旋挖钻机回转平台关键结构件疲劳寿命分析

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1、隧围围霍量豳lEQUIPMENTMANAGEMENTANDMAINTENANCE文章编号：1000—033X(2015)04—0088—04旋挖钻机回转平台关键结构件疲劳寿命分析李康健，付玲～，吴达鑫(1．湘潭大学机械工程学院，湖南湘潭411105；2．中联重科股份有限公司，湖南长沙4100133．建设机械关键技术国家重点实验室，湖南长沙410013)摘要：针对旋挖钻机作业能力及疲劳寿命问题，结合旋挖钻机的工作特点，基于名义应力法，运用ADAMS以及ABAQUS软件，对旋挖钻机在回转平台的主卷扬底座进行疲劳寿命分析。结果表明：回转

2、平台的工字梁顶板与主卷扬底座焊接的外侧边缘处最容易发生开裂现象；旋挖钻机的作业半径对主卷扬底座寿命也有较大影响。关键词：旋挖钻机；回转平台；主卷扬底座；疲劳寿命中图分类号：U415．51文献标志码：BAnalysisonFatigueLifeofCrucialPartsofRotatingPlatformofRotaryDrillingRigLIKang—jian。FULing～。WUDa—xin。’。(1．SchoolofMechanicalEngineering，XiangtanUniversity，Xiangtan41110

3、5，Hunan，China；2．ZoomlionHeavyIndustryScienceandTechnologyCo．Ltd．，Changsha410013，Hunan，China；3．StateKeyLaboratoryofKeyTechnologyonConstructionMachinery，Changsha410013，Hunan，China)Abstract：Aimedattheworkcapacityandfatiguelifeproblemsofrotarydrillingrig，combinedwiththewo

4、rkingcharacteristicsofrotarydrillingrigandbasedonthenominalstressmethod，ADAMSandABAQUSwereappliedtocarryouttheanalysisonfatiguelifeofprimarywindingbaseofrotatingplatform．TheresultsshowthattheouteredgeofwhereHbeamroofandprimarywindingbaseareweldedismostpronetocracking，

5、andtheoperatingradiusofrotarydrillingrighasnoticeableimpactontheservicelifeofprimarywindingbase．Keywords：rotarydrillingrig；rotatingplatform；primarywindingbase；fatiguelife工作频次增加，薄弱部位的焊缝会发生疲劳开裂现0引言象，因而对回转平台主卷扬底座危险焊缝进行疲劳寿回转平台是旋挖钻机的核心构件之一，包括主命的研究，能为结构设计以及优化提供重大的依据。体回转平台以及

6、左右侧纵梁。其中，主体回转平台本文基于名义应力法，综合运用ADAMS以及通过回转支承装置安装在旋挖钻机的行走底架上，ABAQUS软件，获得旋挖钻机在最小与最大的作与变幅机构连接，实现回转运动口]。回转平台是整业半径下，从最大加压力钻进至最大提拔力提钻时体式焊接结构，其工字梁顶板通过焊接将主卷扬底主卷扬底座危险焊缝所承受的时间历程，对其进行座固定。主卷扬底座是主体回转平台关键焊接件，雨流计数处理形成荷载谱，同时根据该焊接结构的其强度的大小直接决定着旋挖钻机的作业能力及其接头形状、载荷方向以及焊接形式选取合适的N服役寿命。由于主卷扬底

7、座焊接结构频繁地承受变曲线，最后将荷载谱带入N曲线方程中，得到主幅机构的交变作用力以及钢丝绳的交变载荷，随着卷扬底座焊缝的疲劳寿命。收稿日期：201411—26基金项目：863“工程机械共性部件再制造关键技术及规范”专项项目(2013AA040208)88EQUIPMENTMANAGEMENTANDMAINTENANCEl隧围罾匪量圈幅、钻进、提钻以及回转卸土4种工况。由于土层种1主卷扬底座结构及受力分析类繁多，硬度、粘度不一，以及作业幅度的交替变化，回转平台主卷扬底座结构形式较为简单，左右致使工作装置传递给回转平台的作用力具有随

8、机主板下部通过焊接方式固定在工字梁顶板上，上部性。本文对旋挖钻机分别处于最小与最大作业半径通过螺栓与主卷扬相连接，中间联接板用于加强结下的极限工作状态(受力最恶劣)进行顺序组合，形构的刚度，如图1所示。成一个典型的最大加压力钻进至最大提拔力提钻的作