工程机械实习(地大版)

工程机械实习报告一．前言实习的目的和意义机械设计制造及自动化专业的前身是勘探机械专业。改为现在的专业后，教学计划进行了较大的调整。其专业模式为以机为主、以电为副、机电一体、通特结合。机械设计制造及自动化专业是实践性很强的工科专业。根据国家教委对21世纪新型高级人才培养的要求，高等学校，不仅要重视对学生进行理论知识的教育，更要重视学生各方面素质和实际能力的培养。因此，必需加强实践性教学环节。工程机械施工技术教学实习是安排在《工程机械设计》课程之前的实践性教学环节。目的是让学生在学习《工程机械设计》课程之前，对岩土工程机械有一个较全面、深刻的感性认识；初步掌握工程机械的使用环境、应用条件、施工方法、施工工艺、施工队伍的组织和管理等方面的基本知识，弥补在该专业取消了有关岩土工程机械机械施工技术的课程后，学生缺少岩土工程机械施工技术知识的不足；培养学生的实际工作能力；使学生掌握课堂上不易讲授的教学内容；为后续课程的学习、毕业设计和以后的工作打下一定的基础。2.校外参观选择3个不同类型的工程机械施工工地，组织学生到现场参观，请施工单位的技术人员或带队教师讲解。让学生了解不同类型的工程机械及其施工方法和工艺。第一次实习：1.全液压旋挖钻机；2机械动力头钻机；3连续墙抓斗全液压旋挖钻机用于桩基础工程现场灌注桩钻孔施工的桩工机械，其功能多，适用于以下范围。(1)配置不同的钻具如短螺旋钻头、螺旋回转斗、岩心螺旋钻头等，采用相应的钻进工艺，可适用于各种粘性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、碎石土、中等硬度风化岩层的干式(短螺旋)或湿式(回转斗)、岩层(岩心钻)的成孔作业。(2)配置液压打桩锤，可用于建筑基础预制混凝土桩或钢桩施工。(3)配置长螺旋钻头、液压抓斗，可分别进行长螺旋钻孔和地下连续墙施工。这种设备由于具有上述特点，加之其施工安全、文明、质量好、公害低、效率高而广泛应用于道路、桥梁、码头、高层建筑等大型重点工程的基础施工，目前已成为发达国家钻孔灌注桩施工的主要成孔设备。SWDM-20型旋挖钻机主要结构原理(1)底盘。该机底盘采用专用的履带可伸缩式底盘结构，由山河智能公司自主设计制造，四轮一带采用进口件，具有结构可靠，刚性好，承载力大，稳定性好的特点。(2)转台。转台主要包括回转减速机、回转支承、转台主体、钻桅支承等组成。其作用是承载上部重量，并使之作回转运动。该机转台与专用底盘结构相适应，可内置安装主、副卷扬，并确保主、副卷扬足够的安装空间。既确保了整机结构及重心布置合理，工作稳定性好，又使主、副卷扬滚筒采用大直径结构，以减少钢丝绳在滚筒上的缠绕层数，从结构设计上减少钢丝绳的相互挤压摩擦，提高钢丝绳的使用寿命成为可能。(3)钻桅及变幅机构。钻桅采用箱形截面，共有三节，上部鹅头和下部一节钻桅与主钻桅之间采用折叠式结构。变幅机构如图4所示，由动臂4、三角架1、连杆5及变幅油缸2、6组成。该钻桅及变幅机构具有如下结构特点：a.钻桅变幅油缸下铰座与动臂的上铰轴同轴，结构简单，拆装方便，便于维修；b.钻机运输或转场组装时，利用自身的动力和结构，不需要吊车辅助即可在主钻桅小于90°倾角(钻桅处于后倾状态)时实现下钻桅与主钻桅的自装自卸功能，降低了客户的使用成本，并提高了设备装卸时的稳定性。c.通过钻桅、动臂、三角架、各变幅油缸及连杆各铰接点的优化设计，增大了钻桅的驱动力，确保了动力头处于任意钻桅位置都能实现钻桅的平举和变幅。确保该机工作半径大，适应能力强。(4)主、副卷扬。主卷扬采用大直径卷筒结构，60米钻孔深度的钢丝绳在卷筒上为单层缠绕，有效地解决了多层缠绕结构钢丝绳之间的相互挤压磨损，确保了钢丝绳的使用寿命。卷扬减速机为力士乐公司的GFT系列。主卷扬可实现双速控制，且有自由下放功能，以适应钻进的需要。控制方式为液压先导控制，主副卷扬配有压绳器。(5)动力头。动力头主要包括托架和驱动器。如图5所示，由液压泵供油带动液压马达，经减速机和驱动齿轮后，以低速大扭矩的形式通过套管式驱动轴传递给钻杆。对机锁和摩阻两种钻杆均适用。(6)钻杆。一般选用国内质量可靠的配套。可根据用户需要选用机锁和摩阻两种结构形式的钻杆。也可根据用户要求配套选用进口钻杆。(7)钻头。钻头的结构形式很复杂，种类很多。根据施工地质不同，适用的钻头结构也千差万别，因此，旋挖钻头一般应根据工程的地质情况进行选用。该机可配用短螺旋钻头、回转斗钻头，岩心钻头，岩心回转斗等各种规格的钻头。(8)发动机系统。发动机系统为整个机器提供动力。该钻机发动机选用国际知名品牌，原装进口美国CUMMINSC330型，246kW/2100rpm。(9)液压系统。该旋挖钻机所有功能均由液压驱动。液压系统包括三个部分：a.下车部分：主要包括中心回转体及其以下部分，可实现行走及履带伸缩；b.上车部分。可实现桅杆变幅、桅杆角度调整、钻进加压、主、副卷扬、上车回转以及动力头的旋转等功能；c.先导控制系统：对上述两个系统的主阀进行先导操纵，使操纵轻便、灵活、平稳。液压泵、液压马达和液压阀等主要液压元件采用国际知名品牌厂家生产的进口产品，确保产品性能可靠。SWDM-20型旋挖钻机主要性能参数如下表所示。性能参数如下：(1)进口康明斯M11-C330电喷涡轮增压中冷发动机，具有超凡的动力性和燃油的经济性，为整机提供了强大的动力之源。(2)采用国际品牌力士乐液压元件，系统采用液压泵适应发动机的功率极限调节控制，最大限度降低系统能耗，减小系统发热，为系统可靠工作提供了保障。(3)采用为旋挖工法而专门设计的液压油缸内藏履带可伸缩式专用底盘；高性能内置式的主、副卷扬，减轻了回转支承承受的倾翻力矩和回转惯性力，提高了施工的稳定性，保证了整机的可靠性。(4)动力头为双马达、双速减速传动，既能大扭矩钻进，又能快速抛土，工作效率高。采用2源4级多点循环强制式润滑冷却系统，杜绝了串油现象，润滑及散热效果更好，保证了重要部件的长期可靠工作。(5)经过计算机优化设计，简化了由动臂和三角架组成的变幅机构结构，并增大了钻桅的驱动力。无论动力头处于钻桅任何位置都能实现钻桅的平举和变幅。确保该机工作半径大，适应能力强。(6)利用自身的动力和结构，不用吊机，在钻桅处于后倾状态时即可实现自装自卸，便于整机转场和运输，与其他机型钻桅处于前倾状态时才能实现自装卸相比，其装卸过程更加安全稳定。(7)带有垂直度自动调整和深度自动检测及其他作业和故障记录功能。设有钻孔深度、钻桅垂直度监测，自动手动两种垂直度调整方式及钻杆高度限位，副卷扬高度限位，工作幅度限位等多种限位方式。(8)自主开发的旋挖钻机电子控制系统SUNWARDDESARSR，采用二级分布式控制结构，应用先进的智能控制技术、CANBUS技术和虚拟仪表技术，可实现全范围图形自适应导引的立桅手动控制，钻孔过程的动作互锁，以及抛土后钻桅手动或自动准确复位功能，系统集成度和自动化程度高。采用性能可靠的真彩LCD屏显示监控，人机界面友好、操作简便、安全可靠。(9)机棚侧门均可上翻，散热效果好，并可扩大操作者视野，提高安全性，使维护、保养更加方便。(10)驾驶室的人性化设计，每一个环节都在考虑司机的舒适性和安全性。(11)可实现双速控制的加压油缸，加压和提升力足够大且无级可调。(12)钢丝绳使用寿命长，每根钢丝绳平均寿命3000米以上。(13)摩阻式和机锁式钻杆可互换使用，钻孔深度最深达60米，并可配多种钻具，钻孔直径范围大，最大直径2米。国内的旋挖钻机起步较晚，发展也比较慢，从20个世纪80年代开始引进，直到20世纪末，我国的旋挖钻机还主要依赖进口。目前国内现有十几家单位对旋挖钻机进行了开发，主要的生产厂家有湖南山河智能、三一重机、徐州徐工、徐州东明、北京经纬巨力、内蒙古北方重汽、石家庄煤机、哈尔滨四海、郑州宇通、中联重科等。但真正进入市场销售并经受住施工考验的产品也只有包括湖南山河智能在内的少数几家。SWDM-20型旋挖钻机就是湖南山河智能机械股份有限公司最新开发的一种经受了工程考验的新型多功能液压旋挖钻机。综合国内外旋挖钻机的结构形式，其区别主要是由底盘结构的不同而引起的，目前旋挖钻机的底盘结构大致可分为以下两大类：(1)专用底盘结构。这种底盘结构所形成的产品特点是：主、副卷扬安装在回转平台上，整机结构布置更加合理；整机工作稳定性好。(2)选用已有相近的挖掘机或履带吊底盘结构。这种底盘为了适应旋挖钻机的施工要求，其结构必须进行相应的改造，且主、副卷扬机构只能安装在钻桅下部或动臂三角架上，使整机工作重心前移，稳定性较差。从旋挖钻机的发展历程来看，今后旋挖钻机将在结构和控制系统方面体现如下发展趋势。(1)底盘结构采用专用化设计，以加强整机的结构刚性和工作稳定性；(2)功能实现和操作系统及界面设计更趋人性化；(3)控制系统向管理信息化、操作自动化、监控智能化方向发展。钢丝绳悬吊液压抓斗原理:抓斗的悬挂,升降仍用吊车的钢丝绳,但抓斗的闭合通过抓斗上部的1～4个油缸组成的夹紧机构来完成.抓斗的闭合力可达800～1800kN.对采用通用吊车配合液压抓斗使用时,均需在原吊车配重处新增设液压动力站,以驱动抓斗起闭油缸,驱动保证与悬吊钢丝绳同步的高压胶管卷筒.并要对原吊车驾驶室的操作手柄与仪表进行增设,改装.如德国LEFFER公司的HSWG600液压抓斗配用的日本神钢(KOBELCo.)的7005吊车,德国BAUER公司的DHG60液压抓斗配用的日本石川岛CCH500吊车,以及日本真砂工业株式会社的MHL及MEL系列液压抓斗配用的LS系列吊车均属此类.而德国BAUER公司的DHG系列钢丝绳悬吊液压抓斗配用的BS640或BS655吊车,由于该类吊车为基础工程专用的,故不必另配液压动力站或进行驾驶室改装.主要优点:(1)由于抓斗切割岩土是由1～4个油缸供给的冲力,抓斗的闭合力可达800～1800kN,且该类抓斗一般均可在抓斗张开时的中部配置凿齿以增加冲碎岩土的能力,故生产效率高.(2)由于影响施工深度的因素仍较少,最大挖掘深度与钢丝绳悬吊的机械抓斗接近.(3)这类液压抓斗有的上部的吊钩有销子,可使抓斗产生角度变位,以适应平面为锐角式槽沟的施工要求,如德国BAUER公司的DHG系列液压抓斗与BS640或BS665吊车配套时即如此.(4)这类液压抓斗的基础工程专用吊车,有的配置2个卷筒(其拉力一致,并有同步机构相联),由于没有全导杆或半导杆,当用抓斗挖掘时,2个卷筒的钢丝绳供抓斗用.需要冲击较硬的岩土时,可将液压抓斗暂时放置在一边,用一个卷筒吊上冲锤,在软硬地层交替作业时,使用方便.如德国BAUER公司的DHG60型钢丝绳悬吊液压抓斗配用的BS655吊车,就有2个拉力各为160kN的卷筒.当需要冲击作业时,就可按上所述,用1个卷筒带动100kN冲锤作业.(5)这类液压抓斗有的在液压系统出现故障时,可将原抓斗由液压启闭改变为钢丝绳启闭.如德国BAUER公司的DHG60液压抓斗及BS655吊车,在6~8h内可由液压启闭抓斗改为钢丝绳启闭抓斗,这在配件供应比较困难,维修力量薄弱的地区,可作为一种应急手段.主要缺点:(1)为了提高抓斗工作时的稳定性,这类抓斗有的上下,前后,左右装有8块可供调整的导向板,抓斗上还装有控制前后左右倾斜的电子装置(XY-InclinationSensor),根据倾斜程度通过电子装置对导向板予以调整,其代表产品为日本真砂工业株式会社的MHL,MEL系列钢丝绳悬吊的液压抓斗.据厂方介绍,在调整的好的情况下,抓斗的垂直施工精度高,实际使用中调整较费事.这类抓斗,有的为了减少作业时的摆动,增大抓斗的自重,加长抓斗的导向板,以增强作业时保证垂直的稳定性,例如德国BAUER公司的DHG系列抓斗,导向板长达6m,自身重量增加到12.7~13.9t,但抓斗容积仅0.9~1.2m3.为了改善这个情况,有的又将导向板分为上下左右各2块,在保证导向性的前提下减少自重,而这4块导向板均可调整,用以控制垂直度.如意大利CASAGRANDE公司的KL系列液压抓斗就是这样设计的.全导杆式液压抓斗原理:整个施工深度中由可伸缩方钻杆作