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ZYJ800型液压静力压桩机液压系统改造设计.pdf
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ZYJ800型液压静力压桩机液压系统改造设计.pdf
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中南大学毕业设计论文(本科)
目 录
摘 要
...............................................................................................................................
I
Abstract
.......................................................................................................................
II
第一章 绪论
...................................................................................................................
1
1.1 课题来源及内容要求
.....................................................................................
1
1.2 液压静力压桩机原理及结构简介
.................................................................
1
1.2.1 液压静力压桩机原理简介
.................................................................
1
1.3 ZYJ800 型液压静力压桩机原有液压系统分析
............................................
3
1.4 本论文设计思想及步骤
.................................................................................
4
1.5 本论文设计目的
.............................................................................................
4
第二章 液压系统总体方案设计
...................................................................................
5
2.1 总体方案拟定
.................................................................................................
5
2.2 方案比较选择
.................................................................................................
5
第三章 液压回路设计
...................................................................................................
7
3.1 夹桩机构液压回路设计
.................................................................................
7
3.1.1 夹桩机构液压回路特性分析
.............................................................
7
3.1.2 夹桩机构液压回路设计
.....................................................................
7
3.1.3 夹桩液压缸桩主参数计算
.................................................................
8
3.2 压桩机构液压回路设计
...............................................................................
12
3.2.1 压桩机构液压回路特性分析
...........................................................
12
3.2.2 增速回路设计选择
...........................................................................
12
3.2.4 压桩机构液压回路设计
...................................................................
17
3.2.5 压桩液压缸主参数计算
...................................................................
18
3.3 升降机构液压回路设计
...............................................................................
19
3.3.1 升降机构液压回路特性分析
...........................................................
19
3.3.2 升降机构液压回路设计
...................................................................
19
3.3.3 升降液压缸主参数设计
................................................................
20
3.4 行走机构液压回路设计
...............................................................................
22
3.4.1 行走机构简介
...................................................................................
22
3.4.2 行走机构液压回路设计
...................................................................
22
3.4.3 行走液压缸主参数设计
...................................................................
23
3.5 液压油源回路设计
.......................................................................................
24
3.5.1 液压油源回路设计
...........................................................................
24
3.5.2 液压泵的选取计算
...........................................................................
25
3.5.3 油箱设计及热平衡验算
...................................................................
28
3.6 其他液压元件选型设计
...............................................................................
32
3.6.1 液压油源回路上阀的选取
...............................................................
32
3.6.2 工作机构液压回路上阀的选取
.......................................................
33
第四章 主压桩液压缸结构设计
.................................................................................
35
4.1 液压缸类型的选择
.......................................................................................
35
4.2 缸筒设计
.......................................................................................................
36
4.2.1 缸筒基本结构的确定
.......................................................................
36
4.3 缸底设计
.......................................................................................................
40
中南大学毕业设计论文(本科)
4.3.1 缸底厚度的计算
...............................................................................
40
4.4 活塞设计
.......................................................................................................
41
4.4.1 活塞结构形式选取
...........................................................................
41
4.4.2 活塞密封形式的选择
.......................................................................
42
4.4.3 活塞材料及宽度参数确定
...............................................................
42
4.4.4 活塞技术要求
...................................................................................
43
4.5 缸头设计
.......................................................................................................
43
4.5.1 缸头形式选取
...................................................................................
43
4.5.2 缸头连接计算
...................................................................................
43
4.5.3 导向套设计计算
...............................................................................
46
4.5.4 缸头活塞杆密封形式选择
...............................................................
47
4.6 活塞杆设计
...................................................................................................
47
4.6.1 活塞杆结构形式的选取
...................................................................
47
4.6.2 活塞杆端连接计算
...........................................................................
48
4.6.3 活塞杆强度及稳定性验算
...............................................................
50
4.6.4 活塞杆技术要求
...............................................................................
51
4.7 缓冲装置设计
...............................................................................................
52
4.8 排气装置设计
...............................................................................................
52
第五章 全文总结
.........................................................................................................
53
致谢
...............................................................................................................................
54
参考文献
.......................................................................................................................
55
附录一 外文翻译文献
.................................................................................................
56
附录二 图纸
.................................................................................................................
76
中南大学毕业设计论文(本科)
I
摘 要
液压静力压桩机是利用高压油产生的强大静压力进行施工的桩工机械 , 液压系
统是其关键部分。本文在对
ZYJ800
型液压静力压桩机原有的传统多路阀液压系统
进行分析后,发现其吨位大,所需流量很大,又因传统多路阀的操纵力随流量的增
大而增加,因此其存在操纵力大,操作不方便的不足之处。为了克服上述不足,本
文采用先导控制方式对其液压系统进行改造。首先,对各种控制方式进行了比较分
析,提出了电液先导控制插装阀的总方案,利用小流量的控制油路来操纵大流量的
工作油路,便于先导控制及自动化,然后,分析了各机构的运动及受力情况,在总
方案前提下完成了各液压回路及其执行元件主参数的设计,同时对液压泵,插装阀
等主要元件进行了选型设计。最后,完成了包括活塞等部件在内的主压桩液压缸的
结构设计。
关键词 :静力压桩机液压系统
,
电液先导控制,液压回路设计,结构设计
中南大学毕业设计论文(本科)
II
Abstract
Hydraulic static pile driver is a kind of pile construction machinery which uses high
pressure oil to generate strong static pressure, hydraulic system is the key part of it. With
analysis of existing traditional multi-valve hydraulic system of the ZYJ800 Hydraulic
Static Pile Driver, because of its high flow requirement and the manipulation force of the
traditional multi-valve becomes larger with the increase of the flow, it adds difficulty to
the operation system. Thus, in this arctic, pilot control has been use to improve the design
of its hydraulic system. First, through comparing and analyzing various control methods,
electro-hydraulic pilot control cartridge valve has been chosen, which uses a small control
circuit to control the large flow of the work circuit. This from is convenient for pilot
control and automation. Then, by analysis of the kinematic and force conditions , the
design of its hydraulic circuit and main parameters of the hydraulic actuators has been
completed, meanwhile, the major components such as hydraulic pump and cartridge
valves have been chosen. Finally, the main structure, such as piston, of the main piling
cylinder has been completed designing.
Keywords: Hydraulic system of hydraulic static pile driver
,
Electro-hydraulic pilot
control
,
Hydraulic circuit design
,
Structural design.
中南大学毕业设计论文(本科)
1
第一章 绪论
1.1 课题来源及内容要求
液压静力压桩机是利用高压油产生的强大静压力 , 平稳安静地将预制桩快速压
入地基的一种新型桩机机械,具有操作简便,工作效率高,无噪声和气体污染,压
桩时对桩周的土体扰动范围和程度小,便于操作时控制,施工质量好等特点,已广
泛用于软土地基施工中。
随着静力压桩技术的不断改进与提高 , 它的吨位由开始的 200t 左右发展到现在
最大的可达
1200t
,由于传统的多路阀的操纵力随着系统流量的增大而增加,一方
面在一定程度上增大了操作难度,另一方面易造成能量的浪费。因此需对压桩机液
压系统进行改造,使其向节能,智能化方向发展。
本设计任务要求应用先导操纵方式 , 设计 ZYJ800 型液压静力压桩机液压系统
,
完成以下工作:
1. 液压系统总体方案设计;
2.
主要液压元件选型设计;
3.
各液压缸及油箱的设计计算。
1.2 液压静力压桩机原理及结构简介
1.2.1 液压静力压桩机原理简介
液压静力压桩是借助自重,通过液压油缸作用于桩身,其施加连续静压力 , 将
其压入地基中的预定深度。
液压静力压桩机包括顶压式和抱压式两种形式,此设计中采用抱压式。
抱压式压桩机的压桩原理是 : 采用液压夹紧装置夹紧预制桩 , 依靠桩机的自重
,
由压桩液压缸驱动压桩台向下压桩,将预制桩压入土基中。
1.2.2 液压静力压桩机结构简介
一
.
压桩机组成部分
其组成部分如图
1-1
:
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