山推旋挖鉆機課件

1、旋挖鉆機產(chǎn)品培訓旋挖鉆機簡介 旋挖鉆機是一種適合建筑基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工機械。它廣泛用于市政建設(shè)、公路鐵路橋梁、高層建筑等地基礎(chǔ)施工工程，特別是在目前國家擴大內(nèi)需的環(huán)境下，其市場空間非常廣闊。 自1999年首臺國產(chǎn)旋挖鉆機下線至今已近10年的時間，旋挖鉆機的生產(chǎn)廠家已發(fā)展到30多家，生產(chǎn)幾十種型號的旋挖鉆機。目前生產(chǎn)旋挖鉆機的主要生產(chǎn)廠家有：三一、徐工、山河智能、宇通等。 國內(nèi)生產(chǎn)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(guān)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(nèi)配套上車工作裝置的旋挖鉆機。產(chǎn)品系列SE

2、R22SER15SER30SER40SER15SHANTUI首字母Excavator首字母Rotary首字母動力頭輸出扭矩150KN.mSER15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(jié)構(gòu)配置二、技術(shù)參數(shù)三、工作原理四、技術(shù)先進性SER22旋挖鉆機整機結(jié)構(gòu)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(lián)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(xiàn)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

3、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(jīng)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(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速可達6-10萬轉(zhuǎn)/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(zhuǎn)速與廢氣葉輪

4、同步，高速旋轉(zhuǎn)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(nèi)操縱箱上。聯(lián)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(jié)構(gòu)，自行設(shè)計左右縱梁:伸縮式結(jié)構(gòu)，自行設(shè)計四輪一帶：選用山推成熟產(chǎn)品，保證質(zhì)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(jié)構(gòu)簡單，密封效果好，通常在一個大修期內(nèi)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

5、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(shè)計，主油路由力士樂具有恒功率調(diào)節(jié)功能的A8VO 泵與液控比例控制閥（M8閥）和梭閥組構(gòu)成，通過先導油壓控制主泵排量實現(xiàn)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(gòu)成LS（帶壓力補償?shù)呢摵蓚鞲校┛刂疲摶芈芳缺Ｕ狭藙幼鞯耐叫杂帜芎芎玫臏p少油耗。 液壓控制系統(tǒng)簡圖M4閥M8閥泵總成回轉(zhuǎn)支腿履帶伸縮起桅發(fā)動機副卷動力頭主卷左右行走變幅加壓發(fā)動機與液壓泵的匹配基于A8VO泵的系統(tǒng)調(diào)節(jié)機理，采用轉(zhuǎn)速感應控制和極限負荷控制相結(jié)合的控制方式，既消除了發(fā)動機的功率儲

6、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(zhuǎn)速傳感器自整定模糊PID控制器比例減壓閥變量泵變量調(diào)節(jié)機構(gòu)變量調(diào)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(diào)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(chǎn)權(quán)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(xiàn)了鉆機施工位置的精確定位，能夠接

7、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(diào)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(zhuǎn)馬達自帶的HDD2轉(zhuǎn)速傳感器，可以測量回轉(zhuǎn)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(guān)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

8、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(diào)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(diào)平；（2）自動調(diào)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(diào)垂模式，控制器自動調(diào)節(jié)桅桿垂直度；（3）桅桿左右設(shè)有機械限位卡死裝置，在桅桿調(diào)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(xiàn)動力頭的升降 動力

9、頭 ：由回轉(zhuǎn)體、兩個減速機組成可實現(xiàn)帶動鉆桿工作 變幅機構(gòu)：由動臂、變幅油缸、三角架組成?？蓪崿F(xiàn)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(zhuǎn)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(shè)置減震彈簧，有效降低動力頭工作時產(chǎn)生的碰撞。動力頭系統(tǒng)的工作特點動力頭由A8VO泵驅(qū)動雙馬達實現(xiàn)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(diào)

10、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(xiàn)。鉆孔循環(huán)過程有發(fā)動機分別驅(qū)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(qū)動作業(yè)工況。主副卷揚 將主副卷揚設(shè)計在鉆機的回轉(zhuǎn)平臺內(nèi)，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(gòu)變幅機構(gòu)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(zhuǎn)平臺前端，上端分別鉸接于三角形連接

11、體的兩個角端。三角形連接體的另一角通過轉(zhuǎn)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(cè)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(jié)構(gòu)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)，14節(jié)桿每節(jié)鋼管長13米。鉆孔深度

12、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)，13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(cè)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(jù)不同地質(zhì)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(zhuǎn)臺、回轉(zhuǎn)支承、駕駛室、座椅、機罩、配重、空調(diào)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

13、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(jié)專用底盤結(jié)構(gòu)，具有超強穩(wěn)定性康明斯發(fā)動機動力強勁，易于實現(xiàn)CAN總線功能平行四邊形變幅機構(gòu)，實現(xiàn)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(shè)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(jié)構(gòu)，降低客戶的使用成本，提高設(shè)備裝卸時的穩(wěn)定性，使設(shè)備轉(zhuǎn)場運輸和組裝更加輕松方便。技術(shù)參數(shù)旋挖鉆機型號 SER22最大成孔直徑 2000 mm最大成孔深度 65 m動力頭最大輸出扭矩 220 KN.m動力頭轉(zhuǎn)速 7-22 rpm最大加壓力 185 K

14、N最大提升力 210 KN 加壓行程 5 m主卷最大提升力（第一層） 240 KN主卷最大提升速度 70 m/min主卷鋼絲繩直徑 28 mm副卷最大提升力（第一層） 80 KN副卷鋼絲繩直徑 20 mm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 250 kW履帶板寬度 800 mm牽引力 459 kN總重量 74 t工作狀態(tài) 10200440021700運輸狀態(tài) 1592032403457整機工作原理1、四個主要工作動作： A、動力頭正反旋轉(zhuǎn) 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(zhuǎn)2、四個輔助動作： E、履帶的伸縮 F、整機行走 H

15、、變幅機構(gòu)工作幅度的調(diào)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(zhuǎn)滿鉆提 鉆履帶行走變幅調(diào)整倒渣主卷揚下放動力頭正轉(zhuǎn)加壓油缸下壓主卷揚提升上車回轉(zhuǎn)主卷揚提升并撞開鉆斗開關(guān)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(zhuǎn)盤-鉆桿-鉆頭-切削刃鉆進成孔 旋挖成孔首先是動力頭轉(zhuǎn)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(nèi)，然后由鉆機卷揚和伸縮鉆

16、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(shè)計深度。旋挖鉆機的基本操作行走和浮動腳踏板序號名 稱功 能1腳踏閥左履帶行走2腳踏閥右履帶行走3腳踏開關(guān)主卷揚浮動下落注意：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(guān)旋挖鉆操作手柄（左扶手箱）序號名 稱操 作功 能 1安全手柄上液壓系統(tǒng)切斷下液壓系統(tǒng)打開2主/副卷手柄A主卷分流D1主卷下放D2主卷提升E1回轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)E2回轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)B+D1副卷下放B+D2副卷提升B+E1支腿收縮B+E2支腿伸開3桅桿手柄H+F1鉆桅提升H+F2鉆桅下降H+G1鉆桅左偏H+G2鉆桅右偏旋挖鉆操作手柄（右扶手箱）序號名 稱

17、操 作功 能 4動力頭手柄I喇叭J動力頭分流L1加壓缸釋放L2加壓缸加壓M1動力頭反轉(zhuǎn)M2動力頭正轉(zhuǎn)K+L1變幅上升K+L2變幅下降 K+M1（+翹板開關(guān)17）左（右）履帶伸開 K+M2（+翹板開關(guān)17）左（右）履帶收回序號名 稱功 能序號名 稱功 能5啟動開關(guān)發(fā)動機啟動開關(guān)7油門旋鈕控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速大小6急停開關(guān)發(fā)動機急停開關(guān)技術(shù)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(xiàn)了流量的按需供應。在此基礎(chǔ)上疊加了電氣功率越權(quán)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?shù)亩嗦窊Q向閥，

18、實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(shù)據(jù)，設(shè)備運行和保養(yǎng)信息，以及故障診斷信息等。目前，國產(chǎn)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

19、內(nèi)競爭激烈;(2).實際需求較大的市場又嚴重缺乏適合的產(chǎn)品。旋挖鉆機的市場調(diào)查SER15為了能夠加快產(chǎn)品的試制進度，降低關(guān)鍵件的采購周期，采用以挖機為底盤進行設(shè)計開發(fā)的方案。SER15的主設(shè)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(zhuǎn)臺的安裝空間。主卷揚最大提升力160kN主卷揚鋼絲繩直徑28mm副卷揚最大提升力50kN副卷揚鋼絲繩直徑16mm主參數(shù)：液壓系統(tǒng)主系統(tǒng)采用日本川崎系統(tǒng)主泵：K3V112DP主閥：KM

20、X15R/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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(diào)、收音機、蜂鳴器。4.照明電路等派恩系統(tǒng)：眾友系統(tǒng)：技術(shù)參數(shù)旋挖鉆機型號 SER15最大成孔直徑 1500 mm最大成孔深度 55 m動力頭最大輸出扭矩 150 KN.m動力頭轉(zhuǎn)速 0-38 rpm最大加壓力 160 KN最大提升力 150 KN 加壓行程 4 m主卷最大提升力（第一層） 160 KN主卷最大提升速度

21、 70 m/min主卷鋼絲繩直徑 28 mm副卷最大提升力（第一層） 50 KN副卷鋼絲繩直徑 20 mm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 133 kW履帶板寬度 800 mm牽引力 245 kN總重量 48.5 t工作狀態(tài) 7570400018440運輸狀態(tài) 1290230003200旋挖鉆機市場需求量預計2006-2010年期間，國內(nèi)旋挖鉆機總需求量在1600臺左右。年份20062007200820092010需求量/臺180235300380455國內(nèi)市場方面，三一、徐工、山河智能、宇通重工、中聯(lián)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

22、-80。國產(chǎn)與進口旋挖鉆機性能對比國產(chǎn)旋挖鉆機與進口機器相比有的性能已經(jīng)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(shè)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(guān)鍵件如鉆桿，特別是機鎖式加壓鉆桿，國產(chǎn)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(chǎn)的各種安全裝置可靠性太低。國外旋挖鉆機優(yōu)點1.產(chǎn)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(shù)水平含量，品牌附加值較高。2.既是施工公司，又是施工設(shè)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(chǎn)品制造精良，可靠性高。國外旋挖鉆