ZLG22型折塔式螺桿樁機履帶行走裝置的設計

郭海艷/GUO Hai-yan

（東北煤田地質局沈陽鉆探機械研制中心，遼寧 沈陽 110122）

近年來，隨著樁基工程的不斷增加，履帶式行走樁機的應用也越來越廣泛。履帶行走裝置是整臺設備的支承底座，用來支承樁機的所有結構，承受工作裝置工作過程中所產生的力，并可以短距離轉場行走。其優點是：牽引力大、接地比壓小、穩定性好、越野性能好、爬坡能力強、機動靈活以及場地適應能力強，而步履式行走樁機移位速度慢，施工效率低，逐漸被淘汰。針對上述情況和大量的市場調研，我中心研制開發了ZLG22型折塔式履帶螺桿樁機，它主要用來施工螺桿樁、SDS樁和大孔徑硬巖樁等基礎樁。

1 履帶行走裝置的結構組成及工作原理

如圖1所示，履帶行走裝置主要由電機、行走減速器、驅動輪、托鏈輪、支重輪、引導輪、履帶、伸縮油缸、漲緊裝置、左右履帶支架、回轉架體等組成。其中驅動輪的主要作用是將行走減速器的動力傳給履帶，帶動履帶行走；支重輪主要承受鉆機的重力以及工作裝置對鉆機產生的外力，行走時還要承受由于路面不平而產生的沖擊；引導輪的作用是在行走時引導履帶正確繞轉，防止履帶跑偏和脫軌；托鏈輪主要用于托起上部履帶，防止履帶過度下垂；限位座的作用是防止履帶鏈軌脫離支重輪承重槽。當運行一段時間后，履帶由于磨損而伸長時，可由漲緊裝置調節其松緊度。如調整后仍然較松，可拆掉一節履帶再調整。兩側履帶展寬通過油缸的伸縮來實現調節，工作時將履帶向外伸出，增大支撐面。運輸時，將履帶收攏，整體運輸，無需拆卸。

圖1 ZLG22型折塔式螺桿樁機履帶行走裝置的結構簡圖

2 主要技術參數的選擇

1）參照履帶式起重機選擇行走減速器型號為CJ700XA，輸出扭矩為7tm，速比為425.6。

2）履帶樁機行走速度一般為4～6m/min，根據行走減速器參數和行走速度要求選擇行走電機型號為YEJ180L－8，額定功率為11kW，額定轉速為730r/min。

3）履帶的選型參照挖掘機履帶，再根據該樁機的實際使用情況，選擇履帶板寬為0.8m，接地長度為5m。履帶節距選型比照挖掘機，選擇履帶型號為W203ME。

4）根據履帶型號和行走速度選擇驅動輪節距為203.2mm，齒數為23。

5）根據以上參數計算得出履帶行走速度為4.06m/min，滿足上述速度范圍的要求；履帶平均接地比壓0.12MPa；最大牽引力F=325342N。

6）根據樁機的總體結構要求選擇履帶伸縮油缸：缸徑為?110mm，桿徑為?70mm，行程為1360mm，壓力為25MPa。

3 履帶行走裝置的結構特點

3.1 履帶部分

采用組合式履帶，主要由鏈軌、履帶板、銷子和襯套等組成。鏈軌和履帶用螺栓連接。其特點是使用壽命高，履帶節距小，繞轉性好，不會因履帶板損壞、襯套開裂或連接螺栓剪斷而中止行走。此外，組合式履帶通用化程度高，制造成本低，維修方便，維修成本低。采用三筋履帶板，由于筋多使履帶板的剛度和強度提高，承重能力大，不易打滑，牽引附著性能好。履帶板之間用銷子連接，拆裝方便。

3.2 履帶伸縮裝置

隨著工程技術的發展，工程作業對工程機械提出了進一步的要求，比如要求施工過程中底盤的寬度能夠增加，以提供更大的支撐跨距，進而增加其穩定性。但單純增加寬度意味著增大其尺寸和質量，尺寸和質量的增加會對工程機械運輸的通過性帶來很大的影響，而且兩側履帶與回轉架體多是法蘭連接，展寬不易調節，運輸時履帶需要拆掉，操作不便，施工效率低。同時增大了工程機械轉場及運輸的困難，降低了靈活性，難以滿足現代工程技術發展的需要。

為了解決上述矛盾，我中心研制了單油缸伸縮式履帶底盤。左、右履帶支架上分別焊有兩個支臂，回轉架體上有與四支臂位置對應的方孔套筒，套筒底平面外邊緣均鑲有耐磨尼龍板，作用減少支臂的磨損。

該履帶伸縮可實現兩種狀態，即工作狀態和運輸狀態。在進行施工作業時，兩側履帶支架分別向外伸出,使其寬度增加，為設備提供較大的跨距,進而增強其穩定性；在運輸轉場時，兩側履帶支架收攏，使其寬度減小，進而使設備轉場運輸更加方便并大大提高其通過性。

工作時，先將4個液壓支腿油缸伸出，使兩側履帶升起，大約離地0.5m。拆下右履帶支架與回轉架體相連的拉板銷，將履帶伸縮油缸伸出至拉板銷孔與回轉架體的拉板座孔對正，穿上拉板銷，用開口銷固定好；同樣拆下左履帶支架與回轉架體相連的拉板銷，將履帶伸縮油缸伸出至拉板銷孔與回轉架體拉板座孔對正，穿上拉板銷，用開口銷固定好。通過以上兩個過程的操作，使履帶的展寬達到4.6m，然后將4個支腿油缸縮回，使兩側履帶與4個支腿同時可靠著地，這時樁機可進行正常工作。

運輸時，履帶展寬的調節與上述工作時展寬調節過程正好相反，油缸縮回，履帶展寬調節為3.3m，滿足運輸條件。

該結構的突出特點是：①與雙油缸伸縮相比，單油缸伸縮，結構簡單，操作方便，省去一個油缸和一套液壓管路及閥，降低了成本。而且機動性好，維修簡單；②工作時履帶展寬大，增大支承面，減小接地比壓，提高樁機作業的穩定性，而且在實際工作中鉆機行走平穩，作業安全；當施工作業趕在雨季，工作地面較軟，液壓支腿支不起來樁機，若是步履式樁機是沒有辦法行走的，但該履帶樁機的履帶寬0.8m，長5.5m，與地面接觸面積大，就能正常行走工作；運輸時將履帶收攏，減小運輸尺寸，而且操作方便，省時省力省費用，提高了施工效率。

3.3 履帶行走裝置

采用電機驅動，相對其它驅動不僅降低了制造成本和使用成本，而且故障率也低，操作方便，動作靈活。同時克服了冬季用馬達驅動履帶時普通液壓油凝固，造成油管堵塞，引起剎車失靈的問題。

3.4 履帶漲緊裝置

以往履帶的漲緊采用絲杠調節，由于履帶鉆機工作條件一般較惡劣（如沼澤地、泥濘地等），若不加防護，其履帶漲緊絲杠很容易銹死而無法調節，而且維修不方便，影響進度。該鉆機履帶漲緊機構采用漲緊油缸調節，漲緊裝置借助黃油槍將黃油壓入缸體內，使缸體一端的活塞頂壓移動引導輪，套裝在缸體外的壓縮彈簧，使履帶獲得一定的預張緊力，當履帶在運行中遇到沖擊時，沖擊力的變化使彈簧不斷地伸或縮，從而起到緩沖的作用。

4 結 語

大量實際施工證明，該樁機履帶行走裝置采用電動控制，伸縮采用液壓控制，便于拆裝搬運。突出特點：展寬的變化是通過一個伸縮油缸來實現左右履帶支架之間寬度的改變，簡化了作業狀態與轉場狀態的轉換過程和操作過程，提高可伸縮式履帶底盤操作性能；同時，保證施工狀態下可伸縮履帶底盤的剛度和強度，提高了整機的穩定性和安全可靠性。