机械毕业设计-打桩机动力结构设计（含全套CAD图纸+1.3万字说明书）

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打桩机动力结构设计.doc
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进给机架上端.dwg
进给机架下端.dwg
链接头.dwg
目录
1 绪论 ........................................................ 2
1.1 概述 ................................................... 2
1.2 课题的研究背景 ......................................... 2
1.3 打桩机工作原理 ......................................... 2
1.4 打桩机的种类和发展情况 ................................. 3
2 钻头的设计 .................................................. 4
2.1 钻头的工作原理 ......................................... 4
2.2 钻头长出现的问题 ....................................... 4
2.3 钻头的设计方案 ......................................... 4
3 钻杆的设计 .................................................. 7
3.1 钻杆的作用及其结构 ..................................... 7
3.2 打桩过程中钻杆常见问题 ................................. 7
3.3 解决方法 ............................................... 8
3.4 钻杆设计的具体实施方法 ................................. 8
4 立柱的设计 ................................................... 10
4.1 立柱的工作原理 ......................................... 10
4.2 立柱存在的问题 ......................................... 10
4.3 解决的方案 ............................................. 10
4.4 具体设计方法 ........................................... 10
5 顶部滑轮组的设计 ............................................ 15
5.1 滑轮的作用和类型 ........................................ 15
5.2 滑轮组 .................................................. 17
5.3 国内外滑轮组的背景资料 .................................. 21
5.4 滑轮组的改进案 .......................................... 21
结论 ........................................................... 23
参考文献 ..................................................... 24
致谢 .......................................................... 25
1.4 打桩机的种类和发展情况
1，振动锤打桩机。利用桩锤的机械振动力，使桩沉入地下，适用于承载较小的预制混凝土桩、钢板桩等。
2，柴油锤打桩机。利用燃油爆炸，推动活塞，靠爆炸力冲击桩头，使桩沉入地下，适宜打各类预制桩。
3，蒸汽锤打桩机。利用高压蒸汽将锤头上举，然后靠锤头自重向下冲击桩头，使桩沉入地下。
4，静力压桩机。 利用机械卷扬机或液压系统产生的压力，使桩在持续静压力的作用下压入土中，使用于一般承载力的各类预制桩。打桩机还有旋挖式桩机，是用螺旋向地下挖，然后灌桩。按桩锤运动的动力来源可分为落锤、汽锤、柴油锤、液压锤打桩机等。
5，落锤打桩机 桩锤是一钢质重块，由卷扬机用吊钩提升，脱钩后沿导向架自由下落而打桩动力，有单动汽锤和双动汽锤两种。汽锤的进排汽旋阀的换向可由人工控制，也可由装在锤头一侧并随锤头。升降的凸缘操纵杆自动控制，两种方式都可以调节汽锤的冲击行程。
6，柴油锤打桩机 主体也是由汽缸和柱塞组成，其工作原理和单缸二冲程柴油机相似，利用喷入汽缸燃烧室内的雾化柴油受高压高温后燃爆所产生的强大压力驱动锤头工作。柱塞和缸筒之间的活动间隙用弹性柱塞环密封。
7，液压锤打桩机 以油液压力为动力，可按地层土质不同调整液压，以达到适当的冲击力进行打桩，是一种新型打桩机。
日本是从1959年开始发展振动打桩机的，但是振动打桩机由于打桩性能受土质条件的限制，在较软地层打桩或拔桩速度较快，而在坚硬地层和粘土层时，由于桩端阻力较大，打桩速度较慢或者几乎不能打入，因此发展了振动冲击式打桩机和振动喷水联合作用的施工法。由于柴油打桩机在坚硬的地层中打桩具有很大的打击力，显示了它的优越性，因此在日本的打桩工程中占据了主导地位。振动打桩机用在打入或拔出钢板桩，以及小直径砂桩等。可是到了六十年代后半期由于“公害”引起人们的注意，柴油打桩机被禁止在市区使用，这样又促进了振动打桩机的发展，随着振动打桩机承担的打桩任务日益广泛，打桩的地址条件更加复杂，促使了振动打桩机向大型高效能的机种方向发展。苏联从1934年开始研究振动参数的变化对土壤阻力的影响，并试用了用打板桩和钢管桩的“巴金堪”型“罗斯金”型振动打桩机。1949年高尔基水电站的格型围堰中使用了BT-5型振动打桩机，打桩条件是在饱和水的砂土中将钢板桩打入9-12米的深度花费时间2-3分。这种新的施工法在现场中的使用的结果说明用振动方法打桩效果好、费用少、与气动打桩机相比在8小时的作业时间内气动打桩机可打入18根桩而振动打桩机可打入31根桩施工费节约46%同时振动打桩机不需要辅助设备，如空气压缩机或蒸汽锅炉、管道等，并且振动打桩机不会损坏桩头，拔桩容易板桩可以反复使用，还可不用变换零件就能作为拔桩设备使用。由于振动打桩机具有上述优点因此在苏联得到了广泛应用。总之，打桩机是基础施工常用的设备之一可将钢板柱钢板桩，预制混凝土桩打入地基内。由于这种机械能进行打拔桩作业具有施工效率高，经济性好等优点，已被广泛应用于打地基、围堰工程和人工岛等基础施工。


第二章 钻头的设计

2.1 钻头的工作原理
从动力头输出的转矩通过钻杆传递到钻头，进行切削土层钻头的直径与设计的孔径是一致的，考虑到钻孔的效率一般都设计双头螺根据土体的不同在切削刃部分采用不同的结构和热工艺处理。在本设计中，将对传统的钻头进行改进这是由于传统的钻头由于其自身的结构特点在维修和更换时会有很多的不便，将会降低工程效率通过一些结构上的改进之后会解决这些问题便于维修和更换，提高效率、节约资金。目前，建筑打桩机的钻头组成主要包括钻头基本体，钻尖、钻镐、螺旋叶片等。螺旋叶片固定在钻头基本体上钻尖和钻镐焊接在钻头基本体的头部与钻尖基本体形成不可分割的，一个整体，其中钻头基本体为空心结构在钻头基本体的头部设有出料口，出料口外设有出料门隐蔽出料口，搅拌好的混凝土由出料口流出。

2.2 钻头长出现的问题
对于以前这种结构的打桩机钻头会存在以下问题：<1>在打桩过程中，钻尖和钻镐磨损严重，很容易损坏。需要及时的修复或者更换，但是由于钻尖和钻镐是焊接在钻头基本体的头部与钻头基本体形成了不可分离的整体，所以需要使用电气焊将钻尖或者钻镐从钻头基本体上切割下来，然后才能进行修复或者更换。这样的话效率低，浪费时间，将会严重影响建筑施工的进度。<2>出料门暴露在钻头的表面，很容易磨损或者刮掉，容易卡死，影响打桩机的正常工作。<3>使用的寿命短，成本高，不利于维修，作业率低。
介于以上情况,此次设计的打桩机的钻头，其主要的的特点是提供了一种新型的建筑打桩机钻头方便修复和更换钻尖和钻镐本证出料门的正常工作，提高使用寿命，便于维护，提高作业率，解决以上情况。

2.3 钻头的设计方案
方案<1>：头组成中包括钻头基本体、钻尖、钻镐、螺旋叶片、出料口。螺旋叶片固定在钻头基本体上，钻尖和钻头基本体是可以分离的，钻尖是通过钻尖螺栓固定在钻头基本体的头部，钻镐与螺旋叶片是可以分离的，钻镐通过钻镐螺栓固定在螺旋叶片的头部，钻头基本体为空心结构，在钻头基本体的头部设有出料口，出料口外设有出料门隐蔽出料口，出料口位于钻尖的下方。钻尖与钻头基本体之间可以通过钻尖座固定连接，钻尖座固定在钻头基本体上，钻尖固定在钻尖座上。
出料口外设置的出料门与钻头基本体之间通过销轴连接，便于打开出料门和更换出料门，沿销轴转动出料门可以打开出料门，露出出料口。
出料口可以设置钻钻头基本体头部的侧面，出料门低于钻尖的外面; 出料口也可以设置在钻头基本体的顶部，出料门与钻尖座成为一体，钻尖通过螺栓固定在钻尖座上。