1液压系统设计方案
根据桩架设计要求：履带行走转矩为70000N·m，履带行走速度4～8m/min；机架回转矩为20000N·m，回转速度0.3～0.65m/min；斜支杆伸缩速度0.8～1.6m/min；起落塔油缸伸缩速度0.3～0.6m/min。下面分别对履带行走、回转速度、斜支杆伸缩、起落塔油缸伸缩速度及推力要求进行了计算。1）履带行走的液压计算本桩机行走减速器为XJC800，速比为i1=235，输出转矩M1≤80000N·m；匹配马达为A2F107，排量q1=107mL/r，工作压力p1≤31.5MPa；履带与行走驱动齿啮合处履带外表面距行走驱动齿中心距r=0.46m；电动机转速n=980～1500r/min；齿轮泵采用CBZ2040/2040双联泵，单联泵排量q2=40mL/r，工作压力p2≤25MPa。根据动力学公式：履带行走速度v1=q2×n×ηq1×i1×π×2r=4.28～6.46m/min；履带行走的转矩M1=p3×q1628×η×i1得行走马达工作压差p3=628×M1q1×η×i1≤21MPa，其中η取0.95。2）回转装置液压计算本机回转支承为外齿型，齿模数m=14，齿数z1=130；回转减速器速比i2=80，输出转矩M2≤24000N·m，输出齿轮m=14，z2=13；匹配马达为A2F90，排量q3=90mL/r，工作压力p3≤31.5MPa。根据力学公式：机架回转速度n1=n×q2×z2×ηq3×z1×i2=0.51～0.79r/min；回转减速器的输出转矩M2=p4×q3628×i2×η，得回转减速器马达的工作压差p4=628×M2q3×i2×η≤22MPa。3）斜支杆伸缩速度的计算本机斜支杆油缸为缸径D1=0.16m，活塞杆直径为D2=0.11m。根据动力学公式，活塞杆伸出时速度v2=4q2×n×ηπ×D21×10-6=1.85～2.85m/min；活塞杆收回时速度v3=4q2×n×ηπ×（D21-D22）×10-6=3.52～5.42m/min。4）起落塔油缸伸缩速度及推力要求的计算本机液压系统起落塔采用单泵供油给两个缸作同步动作，油缸的缸径D3=0.2m，活塞杆直径为D4=0.11m，单缸最大工作推力F=650kN。根据动力学公式，活塞杆伸出时速度v4=2q2×n×ηπD23×10-6=0.59～0.91m/min；活塞杆收回时速度v5=2q2×n×ηπ×（D23-D24）×10-6=0.85～1.30m/min；单缸最大工作推力时的压力p5=4Fπ×D23=20.7MPa。经过上面的计算可知，双联齿轮泵的额定工作压力p2≤25MPa满足系统压力要求。机架回转速度、斜支杆伸缩速度、起塔油缸伸缩速度都需加节流装置，用以控制流量，达到规定范围。5）油泵电机功率的计算按双联泵同时工作时计算，油泵电机功率N=2×p2×q2×n612×η=35.5～54.5kW，故选用YD280S-6/4双速电动机作为油泵电机。
2总结
通过对液压系统中关键执行元件所完成功能要求的计算，确定了系统的工作压力p2=23MPa，油路管道通径、各阀体通径不小于φ15mm，吸回油滤油器、冷却器系统流量为120L/min（80mL/r×1500r/min），选择合理规格。经过现场施工实践，达到了设计要求，提高了桩机的施工效益，大大降低了施工成本，得到了用户的肯定。
作者：薛淑华 单位：沈阳钻探机械研制中心
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