科技成果

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成果名称: 步履式强夯机

成果登记号: 9612015Y0473

第一完成单位: 陕西建工机械施工集团有限公司

联 系 人: 范格平

成果类型: 应用技术

技术领域: 先进制造

应用行业: 建筑业

成果简介:

   本科技成果是应用于强夯地基基础处理工艺的施工机械。设计理念全新的,性能优良,造价较低的新型高能级强夯机,最高强夯夯能可达18000kN.m,满足目前强夯市场的需要,与市场同类型夯机比较,生产成本低,生产效率高。   (1)立项背景   本项目作为一种建筑施工机械,立项背景基于强夯法地基处理这一施工工艺的进步与发展。随着强夯技术的发展,强夯机具也同步发展。在上世纪我国一直没有专业的强夯机械,多采用履带式起重机械改装而成。目前,国内强夯机主要存在问题有夯能级低于3000kN.m,或加装辅助门架后夯能不大于10000kN.m,且辅助门架强夯作业仍稳定性较差。强夯夯能级越大,工程机械的成本也就越高,特别是当强夯夯能超过10000kN.m,强夯机械设备的成本的增加已大大超过夯能的增加比例。   (2)技术原理   步履式强夯机的设计灵感来自于步履式压桩机、履带式起重机、塔式起重机、泵送砼遥控器。根据强夯的作业环境和作业特性利用上述四种机械的优质机构的组合,创新研发一种电液步履式强夯机,最大程度的改善机械性能,降低制造成本,满足18000kN.m超高夯能级强夯施工要求。将该设计理念形成经济实用的设备,解决步履式行走机构与A型主桁架、回转机构、机电液一体的综合机身设计与协调。   (3)性能指标   a.工作主桁架装置:在90度直立式主桁架大臂顶端安装额头来解决工作半径的问题,保证起锤落锤与机械本身不干涉。采用在主桁架与机身后架增设斜支撑在主桁架与在机身间安装缓冲机构-阻尼油缸两种设计来抵御瞬间落锤产生的巨大晃动问题。   b.提升卷扬机构:提高卷扬单根钢丝绳的拉力,减小动滑轮个数,获得快的提升速度。   c.行走机构及回转机构:经过对步履式和履带式两种行走机构进行充分论证后,决定行走机构采纳压桩机的步履式。其优点是整机接地面积大,可满足较软地基施工,油缸的成本及后期的维修成本低于液压马达及行星减速机,且维修方便。   d.机身平台设计:选用H型大梁机身设计,机身可通过四角支腿油缸随地形坡度变化随时调节机身水平度。   e.动力、执行、控制系统:动力系统改变多数履带式强夯机单一发动机动力源,而采用双动力,即电动机组外接电源驱动和自备发电机组驱动。执行系统基本思路是电动机驱动液压泵,油压通过各路阀组供液压马达驱动卷扬机构和回转机构以及各工作油缸。控制系统整机采用电控和微电脑控制,考虑作业的特殊性安全性和人机舒适性,采用较为先进的远距离遥控技术。   (4)与国内外同类技术比较    该科技成果研究方法科学,技术路线新颖独特,达到了国内先进水平。   (5)成果的创造性、先进性。   本科技成果是通过对强夯机的施工应用及设计研究,研发出的一种设计理念全新的,性能优良,造价较低的新型高能级强夯机,最高强夯夯能可达18000kN.m,满足目前强夯市场的需要,与市场同类型夯机比较,生产成本低,生产效率高。步履式强夯机基本设计思路与机构获得“中华人民共和国国家知识产权局”颁发的“实用新型专利证书”,专利号:ZL2011 2 0020798.8。   (6)作用意义   到2013年6月,科技成果经过开发研制和试验改进已转化为新型设备产品—电液步履式强夯机SWTM1880B,可应用于所有设计夯能18000kN.m以下的强夯施工中,已经成为与市场具有巨大竞争力的可推广产品。之后该设备已在重庆巴斯夫强夯施工工程和云南富源县强夯工程为企业创造出经济效益。   作为一个新型研发产品,SWTM1880B型电液步履式强夯机在长期的施工生产中,还在不断发现问题和改进。比如步履式强夯相对履带式强夯机,施工掉头转向慢,爬坡能力较差,作业中夯机电缆影响施工等问题,改进后的步履式强夯机将会有更好更广阔的应用前景。