楊喜晶 梁守軍 吳慧 高維良 王順順
(北京南車時代機車車輛機械有限公司,北京102249)
摘要:本文介紹了南車北京時代自主研發(fā)的CHUY3600型履帶式強夯機,主要包括其技術(shù)參數(shù)、機械部件以及液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的介紹,目前該機型已成功實現(xiàn)批量生產(chǎn)和銷售。
關(guān)鍵詞:強夯機;技術(shù)參數(shù);機械部件;液壓系統(tǒng)
1引言
CHUY3600型履帶式強夯機是一款集強夯、起重功能于一身的多功能強夯機。可應(yīng)用于夯實地基的基礎(chǔ)施工,包括處理碎石土、沙土、雜填土、低飽和度粉土、黏性土地基等。強夯工程范圍涉及到工業(yè)與民用建筑,公路鐵路路基建設(shè)、碼頭、機場、電站和人工島等,還可以從事施工現(xiàn)場的吊裝作業(yè)與設(shè)備安裝工作。
CHUY3600型履帶式強夯機安全保護措施齊全、操作方便、工作舒適、運輸方便簡潔、安裝方便,該機具有以下主要特點:
1、結(jié)構(gòu)安全可靠
結(jié)構(gòu)和機構(gòu)設(shè)計的安全余量充分;采用兩級防傾桿裝置,配備工作限位系統(tǒng),大幅度提高作業(yè)循環(huán)次數(shù);底盤伸縮量大,安全可靠,整機經(jīng)久耐用,性能穩(wěn)定。
2、整機性能穩(wěn)固
采用全液壓驅(qū)動,輪距加大,履帶板接地面積增加,接地比壓小,施工可靠性高,大幅度增加強夯工況穩(wěn)定性;臂架采用高強度鋼管焊接,前伸式鵝頭結(jié)構(gòu)更適合于強夯作業(yè)工況。
圖1.1CHUY3600型強夯機施工圖

圖1.2CHUY3600型強夯機總圖
3、動力強勁,夯擊能力大
發(fā)動機馬力十足,馬達采用A6VE160,卷揚起升機構(gòu)最大單繩拉力達到13t,動力強勁;無門架時重錘重量可達18t,夯擊能達3600kNm;有門架時重錘重量可達36t,夯擊能達8000kNm。
4、施工效率高
提升機構(gòu)單繩拉力大,可有效減少提升倍率;具備空鉤快放功能,減少能量消耗并提升工作效率;空鉤起升時最大起升繩速可達117m/min,帶載時最大起升繩速可達90m/min,單次夯擊時間小于1.5min。
2技術(shù)參數(shù)
CHUY3600型履帶式強夯機的技術(shù)參數(shù)如表2.1所示。
CHUY3600履帶式強夯機技術(shù)參數(shù)表 表2.1

3機械部件
CHUY3600型履帶式強夯機主要由下車、回轉(zhuǎn)支承、上車、臂架、夯錘(選配)、脫鉤器(選配)組成。整機采用全液壓傳動,動力由壓力油傳遞,操作簡單省力。
3.1下車總成
CHUY3600型履帶式強夯機下車總成主要由H型梁和履帶架總成組成。履帶架總成由履帶架、四輪一帶和行走機構(gòu)組成。每個履帶架總成都帶有獨立的行走驅(qū)動裝置,并通過驅(qū)動輪的傳動來實現(xiàn)獨立行走。除了定期更換齒輪油以外,履帶架總成可以實現(xiàn)免維護。
圖3.1履帶架

圖3.2履帶
H型梁和履帶架采用插入式連接。兩個履帶架之間用伸縮油缸調(diào)整之間距離,處于運輸狀態(tài)時,兩履帶架距離最小,主機運輸無需拆卸履帶架,保證運輸過程的便利。處于工作狀態(tài)時,履帶架距離在伸縮油缸的拉力下伸展,處于最寬狀態(tài),增加整車工作時的穩(wěn)定性。一般情況下履帶架不用拆卸,特殊情況下,如保養(yǎng)、維修時,履帶架需拆裝時用吊車實現(xiàn)。
圖3.3 H型梁

圖3.4下車總成
3.2上車總成
3.2.1平臺總成
平臺是連接上、下車的關(guān)鍵承載結(jié)構(gòu)件。駕駛室、動力裝置、液壓傳動系統(tǒng)、液壓油箱、燃油箱、起升機構(gòu)、配重、A型架、機罩等分別與其進行連接。平臺可以實現(xiàn)360°回轉(zhuǎn),并設(shè)有鎖定裝置。
圖3.5CHUY3600型履帶式強夯機平臺總成
3.2.2動力系統(tǒng)
采用大功率的WP10.240發(fā)動機,輸出功率175Kw,動力強勁,可以很好的滿足對復(fù)雜環(huán)境的動力需求。
3.2.3變幅裝置
動定滑輪組的定滑輪組固定在A型架上,動定滑輪組和主臂頂節(jié)相連的兩根拉索相聯(lián)接,變幅卷揚通過收放鋼絲繩來改變滑輪組和定滑輪組的距離,從而達到對主臂進行變幅的目的,操作手柄實現(xiàn)了臂架的起升和下降動作。
3.2.4提升機構(gòu)
采用性能可靠、維護方便的內(nèi)脹外抱式卷揚機,具有空鉤下放功能,工作效率高。
圖3.6 內(nèi)脹式卷揚機

圖3.7外抱閘
內(nèi)脹外抱式卷揚機的原理圖如圖3.8所示,CHUY3600型履帶式強夯機所用卷揚機,外抱閘為常開式,內(nèi)脹離合器為常閉式,空鉤下放時,內(nèi)脹離合器打開,卷揚自由落鉤,當(dāng)鉤子接近地面時,關(guān)閉內(nèi)脹離合器電控按鈕,同時腳踩外抱閘剎車踏板,自由落鉤停止。
圖3.8內(nèi)脹外抱式卷揚機原理圖
3.3 回轉(zhuǎn)支承
回轉(zhuǎn)支承是一種內(nèi)齒式單排球式回轉(zhuǎn)支承。外圈與轉(zhuǎn)臺連接,內(nèi)圈和底盤上的支承座圈聯(lián)接,螺栓均為高強度螺栓。
3.4 臂架
主臂有6.5m下節(jié)臂一個,6.5m上節(jié)臂一個,上節(jié)臂采用前伸式鵝頭裝置。3m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)臂1個,6m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)臂1個,6m防后傾節(jié)臂1個。主臂長度28m(注意:不帶門架時必須小于等于25m)。
圖3.9下節(jié)臂

圖3.10上節(jié)臂和鵝頭
4液壓系統(tǒng)
液壓系統(tǒng)主要包括起升回路、變幅回路、回轉(zhuǎn)回路、行走回路、下車油缸回路、回油冷卻回路等,液壓系統(tǒng)原理框圖如圖4.1所示。

圖4.1CHUY3600型履帶式強夯機液壓原理框圖
4.1液壓系統(tǒng)特點
此系統(tǒng)為開式系統(tǒng)。
主泵控制方式為交叉功率正流量控制,液壓先導(dǎo)控制變量,具有功率限制,壓力切斷功能,可以滿足多個執(zhí)行元件動作要求。
獨立的回轉(zhuǎn)系統(tǒng)由一個定量齒輪泵和一個具有緩沖功能的換向閥及定量馬達組成,具有回轉(zhuǎn)緩沖功能,能使回轉(zhuǎn)工作更加平穩(wěn)。
4.2液壓系統(tǒng)工作原理
根據(jù)在工作過程中的作用不同,液壓系統(tǒng)又可以分為控制回路和執(zhí)行回路。這兩個油路有獨立的泵分別為其供油。
在控制回路中,先導(dǎo)泵通過先導(dǎo)閥給手柄和踏板提供控制油,操作人員通過操作手柄和踏板將控制油通入先導(dǎo)閥中,經(jīng)過先導(dǎo)閥內(nèi)部的邏輯控制將控制油通入執(zhí)行回路中相對應(yīng)的液壓閥中,進而對執(zhí)行回路進行控制。
在執(zhí)行回路中,液壓閥得到控制油之后會對液壓油進行壓力、流量和方向控制,通過相應(yīng)的油路使執(zhí)行機構(gòu)進行相應(yīng)的動作。
5電氣系統(tǒng)
原裝美國的摩菲儀表系統(tǒng),采用車載儀表方式,顯示發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫、機油壓力、發(fā)動機小時數(shù)、液壓油溫度、主泵壓力、燃油油位、發(fā)動機故障信息等。
當(dāng)載荷接近或達到最大載荷時,力矩限制器就會報警并輸出相關(guān)信號,限制機器向危險方向發(fā)展,起到了安全保護作用。
6結(jié)論
南車北京時代自主研發(fā)的CHUY3600型履帶式強夯機,結(jié)構(gòu)安全可靠,整機性能穩(wěn)固,擁有強勁的動力和強大的夯擊能力,施工效率高,運輸結(jié)構(gòu)優(yōu)化,具備卓越的操作性能和超高的抗疲勞使用壽命。主要性能參數(shù)達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
該機型樣機于2012年10月下線,2013年1月22日成功實現(xiàn)銷售,出廠投入運用考驗。經(jīng)過一年多的實際應(yīng)用,使用效果良好。目前該機型已實現(xiàn)批量生產(chǎn)和銷售。
參考文獻
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