swe85挖掘機(jī)夾樁壓樁機(jī)構(gòu)三維設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</p><p>　　題 目 SWE85挖掘機(jī)夾樁壓樁</p><p><b>　　機(jī)構(gòu)三維設(shè)計(jì)</b></p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 <

2、/p><p>　　學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) </p><p>　　完成時(shí)間 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要Ⅰ</b>

3、</p><p>　　ABSTRACTⅡ</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1挖掘機(jī)的發(fā)展概述1</p><p>　　1.2挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)及其工作原理2</p><p>　　1.3國外挖掘機(jī)的夾樁壓樁機(jī)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀3</p><

4、p>　　1.4挖掘機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)4</p><p>　　1.3.1 技術(shù)功能創(chuàng)新：一機(jī)多用與簡化操作4</p><p>　　1.4.2外觀造型創(chuàng)新：工業(yè)設(shè)計(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)4</p><p>　　1.4.3設(shè)計(jì)方法創(chuàng)新：電腦應(yīng)用與模塊設(shè)計(jì)5</p><p>　　1.4.4控制方法創(chuàng)新：電子控制與信息集成5</p><

5、;p>　　1.4.5人工智能創(chuàng)新：靈性機(jī)器與機(jī)器人化5</p><p>　　1.5 選題意義和任務(wù)要求6</p><p>　　第二章 夾樁壓樁機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.1 夾樁壓樁機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的比較與確定7</p><p>　　2.1.1方案一7</p><p>　　2.1.2方案二8&

6、lt;/p><p>　　2.1.3方案三8</p><p>　　2.2夾樁壓樁機(jī)構(gòu)方案的確定9</p><p>　　2.3夾樁壓樁裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10</p><p>　　2.3.1夾桿底部鉸接位置的確定10</p><p>　　2.3.2油缸行程的確定10</p><p>　　2.4油缸給

7、夾桿推力F的計(jì)算11</p><p>　　2.4.1夾桿器所受的摩擦力與壓力的計(jì)算11</p><p>　　2.4.2計(jì)算油缸的對(duì)夾桿的作用力12</p><p>　　2.5夾樁壓樁機(jī)構(gòu)部分零部件的設(shè)計(jì)13</p><p>　　2.5.1安裝座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13</p><p>　　2.5.2轉(zhuǎn)接頭的設(shè)計(jì)13&

8、lt;/p><p>　　2.5.3轉(zhuǎn)動(dòng)接頭的設(shè)計(jì)14</p><p>　　2.5.4夾樁爪的設(shè)計(jì)14</p><p>　　2.5.5各零部件體積和質(zhì)量的計(jì)算14</p><p>　　2.6 銷軸的擠壓與剪切強(qiáng)度校核16</p><p>　　2.6.1與活塞桿鉸接的銷軸的擠壓與剪切強(qiáng)度校核16</p>

9、<p>　　2.6.2夾樁爪與底座鉸接銷軸的校核17</p><p>　　2.6.3接頭與轉(zhuǎn)動(dòng)接頭鉸接銷軸的校核18</p><p>　　第3章 油缸設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.1液壓原理設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.2壓樁液壓缸設(shè)計(jì)20</p><p>　　3.2.1液壓缸種類的選擇

10、20</p><p>　　3.2.2液壓缸安裝形式的選擇21</p><p>　　3.2.3液壓缸主要技術(shù)性能參數(shù)的計(jì)算22</p><p>　　3.2.4缸筒設(shè)計(jì)22</p><p>　　3.2.5活塞的設(shè)計(jì)26</p><p>　　3.2.6活塞桿設(shè)計(jì)27</p><p>　　3.

11、2.7液壓缸缸底設(shè)計(jì)29</p><p>　　3.2.8液壓缸缸蓋設(shè)計(jì)31</p><p>　　3.2.9軸套的設(shè)計(jì)32</p><p>　　3.2.10液壓缸密封件的選擇33</p><p>　　3.3傾斜液壓缸設(shè)計(jì)34</p><p>　　3.3.1傾斜液壓缸內(nèi)徑和行程的確定34</p>

12、<p>　　3.3.2傾斜油缸鉸軸的設(shè)計(jì)36</p><p>　　第四章 設(shè)計(jì)總結(jié)37</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)38</b></p><p>　　附錄1 圖紙清單39</p><p>　　附錄2 實(shí)習(xí)報(bào)告41</p><p>　　附錄3 英文及其譯文48<

13、/p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文以SWE85挖掘機(jī)夾樁壓樁機(jī)構(gòu)為主要研究對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：主要部件設(shè)計(jì)方案的比較與分析；主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算；運(yùn)用三維造型軟件對(duì)主要部件進(jìn)行造型。通過設(shè)計(jì)方案的比較分析，并考慮實(shí)際工況要求，確定設(shè)計(jì)方案，使設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品能夠滿足工作要求，同時(shí)又具有工作效率高、加工難度小、成本低、性價(jià)比高等特點(diǎn)。

14、通過設(shè)計(jì)計(jì)算，使所設(shè)計(jì)的主要部件的強(qiáng)度、剛度以及穩(wěn)定性都能夠滿足工作要求，并做到合理利用材料，避免造成資源浪費(fèi)。設(shè)計(jì)計(jì)算主要以材料力學(xué)所提供的設(shè)計(jì)方法為主要理論依據(jù)，并綜合考慮了夾樁壓樁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和動(dòng)力學(xué)原理。此設(shè)計(jì)從挖掘機(jī)機(jī)整機(jī)的工作性能、適用性、環(huán)保要求及夾樁壓樁部件的加工制造性能、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行全方位的考慮。力求使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品具有較好的使用性能和比較高的性價(jià)比。</p><p>　　關(guān)鍵詞：挖掘機(jī)；夾樁壓

15、樁機(jī)構(gòu)；CAD三維設(shè)計(jì)；油缸設(shè)計(jì)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The piling clipping and sinking of hydraulic pressure static pressing pile machine SWE85 is designed as an main object in this subj

16、ect. The content includes: Comparison and assay of the design plan of main part. design and calculation of the main part；Finally the main part is simulated by three dimension molding software. Then the plans are compared

17、 and assayed, and the best plan is developed based on the situation and design requirements. so that the products can be designed to meet the job req</p><p>　　Keywords: hydraulic excavator; piling clipping a

18、nd sinking platform ; CAD three - dimensional design；cylinder design</p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　1.1 挖掘機(jī)的發(fā)展概況</p><p>　　挖掘機(jī)機(jī)械包括各種類型和功能的挖掘機(jī)，具有挖掘、裝載、卸載和整機(jī)移動(dòng)的功能。能連續(xù)高效

19、的工作，對(duì)于減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率起來很大的作用，因其具有許多的優(yōu)點(diǎn)，在土石方施工中得到了廣泛的應(yīng)用，是工程建設(shè)項(xiàng)目中不可缺少的施工手段，是國家重要基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目的有力保證。一個(gè)國家生產(chǎn)使用挖掘機(jī)機(jī)械的能力，在一定程度上可以說是一個(gè)國家工程建設(shè)能力的體現(xiàn)。雖然不像是汽車那樣具有支柱產(chǎn)業(yè)的地位，但能體現(xiàn)重工業(yè)的發(fā)展水平。</p><p>　　挖掘機(jī)的發(fā)展歷史可以追溯到1840年，當(dāng)時(shí)正是美國西部開發(fā)史中有名的圈地

20、時(shí)代。最初的挖掘機(jī)主要應(yīng)用于鐵路建設(shè)，以蒸氣機(jī)為動(dòng)力源，沿著鐵軌鋪設(shè)的鐵路運(yùn)動(dòng)。當(dāng)時(shí)的挖掘機(jī)的動(dòng)臂、斗桿、挖斗的尺寸完全是按照人體構(gòu)造來模仿的。今天挖掘機(jī)的工作裝置各個(gè)部分尺寸比例與當(dāng)時(shí)的尺寸基本上沒有多大變化，總之挖掘機(jī)是將人的手工作業(yè)變成了機(jī)械化作業(yè)。以后，為了機(jī)械能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)，將鐵軌與枕木卷起來，形成無限軌道，即履帶的出現(xiàn)，使挖掘機(jī)的通用性得到極大提高，自誕生以來的130年當(dāng)中一直不斷地在飛躍發(fā)展。</p><

21、p>　　1940～1960年，美國利用自由建設(shè)非常景氣的高潮，迎來了高速發(fā)展時(shí)期，也就是形成了建設(shè)施工機(jī)械發(fā)展的鼎盛時(shí)代，具有代表性的建設(shè)施工機(jī)械有推土機(jī)、平地機(jī)、輪式裝載機(jī)、自卸汽車以及鏟運(yùn)機(jī)等。當(dāng)時(shí)由于大部分建筑為平面施工，底層建筑，因此在這期間，挖掘機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)退出了建筑施工的主力機(jī)械的舞臺(tái)。挖掘機(jī)發(fā)展緩慢的主要原因是由于當(dāng)時(shí)世界上的液壓技術(shù)比較落后。</p><p>　　在進(jìn)入20世紀(jì)70年代后，伴隨著液

22、壓泵與閥的發(fā)展，液壓傳動(dòng)技術(shù)得到了很快發(fā)展，逐漸成為成熟的傳動(dòng)技術(shù)；挖掘機(jī)找到了適合它的傳動(dòng)方式，為其發(fā)展建立了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，液壓挖掘機(jī)從ToyMachine到Heavy Duty Machine進(jìn)行蛻皮，以不可擋之勢(shì)高速發(fā)展起來。另外，由于當(dāng)時(shí)建筑施工方式開始發(fā)生變化，由底層開始向高層建筑發(fā)展，城市建筑地增加、松軟土地的處理及由于施工環(huán)境的規(guī)范化等，給了挖掘機(jī)以施展才能機(jī)會(huì)。</p><p>　　現(xiàn)在具有較

23、長的臂和桿、能裝上各種各樣工作裝置的挖掘機(jī)，會(huì)行走、能回轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)多自由度動(dòng)作，既能切削高的垂直壁面，又可以挖掘深的基坑和溝是一種萬能型的工程機(jī)械，因此得到了迅速的發(fā)展。目前挖掘機(jī)已經(jīng)成為工程機(jī)械中無可置疑的第一主力機(jī)種，在世界工程機(jī)械市場已占據(jù)首位，并且仍在發(fā)展擴(kuò)大。</p><p>　　1.2 挖掘機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及工作原理</p><p>　　挖掘機(jī)械一般由動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置、回轉(zhuǎn)裝置

24、、液壓系統(tǒng)、行走裝置、工作裝置和電氣控制等組成。根據(jù)其構(gòu)造和用途可以分為履帶式、輪胎式、步履式；全液壓、半液壓；全回轉(zhuǎn)、非全回轉(zhuǎn)；通用型、專用型；鉸接式、伸縮臂式等多種類型[1]。</p><p>　　履帶式行走裝置由“四輪一帶”（即驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪、支重輪、托輪以及履帶）、張緊裝置和緩沖彈簧、行走機(jī)構(gòu)、行走架等組成。挖掘機(jī)運(yùn)行時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪在履帶的緊邊——驅(qū)動(dòng)段及接地段產(chǎn)生一個(gè)拉力，企圖把履帶從支重輪中拉出，由于支重

25、輪下的履帶與地面有足夠的附著力，阻止履帶的拉出，迫使輪卷動(dòng)履帶，導(dǎo)向輪再把履帶鋪設(shè)到地面上，從而使挖掘機(jī)借支重輪沿著履帶軌道向前運(yùn)行。</p><p>　　挖掘機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)，液壓傳動(dòng)的履帶行走裝置由安裝在兩條履帶上、分別由兩臺(tái)液壓泵供油的行走馬達(dá)通過對(duì)油路的控制，很方便的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向或就地轉(zhuǎn)彎，以適應(yīng)挖掘機(jī)在各種地面、場地上運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)裝置由轉(zhuǎn)臺(tái)、回轉(zhuǎn)支撐和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等

26、組成。回轉(zhuǎn)支撐的外座圈用螺栓與轉(zhuǎn)臺(tái)連接，帶齒的內(nèi)座與底架用螺栓連接，內(nèi)、外座圈之間設(shè)有滾動(dòng)體。挖掘機(jī)工作裝置作用在轉(zhuǎn)臺(tái)上的垂直載荷、水平載荷和傾覆力矩通過回轉(zhuǎn)支撐的外座圈、滾動(dòng)體和內(nèi)座圈傳動(dòng)給底架?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的殼體固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上，用小齒輪與回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)座圈上的齒圈相嚙合。小齒輪既可以繞自身的軸線自傳，又可以繞轉(zhuǎn)臺(tái)中心線公轉(zhuǎn)，當(dāng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)就相對(duì)底架進(jìn)行回轉(zhuǎn)。</p><p>　　鉸接式反鏟式單斗液壓挖掘機(jī)最常用的

27、結(jié)構(gòu)型式，動(dòng)臂、斗桿和鏟斗等主要部件彼此鉸接（見圖1），在液壓缸的作用下各部件繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)，完成挖掘、提升和卸土等動(dòng)作，其中動(dòng)臂起落、斗桿伸縮和鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)都用往復(fù)式雙作用液壓缸控制，為了適應(yīng)各種不同施工作用的需要，液壓挖掘機(jī)可以配裝多種工作裝置，如挖掘、起重、裝載、平整、夾鉗、推土、沖擊錘等多種工作機(jī)具。</p><p><b>　　圖1反鏟工作裝置</b></p><p&

28、gt;　　斗桿油缸；2—?jiǎng)颖郏?—油管；4—?jiǎng)颖塾透祝?—鏟斗；6—斗齒；7—側(cè)齒；8—連桿；9—搖桿；10—鏟斗油缸；11—斗桿</p><p>　　液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)都是由一些基本回路和輔助回路組成它們包括限壓回路、卸荷回路、緩沖回路、節(jié)流調(diào)速和節(jié)流限速回路、行走限速回路和先導(dǎo)閥操控回路等，由他們構(gòu)成具有各種功能的液壓系統(tǒng)。液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)大致上由定量系統(tǒng)、變量系統(tǒng)和定量、變量復(fù)合系統(tǒng)等三種類型。<

29、/p><p>　　定量系統(tǒng) 在液壓挖掘機(jī)采用的定量系統(tǒng)中，其流量不變，即流量不隨外載荷而變化。通常依靠節(jié)流來調(diào)節(jié)速度。根據(jù)定量系統(tǒng)中油泵和回路的數(shù)量及組合型式，分為單泵回路定量系統(tǒng)、雙泵單回路定量系統(tǒng)、雙泵雙回路定量系統(tǒng)及多泵多回路定量系統(tǒng)等。</p><p>　　變量系統(tǒng) 液壓挖掘機(jī)采用的變量系統(tǒng)式通過容積變量來實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速的，其調(diào)速方式有三種：變量泵－定量馬達(dá)調(diào)速、定量泵－變量馬達(dá)

30、調(diào)速和變量泵－變量馬達(dá)調(diào)速。單斗液壓挖掘機(jī)的變量系統(tǒng)多采用變量泵－定量馬達(dá)的組合方式實(shí)現(xiàn)無級(jí)變量，且都是雙泵雙回路。根據(jù)兩個(gè)回路的變量有無關(guān)聯(lián)，分為分功率變量系統(tǒng)和全功率變量系統(tǒng)兩種。其中的分功率變量系統(tǒng)的每個(gè)油泵各有一個(gè)功率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，油泵的流量變化只受自身所在回路壓力變化的影響，與另一回路的壓力變化無關(guān)即兩個(gè)回路的油泵各自獨(dú)立地進(jìn)行恒功率條件變量，兩個(gè)油泵各自機(jī)擁有發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的一半；全功率變量系統(tǒng)中的兩個(gè)油泵由一個(gè)總功率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)

31、行平衡調(diào)節(jié)，使兩個(gè)油泵擺角始終相同，同步變量、流量相等，決定流量變化的使系統(tǒng)的總壓力，兩個(gè)油泵的功率在變化范圍內(nèi)是不相同的，其調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有機(jī)械聯(lián)動(dòng)式和液壓聯(lián)動(dòng)式兩種形式。</p><p>　　整體式力裝置有柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)組或外電源變流機(jī)組。柴油機(jī)和電動(dòng)機(jī)大多用于中、小型挖掘機(jī)械，用一臺(tái)原動(dòng)機(jī)集中驅(qū)動(dòng)，兩者可互換。柴油發(fā)電機(jī)組和外電源變流機(jī)組用于大、中型挖掘機(jī)械，用多臺(tái)電機(jī)分散驅(qū)動(dòng)。</p>

32、<p>　　機(jī)電液一體化式液壓挖掘機(jī)的主要發(fā)展方向，其目的是實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)的全自動(dòng)化，使挖掘機(jī)由傳統(tǒng)的杠桿操縱逐步發(fā)展到液壓操縱、氣壓操縱、電液比例操縱和計(jì)算機(jī)直接操縱。目前，液壓挖掘機(jī)控制系統(tǒng)已發(fā)展到復(fù)合控制系統(tǒng)。</p><p>　　1.3國內(nèi)外挖掘機(jī)的夾樁壓樁機(jī)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　在2006年4月法國巴黎舉辦的Intermat展覽會(huì)上，Unisto公司的Mov

33、ax側(cè)夾緊式多功能打樁機(jī)和管狀柱塞錘(TPH)多功能打樁機(jī)（如圖2）。</p><p>　　這一系統(tǒng)將打樁機(jī)安裝在挖掘機(jī)上，用于打鋼制板樁、工形樁或管樁。和常規(guī)打樁機(jī)不同的是，Movax可以固定在樁的頂部打樁，也可以夾在樁的側(cè)面打樁。這一系統(tǒng)是在芬蘭發(fā)明的，可用于打樁，也可用于拔樁。根據(jù)Unisto介紹，側(cè)夾緊的打樁方法能夠提高系統(tǒng)的適應(yīng)性，比常規(guī)的打樁技術(shù)提高50%的生產(chǎn)效率。</p><p

34、>　　圖2 Movax側(cè)夾緊式多功能打樁機(jī)</p><p>　　目前在國內(nèi)還沒有廠家生產(chǎn)挖掘機(jī)上的夾樁壓樁機(jī)構(gòu)，但是隨著城市大規(guī)?；A(chǔ)建設(shè)的逐步減少，將來的建設(shè)以小規(guī)模、小空間的施工為主，而具有占用空間少、壓樁力大、工作效率高等特點(diǎn)的夾樁壓樁機(jī)構(gòu)必將受到市場的青睞，發(fā)展?jié)摿Υ蟆?lt;/p><p>　　1.4 挖掘機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　從20 世紀(jì)8

35、0年代到本世紀(jì)初，中外挖掘機(jī)產(chǎn)品技術(shù)已從一個(gè)成熟期走到了現(xiàn)代化時(shí)期伴隨著一場新的技術(shù)革命，挖掘機(jī)的綜合技術(shù)水平躍上了一個(gè)新的臺(tái)階。 電子技術(shù)、微電腦、傳感器、電液伺服與控制系統(tǒng)集成化改造了傳統(tǒng)的挖掘機(jī)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造及輔助管理裝備了挖掘機(jī)制造業(yè)，IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 也裝備了挖掘機(jī)機(jī)械的銷售與信息傳遞系統(tǒng)，從而讓人們看到了一個(gè)全新的挖掘機(jī)械行業(yè)。新的挖掘機(jī)在工作效率、作業(yè)質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)、操作性能及自動(dòng)化程 度諸多方面都是以往所不可比擬

36、的，并且在向著進(jìn)一步的智能化和機(jī)器人化方向邁進(jìn)。</p><p>　　1.4.1 技術(shù)功能創(chuàng)新：一機(jī)多用與簡化操作</p><p>　　通過快速換裝不同的工作裝置以完成挖、裝、填、夯、抓、刨、吊鉆、剪等多種作業(yè)，現(xiàn)在挖掘機(jī)上可配備的各種工作裝置超過100種。在功能多樣化的同時(shí)20世紀(jì)80年代以來，世界上許多大的挖掘機(jī)制造公司都投入很大的人力和資金促進(jìn)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)的研究和應(yīng)用。人機(jī)工程學(xué)是

37、“以人為本”的設(shè)計(jì)思想， 注重機(jī)器與人的相互協(xié)調(diào)，提高人機(jī)安全性、駕駛舒適性，方便于司機(jī)操作和技術(shù)保養(yǎng)，這樣既改善了司機(jī)的工作條件，又提高了生產(chǎn)效率。</p><p>　　1.4.2 外觀造型創(chuàng)新：工業(yè)設(shè)計(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)</p><p>　　現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，推動(dòng)著社會(huì)的進(jìn)步，給人類帶來了高度的物質(zhì)文明與精神文明。工業(yè)設(shè)計(jì)即是工業(yè)產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)，也稱其為產(chǎn)品的藝術(shù)造型。機(jī)械產(chǎn)品的藝術(shù)造型

38、應(yīng)能體現(xiàn)其功能的合理性及外在質(zhì)量的統(tǒng)一性，還應(yīng)體現(xiàn)出產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)性和符合時(shí)代感的審美要求。</p><p>　　挖掘機(jī)的造型設(shè)計(jì)可以使機(jī)器的形態(tài)與其結(jié)構(gòu)、功能及使用要求相統(tǒng)一，并與人的生理及心理相協(xié)調(diào)。這種造型設(shè)計(jì)應(yīng)包括各部的比例得當(dāng)，形體流暢、色彩協(xié)調(diào)、儀表布置美觀以及便于直觀操作和有醒目的商標(biāo)符號(hào)?，F(xiàn)在世界各大公司都非常重視產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)，并且出現(xiàn)了專門的研究和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)。</p><p&

39、gt;　　1.4.3 設(shè)計(jì)方法創(chuàng)新：電腦應(yīng)用與模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法最大的不同是普及應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)。以往一種新型需要多次反復(fù)試制、試驗(yàn)和修改才能定型，一般需要幾年的時(shí)間。在計(jì)算機(jī)上， 新產(chǎn)品設(shè)計(jì)可采用三維數(shù)字化建模，利用專業(yè)CAD軟件進(jìn)行基礎(chǔ)零部件優(yōu)化選擇與分析計(jì)算，直到生成工程圖和進(jìn)行三維虛擬裝配及模擬試驗(yàn)。</p><p>　　現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法包括的面很

40、廣，如相似設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì) 、動(dòng)態(tài)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)及人機(jī)工程與工業(yè)造型的應(yīng)用等，體現(xiàn)在機(jī)器形體上最明顯的是模塊化設(shè)計(jì)。模塊化設(shè)計(jì)包括了以往所說的部件化，通用化及設(shè)計(jì)過程中的軟件模塊化。部件化是將機(jī)器的每個(gè)部件都設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)完善的獨(dú)立單元，簡化相鄰部件之間的連接， 以便于安裝與調(diào)整，便于存放與運(yùn)輸，便于維修與保養(yǎng)，而且也便于社會(huì)化生產(chǎn)。通用化是選用相應(yīng)的部件單元做不同的連接拼裝可組成不同技術(shù)性能的機(jī)器，這樣 可以增加部件的生產(chǎn)批量，從而降低整

41、機(jī)的制造成本。設(shè)計(jì)軟件的模塊化大大加快了新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)進(jìn)度 。</p><p>　　1.4.4 控制方法創(chuàng)新：電子控制與信息集成</p><p>　　機(jī)器的大規(guī)模信息集成，誕生了機(jī)電信一體化?，F(xiàn)代電子技術(shù)催生了挖掘機(jī)的機(jī)電信一體化。電子技術(shù)包括計(jì)算機(jī)技術(shù)，集成電路技術(shù)、數(shù)字電路技術(shù)及電子通 訊技術(shù)。電子技術(shù)和傳感器與機(jī)械裝置經(jīng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了挖掘機(jī)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制，即機(jī)—電—信一體化。電

42、子傳感器是機(jī)電信一體的感覺器官，是挖掘機(jī)與其作業(yè)對(duì)象之間的媒介。以微機(jī)為核心的電子技術(shù)是機(jī)電信一體化的大腦和中樞神經(jīng)，它接受傳感器送入的各種信息，在進(jìn)行運(yùn)算處理之后對(duì)機(jī)器的執(zhí)行部分發(fā)出指令。</p><p>　　1.4.5 人工智能創(chuàng)新：靈性機(jī)器與機(jī)器人化</p><p>　　挖掘機(jī)在工程建設(shè)領(lǐng)域代替了人的體力勞動(dòng)，擴(kuò)展了人的手腳功能，但傳統(tǒng)挖掘機(jī)還未能解決好人的體力和生理負(fù)擔(dān)問題，更不要

43、說解脫人的精神和心理負(fù)擔(dān)了?，F(xiàn)代化挖掘機(jī)應(yīng)該是賦予了其靈性，有靈性的挖掘機(jī)是有思維頭腦（微電腦）、感覺器官（傳感器）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（電子傳輸）、五臟六腑（動(dòng)力與傳動(dòng)）及手足骨骼（工作機(jī)構(gòu)與行走裝置）的機(jī)電信一體化系統(tǒng)。</p><p>　　現(xiàn)在機(jī)電液一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的全面控制，挖掘機(jī)正在被賦予各種感覺與智慧。在工藝過程與工作狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，挖掘機(jī)將從局部自動(dòng)化過渡到全面自動(dòng)化，并且向

44、著遠(yuǎn)距離操縱和無人駕駛的趨勢(shì)發(fā)展。隨著人工智能的介入，挖掘機(jī)將加快其現(xiàn)代進(jìn)程，使逐步過渡到完全智慧化的作業(yè)機(jī)器人目標(biāo)。到那時(shí)，一些新的機(jī)器人化作業(yè)程序就會(huì)應(yīng)運(yùn)而生。</p><p>　　1.5 選題意義和任務(wù)要求</p><p>　　因?yàn)橥诰驒C(jī)在國家建設(shè)的重要作用，及對(duì)國民經(jīng)濟(jì)巨大的推動(dòng)作用，所以各國多很重視挖掘機(jī)一類工程機(jī)械的研發(fā)和改進(jìn)，隨著我國不斷加大基礎(chǔ)設(shè)施投資力度、西部大開發(fā)和城鎮(zhèn)

45、化等發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，國家多項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的蓬勃發(fā)展，2005年全國液壓挖掘機(jī)的需求量達(dá)1.6萬臺(tái)，有關(guān)專家估計(jì)，到 2009，基礎(chǔ)設(shè)施和基礎(chǔ)工業(yè)建設(shè)的土石方及裝卸工作量將比現(xiàn)在增長 1.5倍，從而為發(fā)展挖掘機(jī)等大噸位土方工程機(jī)械及配件提供良好的市場發(fā)展空間。大量需要各類高效率的工程機(jī)械，其中挖掘機(jī)扮演著重要的角色，研發(fā)多品種、多功能、高質(zhì)量及高效率的挖掘機(jī)。數(shù)量最多的中、小型挖掘機(jī)趨向于一機(jī)多能，配備了多種工作裝置——除正鏟、反鏟外，還

46、配備了起重、抓斗、平坡斗、裝載斗、耙齒、破碎錐、麻花鉆、電磁吸盤、振搗器、推土板、沖擊鏟、集裝叉、高空作業(yè)架、鉸盤及拉鏟等，以滿足各種施工的需要。與此同時(shí)，發(fā)展專門用途的特種挖掘機(jī)，如低比壓、低嗓聲、水下專用和水陸兩用挖掘機(jī)等。</p><p>　　本課題主要針對(duì)挖掘機(jī)的工作裝置進(jìn)行改進(jìn)，參考國內(nèi)外同類產(chǎn)品，對(duì)挖掘機(jī)的夾樁壓樁機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使之擁有更多的功能，能適用不同的工礦，完成各種不同的任務(wù)：</p&g

47、t;<p>　　能進(jìn)行板樁/H型梁（工字梁）的壓樁和拔樁，</p><p>　　能適用各種不同直徑樁的夾樁，能自動(dòng)調(diào)整夾樁機(jī)構(gòu)的直徑。</p><p>　　能實(shí)現(xiàn)側(cè)抓功能，能夠在有障礙物的情況下實(shí)現(xiàn)夾樁及壓樁。</p><p>　　能在垂直或其他角度下實(shí)現(xiàn)壓樁和拔樁。</p><p>　　再配以自動(dòng)控制程序，便能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)上述功能

48、。擁有上述功能的挖掘機(jī)用于打鋼制板樁、工形樁或管樁。和常規(guī)打樁機(jī)不同的是，可以固定在樁的頂部打樁，也可以夾在樁的側(cè)面打樁?？捎糜诖驑叮部捎糜诎螛?。側(cè)夾緊的打樁方法能夠提高系統(tǒng)的適應(yīng)性，比常規(guī)的打樁技術(shù)能顯著提高生產(chǎn)效率。</p><p>　　第二章 夾樁壓樁機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 夾樁壓樁機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的比較與確定</p><p>　　一個(gè)成熟的方

49、案是通過幾種較好的設(shè)計(jì)方案比較得出的。首先，我將介紹幾種夾樁壓樁機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。</p><p><b>　　2.1.1 方案一</b></p><p>　　圖2.1和圖2.2夾樁壓樁裝置由夾樁爪、夾樁油缸等結(jié)構(gòu)組成。它的工作原理是，液壓油從下油口進(jìn)入夾樁油缸，活塞桿伸出，整個(gè)油缸將繞著其尾部耳環(huán)旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，夾樁爪繞著其底部鉸接處旋轉(zhuǎn)，這兩個(gè)動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行，直到夾樁

50、爪夾牢樁為止。</p><p>　　圖2－1 夾樁壓樁裝置</p><p>　　圖2－2 安裝示意圖</p><p><b>　　2.1.2 方案二</b></p><p>　　圖2.3是夾樁壓樁機(jī)構(gòu)的工作原理圖。全液壓夾樁壓樁機(jī)構(gòu)總體上可以分為底座和工作裝置。又可具體分為：1.夾樁架 2.夾裝爪 3.底架 4.夾樁油缸

51、等部分組成。該夾樁壓樁裝置可以卸下樁和夾緊樁 。夾樁時(shí)，先把樁放入夾樁架中間，然后2個(gè)夾樁油缸伸出，直至夾緊樁，然后挖掘機(jī)動(dòng)臂移動(dòng)至工作點(diǎn)，利用挖掘機(jī)斗桿、挖斗油缸力進(jìn)行壓樁。卸樁時(shí)夾樁油缸收回，松開樁，再移動(dòng)挖掘機(jī)動(dòng)臂，使整體裝置移動(dòng)至合適位置，再進(jìn)行工作，直至完成一次壓樁。 </p><p>　　圖2－3 手動(dòng)夾樁裝置示意圖</p><p><b>　　2.1.3 方案三&

52、lt;/b></p><p>　　圖2-4和圖2-5兩圖是我設(shè)計(jì)時(shí)所參考的對(duì)象，至于我為什么選擇此種方案，我將在下一節(jié)中具體說明。在底架的下方有一個(gè)油缸用來夾持樁，它是雙作用推力液壓油缸。油缸的兩頭通過銷和底架兩邊的抓鉸接（如圖２-１），夾樁時(shí)，活塞桿伸出，缸筒向右偏移，夾抓的底部撐開，繞著夾桿中部旋轉(zhuǎn)，直到夾緊樁。壓樁時(shí)，利用挖掘機(jī)斗桿、挖斗油缸力進(jìn)行壓樁。</p><p>　　圖

53、2－4 夾樁壓樁裝置示意圖</p><p>　　圖2－5 夾樁壓樁裝置三維效果圖</p><p>　　2.2 夾樁壓樁機(jī)構(gòu)方案的確定</p><p>　　這三種方案各有長短。</p><p>　　方案一，該卸桿器的結(jié)構(gòu)簡單易懂，所占空間較小。多處采用焊接結(jié)構(gòu)，制造簡單。鉆架裝有兩個(gè)夾桿缸，夾桿和夾桿爪通過結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高的圓柱頭內(nèi)六角螺釘連接，底座

54、是一個(gè)對(duì)稱的焊接板結(jié)構(gòu)。其缺點(diǎn)是張開角度較小，夾樁較小，不適用大型挖掘機(jī)上，不能提供很大的夾樁力。</p><p>　　方案二 是一種全液壓型的夾樁壓樁機(jī)構(gòu)。除了兩個(gè)個(gè)夾樁油缸外，它還含有一個(gè)卸桿油缸。油缸作用的夾持力大，油缸多，鉆桿的受力不均勻，容易使樁發(fā)生形變，產(chǎn)生破損，而且在安裝時(shí)較麻煩，需要準(zhǔn)確的調(diào)整好各個(gè)油缸的行程，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，難以加工及維修。</p><p>　　方案三，從

55、總體來講，這種夾樁壓樁方式所占體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，重量小，能提供大的夾緊力。該夾樁壓樁裝置只用了一個(gè)夾樁油缸，它的兩端都是通過銷軸和夾桿連接的，結(jié)構(gòu)牢固，夾樁時(shí)，作用力通過夾桿傳遞給夾樁爪，進(jìn)而夾住樁。其缺點(diǎn)是，對(duì)油缸的要求比較高，它要求活塞桿很好的抗彎曲能力。</p><p>　　綜合考慮，我選擇了第三種方案中夾樁壓樁機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，此設(shè)計(jì)還有一些獨(dú)特的特點(diǎn)，如圖我通過設(shè)計(jì)上接頭和底架之間用一個(gè)銷軸鏈接，讓底架能在繞

56、軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力由油缸提供，設(shè)計(jì)是能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)15度，在設(shè)計(jì)完這種裝置的平面設(shè)計(jì)后，我對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理學(xué)分析。證明該設(shè)計(jì)是完全可行的。</p><p>　　2.3 夾樁夾樁壓樁裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3.1夾樁底座鉸接位置的確定</p><p>　　夾桿的鉸接位置主要受到如下三個(gè)方面的影響：1.盡量使夾樁爪盡可能多的與樁表面接觸，這樣以來可以減小樁的表

57、面單位面積上的壓力，盡量避免樁發(fā)生塑性形變；2.當(dāng)夾桿張開時(shí)，夾樁爪不能碰到鉆桿，否則會(huì)使損壞樁。3.在增加夾持接觸面積的同時(shí)要考慮到樁不能太長，避免其發(fā)生彎曲和減少夾樁壓樁裝置的重量。</p><p>　　在此之前，我已經(jīng)確定好了夾塊和夾桿（它們的外形及尺寸見打印的圖紙）的外形及尺寸，所以它在豎直方向的位置已經(jīng)確定。右下角陰影部分是可以鉆鉸接孔的地方。綜上，選擇距安裝座中心線80mm的地方，如圖2.6所示。&l

58、t;/p><p>　　圖2-6 底架鉸接位置示意圖</p><p>　　2.3.2 油缸行程的確定</p><p>　　圖中雙點(diǎn)畫線的圓弧是夾桿爪的頂點(diǎn)軌跡，這段圓弧線的圓心角為14度由圖可知，它一離開鉆桿之后就不會(huì)再與鉆桿相碰了。卸桿器張開時(shí)，活塞桿縮回，夾桿轉(zhuǎn)過14度，夾樁爪圓心移動(dòng)80mm。故油缸的行程為：</p><p>　　圖2-7 夾

59、樁裝置工作圖</p><p>　　2.4 油缸給夾桿推力F的計(jì)算</p><p>　　圖2-8是夾樁爪夾住樁的受力分析，如下圖所示，夾桿受到摩擦力f、夾緊力N以及油缸對(duì)夾桿的作用力F。已知SWE85挖掘機(jī)壓樁力為30KN，夾桿的尺寸是已知的（其詳細(xì)情況見夾桿圖紙），求液壓缸的推力F？圖2-8 夾樁受力分析</p><p>　　2.4.1夾桿器所受的摩擦力與壓樁力的計(jì)

60、算</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　其中： 壓樁力 =30kN</p><p>　　單個(gè)夾樁爪作用給樁的摩擦力：</p><p><b>　　（2-3）</b></p><p>　　將已知代入得=15kN。</p><

61、p>　　已知鋼與鑄鐵得最大靜摩擦力為0.3，為了保證夾樁器夾樁后，壓樁過程中不會(huì)滑動(dòng)，夾樁爪與樁的摩擦系數(shù)μ應(yīng)該≤0.3，取μ=0.3。</p><p><b>　　（2-4）</b></p><p><b>　　計(jì)算得</b></p><p>　　故夾樁器所受得摩擦力與壓力為：</p><p&g

62、t;<b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　（2.6）</b></p><p>　　2.4.2 計(jì)算油缸的對(duì)夾桿的作用力</p><p>　　由材料力學(xué)知識(shí)可知，樁對(duì)夾桿爪有兩個(gè)方向的力Fx、Fy。夾桿的受力如圖2-8所示。</p><p>　　當(dāng)夾樁器夾住樁時(shí)，樁是靜止的，以點(diǎn)

63、Q為支點(diǎn)，根據(jù)力矩平衡知識(shí)可得下式：</p><p><b>　　（2-7）</b></p><p><b>　　其中： </b></p><p>　　將已知數(shù)據(jù)代入式中，求得：</p><p><b>　　故</b></p><p>　　2.5 夾樁壓

64、樁機(jī)構(gòu)部分零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.5.1安裝座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　為了能直觀的看清安裝座的結(jié)構(gòu)我Pro/ENGINEER畫出了其立體圖，它的具體尺寸可以觀看附帶的安裝座圖紙。圖2-10是安裝座的三維模型。</p><p>　　設(shè)計(jì)安裝座的關(guān)鍵是確定好圖示的兩個(gè)凸臺(tái)和四個(gè)孔的位置，這些孔是在安裝座整體焊接好后，再在鏜床上鏜出來的。安裝座上部的

65、兩個(gè)孔的中心位置在設(shè)計(jì)夾桿的底部鉸接位置時(shí)就已經(jīng)確定。安裝座底部的孔的位置，在圖紙上有詳細(xì)的標(biāo)注。在設(shè)計(jì)安裝座時(shí)，我曾經(jīng)想在底架上把板一塊一塊地焊接上去，后來老師指導(dǎo)，經(jīng)過幾次修改，最后把安裝座設(shè)計(jì)成圖2.9的形式。</p><p><b>　　圖2-9 安裝底座</b></p><p>　　2.5.2 轉(zhuǎn)接頭的設(shè)計(jì)</p><p>　　轉(zhuǎn)接頭

66、起著連接挖掘機(jī)機(jī)斗桿和夾樁壓樁機(jī)構(gòu)的作用，本來我想把工作裝置和轉(zhuǎn)接頭作為一體，但為了適用不同的挖掘機(jī)，提高適用性。根據(jù)SWE85型挖掘機(jī)的斗桿的尺寸，我設(shè)計(jì)了如圖的接頭，為焊接結(jié)構(gòu)，具體技術(shù)要求在附圖紙中，通過銷軸連接挖掘機(jī)斗桿，其與轉(zhuǎn)動(dòng)接頭由六個(gè)M30的螺栓連接。</p><p>　　圖2-10 轉(zhuǎn)接頭</p><p>　　2.5.3 轉(zhuǎn)動(dòng)接頭的設(shè)計(jì)</p><p&

67、gt;　　轉(zhuǎn)動(dòng)接頭的主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)是銷軸的設(shè)計(jì)及轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的安裝位置，由前面的設(shè)計(jì)知下底座能繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)30度，經(jīng)過計(jì)算，轉(zhuǎn)動(dòng)油缸的安裝位置確定為如圖的形式，具體尺寸見附圖紙中，</p><p><b>　　圖2-11 上接頭</b></p><p>　　2.5.4 夾樁爪的設(shè)計(jì)</p><p>　　夾樁爪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)是保證夾持強(qiáng)度的保證，且保持整

68、個(gè)夾樁爪重量輕，所以我設(shè)計(jì)如圖2-12的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)夾桿成對(duì)稱分布圓形爪的兩側(cè)，在不影響強(qiáng)度的前提下，中間去掉一部分，確定如下結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖2-12 夾樁爪 </p><p>　　2.5.5. 各部件體積、質(zhì)量等的計(jì)算</p><p>　　各部件的體積、質(zhì)量等都是用Pro/ENGEER計(jì)算出來的其具體流程圖：</p><p>　

69、　圖3-7 部件計(jì)算流程圖</p><p>　　經(jīng)過以上運(yùn)算后得就可以得到各個(gè)部件的體積和質(zhì)量，具體見附圖紙。</p><p>　　2.6 銷軸的擠壓與剪切強(qiáng)度校核</p><p>　　在夾樁器中有兩種銷軸，它們的材料都是一樣的，都是40Cr，只是長度不同。和活塞桿鉸接的銷軸的公稱長度為210mm，夾桿和底座耳環(huán)鉸接的銷軸的公稱長度為320mm。圖2-13是和活塞

70、桿鉸接的銷軸的外形圖，它的具體尺寸見銷軸的平面圖。</p><p><b>　　圖2-13 銷軸</b></p><p>　　2.6.1.與活塞桿鉸接的銷軸的擠壓與剪切強(qiáng)度校核</p><p>　　該校核包括兩個(gè)方面：</p><p><b>　　抗拉強(qiáng)度校核</b></p><

71、p>　　根據(jù)缸底設(shè)計(jì)的尺寸，如圖3-5和圖3-9所示，列式：</p><p><b>　　顯然：</b></p><p>　　所以該抗拉強(qiáng)度校核完全滿足強(qiáng)度要求。</p><p><b>　　剪切強(qiáng)度校核</b></p><p><b>　　式中安全系數(shù)=5。</b>&l

72、t;/p><p><b>　　顯然：。</b></p><p>　　所以剪切強(qiáng)度完全符合要求。</p><p>　　3.2.8 液壓缸缸蓋設(shè)計(jì)</p><p>　　缸蓋是通過螺紋與缸筒連接起來的，部分結(jié)構(gòu)尺寸圖如下：</p><p><b>　　圖3-11 缸蓋</b><

73、/p><p>　　缸蓋與缸筒是螺紋連接在一塊的，螺紋的校核在前面已經(jīng)計(jì)算過了，這里不再說明。</p><p>　　1.右端凹槽處的應(yīng)力校核，危險(xiǎn)截面的合成應(yīng)力應(yīng)滿足：</p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　式中：；—為液壓油對(duì)端蓋的最大推力，； d—危險(xiǎn)截面的直徑， d=90mm；—缸蓋內(nèi)徑，

74、為70mm。</p><p>　　將數(shù)據(jù)代入公式（3-12）中得：</p><p>　　顯然，，所以凹槽處強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　2.內(nèi)孔凹槽處的應(yīng)力校核，危險(xiǎn)截面的合成應(yīng)力也應(yīng)該滿足公式（3-12）。</p><p>　　式中：d—缸蓋螺紋徑，d=105mm ；—危險(xiǎn)截面的直徑，為80mm，其它參數(shù)的值相同。</p>

75、<p>　　將已知代入公式（3-12）中得：</p><p>　　顯然，，所以凹槽處強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　3.2.9 軸套的設(shè)計(jì)</p><p>　　圖3-12是軸套的大致結(jié)構(gòu)和主要尺寸。它安裝在油缸的兩端的鉸接孔中，油缸工作時(shí)，通過軸套繞著銷軸旋轉(zhuǎn)。所以對(duì)材料的耐磨性，要求高，需選擇耐磨材料，選用20Cr，淬火，滲碳55～58mm。軸套

76、中間加工了一個(gè)深1mm深的油槽，正對(duì)我們的方向開了直徑為2mm的進(jìn)油口。它的內(nèi)表面打了半徑為1mm的半圓形油槽。軸套上加工了45度倒角，C=2。</p><p><b>　　圖3-12 軸套</b></p><p>　　3.2.10 液壓缸密封件的選擇</p><p>　　密封圈的選擇主要根據(jù)密封件手冊(cè)，活塞和缸蓋的密封也是參考該手冊(cè)確定。&

77、lt;/p><p>　　①活塞密封件選用OSI型密封圈，其特點(diǎn)：采用耐熱材料，亦油良好的耐水性和耐用性；為防止因背壓而引起的損壞作了改進(jìn)。</p><p>　　②活塞桿密封用的專用密封件，選用ISI型，是用耐熱材料U641作成的。</p><p>　?、壑С协h(huán)選用的BRT2型，它是用來防止密封件的擠壓，提高密封件的耐壓性能。油缸的唇形密封圈旁邊都按有一個(gè)支承環(huán)，如圖3-

78、13</p><p>　　④抗磨環(huán)，選用的是WR型，它用夾布增強(qiáng)夾層酚醛樹脂作材料，故有極好的耐壓縮性和耐磨性，環(huán)上有一斜切口。</p><p>　?、莘缐m密封件，由于潛孔鉆機(jī)作業(yè)環(huán)境粉塵大，所以需要在缸蓋的外側(cè)加防塵圈，從密封件手冊(cè)中選用DKBI型防塵圈。它是防刮油的一種雙唇口防塵密封件，唇口材料用的是Noxlan，金屬骨架材料用的是冷軋鋼板薄片。</p><p>

79、;　　唇形密封圈和端蓋上的防塵圈是根據(jù)密封件設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇的，O形密封圈是根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用的。</p><p>　　圖3-13 液壓缸</p><p>　　根據(jù)圖3.13列出表3-4，表3-4列有密封件和螺母的型號(hào)、尺寸、材料等</p><p><b>　　表3-4 密封件</b></p><p>　　圖3-1

80、4是活塞上安放唇形密封圈、支承環(huán)、抗磨換等密封件的腔體結(jié)構(gòu)和尺寸。缸蓋上的腔體尺寸沒有列出，它的具體結(jié)構(gòu)和尺寸可以參閱附帶的圖紙。</p><p><b>　　3-14 活塞</b></p><p>　　經(jīng)過以上的計(jì)算、說明，液壓缸各個(gè)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算基本完成。</p><p>　　3.3 傾斜液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p&

81、gt;　　同夾樁液壓缸的設(shè)計(jì)，具體的設(shè)計(jì)過程不在此列出，對(duì)傾斜液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算主要是確定其液壓缸的內(nèi)徑和行程。</p><p>　　3.3.1 傾斜液壓缸內(nèi)徑和行程的確定</p><p>　　傾斜液壓缸在夾樁力的反作用下，通過2個(gè)鉸軸將上接頭和底架保持平衡，按預(yù)定角度進(jìn)行壓樁。在夾樁過程中，使整個(gè)結(jié)構(gòu)保持平衡狀態(tài)，且能通過活塞的伸縮使夾樁裝置在平面內(nèi)擺動(dòng)，從而能在不同角度下壓樁，如圖3-1

82、4。 圖3-15 傾斜液壓缸工作軌跡</p><p>　　由力矩平衡得：，其中為油缸鉸接頭與上接頭鉸接中心的距離，為夾樁爪鉸接中心與上接頭鉸接中心的距離。由圖知已知額定壓樁力為，</p><p>　　因此傾斜液壓缸的液壓力為：</p><p><b>　　知額定工作油壓，</b></p><p><b>　　

83、又∵</b></p><p>　　∴ (3-5)</p><p>　　其中——傾斜液壓缸的內(nèi)徑。</p><p><b>　　∴</b></p><p>　　查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表19-6-3，得 </p><p>

84、;　　傾斜液壓缸的行程可根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)來確定，再查找液壓傳動(dòng)手冊(cè)，可確定傾斜液壓缸的行程為10。</p><p>　　綜上所述，經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算確定傾斜液壓缸的內(nèi)徑和行程分別為45和100。</p><p>　　3.3.2傾斜油缸鉸軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　以保證剪切強(qiáng)度條件的方法來設(shè)計(jì)鉸軸。</p><p>　　當(dāng)挖掘機(jī)機(jī)以額定油壓壓樁時(shí)

85、，鉸軸收的剪切應(yīng)力最大。 </p><p><b>　　∴</b></p><p><b>　　∴鉸軸受的剪應(yīng)力為</b></p><p><b>　　為了不使受剪失效</b></p><p><b>　　∴</b></p><p&g

86、t;　　工作時(shí)有較大沖擊，故設(shè)安全系數(shù)n=1.5,得</p><p>　　壓樁液壓缸鉸軸的校核</p><p>　　以保證擠壓強(qiáng)度條件的方法來對(duì)鉸軸進(jìn)行校核。</p><p>　　鉸軸與鉸座相互擠壓出的擠壓面積比較小，所以此處的擠壓應(yīng)力比較大，選擇此處進(jìn)行校核。</p><p><b>　　∵鉸座的寬度</b></

87、p><p><b>　　∴鉸軸受擠壓面積</b></p><p><b>　　∴擠壓應(yīng)力 </b></p><p>　　所以設(shè)計(jì)的鉸軸滿足工作要求。</p><p><b>　　第四章 設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　隨著國家對(duì)基本建設(shè)的投資增大，

88、基礎(chǔ)工程產(chǎn)業(yè)日益發(fā)展，工程機(jī)械起著越來越重要的作用，其中挖掘機(jī)械包括各種類型和功能的挖掘機(jī)，具有挖掘、裝載、卸載和整機(jī)移動(dòng)的功能，能連續(xù)高效的工作，對(duì)于減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率起來很大的作用，是工程建設(shè)項(xiàng)目中不可缺少的施工手段，其工作裝置越來越復(fù)雜化、多樣化發(fā)展。本課題設(shè)計(jì)的夾樁壓樁機(jī)構(gòu)是應(yīng)用于液壓挖掘機(jī)上的一種新型工資裝置，具有使用方便、工作效率高等顯著特點(diǎn)。</p><p>　　此畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的研究對(duì)象為山

89、河智能SWE85挖掘機(jī)的夾樁壓樁機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。夾樁結(jié)構(gòu)是整個(gè)裝置的主要工作部件，其性能的優(yōu)劣對(duì)壓樁工作有直接的影響。</p><p>　　此課題首先介紹挖掘機(jī)上夾樁壓樁機(jī)構(gòu)的工作方式，從整機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理分析著手，不斷深入研究，進(jìn)而引出整體裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理，在這基礎(chǔ)上進(jìn)行方案的比較與選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算。體現(xiàn)了從大處著手、從整體到局部的設(shè)計(jì)思路。</p><p>　　方案設(shè)計(jì)這一部分，主要采用

90、的方法是，參考以往夾樁壓樁機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)典型方案，從加工難易程度、工作效率、壓樁質(zhì)量、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行分析比較，選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。本設(shè)計(jì)對(duì)夾樁壓樁裝置整體、夾樁裝置以及其他重要的部件的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了詳細(xì)的分析比較，最終選用芬蘭Movax公司生產(chǎn)的小噸位壓樁機(jī)所采用的設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行改正設(shè)計(jì)，經(jīng)過三個(gè)月的設(shè)計(jì)及修改，完成了本設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)方案的產(chǎn)品滿足設(shè)計(jì)要求和工作要求，能較好地完成工作任務(wù)，加工難度不大；壓樁質(zhì)量容易得到保證。設(shè)計(jì)中，

91、我使用了AutoCAD2004和Pro/ENGINEER繪圖，運(yùn)用Word進(jìn)行文檔處理，能夠更加靈活的運(yùn)用這些軟件。</p><p>　　設(shè)計(jì)計(jì)算這一部分，主要是針對(duì)選好的設(shè)計(jì)方案，對(duì)主要的結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容有：夾樁液壓缸和傾斜液壓缸的內(nèi)經(jīng)和行程的確定；壓樁液壓缸鉸軸的設(shè)計(jì)及校核；底座的強(qiáng)度和剛度的校核。設(shè)計(jì)計(jì)算的理論依據(jù)主要有：材料力學(xué)設(shè)計(jì)及校核方法，金屬結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及剛度的校核方法。經(jīng)過計(jì)

92、算，所得到的計(jì)算結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求，而且能夠節(jié)省鋼材。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　為期一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于要完成了，這標(biāo)志著我的大學(xué)學(xué)習(xí)生活即將劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，除了我自身的努力外，還得到了許多老師和同學(xué)的幫助。首先要衷心感謝我的指導(dǎo)老師謝習(xí)華老師，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，謝老師一直都耐心而細(xì)致地指導(dǎo)我們。他豐富的專業(yè)知

93、識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、寬容的長者風(fēng)范使我們受益匪淺。同時(shí)我還要感謝周宏兵老師的熱心幫助，使我很順利地解決了設(shè)計(jì)中碰到的幾個(gè)問題。此外，孫超、李妍瞳、劉維等同學(xué)都不同程度地給予我?guī)椭?，在此一并表示謝意。</p><p>　　在此，我還要感謝培養(yǎng)了我四年的中南大學(xué)。在這四年里，我不但學(xué)習(xí)了本專業(yè)的相關(guān)知識(shí)，而且還學(xué)會(huì)了如何去做人。值此畢業(yè)之際，我衷心祝愿中南大學(xué)的明天更加輝煌！</p><p>

94、<b>　　尹 敏</b></p><p><b>　　2007年6月</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 楊叔子，楊克沖.機(jī)械工程控制基礎(chǔ)（第三版）.武漢，華中科技大學(xué)出版社，2001 </p>

95、<p>　　[2] 張鐵.《液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)原理及使用》.石油大學(xué)出版社,2000年12。</p><p>　　[3] 成大先，王德夫，姜勇等.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，第三版，第四卷.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1994</p><p>　　[4] 徐灝，邱宣懷等.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，第三卷.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992</p><p>　　[5] 濮良

96、貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M]，第七版.北京：高等教育出版社，2002</p><p>　　[6] 劉慶潭，劉長文.材料力學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[7] 周一峰等.理論力學(xué)[M]. 湖南省長沙市：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2003</p><p>　　[8] 章宏甲，黃誼.液壓傳動(dòng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005</p>

97、<p>　　[9] 朱張校.工程材料[M]，第三版.北京：清華大學(xué)出版社，2000</p><p>　　[10] 周良德，朱泗芳等.現(xiàn)代工程圖學(xué)[M]. 湖南省長沙市：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2000</p><p>　　[11] 朱泗芳，周良德，謝海波.現(xiàn)代工程圖學(xué)習(xí)題集[N].湖南省長沙市：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2000</p><p>　　[12] 孔

98、慶華，劉傳紹等.極限配合與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2003</p><p>　　[13] 王慶祺，李小陽等.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指南[M]. 湖南省長沙市：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1995</p><p>　　[14] 蔣外文，趙輝.計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程[M]. 湖南省長沙市：中南大學(xué)出版社，2002</p><p>　　[15] 孫江宏，黃小龍，羅珅.Pr

99、o/ENGINEER2001中文版入門與提高[M].北京：清華大學(xué)出版社，2003</p><p>　　[16] 譚雪松，朱金波，岳貴友. Pro/ENGINEER2001中文版機(jī)械設(shè)計(jì)施展訓(xùn)練[M].北京：人民郵電出版社，2004</p><p>　　[17] 孫江宏，黃小龍，羅珅.Pro/ENGINEER2001虛擬設(shè)計(jì)與裝配[M].北京：中國鐵道出版社，2003</p>

100、<p>　　[18] Rajput R K.Elements of Mechanical Engineering[M].Kateson Publ:House,1985</p><p>　　[19] Hindhede I,Uffe.Machine Design Fundamentals—A Pratical Approach[M].New York:Wiley,1983</p><p

101、><b>　　附錄一 圖紙清單</b></p><p><b>　　附錄二 </b></p><p><b>　　實(shí)習(xí)報(bào)告</b></p><p>　　實(shí)習(xí)地點(diǎn)：湖南山河智能機(jī)械股份公司</p><p><b>　　實(shí)習(xí)項(xiàng)目：</b></p

102、><p>　　1. 聽取安全生產(chǎn)注意事項(xiàng)報(bào)告；</p><p>　　2. 聽取公司介紹及相關(guān)產(chǎn)品介紹；</p><p>　　3. 參觀公司產(chǎn)品生產(chǎn)線</p><p>　　4. 參觀與熟悉挖掘機(jī)的基本構(gòu)造與基本功能及制造過程</p><p>　　5. 拆裝液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)</p><p><b>

103、;　　實(shí)習(xí)目的：</b></p><p>　　1. 熟悉工程機(jī)械的生產(chǎn)流程</p><p>　　2. 熟悉挖掘機(jī)的基本構(gòu)造與基本功能</p><p>　　3. 熟悉挖掘機(jī)的工作裝置的設(shè)計(jì)及安裝</p><p><b>　　公司簡介：</b></p><p>　　我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是SWE

104、85挖掘機(jī)夾樁壓樁機(jī)構(gòu)的三維設(shè)計(jì)，為了能做出符合生產(chǎn)實(shí)際要求的設(shè)計(jì)，我和同組的幾個(gè)同學(xué)于3月13日來到湖南山河智能公司進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，由謝習(xí)華和周宏兵兩位老師帶領(lǐng)，進(jìn)一步了解山河的挖掘機(jī)產(chǎn)品，熟悉挖掘機(jī)的生產(chǎn)流程，熟悉挖掘機(jī)的基本構(gòu)造與基本功能。</p><p>　　湖南山河智能機(jī)械股份有限公司是一家產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的現(xiàn)代化工程機(jī)械制造企業(yè)。成立7年，便在大型樁工機(jī)械、小型工程機(jī)械、現(xiàn)代鑿巖設(shè)備三大門類裝備中成功開發(fā)出

105、幾十個(gè)規(guī)格的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能、高品質(zhì)工程機(jī)械產(chǎn)品，穩(wěn)居國內(nèi)一線品牌位置。公司建立起由原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、開放創(chuàng)新、持續(xù)創(chuàng)新組成的技術(shù)創(chuàng)新體系，取得的數(shù)十項(xiàng)國家專利，公司產(chǎn)品特色突出，性能提升。產(chǎn)品用戶遍及全國各地，并批量出口到歐洲、大洋洲、北美洲、東南亞等近二十個(gè)國家和地區(qū)。</p><p>　　公司是國內(nèi)最大的樁工機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)，中國“863”高科技計(jì)劃產(chǎn)業(yè)基地，已通過ISO9001質(zhì)量認(rèn)證、ISO140

106、01環(huán)境保證體系、OHSAS18001職業(yè)健康安全保證體系和產(chǎn)品CE的認(rèn)證；在中國工程機(jī)械綜合指數(shù)排名第七，并成為《福布斯》2006、2007中國最具發(fā)展?jié)摿?00榜企業(yè)。2006年9月，國務(wù)院副總理吳儀視察公司時(shí)，對(duì)山河智能公司的自主創(chuàng)新能力、國際貿(mào)易與國際項(xiàng)目合作、產(chǎn)學(xué)研發(fā)展模式給予了高度肯定。在這樣一家具備深厚科研實(shí)力的公司實(shí)習(xí)，對(duì)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)一定有很大的幫助。</p><p>　　挖掘機(jī)的工作原理及主要

107、裝置</p><p>　　挖掘機(jī)械一般由動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置、回轉(zhuǎn)裝置、液壓系統(tǒng)、行走裝置、工作裝置和電氣控制等組成。根據(jù)其構(gòu)造和用途可以分為履帶式、輪胎式、步履式；全液壓、半液壓；全回轉(zhuǎn)、非全回轉(zhuǎn)；通用型、專用型；鉸接式、伸縮臂式等多種類型。</p><p>　　履帶式行走裝置由“四輪一帶”（即驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪、支重輪、托輪以及履帶）、張緊裝置和緩沖彈簧、行走機(jī)構(gòu)、行走架等組成。挖掘機(jī)運(yùn)行時(shí)

108、，驅(qū)動(dòng)輪在履帶的緊邊——驅(qū)動(dòng)段及接地段產(chǎn)生一個(gè)拉力，企圖把履帶從支重輪中拉出，由于支重輪下的履帶與地面有足夠的附著力，阻止履帶的拉出，迫使輪卷動(dòng)履帶，導(dǎo)向輪再把履帶鋪設(shè)到地面上，從而使挖掘機(jī)借支重輪沿著履帶軌道向前運(yùn)行。</p><p>　　挖掘機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)，液壓傳動(dòng)的履帶行走裝置由安裝在兩條履帶上、分別由兩臺(tái)液壓泵供油的行走馬達(dá)通過對(duì)油路的控制，很方便的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向或就地轉(zhuǎn)彎，以適應(yīng)挖掘機(jī)在各種地面、場地上運(yùn)動(dòng)。<

109、;/p><p>　　圖1 履帶式行走裝置</p><p>　　液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)裝置由轉(zhuǎn)臺(tái)、回轉(zhuǎn)支撐和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等組成?；剞D(zhuǎn)支撐的外座圈用螺栓與轉(zhuǎn)臺(tái)連接，帶齒的內(nèi)座與底架用螺栓連接，內(nèi)、外座圈之間設(shè)有滾動(dòng)體。挖掘機(jī)工作裝置作用在轉(zhuǎn)臺(tái)上的垂直載荷、水平載荷和傾覆力矩通過回轉(zhuǎn)支撐的外座圈、滾動(dòng)體和內(nèi)座圈傳動(dòng)給底架。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的殼體固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上，用小齒輪與回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)座圈上的齒圈相嚙合。小齒輪既可以繞自身的

110、軸線自傳，又可以繞轉(zhuǎn)臺(tái)中心線公轉(zhuǎn)，當(dāng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)就相對(duì)底架進(jìn)行回轉(zhuǎn)。</p><p>　　鉸接式反鏟式單斗液壓挖掘機(jī)最常用的結(jié)構(gòu)型式，動(dòng)臂、斗桿和鏟斗等主要部件彼此鉸接（見圖2），在液壓缸的作用下各部件繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)，完成挖掘、提升和卸土等動(dòng)作。其中動(dòng)臂起落、斗桿伸縮和鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)都用往復(fù)式雙作用液壓缸控制，為了適應(yīng)各種不同施工作用的需要，液壓挖掘機(jī)可以配裝多種工作裝置，如挖掘、起重、裝載、平整、夾鉗、推土、沖擊

111、錘等多種工作機(jī)具</p><p><b>　　圖2反鏟工作裝置</b></p><p>　　斗桿油缸；2—?jiǎng)颖郏?—油管；4—?jiǎng)颖塾透祝?—鏟斗；6—斗齒；7—側(cè)齒；8—連桿；9—搖桿；10—鏟斗油缸；11—斗桿</p><p>　　動(dòng)臂是反鏟的主要部件，其結(jié)構(gòu)有整體式和組合式兩種。</p><p>　　1）整體式動(dòng)臂

112、 其優(yōu)點(diǎn)式結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕而剛度大，缺點(diǎn)式更換的工作裝置少。通用性較差。多用于長期作業(yè)條件相識(shí)的挖掘機(jī)上。整體式動(dòng)臂又可分為直動(dòng)臂和變動(dòng)臂兩種。其中直動(dòng)臂結(jié)構(gòu)見到、質(zhì)量輕、制造方便，主要用于懸掛式液壓挖掘機(jī)，但它不能使挖掘機(jī)獲得較大的挖掘深度，不適用于通用挖掘機(jī)；彎動(dòng)臂是目前應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)型式，與同長度的直動(dòng)臂相比，可以使挖掘機(jī)有較大的挖掘深度，但降低了卸土高度，這正符合挖掘機(jī)反鏟作業(yè)的要求。</p><p>

113、;<b>　　圖3 組合式動(dòng)臂</b></p><p>　　1—下動(dòng)臂；2—上動(dòng)臂；3—連桿或液壓缸</p><p>　　2）組合使動(dòng)臂 如圖3所示。組合使動(dòng)臂用輔助連桿或液壓缸或螺栓連接而成。上、下動(dòng)臂之間的夾角可用輔助連桿或液壓缸來調(diào)節(jié)，雖然使結(jié)構(gòu)和操作復(fù)雜化，但在挖掘機(jī)作業(yè)中可隨時(shí)大幅度調(diào)整上、下動(dòng)臂之間的夾角，從而提高挖掘機(jī)的作業(yè)性能，尤其在用反鏟或抓斗挖掘

114、窄而深的基坑時(shí)，容易得到較大距離的垂直挖掘軌跡，提高挖掘質(zhì)量和生產(chǎn)率。組合時(shí)動(dòng)臂的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)作業(yè)條件隨意調(diào)整挖掘機(jī)的作業(yè)尺寸和挖掘力，且調(diào)整時(shí)間短。此外，它的互換工作裝置多，可滿足各種作業(yè)的需要，裝車運(yùn)輸方便。其缺點(diǎn)是質(zhì)量大，制造成本高，一般用于中、小型挖掘機(jī)上。</p><p>　　反鏟用的鏟斗形式、尺寸與其作業(yè)對(duì)象有很大關(guān)系。為了滿足各種挖掘作業(yè)的需要，在同一臺(tái)挖掘機(jī)上可配以多種結(jié)構(gòu)型式的鏟斗，圖4為反鏟