用于樁工機(jī)械的多功能回轉(zhuǎn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)

□ 劉 方 □ 郭 慶 □ 赫瀾濤 □ 陸玉杰

柳工常州機(jī)械有限公司 江蘇常州 213168

1 結(jié)構(gòu)

用于樁工機(jī)械的多功能回轉(zhuǎn)平臺(tái)由回轉(zhuǎn)平臺(tái)主體、翻轉(zhuǎn)走道、桅桿支架、扶梯四部分組成,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

▲圖1 多功能回轉(zhuǎn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)

多功能回轉(zhuǎn)平臺(tái)的主要功能是連接樁工機(jī)械的工作裝置及下部行走機(jī)構(gòu),承載液壓、動(dòng)力、電氣、司機(jī)室等系統(tǒng),是組成整機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵部分,起到承上啟下的作用。

多功能回轉(zhuǎn)平臺(tái)主體通過(guò)設(shè)計(jì)不同的鉸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)與多種樁工機(jī)械的連接,如大三角結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)、四連桿結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)、連續(xù)墻抓斗等,用于實(shí)現(xiàn)不同的用途。翻轉(zhuǎn)走道為可調(diào)節(jié)式,數(shù)量、位置可以根據(jù)產(chǎn)品型號(hào)及用戶不同需求進(jìn)行調(diào)整,實(shí)現(xiàn)不同的功能。桅桿支架為可拆卸式結(jié)構(gòu),在安裝大三角結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)時(shí),可以將桅桿支架取下。在安裝四連桿結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)時(shí),可以根據(jù)不同型號(hào)選擇合適的桅桿支架。拆裝式桅桿支架同時(shí)方便運(yùn)輸。扶梯在設(shè)計(jì)時(shí)需滿足便于運(yùn)輸、不影響開(kāi)門、快速拆卸等要求。

2 回轉(zhuǎn)平臺(tái)主體

回轉(zhuǎn)平臺(tái)主體可以實(shí)現(xiàn)與不同樁工機(jī)械工作裝置的連接?；剞D(zhuǎn)平臺(tái)主體根據(jù)大三角結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)、四連桿結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)、連續(xù)墻抓斗的不同連接需求及不同的受力進(jìn)行分析和計(jì)算,以實(shí)現(xiàn)多種功能。筆者以旋挖鉆機(jī)的鉸點(diǎn)受力為例,分別對(duì)大三角結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)、四連桿結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)進(jìn)行加載,如圖2所示。

▲圖2 加載情況

在兩種加載情況下,對(duì)回轉(zhuǎn)平臺(tái)主體進(jìn)行應(yīng)力分析,根據(jù)分析結(jié)果對(duì)多功能回轉(zhuǎn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,直至滿足相關(guān)要求。最終的分析結(jié)果顯示,連接大三角結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)時(shí),多功能回轉(zhuǎn)平臺(tái)的最大變形量為3.994 6 mm,最大應(yīng)力為186.47 MPa,如圖3所示;連接四連桿結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)時(shí),多功能回轉(zhuǎn)平臺(tái)的最大變形量為3.521 6 mm,最大應(yīng)力為104.3 MPa,如圖4所示。由圖3、圖4可知,回轉(zhuǎn)平臺(tái)主體滿足大三角結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)、四連桿結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)兩種樁工機(jī)械工作裝置的配置要求。

▲圖3 連接大三角結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)分析結(jié)果

▲圖4 連接四連桿結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)分析結(jié)果

3 翻轉(zhuǎn)走道

由于運(yùn)輸尺寸限制,傳統(tǒng)的平臺(tái)走道需要在運(yùn)輸前后進(jìn)行拆裝,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,并且存在走道踏板組合后無(wú)法調(diào)平等問(wèn)題。多功能回轉(zhuǎn)平臺(tái)中的翻轉(zhuǎn)走道可以實(shí)現(xiàn)單塊踏板輕松翻轉(zhuǎn)、踏板高度調(diào)節(jié)對(duì)平、多種規(guī)格自由組合等功能,結(jié)構(gòu)如圖5所示。

4 桅桿支架

桅桿支架設(shè)計(jì)為可拆卸式結(jié)構(gòu)。在安裝大三角結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)時(shí),可以將桅桿支架取下。在安裝四連桿結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)時(shí),可以根據(jù)不同型號(hào)選擇合適的桅桿支架。桅桿支架應(yīng)用于四連桿結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī),為桅桿提供支撐和限位。與回轉(zhuǎn)平臺(tái)主體設(shè)計(jì)思路類似,先計(jì)算桅桿的質(zhì)量、偏擺,以及桅桿支架的受力要求,再進(jìn)行應(yīng)力分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,最終滿足許用應(yīng)力要求。

▲圖5 翻轉(zhuǎn)走道結(jié)構(gòu)

5 扶梯

為了便于運(yùn)輸及方便維護(hù),多功能回轉(zhuǎn)平臺(tái)選擇便于拆卸的快插式扶梯或無(wú)需拆裝的旋轉(zhuǎn)式扶梯。筆者介紹一款無(wú)需拆裝的旋轉(zhuǎn)式扶梯。旋轉(zhuǎn)式扶梯通過(guò)與兩個(gè)插銷式支座、一個(gè)限位支座、兩個(gè)用于旋轉(zhuǎn)支撐的支座進(jìn)行連接,可以實(shí)現(xiàn)在無(wú)需拆卸的情況下輕松旋轉(zhuǎn)的功能。

旋轉(zhuǎn)式扶梯旋轉(zhuǎn)至90°時(shí),被扶梯遮擋的側(cè)門可以打開(kāi),以便于用戶對(duì)側(cè)門內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)、散熱器、泵、閥等進(jìn)行檢修和維護(hù)。旋轉(zhuǎn)式扶梯不同打開(kāi)位置如圖6所示。

▲圖6 旋轉(zhuǎn)式扶梯不同打開(kāi)位置

6 結(jié)束語(yǔ)

用于樁工機(jī)械的多功能回轉(zhuǎn)平臺(tái)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)旋挖鉆機(jī)及不同型號(hào)連續(xù)墻抓斗的需求,從性能、功能、運(yùn)輸便利性、維護(hù)便利性等多方面進(jìn)行設(shè)計(jì),以應(yīng)對(duì)不斷變化且日益復(fù)雜的工況要求,可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用,進(jìn)而充分提高作業(yè)效率,節(jié)約人工成本,為客戶創(chuàng)造更多價(jià)值。