足旋挖鉆機(jī)基本的施工作業(yè),但可靠性和功能擴(kuò)展方面還需進(jìn)一步發(fā)展。論文首先介紹旋挖鉆機(jī)的現(xiàn)狀及主要組成部件,重點(diǎn)分析了動力頭系統(tǒng)的設(shè)計計算及工作時的自適應(yīng)功能。根據(jù)不同的地質(zhì)條件對動力頭的扭矩要求不同,提出了采用電控馬達(dá)代替常規(guī)液控變量馬達(dá)的方案。并根據(jù)不同的地質(zhì)特點(diǎn)設(shè)定馬達(dá)不同的工作模式,即對馬達(dá)工作扭矩采用多檔位控制。本文在闡述動力頭系統(tǒng)的功能、原理、結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,分析總結(jié)工程實際中動力頭系統(tǒng)故障原因,通過故障部件性能的對比分析,提出解決故障的方法。動力頭工況多樣,受力復(fù)雜,很難用解析法地計算動力頭的強(qiáng)度、剛度,在設(shè)計動力頭時,只能憑經(jīng)驗對動力頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,為安全起見,便無根據(jù)地提高安全系數(shù),使動力頭箱體等結(jié)構(gòu)件變得笨重。因此論文從有限元分析方法入手,利用三維繪圖軟件Pro/E和有限元分析軟件ANSYS Workbench對動力頭進(jìn)行建模和不同工況的分析計算,以了解其應(yīng)力、位移分布情況,通過分析對比找出結(jié)構(gòu)中的過剩及薄弱之處,為動力頭的優(yōu)化設(shè)計提供理論依據(jù)。據(jù)作者查證,目前還很難檢索到有關(guān)旋挖鉆機(jī)動力頭系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)的相關(guān)文獻(xiàn),國內(nèi)外均無文獻(xiàn)可參考和借用。因此,本課題對動力頭系統(tǒng)的分析和研究,作為旋挖鉆機(jī)開發(fā)項目中的重要的子項,希望會給旋挖鉆機(jī)的產(chǎn)品開發(fā)帶來一定的借鑒作用。

本實用新型涉及一種旋挖鉆機(jī)動力頭，包括滑移架裝置、液壓馬達(dá)、行星減速機(jī)、緩沖裝置、減速傳動箱和壓盤裝置。所述液壓馬達(dá)為兩臺，兩臺液壓馬達(dá)分別連接行星減速機(jī)，兩臺行星減速機(jī)的輸出軸與減速動力箱的兩根輸入軸連接，兩根輸入軸通過齒輪與同一齒圈外嚙合，齒圈與輸出鍵套通過連接套筒固定為一體；所述輸出鍵套的上端連接有緩沖裝置，其下端連接有壓盤裝置。該動力頭采用液壓馬達(dá)為動力源，短時可輸出額定扭矩的幾倍，實現(xiàn)大扭矩輸出，承受強(qiáng)大沖擊，適應(yīng)于較為惡劣的工況；可保證鉆機(jī)遇不同地礦順利鉆進(jìn)，同時具有自我保護(hù)、機(jī)動推桿等功能。