旋挖鉆機拉桿銷軸拆卸困難原因分析及對策
時間:2016-12-03 作者 :admin
旋挖鉆機是近年來發(fā)展很快的建筑工程樁基基礎(chǔ)施工機械之一。無論號稱“綠色奧運,人文奧運”的2008北京奧運主會場館建設(shè)工地,還是祖國西部高寒地區(qū)環(huán)保要求特殊的青藏鐵路施工線,均有旋挖鉆機的身影出現(xiàn)。由于該設(shè)備集環(huán)保、節(jié)能、高效及智能控制于一身,德國的寶峨、英國的BSP、意大利的邁特、CMV、NCB、卡薩格蘭蒂等世界知名公司,均有各自特長產(chǎn)品進入了中國目前容量還不算太大鉆機的銷售市場。國內(nèi)實力雄厚的企業(yè)當(dāng)然不甘示弱,紛紛進行該類產(chǎn)品的開發(fā)、制造。隨著京滬高速鐵路建設(shè)序幕的即將拉開,勢必迎來旋挖鉆機銷售的又一高潮。
縱觀大中型旋挖鉆機(長距離轉(zhuǎn)場或運輸時,鉆桿必須從鉆桅上卸下另行放置)的作業(yè)準(zhǔn)備過程,施工之前必須做的工作,就是把分段放置的鉆桅對接成一體,然后依次完成加壓油缸缸桿與動力頭加壓支耳之間銷軸的連結(jié),鉆桿、鉆頭的安裝。而在鉆桅主段(中部與鉆桅變幅油缸鉸接)與下段對接過程中,需要利用鉆桅變幅油缸和鉸接在三角架、鉆桅下段之間的拉桿才能完成。經(jīng)調(diào)查,無論鉆桅的對接還是拆分,都會遇到拉桿下鉸點、鉆桅下段與其連接銷軸的連接或拔除。在實際操作過程中,由于各種原因,很容易造成該銷軸裝、卸的困難,幾乎每次操作非大錘敲擊不可,費工費時,另工人頭疼不己。
經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn),大多數(shù)旋挖鉆機由其三角架、動臂、變幅拉桿、轉(zhuǎn)臺組成一個平行四邊形機構(gòu),在三角架變幅范圍內(nèi),無論其下方變幅油缸的長度如何變化,安裝在三角架上的所有部件,連同三角架始終在做平面運動。長途轉(zhuǎn)場(運輸)期間,確保運載車輛順利通過橋、涵等建筑物,鉆機的鉆桿、鉆頭被卸下另行轉(zhuǎn)運。動力頭、變幅機構(gòu)(包括動臂、變幅拉桿、三角架)、鉆桅的位置見圖1。為了便于敘述,設(shè)三角架與變幅拉桿連結(jié)鉸點為a,與動臂連結(jié)鉸點為b,動臂與轉(zhuǎn)臺連結(jié)鉸點為c,轉(zhuǎn)臺與變幅拉桿連結(jié)鉸點為d,三角架與鉆桅主段連結(jié)鉸點為e,鉆桅主段與鉆桅下段連結(jié)鉸點為f,鉆桅下段與拉桿連結(jié)鉸點為g,拉桿的另一鉸點與a點重合。
在把鉆桅主段與鉆桅下段對接成一體的過程中,首先鉆桅變幅油缸逐步伸長。此時鉆桅主段在繞著通過e點且垂直于縱向平面的軸線轉(zhuǎn)動,f點繞著e點作圓周運動,g點一方面要保持與f點的距離恒定,另一方面還要繞著a點作圓周運動,實際上g點運動的軌跡是一種復(fù)合運動的結(jié)果。隨著鉆桅變幅油缸長度不斷的增長,圖1中a、e、f、g點所組成四邊形各邊之間的夾角在不停的改變,一旦鉆桅主段與鉆桅下段導(dǎo)軌的對應(yīng)平面重合,則可把所述兩段鉆桅連結(jié)成一體,繼而可進行拉桿、鉆桅下段之間連接銷軸的拆除,安裝鉆桿、鉆頭后,即可進入施工作業(yè)程序。當(dāng)鉆桅主段與鉆桅下段連結(jié)成一體時,a、e、g點就構(gòu)成一個穩(wěn)固的三角形(見圖2)。從理論上講,此時鉆桅變幅油缸的長度是恰到好處的,三角形的三個鉸點除部件本身重力外,無任何附加作用力,拆除拉桿與鉆桅下段之間的連接銷軸輕而易舉。但是,在實際使用過程中并非如此。
無論對接的兩段鉆桅之間采用螺栓還是銷軸的連接形式,其孔與螺栓(銷軸)之間都留有一定的間隙,從理論上講,只有在兩段鉆桅連接孔軸線完全重合時,才能安裝連接件(螺栓或銷軸)。工人在實際操作過程中,兩段鉆桅連接孔只要能穿入連接件,鉆桅變幅油缸的長度就停止伸長,當(dāng)旋緊螺栓或固定完畢銷軸時,該油缸于鉆桅主段連接鉸點及e、g、a三鉸點之間,均會產(chǎn)生附加作用力。如果兩段鉆桅之間采用螺栓對接,一旦鉆桅下段與拉桿之間連接銷軸拆除,該螺栓還得再次擰緊。在兩段鉆桅連接孔軸線完全重合后,油缸大腔如果繼續(xù)供油,完成鉆桅對接后,上述四鉸點仍然會遺留有附加作用力。一旦其附加作用力產(chǎn)生后,由于液壓系統(tǒng)對油缸長度的微量控制不夠理想,目前還很難通過液壓操作完全消除附加作用力。再加上鉆機操作手不太熟練,裝、卸銷軸時,使用大錘敲擊是目前該結(jié)構(gòu)必然的結(jié)果。
綜上所述,為了避免對接兩段鉆桅時二次擰緊螺栓,可以采取鉆桅變幅油缸的長度比理想尺寸“稍過剩”,使拉桿承受一定的壓力,當(dāng)該螺栓擰緊到規(guī)定的力矩后,再回縮鉆桅變幅油缸缸桿的方法,解決該難題。為了實現(xiàn)這一目的,必須把鉆桅下段與拉桿之間連接孔,由圓形改成長圓形結(jié)構(gòu)。長圓孔的實際可分布區(qū)域如圖3所示。寬度(設(shè)為B)同現(xiàn)有圓孔的直徑,其長度(設(shè)為L)由鉆桅變幅油缸最小可控行程(由液壓系統(tǒng)控制元件調(diào)節(jié)精度決定),該油缸與鉆桅主段連接鉸點到e點及g點到e點的距離的比值確定。只要該長度L選擇的合理,則可徹底攻克目前拉桿與鉆桅下段之間,連接銷軸存在裝、卸困難的頑癥。
如果采取鉆桅變幅油缸的長度比理想尺寸“稍欠缺”的方法,同樣也可以解決該難題,只是其長圓孔的分布區(qū)域稍有不同,對于螺栓連接結(jié)構(gòu),必須對其進行二次擰緊。