全液壓式強(qiáng)夯機(jī)的應(yīng)用

全液壓式強(qiáng)夯機(jī)的應(yīng)用

1液壓式強(qiáng)激發(fā)劑的應(yīng)用隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，土壤資源的緊張。國家保護(hù)耕地，所以很難獲得大部分平原?，F(xiàn)在，許多項(xiàng)目基本上集中在城市郊區(qū)。它們建在井里，隧道里的土地也建了。有許多填充基質(zhì)。在這種情況下，強(qiáng)一臺建筑面積法具有顯著的加固效果、短期和低成本的優(yōu)點(diǎn)。國內(nèi)強(qiáng)夯施工是從1975年開始引進(jìn),經(jīng)歷了三十多年的發(fā)展,能級也已達(dá)到10000kN.m。早期的強(qiáng)夯機(jī)以機(jī)械式為主,在產(chǎn)品的使用安全性、運(yùn)輸便捷性及施工能力方面存在很大的問題,而且結(jié)構(gòu)件和零部件的損壞十分頻繁,雖然更換方便,但是強(qiáng)夯作業(yè)的機(jī)械作業(yè)可靠性根本無法保證。而液壓式強(qiáng)夯機(jī)相比機(jī)械式強(qiáng)夯機(jī),工作效率預(yù)計(jì)可提高30%左右,并且在產(chǎn)品的使用安全性、運(yùn)輸便捷性及施工能力方面有很大改善,因此,客戶迫切需要正規(guī)的高性能的液壓式強(qiáng)夯機(jī),產(chǎn)品的開發(fā)正是基于上述情況來考慮的。具有地質(zhì)條件適應(yīng)性較好、成本低廉、施工便捷、節(jié)能環(huán)保的全液壓強(qiáng)夯機(jī)應(yīng)運(yùn)而生,并得到越來越多的制造商的青睞。2吊鉤的脫開物方向強(qiáng)夯機(jī)施工主體設(shè)備包括一個(gè)夯錘,一個(gè)具有自由下放功能的主卷揚(yáng),一個(gè)脫鉤器及一個(gè)檢測設(shè)備。強(qiáng)夯機(jī)施工法又稱動(dòng)力固結(jié)法,是反復(fù)將質(zhì)量一般為10t~40t(最大可達(dá)到200t)的夯錘提高到一定高度(一般為10m~40m),使其自由下落,對地基土進(jìn)行強(qiáng)力沖擊,通過巨大沖擊和振動(dòng)能量,提高地基承載力并降低其壓縮性,改善地基的性能。在強(qiáng)夯機(jī)工作過程中,為了提高工作效率,要求吊鉤在脫開重物下落時(shí)也具有較快的下降速度,如圖1所示。強(qiáng)夯機(jī)施工強(qiáng)度高,每天工作都在10h以上,工期緊的工程經(jīng)常24h不間斷作業(yè),因此要求主卷揚(yáng)性能必須安全可靠。3前后組合的卷筒為了提高效率,全液壓強(qiáng)夯機(jī)中主卷揚(yáng)是一種具有自由下放功能的液壓絞車,其結(jié)構(gòu)如圖2所示。它是由液壓馬達(dá)、液壓制動(dòng)器、行星減速器和離合器組成,其中行星減速器和離合器驅(qū)動(dòng)卷筒并內(nèi)藏于卷筒,卷筒作為離合器的殼體,通過兩端軸承支撐在機(jī)架上。全液壓強(qiáng)夯機(jī)的夯錘通過主卷揚(yáng)提高到一定高度,用脫鉤器脫開夯錘使其自由下放,同時(shí)卷筒末端的離合器控制油口進(jìn)油,卷筒在兩端軸承的支撐作用下,吊鉤依靠自身重量的作用而自由下放。4超聲引導(dǎo)下的耦合分離式結(jié)構(gòu)離合器作為傳動(dòng)系的一個(gè)重要組成部分,主要用于傳動(dòng)軸與卷筒間的聯(lián)接,其功用是傳遞和切斷動(dòng)力,避免了離合器脫開時(shí)傳動(dòng)系內(nèi)齒輪間的磨損,限制傳動(dòng)系所能承受的最大扭矩,從而能防止傳動(dòng)系過載。全液壓強(qiáng)夯機(jī)主卷揚(yáng)采用液壓操縱常閉式圓盤多片摩擦式離合器,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下:1)離合器輸出軸采用鼓形齒和兩軸承的共同支撐,有利于軸的對稱平衡,使摩擦片結(jié)合平順;2)利用碟形彈簧的予壓緊力壓緊主從摩擦片,實(shí)現(xiàn)離合器的結(jié)合;3)離合器的分離采用液壓控制油克服碟形彈簧的予壓緊力來實(shí)現(xiàn);4)離合器設(shè)置在末級,可以完全切斷傳動(dòng)系傳輸?shù)膭?dòng)力,避免離合器脫開時(shí)傳動(dòng)系內(nèi)齒輪間的無意義磨損,可以使傳動(dòng)系內(nèi)齒輪的壽命增長;5)離合器安裝于卷筒內(nèi),使整個(gè)卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊,安裝調(diào)試方便。離合器放置在傳動(dòng)系的末端,液壓馬達(dá)輸出的扭矩通過減速器傳遞到離合器的花鍵齒輪,離合器的花鍵齒輪與主動(dòng)摩擦片聯(lián)接,離合器的從動(dòng)摩擦片直接套裝在離合器殼體上,離合器殼體與卷筒通過螺釘連接,主動(dòng)摩擦盤和從動(dòng)摩擦盤在彈簧壓緊力的作用下緊緊結(jié)合在一起產(chǎn)生摩擦力,傳遞的扭矩直接輸送到卷筒上,從而實(shí)現(xiàn)離合器的結(jié)合。離合器分離時(shí),離合器控制油口進(jìn)油推動(dòng)摩擦片的壓盤與彈簧壓緊力相平衡,主動(dòng)摩擦片和從動(dòng)摩擦盤片徹底分離,從而實(shí)現(xiàn)離合器的分離,斷開輸入與輸出軸間的能源。離合器的主從摩擦片是主卷揚(yáng)傳輸動(dòng)力的主要零件之一,也是易損件之一。據(jù)統(tǒng)計(jì):強(qiáng)夯機(jī)在施工過程中,由于地質(zhì)條件復(fù)雜,夯錘落地后地面的吸附力不同,施工單位為了趕工期,平均工作10h,工期緊的甚至于24h不間斷工作,所以主卷揚(yáng)的工作條件異常惡劣,致使驅(qū)動(dòng)離合器的摩擦片磨損嚴(yán)重,給安全生產(chǎn)帶來一定的危險(xiǎn),同時(shí)頻繁更換離合器的摩擦片對施工單位來講既費(fèi)時(shí)又費(fèi)錢。因此,有必要對強(qiáng)夯機(jī)主卷揚(yáng)離合器片進(jìn)行失效分析,進(jìn)而提出防止失效的措施,以延長其使用壽命。5摩擦片磨損形貌全液壓強(qiáng)夯機(jī)主卷揚(yáng)中從摩擦片為銅基燒結(jié)摩擦片,是由銅、鐵等金屬材料為基體,含有硬質(zhì)粒子、石墨粒子等摩擦性能調(diào)節(jié)組分,通過粉末原料混合、冷壓制成型、電流直接加入熱模壓燒結(jié)成型工序制成摩擦片。該類型的摩擦材料摩擦系數(shù)高而且穩(wěn)定,磨損小。由于離合器工作時(shí)是靠主從摩擦片之間的靜摩擦來傳遞動(dòng)力的,摩擦片間的摩擦系數(shù)會隨著溫度的升高而急劇下降,離合器摩擦片間的滑動(dòng)磨擦?xí)鼓Σ帘砻娈a(chǎn)生大量的熱,溫度快速升高100°~350°,此時(shí)摩擦片的磨損加劇,大大降低離合器的使用壽命。對用戶單位因失效而報(bào)廢的摩擦片進(jìn)行了表面損傷情況的觀察和分析。從圖3所示的摩擦片燒損與磨損情況照片來看,說明摩擦片間發(fā)生了嚴(yán)重的打滑,產(chǎn)生了很高的溫升;摩擦片表面也發(fā)生了嚴(yán)重磨損,表面有著明顯的磨損痕跡。所以,離合器摩擦片的失效形式是表面損傷和燒結(jié),溫度的升高會使摩擦片的失效加劇。5.1標(biāo)準(zhǔn)骨折5.1.1摩擦片生產(chǎn)廠家對2離合器是靠主從摩擦片之間的摩擦來傳遞扭矩,若摩擦系數(shù)過小,則傳遞的扭矩就小,主卷揚(yáng)就不能進(jìn)行正常的工作。計(jì)算表明,當(dāng)摩擦系數(shù)在0.30~0.40之間就可以平穩(wěn)地傳遞所要設(shè)計(jì)的扭矩,根據(jù)摩擦片生產(chǎn)廠家對摩擦片的實(shí)驗(yàn)表明(見表1所示):在100°~200°范圍內(nèi),摩擦片的摩擦系數(shù)在0.36~0.50之間,應(yīng)該能夠可靠的工作,但是在實(shí)際的強(qiáng)夯施工工地上,當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較惡劣時(shí),埋在地里的夯錘與泥土之間的瞬間的吸附力很大,主卷揚(yáng)起吊時(shí)要承受很大的負(fù)載扭矩,一旦超過離合器的最大傳遞扭矩,離合器將出現(xiàn)打滑并導(dǎo)致摩擦片急劇磨損。又因?yàn)楫a(chǎn)生大量的摩擦熱,不僅加劇磨損,而且還加劇溫升,將進(jìn)一步影響摩擦片的摩擦性能并對離合器造成危害。干式燒結(jié)金屬摩擦片性能試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。5.1.2及時(shí)操作注意事項(xiàng)1)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)新產(chǎn)品時(shí)要詳細(xì)詢問工況,在設(shè)計(jì)時(shí)針對不同強(qiáng)夯打夯級別,采用與之匹配的離合器。2)設(shè)備操作人員在操作前要仔細(xì)閱讀產(chǎn)品說明書,注意操作要點(diǎn),加強(qiáng)責(zé)任心,減少人為失誤造成的突然停電和主機(jī)急停,非緊急情況尤其不得隨意拉動(dòng)急停開關(guān),最大限度地避免動(dòng)態(tài)離合。3)維修和更換離合器時(shí),主管技術(shù)人員要和現(xiàn)場施工人員針對損壞情況詳細(xì)分析,并仔細(xì)檢查油路連接是否正確。4)主機(jī)操作人員在打夯過程中密切觀察主卷揚(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)工況,發(fā)現(xiàn)離合器冒煙、異味或離合器打開油壓異常波動(dòng),立即報(bào)告并及時(shí)停機(jī),避免摩擦片急劇磨損以至于損失更大。5.2摩擦片異常磨損5.2.1摩擦片的頻繁接枝破壞1)離合器主從摩擦片分別與軸和殼體聯(lián)接,離合器的殼體通過螺釘與卷筒直接連接,卷筒由兩個(gè)軸承支撐,所以離合器殼體的同軸度能夠保證。主摩擦片通過花鍵與離合器軸聯(lián)接,離合器軸與傳動(dòng)軸又是通過花鍵聯(lián)接,花鍵之間的聯(lián)接均有齒側(cè)間隙,如果離合器軸的同軸度不能保證,主從摩擦片在頻繁的結(jié)合分離時(shí)會產(chǎn)生偏磨。2)讓離合器主從摩擦片產(chǎn)生予緊力的碟形彈簧高度差有顯著差異,同一批新彈簧自由狀態(tài)高度差最大相差為1mm,剛度不一致,會導(dǎo)致摩擦片壓盤與摩擦片間的偏磨。3)由于離合器頻繁接合、打滑會產(chǎn)生巨大的摩擦熱,巨大的熱量會使摩擦片壓盤產(chǎn)生熱變形,加劇摩擦片的偏磨和磨損。同時(shí),產(chǎn)生的高溫也使碟形彈簧失去彈性而失效,使離合器主從摩擦片分離不徹底,產(chǎn)生摩擦片間的非正常磨損,嚴(yán)重時(shí)主從摩擦片產(chǎn)生燒結(jié)。4)離合器進(jìn)油油路發(fā)生故障,進(jìn)油油壓達(dá)不到額定計(jì)算值,使離合器結(jié)合處于若即若離狀態(tài),導(dǎo)致主從摩擦片快速磨損。5.2.2樣件的更換1)檢查離合器軸、殼體、卷筒等部件的同軸度,檢查主從摩擦片和碟形彈簧外購件外形尺寸及缺損情況,缺損嚴(yán)重和變形失效的一律更換新件。2)嚴(yán)格規(guī)范離合器總成的組裝工藝,主從摩擦片和摩擦片壓盤在安裝前均應(yīng)做平面精度檢查,彈簧剛度必須保持一致,彈簧的自由高度差必須在圖紙要求的允許公差范圍內(nèi),離合器進(jìn)油口要仔細(xì)檢查,保證油路通暢。5.3摩擦片的溫度1)離合器動(dòng)態(tài)接合次數(shù)增多會導(dǎo)致平均接合溫升加大。離合器動(dòng)態(tài)接合時(shí)會產(chǎn)生很大的摩擦熱,巨大的熱量會使溫度升高,從而使摩擦片的摩擦系數(shù)降低,摩擦性能變差,不僅削弱甚至完全破壞離合器的動(dòng)力傳遞能力,而且形成磨損加劇的惡性循環(huán)?，F(xiàn)場施工在快放夯錘前,起吊的夯錘起吊到要求的高度時(shí)利用主卷揚(yáng)內(nèi)置制動(dòng)器停止,然后再離合器脫開,利用夯錘自身的重力實(shí)現(xiàn)自由下放,盡可能的延長離合器主從摩擦片的使用壽命。5.4卷筒的保養(yǎng)和維護(hù)傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪油滲漏可能會造成摩擦片表面被油污染,主卷揚(yáng)長時(shí)間露天工作造成的灰塵也可能會附著在主從摩擦片的表面,擦傷摩擦片,從而降低離合器的動(dòng)力傳遞能力。因此,主卷揚(yáng)工作之前,要適時(shí)檢查齒輪油滲漏情況,在卷筒的筒體加注齒輪油處增加密封堵頭,保證無漏油現(xiàn)象,定期用壓縮空氣吹掃卷筒的表面附著物,離合器保養(yǎng)時(shí)用專用的清洗劑清晰摩擦片保持摩擦片的潔