強(qiáng)夯機(jī)的結(jié)構(gòu)組成研究

摘 要：強(qiáng)夯機(jī)在基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目中屬于重要的技術(shù)裝置，其具有施工難度小、使用便捷以及環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特征。在使用過程中，其同樣具有建設(shè)周期短的特征，不過同時也存在工作條件特殊的問題。文章首先探討了強(qiáng)夯機(jī)設(shè)備的基本構(gòu)成，其次對強(qiáng)夯機(jī)液壓系統(tǒng)的內(nèi)容以及回路設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了解析，提出了相應(yīng)的看法，希望可以為提升強(qiáng)夯機(jī)液壓回路的設(shè)計(jì)水平創(chuàng)造條件。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯機(jī)；液壓回路；設(shè)計(jì)優(yōu)化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.044

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，目前強(qiáng)夯機(jī)設(shè)備的技術(shù)成熟度也在不斷提升，其在起重效率、工作穩(wěn)定性等方面都取得了不錯的發(fā)展。除此之外，由于安全控制系統(tǒng)獲得了升級，所以信息采集、數(shù)據(jù)處理等方面的能力都獲得了明顯的提升，從而有效降低了作業(yè)者的勞動強(qiáng)度，從而保障人身、設(shè)備的安全。

1 強(qiáng)夯機(jī)設(shè)備基本構(gòu)成

強(qiáng)夯機(jī)主要用于處理土石方填平后的地基，作為一種特種機(jī)械設(shè)備，其具有起升、變幅以及回轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)構(gòu)成。隨著技術(shù)成熟以及設(shè)備制造成本的下降，目前該設(shè)備被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)以及民用建設(shè)項(xiàng)目當(dāng)中。履帶式強(qiáng)夯機(jī)在外形方面與常規(guī)強(qiáng)夯機(jī)不存在明顯的差異，其主要結(jié)構(gòu)包括有臂架系統(tǒng)、人字架、配重組以及其他上車系統(tǒng)，整個系統(tǒng)由履帶行走攜帶并實(shí)現(xiàn)起升、變幅以及回轉(zhuǎn)行走等動作。在強(qiáng)夯機(jī)的使用過程中，還需要配備行走機(jī)構(gòu)來進(jìn)行使用，通過添加筋板的方式確保其能夠順利的完成泥濘地面上的行走能力。在轉(zhuǎn)臺設(shè)計(jì)中通過添加動力系統(tǒng)、人字架以及防后傾裝置等，可以在確保基本使用功能的前提下進(jìn)行必要的操作，這樣才能夠確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2 強(qiáng)夯機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化的必要性

（1）提升運(yùn)轉(zhuǎn)性能。強(qiáng)夯機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能是建設(shè)項(xiàng)目組選擇設(shè)備的重要原因，所以在進(jìn)行設(shè)備的設(shè)計(jì)以及優(yōu)化過程中也會著重考慮這個環(huán)節(jié)的內(nèi)容。實(shí)際上，由于強(qiáng)夯機(jī)的設(shè)備技術(shù)原理十分成熟，真正能夠影響產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)的因素十分有限，所以除了裝配工藝以及生產(chǎn)過程中選材等基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之外，液壓回路的設(shè)計(jì)與技術(shù)優(yōu)化就顯得尤其關(guān)鍵了。通過回路設(shè)計(jì)優(yōu)化，可以有效提升設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，在更低的能耗條件下輸出更多的功率，這樣產(chǎn)品也會更受到客戶的歡迎。

（2）取得良好經(jīng)濟(jì)效益。同樣的原理，通過液壓系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率會獲得提升，那么在單位成本條件下，強(qiáng)夯機(jī)可以進(jìn)行更多的施工操作，從而有效提升設(shè)備的投資回報效率，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，液壓系統(tǒng)也是強(qiáng)夯機(jī)的核心系統(tǒng)，是設(shè)備的核心競爭力來源，通過這個部分的優(yōu)化也可以提升產(chǎn)品的社會信譽(yù)度，對于提升價格，取得更高利潤率也具有促進(jìn)作用。

（3）延長設(shè)備的使用壽命。液壓控制系統(tǒng)是強(qiáng)夯機(jī)中容易出現(xiàn)問題的系統(tǒng)之一，需要經(jīng)常進(jìn)行系統(tǒng)的維護(hù)與維修，所以需要著重做好設(shè)備的液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從而延長設(shè)備的實(shí)際使用壽命。

3 強(qiáng)夯機(jī)液壓系統(tǒng)分析

在整個強(qiáng)夯機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，主要涉及到行走機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)以及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)四個機(jī)構(gòu)，其構(gòu)成了多泵系統(tǒng)，現(xiàn)分析如下。

（1）行走機(jī)構(gòu)。行走機(jī)構(gòu)的液壓回路主要包括兩套類似的回路，分別用于驅(qū)動左右兩側(cè)的液壓馬達(dá)來帶動設(shè)備進(jìn)行行走。在這個過程中，壓力油從主閥出來，經(jīng)過回轉(zhuǎn)接頭、液控閥、梭閥進(jìn)入到制動器當(dāng)中，隨后壓力油打開，單向閥進(jìn)入到馬達(dá)內(nèi)部從而實(shí)現(xiàn)履帶行走。在這個設(shè)計(jì)中，為了確保設(shè)備的安全性與運(yùn)行的穩(wěn)定性，還在油路中添加了安全閥的設(shè)計(jì)，搭配二位三通的調(diào)速裝置，這樣就可以通過對回油節(jié)流口進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式來實(shí)現(xiàn)行走機(jī)構(gòu)回油流量的控制工作，這樣就能夠確保履帶式抓斗起重機(jī)能夠適應(yīng)設(shè)備的行走速度，實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的速度控制。

（2）起升機(jī)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)的液壓回路設(shè)計(jì)需要配合控制手柄來完成，所以可以借助于手柄液壓油進(jìn)行起升機(jī)構(gòu)的調(diào)整，調(diào)整的內(nèi)容包括上升、下降兩個主要動作。除此之外，在手柄動作按鈕按下后，此時機(jī)構(gòu)才可以動作，隨后手柄控制電磁閥的開度，并進(jìn)行起升高度的調(diào)整。在制動器打開時，馬達(dá)也會旋轉(zhuǎn)，隨后驅(qū)動的卷筒也會進(jìn)行相同轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)，此時鋼絲繩就可以有節(jié)律的上升、下降了。

（3）變幅機(jī)構(gòu)。變幅機(jī)構(gòu)的液壓回路設(shè)計(jì)原理較為簡單，其同樣采用了手柄控制的模式，在回路當(dāng)中利用變量馬達(dá)來提供動力，采用二位三通閥的壓差效果來實(shí)現(xiàn)變量缸活塞桿的移動，這樣一來馬達(dá)的斜盤傾角的控制就可以在一個更加穩(wěn)定的條件下實(shí)現(xiàn)，此時馬達(dá)可以調(diào)整成不同的轉(zhuǎn)速，通過這樣的方式來進(jìn)行變幅控制，對速度進(jìn)行精準(zhǔn)把握。

（4）回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是強(qiáng)夯機(jī)最為重要的一個機(jī)構(gòu)，所以在進(jìn)行液壓回路的設(shè)計(jì)時也需要投入更多的時間和精力。該回路同樣采用了手柄控制的方式，借助于換向閥來實(shí)現(xiàn)整個設(shè)備的回轉(zhuǎn)控制，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在額定的轉(zhuǎn)速條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，通過換向閥來回到中位，隨后馬達(dá)油口突然封閉，可以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制動，此時液壓馬達(dá)必然會面臨較大的回轉(zhuǎn)力矩的影響而出現(xiàn)機(jī)構(gòu)的慣性，會向前方繼續(xù)運(yùn)行一定的角度，這個時候可能會導(dǎo)致回路油壓異常升高，從而來不及排出這部分油。所以，可以采用安裝緩沖閥的方式來解決這個問題，借助于緩沖閥進(jìn)行油路的補(bǔ)充，從而使得馬達(dá)能夠回轉(zhuǎn)一定的角度，有效降低回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制動慣性和加速度的變換，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在回轉(zhuǎn)液壓回路的設(shè)計(jì)過程中，緩沖補(bǔ)油設(shè)備是一個很關(guān)鍵的設(shè)備，在回轉(zhuǎn)操作時回油路也始終保持在一定的背壓狀態(tài)，這樣就可以有效降低換向帶來的不利沖擊。

4 總結(jié)

綜上所述，強(qiáng)夯機(jī)液壓回路的設(shè)計(jì)水平對于設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性、基礎(chǔ)工作性能以及后期的使用壽命都具有不同程度的影響。為了提升強(qiáng)夯機(jī)液壓回路設(shè)計(jì)的效果，就必須做好行走機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，并重點(diǎn)進(jìn)行回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓回路的設(shè)計(jì)優(yōu)化，從而提升設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，更好的實(shí)現(xiàn)強(qiáng)夯機(jī)的功能，取得良好的投資效益。

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作者簡介：孫賀輝（1981-），男，河北承德人，本科，中級工程師，研究方向：機(jī)械、液壓。