用于桩工机械的多功能回转平台的设计

□ 刘 方 □ 郭 庆 □ 赫澜涛 □ 陆玉杰

柳工常州机械有限公司 江苏常州 213168

1 结构

用于桩工机械的多功能回转平台由回转平台主体、翻转走道、桅杆支架、扶梯四部分组成,其结构如图1所示。

▲图1 多功能回转平台结构

多功能回转平台的主要功能是连接桩工机械的工作装置及下部行走机构,承载液压、动力、电气、司机室等系统,是组成整机的一个关键部分,起到承上启下的作用。

多功能回转平台主体通过设计不同的铰点,实现与多种桩工机械的连接,如大三角结构旋挖钻机、四连杆结构旋挖钻机、连续墙抓斗等,用于实现不同的用途。翻转走道为可调节式,数量、位置可以根据产品型号及用户不同需求进行调整,实现不同的功能。桅杆支架为可拆卸式结构,在安装大三角结构旋挖钻机时,可以将桅杆支架取下。在安装四连杆结构旋挖钻机时,可以根据不同型号选择合适的桅杆支架。拆装式桅杆支架同时方便运输。扶梯在设计时需满足便于运输、不影响开门、快速拆卸等要求。

2 回转平台主体

回转平台主体可以实现与不同桩工机械工作装置的连接。回转平台主体根据大三角结构旋挖钻机、四连杆结构旋挖钻机、连续墙抓斗的不同连接需求及不同的受力进行分析和计算,以实现多种功能。笔者以旋挖钻机的铰点受力为例,分别对大三角结构旋挖钻机、四连杆结构旋挖钻机进行加载,如图2所示。

▲图2 加载情况

在两种加载情况下,对回转平台主体进行应力分析,根据分析结果对多功能回转平台的结构进行优化,直至满足相关要求。最终的分析结果显示,连接大三角结构旋挖钻机时,多功能回转平台的最大变形量为3.994 6 mm,最大应力为186.47 MPa,如图3所示;连接四连杆结构旋挖钻机时,多功能回转平台的最大变形量为3.521 6 mm,最大应力为104.3 MPa,如图4所示。由图3、图4可知,回转平台主体满足大三角结构旋挖钻机、四连杆结构旋挖钻机两种桩工机械工作装置的配置要求。

▲图3 连接大三角结构旋挖钻机分析结果

▲图4 连接四连杆结构旋挖钻机分析结果

3 翻转走道

由于运输尺寸限制,传统的平台走道需要在运输前后进行拆装,费时费力,并且存在走道踏板组合后无法调平等问题。多功能回转平台中的翻转走道可以实现单块踏板轻松翻转、踏板高度调节对平、多种规格自由组合等功能,结构如图5所示。

4 桅杆支架

桅杆支架设计为可拆卸式结构。在安装大三角结构旋挖钻机时,可以将桅杆支架取下。在安装四连杆结构旋挖钻机时,可以根据不同型号选择合适的桅杆支架。桅杆支架应用于四连杆结构旋挖钻机,为桅杆提供支撑和限位。与回转平台主体设计思路类似,先计算桅杆的质量、偏摆,以及桅杆支架的受力要求,再进行应力分析和结构优化,最终满足许用应力要求。

▲图5 翻转走道结构

5 扶梯

为了便于运输及方便维护,多功能回转平台选择便于拆卸的快插式扶梯或无需拆装的旋转式扶梯。笔者介绍一款无需拆装的旋转式扶梯。旋转式扶梯通过与两个插销式支座、一个限位支座、两个用于旋转支撑的支座进行连接,可以实现在无需拆卸的情况下轻松旋转的功能。

旋转式扶梯旋转至90°时,被扶梯遮挡的侧门可以打开,以便于用户对侧门内的发动机、散热器、泵、阀等进行检修和维护。旋转式扶梯不同打开位置如图6所示。

▲图6 旋转式扶梯不同打开位置

6 结束语

用于桩工机械的多功能回转平台根据不同结构旋挖钻机及不同型号连续墙抓斗的需求,从性能、功能、运输便利性、维护便利性等多方面进行设计,以应对不断变化且日益复杂的工况要求,可以实现一机多用,进而充分提高作业效率,节约人工成本,为客户创造更多价值。