強夯機結(jié)構(gòu)研究及起升機構(gòu)壓繩器的改進

1、    強夯機結(jié)構(gòu)研究及起升機構(gòu)壓繩器的改進    田洪杰 侯文禮摘 要：起升機構(gòu)在強夯上作為使用最頻繁的幾個部件之一，它使用的好壞很大程度上影響施工的效率，越來越受到大家的關(guān)注，但是作為附件的壓繩器卻很少得到關(guān)注。本文針對施工中出現(xiàn)的壓繩器問題提出了一些改進建議，為后續(xù)壓繩器的設(shè)計提供了一定的參考。關(guān)鍵詞：強夯機;起升機構(gòu);壓繩器起升機構(gòu)作為工程機械常用的裝置，在履帶式起重機、強夯機、旋挖鉆機上得到了廣泛的應(yīng)用。作為強夯機的起升機構(gòu)具有提升能力強、操作頻繁等狀況，所以很容易造成故障，因此越來越得到大家的關(guān)注，但是作為起升機構(gòu)的附件壓繩器關(guān)注的

2、程度要小一點。本文介紹了起升機構(gòu)壓繩器的工作原理，并針對施工過程中出現(xiàn)的壓繩器問題進行分析，對壓繩器提出了一些改進建議，希望對后續(xù)壓繩器的設(shè)計能起到一定的指導(dǎo)作用。1 強夯機設(shè)備基本構(gòu)成強夯機主要用于處理土石方填平后的地基，作為一種特種機械設(shè)備，其具有起升、變幅以及回轉(zhuǎn)等機構(gòu)構(gòu)成。隨著技術(shù)成熟以及設(shè)備制造成本的下降，目前該設(shè)備被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)以及民用建設(shè)項目當(dāng)中。履帶式強夯機在外形方面與常規(guī)強夯機不存在明顯的差異，其主要結(jié)構(gòu)包括有臂架系統(tǒng)、人字架、配重組以及其他上車系統(tǒng)，整個系統(tǒng)由履帶行走攜帶并實現(xiàn)起升、變幅以及回轉(zhuǎn)行走等動作。在強夯機的使用過程中，還需要配備行走機構(gòu)來進行使用，通過添加筋板

3、的方式確保其能夠順利的完成泥濘地面上的行走能力。在轉(zhuǎn)臺設(shè)計中通過添加動力系統(tǒng)、人字架以及防后傾裝置等，可以在確?；臼褂霉δ艿那疤嵯逻M行必要的操作，這樣才能夠確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2 強夯機液壓系統(tǒng)分析在整個強夯機的液壓系統(tǒng)設(shè)計過程中，主要涉及到行走機構(gòu)、起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)以及回轉(zhuǎn)機構(gòu)四個機構(gòu)，其構(gòu)成了多泵系統(tǒng)，現(xiàn)分析如下。（1）行走機構(gòu)。行走機構(gòu)的液壓回路主要包括兩套類似的回路，分別用于驅(qū)動左右兩側(cè)的液壓馬達來帶動設(shè)備進行行走。在這個過程中，壓力油從主閥出來，經(jīng)過回轉(zhuǎn)接頭、液控閥、梭閥進入到制動器當(dāng)中，隨后壓力油打開，單向閥進入到馬達內(nèi)部從而實現(xiàn)履帶行走。在這個設(shè)計中，為了確保設(shè)備的安全性與運行

4、的穩(wěn)定性，還在油路中添加了安全閥的設(shè)計，搭配二位三通的調(diào)速裝置，這樣就可以通過對回油節(jié)流口進行調(diào)節(jié)的方式來實現(xiàn)行走機構(gòu)回油流量的控制工作，這樣就能夠確保履帶式抓斗起重機能夠適應(yīng)設(shè)備的行走速度，實現(xiàn)更為精準(zhǔn)的速度控制。（2）起升機構(gòu)。起升機構(gòu)的液壓回路設(shè)計需要配合控制手柄來完成，所以可以借助于手柄液壓油進行起升機構(gòu)的調(diào)整，調(diào)整的內(nèi)容包括上升、下降兩個主要動作。除此之外，在手柄動作按鈕按下后，此時機構(gòu)才可以動作，隨后手柄控制電磁閥的開度，并進行起升高度的調(diào)整。在制動器打開時，馬達也會旋轉(zhuǎn)，隨后驅(qū)動的卷筒也會進行相同轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)，此時鋼絲繩就可以有節(jié)律的上升、下降了。（3）變幅機構(gòu)。變幅機構(gòu)的液壓回路

5、設(shè)計原理較為簡單，其同樣采用了手柄控制的模式，在回路當(dāng)中利用變量馬達來提供動力，采用二位三通閥的壓差效果來實現(xiàn)變量缸活塞桿的移動，這樣一來馬達的斜盤傾角的控制就可以在一個更加穩(wěn)定的條件下實現(xiàn)，此時馬達可以調(diào)整成不同的轉(zhuǎn)速，通過這樣的方式來進行變幅控制，對速度進行精準(zhǔn)把握。（4）回轉(zhuǎn)機構(gòu)?；剞D(zhuǎn)機構(gòu)是強夯機最為重要的一個機構(gòu)，所以在進行液壓回路的設(shè)計時也需要投入更多的時間和精力。該回路同樣采用了手柄控制的方式，借助于換向閥來實現(xiàn)整個設(shè)備的回轉(zhuǎn)控制，回轉(zhuǎn)機構(gòu)在額定的轉(zhuǎn)速條件下運轉(zhuǎn)，通過換向閥來回到中位，隨后馬達油口突然封閉，可以實現(xiàn)回轉(zhuǎn)機構(gòu)的制動，此時液壓馬達必然會面臨較大的回轉(zhuǎn)力矩的影響而出現(xiàn)機構(gòu)

6、的慣性，會向前方繼續(xù)運行一定的角度，這個時候可能會導(dǎo)致回路油壓異常升高，從而來不及排出這部分油。所以，可以采用安裝緩沖閥的方式來解決這個問題，借助于緩沖閥進行油路的補充，從而使得馬達能夠回轉(zhuǎn)一定的角度，有效降低回轉(zhuǎn)機構(gòu)的制動慣性和加速度的變換，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在回轉(zhuǎn)液壓回路的設(shè)計過程中，緩沖補油設(shè)備是一個很關(guān)鍵的設(shè)備，在回轉(zhuǎn)操作時回油路也始終保持在一定的背壓狀態(tài)，這樣就可以有效降低換向帶來的不利沖擊。3 壓繩器原理起升機構(gòu)作為重要的動力輸出源，它性能的好壞在一定程度上決定了整車的作業(yè)效率。壓繩器作為其上一個附件。其主要作用是防止鋼絲繩反彈帶來的安全隱患，而且有利于鋼絲繩的順利入槽，減少鋼絲繩

7、的勒繩及磨損。4 故障現(xiàn)象及原因分析強夯機在施工過程中，起升機構(gòu)操作頻繁，承載力大，需要承受瞬間失重的交變載荷，這樣容易造成鋼絲繩反彈，持續(xù)不斷的反彈容易造成擋繩架損壞。壓繩器在工作過程中由于制造誤差等因素的影響，導(dǎo)致托輥間隙加大，很容易造成勒繩。由于初期設(shè)計時托輥形式為尼龍輥，鋼絲繩在托輥上的瞬時速度快，會加劇尼龍輥的磨損。同時彈簧力的大小也決定了托輥和鋼絲繩之間的力。在施工過程中曾出現(xiàn)過托輥間隙增加及銷軸斷裂的情況。原因過程分析：在施工過程中由于托輥間隙增大，導(dǎo)致鋼絲繩勒進托管進而導(dǎo)致膨脹銷斷裂。鋼絲繩勒進間隙中去后導(dǎo)致軸受力情況改變，變?yōu)楹喼Я航Y(jié)構(gòu)，進而導(dǎo)致銷軸斷裂。在使用過程中還出現(xiàn)過

8、安裝彈簧的板拉彎的問題，主要是板的強度不合適。5 改進措施為避免在施工中出現(xiàn)上述問題，我們隊現(xiàn)有的壓繩器機構(gòu)進行了一下幾點優(yōu)化改進：（1）更改托輥固定方式，將原來的膨脹銷取消改制成軸端兩側(cè)用螺栓固定以此來防止托輥左右竄動。對于軸的竄動，將軸和固定連接板用螺釘連接以此來防止軸竄動。（2）托輥單獨旋轉(zhuǎn)，用雙軸承，鋼絲繩和誰接觸，誰轉(zhuǎn)動，同時再托輥上增加油杯，隨時打油潤滑軸承。（3）銷軸的材質(zhì)加強，防止出現(xiàn)銷軸斷裂的情況（4）托管采用鋼制托輥，減小磨損（5）壓繩器彈簧支架加強，防止彈簧拉彎6. 總結(jié)改進后在施工過程中未出現(xiàn)銷軸斷裂及異常磨損情況，改制效果良好，為以后此類問題提供了一種解決思路。參考文獻1 成大先.機械設(shè)計手冊k.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.2 高廣銀. 強夯機臂架系統(tǒng)動力學(xué)性能研究d.長安大學(xué)，2016.3 周波，尚君輝，朱發(fā)浩，李懷勇，魏光輝.強夯機臂架及整機晃動試驗測試及分析j.工程機械，2016，47（07）：20-25+6.4 遲月.強夯機預(yù)應(yīng)力臂架結(jié)構(gòu)疲勞特性分析d.大連理工大學(xué)，2014.科學(xué)導(dǎo)報·學(xué)術(shù)2020