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工程机械认知实习报告
工程机械实习报告
目 录
一.实习的目的及意义 „„„„„„„„„„„„„„„„2
二.实习注意项目 „„„„„„„„„„„„„„„„„„2
三.第一次实习 „„„„„„„„„„„„„„„„„„3
1.机械动力头钻机 „„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2.全液压旋挖钻机 „„„„„„„„„„„„„„„„„„5
3. 液压抓斗 „„„„„„„„„„„„„„„„„„7
四.第二次实习 „„„„„„„„„„„„„„„„„„10
1.静压桩机 „„„„„„„„„„„„„„„„„„10
五．实习心得 „„„„„„„„„„„„„„„„„„14
一、 实习的目的和意义
机械设计制造及自动化专业的前身是勘探机械专业。改为现在的专业后，教学计划进行了较大的调整。其专业模式为以机为主、以电为副、机电一体、通特结合。机械设计制造及自动化专业是实践性很强的工科专业。根据国家教委对21世纪新型高级人才培养的要求，高等学校，不仅要重视对学生进行理论知识的教育，更要重视学生各方面素质和实际能力的培养。因此，必需加强实践性教学环节。
工程机械施工技术教学实习是安排在《工程机械设计》课程之前的实践性教学环节。目的是让学生在学习《工程机械设计》课程之前，对岩土工程机械有一个较全面、深刻的感性认识；初步掌握工程机械的使用环境、应用条件、施工方法、施工工艺、施工队伍的组织和管理等方面的基本知识，弥补在该专业取消了有关岩土工程机械机械施工技术的课程后，学生缺少岩土工程机械施工技术知识的不足；培养学生的实际工作能力；使学生掌握课堂上不易讲授的教学内容；为后续课程的学习、毕业设计和以后的工作打下一定的基础。
校外参观
选择3个不同类型的工程机械施工工地（分别是位于徐东的伊地集团的项目、位于武汉天地旁的省地建集团的项目、位于南湖的项目），组织学生到现场参观，请施工单位的技术人员或带队教师讲解。让学生了解不同类型的工程机械及其施工方法和工艺。
二、实习注意事项
1、自觉遵守实习纪律，不能迟到、早退或无故缺席。有事缺席，必须向带队老师请假；
2、要特别注意实习的安全，自觉遵守工地和实习现场的安全规则和制度，防止一切事故发生；
3、听从带队教师的安排和支指挥。未经许可，不能随意操作机器和摆弄其它器具；
4、在实习的各个阶段，要注意实习内容的记录和整理，收集有关资料，为编写实习报告作准备；
5、讲文明、讲礼貌、谦逊好学、搞好与实习单位的关系，时时处处体现大学生的良好品德和精神风貌。
第一次实习：
参观钻机：
1.机械动力头钻机；2.全液压旋挖钻机；3.液压抓斗
门式机械动力头钻机
工作参数：
全液压旋挖钻机用于桩基础工程现场灌注桩钻孔施工的桩工机械，其功能多，适用于以下范围。
(1)配置不同的钻具如短螺旋钻头、螺旋回转斗、岩心螺旋钻头等，采用相应的钻进工艺，可适用于各种粘性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、碎石土、中等硬度风化岩层的干式(短螺旋)或湿式(回转斗)、岩层(岩心钻)的成孔作业。
(2)配置液压打桩锤，可用于建筑基础预制混凝土桩或钢桩施工。
(3)配置长螺旋钻头、液压抓斗，可分别进行长螺旋钻孔和地下连续墙施工。这种设备由于具有上述特点，加之其施工安全、文明、质量好、公害低、效率高而广泛应用于道路、桥梁、码头、高层建筑等大型重点工程的基础施工，目前已成为发达国家钻孔灌注桩施工的主要成孔设备。
FR620D型旋挖钻机主要结构原理：
◆先导液压控制，最佳工况匹配。
液压系统采用卡特液压系统主控回路，先导控制回路，辅助液压系统采用负荷传感和负载压力补偿控制系统，实现各工况负荷下的最佳匹配；
◆全液压可伸缩底盘，运行性能稳定。
选用专为旋挖钻机工况设计的卡特全液压可伸缩底盘，性能稳定，国际先进的卡特 C7发动机，动力强劲，大扭矩、电控、直喷、涡轮增压、中冷型动力系统，低油耗、低噪音、环保、高效，排放可达Tier3标准；
◆智能电控系统，操作舒适便捷。
自主开发的智能化电控系统，数字触摸显示屏、虚拟仪表使操作简单便捷，桅杆自动/手动调节，垂直度、钻孔深度自动检测等；控制功能强大，操作简单，界面舒适、人性化，所有仪表显示均在显示器中实现，工作更加智能化。
◆人性化驾驶室，操作舒适方便。
操作环境安全、舒适，全封闭的安全驾驶室，符合人体工程学设计的操作杆及平台布置、驾驶空间设计，优化的驾驶环境，配备冷暖空调、双滑道可调悬浮式座椅、收音机等附属装置，保证操作人员的安全、舒适、方便性；
◆多重钻具装置，适应多种工况。
工作装置可靠，结构设计合理，整体强度较高，可使用摩阻式与机锁式可伸缩钻杆，同时可配备短螺旋钻头、普通钻斗和捞沙钻斗等不同属具适应多种工况需要。
FR620D技术参数 ：
参数项 参数值
最大钻孔直径(mm) 1800
最大钻孔深度(m) 60
动力头最大输出扭矩(kNm) 200
动力头转速(rpm) 7~22
最大加压力（kN） 150
最大起拔力（kN） 165
加压油缸行程(mm) 4300
主卷扬提升力（第一层）(kN) 180
主卷扬提升速度（m/min） 68
主卷扬钢丝绳绳直径(mm) 28
副卷扬提升力（第一层）(kN) 70
副卷扬提升速度（m/min） 80
副卷扬钢丝绳绳直径(mm) 20
桅杆左右倾斜角度（°） 5
桅杆前倾角度（°） 5
发动机型号 C7
发动机功率（kW） 187
履带宽度(mm) 800
工作状态设备宽度(mm) 4300
工作状态设备高度(mm) 20845
运输状态设备长度(mm) 14355
运输状态设备宽度(mm) 3000
运输状态设备高度(mm) 3300
履带接地长度(mm) 4120
牵引力(kN) 370
行走速度(km/h) 1.5
上车回转速度(rpm) 3.5
配标准钻杆时总重(t) 58
国内的旋挖钻机起步较晚，发展也比较慢，从20个世纪80年代开始引进，直到20世纪末，我国的旋挖钻机还主要依赖进口。目前国内现有十几家单位对旋挖钻机进行了开发，主要的生产厂家有湖南山河智能、三一重机、徐州徐工、徐州东明、北京经纬巨力、内蒙古北方重汽、石家庄煤机、哈尔滨四海、郑州宇通、中联重科等。但真正进入市场销售并经受住施工考验的产品也只有包括湖南山河智能在内的少数几家。SWDM-20型旋挖钻机就是湖南山河智能机械股份有限公司最新开发的一种经受了工程考验的新型多功能液压旋挖钻机。综合国内外旋挖钻机的结构形式，其区别主要是由底盘结构的不同而引起的，
目前旋挖钻机的底盘结构大致可分为以下两大类：
(1)专用底盘结构。这种底盘结构所形成的产品特点是：主、副卷扬安装在回转平台上，整机结构布置更加合理；整机工作稳定性好。
(2)选用已有相近的挖掘机或履带吊底盘结构。这种底盘为了适应旋挖钻机的施工要求，其结构必须进行相应的改造，且主、副卷扬机构只能安装在钻桅下部或动臂三角架上，使整机工作重心前移，稳定性较差。
从旋挖钻机的发展历程来看，今后旋挖钻机将在结构和控制系统方面体现如下发展趋势。(1)底盘结构采用专用化设计，以加强整机的结构刚性和工作稳定性；(2)功能实现和操作系统及界面设计更趋人性化；(3)控制系统向管理信息化、操作自动化、监控智能化方向发展。
钢丝绳悬吊液压抓斗原理:
抓斗的悬挂,升降仍用吊车的钢丝绳,但抓斗的闭合通过抓斗上部的1～4个油缸组成的夹紧机构来完成.抓斗的闭合力可达800～1800kN.对采用通用吊车配合液压抓斗使用时,均需在原吊车配重处新增设液压动力站,以驱动抓斗起闭油缸,驱动保证与悬吊钢丝绳同步的高压胶管卷筒.并要对原吊车驾驶室的操作手柄与仪表进行增设,改装.如德国LEFFER公司的HSWG600液压抓斗配用的日本神钢(KOBELCo.)的7005吊车,德国BAUER公司的DHG60液压抓斗配用的日本石川岛CCH500吊车,以及日本真砂工业株式会社的MHL及MEL系列液压抓斗配用的LS系列吊车均属此类.而德国BAUER公司的DHG系列钢丝绳悬吊液压抓斗配用的BS640或BS655吊车,由于该类吊车为基础工程专用的,故不必另配液压动力站或进行驾驶室改装.
主要优点：
(1)由于抓斗切割岩土是由1～4个油缸供给的冲力,抓斗的闭合力可达800～1800kN,且该类抓斗一般均可在抓斗张开时的中部配置凿齿以增加冲碎岩土的能力,故生产效率高.
(2) 由于影响施工深度的因素仍较少,最大挖掘深度与钢丝绳悬吊的机械抓斗接近.
(3)这类液压抓斗有的上部的吊钩有销子,可使抓斗产生角度变位,以适应平面为锐角式槽沟的施工要求,如德国BAUER公司的DHG系列液压抓斗与BS640或BS665吊车配套时即如此.
(4)这类液压抓斗的基础工程专用吊车,有的配置2个卷筒(其拉力一致,并有同步机构相联),由于没有全导杆或半导杆,当用抓斗挖掘时,2个卷筒的钢丝绳供抓斗用.需要冲击较硬的岩土时,可将液压抓斗暂时放置在一边,用一个卷筒吊上冲锤,在软硬地层交替作业时,使用方便.如德国BAUER公司的DHG60型钢丝绳悬吊液压抓斗配用的BS655吊车,就有2个拉力各为160kN的卷筒.当需要冲击作业时,就可按上所述,用1个卷筒带动100kN冲锤作业.
(5)这类液压抓斗有的在液压系统出现故障时,可将原抓斗由液压启闭改变为钢丝绳启闭.如德国BAUER公司的DHG60液压抓斗及BS655吊车,在6~8h内可由液压启闭抓斗改为钢丝绳启闭抓斗,这在配件供应比较困难,维修力量薄弱的地区,可作为一种应急手段.
主要缺点:
(1)为了提高抓斗工作时的稳定性,这类抓斗有的上下,前后,左右装有8块可供调整的导向板,抓斗上还装有控制前后左右倾斜的电子装置(XY-InclinationSensor),根据倾斜程度通过电子装置对导向板予以调整,其代表产品为日本真砂工业株式会社的MHL,MEL系列钢丝绳悬吊的液压抓斗.据厂方介绍,在调整的好的情况下,抓斗的垂直施工精度高,实际使用中调整较费事.
这类抓斗,有的为了减少作业时的摆动,增大抓斗的自重,加长抓斗的导向板,以增强作业时保证垂直的稳定性,例如德国BAUER公司的DHG系列抓斗,导向板长达6m,自身重量增加到12.7~13.9t,但抓斗容积仅0.9~1.2m3.为了改善这个情况,有的又将导向板分为上下左右各2块,在保证导向性的前提下减少自重,而这4块导向板均可调整,用以控制垂直度.如意大利CASAGRANDE公司的KL系列液压抓斗就是这样设计的
全导杆式液压抓斗
原理:
整个施工深度中由可伸缩方钻杆作为抓斗升降的导向杆(整体式方钻杆已趋淘汰).以意大利CASAGRANDE公司的KRC系列可伸缩方钻杆加K系列液压抓斗(由2个油缸来启闭)为代表,配备该公司生产的C系列基础工程专用吊车.
主要优点:
(1) 方钻杆伸缩采用快速自动接头,运输时不必拆卸,而施工时能用于高度受限制的场所.
(2) 钻杆不需辅助吊车安装,整套机械安装就位仅需2h.
(3) 吊杆上部有转盘,可使方钻杆及抓斗作±45°旋转,能应用于较窄场地及开挖平面为锐角的槽段.
(4)由于有伸缩方钻杆的导向,能保证对软,中软及较硬的岩土垂直挖掘,每小时成墙面积可达25m2,生产效率高.
(5) 定点卸料或抓斗重新进入槽段时无钢丝绳摆动问题,最初开挖时的垂直度也由方钻杆予以保证,成槽质量好.
主要缺点:
(1)可伸缩钻杆自重大,以挖深为45m的KRC2伸缩钻杆为例,自身质量为5650kg,此时配置的抓斗(张开时断面为2500mm×800mm)的质量仅为4.2～4.6t,容积仅0.68～0.94m3,装于C60专用基础吊车上作业.即在绞车提升能力一定的条件下,由于伸缩方钻杆的自身质量,影响了抓斗的经济施工深度,一般施工深度为40～45m.常用30m以内.
(2) 由于伸缩导杆间总有间隙,长时间使用后,间隙加大,影响施工质量,特别时抓斗质量大时,这个问题更显突出.
(3) 必须精心操作,防止导向杆变形,对操作者的要求比较高.
(4)由于抓斗的斗齿左右两边分别为4～3齿或3～2齿,齿多的一边的抓斗挖去的土总多于齿少的一边,槽段容易向抓斗齿多的一侧偏斜.
第二次实习：
静压桩机
在土木工程施工过程中，首先要进行的是基础施工。桩基础是建筑施工特别是高层建筑施工中最为常见的基础形式。桩的种类及其施工方法因上部建筑物或载荷情况不同而多种多样。其中，将预制桩完全依靠静载平稳、安静地压入软弱地基，是一种新型的桩基础施工方法--静压桩工法。与锤击式打桩相比，静压桩工法由于具有非常明显的环保性，十几年来从广东珠江三角洲开始由南向北得到了迅速推广。液压静力压桩机就是实施静压桩工法的关键施工设备。与锤击式打桩机相比，这种设备施工时具有无震动、无噪声、无油污飞溅等环境污染的特点，施工质量好、使用费用低，同时，静力压桩机也是具有中国特色的环保型桩工机械。
液压静力压桩机分为"抱压式液压静力压桩机"和"顶压式液压静力压桩机"(对桩顶部施压进行压桩)两种。抱压式液压静力压桩机压桩过程是通过夹持机构"抱"住桩身侧面，由此产生摩擦传力来实现的；而顶压式液压静力压桩机则是从预制桩的顶端施压，将其压入地基的。由于施压传力方式不同，这两种桩机结构形式、性能特点、适用范围也有显著不同。其核心是液压系统的设计方法及其配置，它直接影响整机的技术性能及节能效果。而压桩机构是桩机的主要工作装置，是这种压桩机的关键技术，直接影响桩机的压桩能力和成桩质量。其中，抱压式桩机主要由压桩系统和夹桩机构组成，而顶压式桩机主要由压桩系统和桩帽组成。顶压式桩机除压桩机构中没有夹桩机构外，一般不带起重机，但增加了一套卷扬吊桩系统。
常规的顶压式压桩机由于其结构及工作特点，使其工作重心较高、安全性较差，并且存在压桩力较小、压入桩的'垂直度保障能力差等问题，因而其应用受到限制；而抱压式压桩机结构紧凑、操作简便、工作重心低、移动平稳、转场纵观液压静力压桩机的发展过程，大致可将其分为两个阶段：第一阶段，从20世纪70年代后期到90年代中期，国内先后研制了几种压桩机，并逐步形成系列产品进入市场。其中具有代表性的两个系列产品是武汉市建筑工程机械厂生产的YZY系列液压静力压桩机和利用中南大学(原中南工业大学)智能机械研究所的专利技术生产的ZYJ系列液压静力压桩机。在这个阶段主要解决了这种桩机的设计理论基础、动力配置和系统设计问题，满足了静压桩的基本功能。但就整体来说，其主要特征是桩机压桩力不大，实际使用的最大压桩力不足4000kN，绝大部分的压桩力为1 600~2400kN；功能单一，主要应用于施工现场预制的截面尺寸为(300 mm X 300 mm)~(400mm X 400mm)的钢筋混凝土方桩(实心件)的正常中位压桩，单桩设计承载力标准值在1400kN以下。而预应力管桩和高强度预应力管桩主要是通过锤击设备如柴油锤等进行打入施工。
进入20世纪90年代中期以后，液压静力压桩机进入第二发展阶段。由于1994年底在珠海利用液压静力压桩机将直径500 mm的预应力管桩压入强风化岩获得成功，实现了静压桩施工技术的历史性突破，从此拓宽了静压桩的应用范围，也使预应力管桩在城市和居民住宅区内的应用找到了一条新路子。一方面，实现了静压桩的单桩承载力向大吨位方向的快速发展，与此同时，市场对大吨位桩机的需求不断增大，而且要求越来越强烈；另一方面，由于施工范围的不断扩大，对桩机功能的要求也日益增多，出现了工程施工中许多必须解决的实际问题。这个阶段的桩机品种显著增加，系列化不断完善，生产厂家也急剧增多，至今在全国约有30个制造厂。其中湖南山河智能机械股份有限公司的生产能力最大，2003年共生产125台，占全国年总产量的30%~40%。目前的生产能力达到每月15台，年生产能力在180台左右，已形成压桩力为800~10000kN的完整的产品系列，生产的最大吨位机型为ZYJl000。
利用静压力将桩压入地层的桩工机械。用于软土层压桩，如地下铁道、海港、桥梁、水库电站、海上采油平台和国防工程等的桩工施工。
液压静力压桩机是一种新颖的环保型建筑基础施工设备, 具有无污染、无噪声、无振动、压桩速度快、成桩质量高等显著特点, 代表未来桩工机械的发展方向。该产品拥有7项国家专利，技术水平国际领先。有ZYJ(抱压式)和ZYDJ (顶压式)两大系列，20多个品种， 压桩力从 60 吨～1200吨。 目前，该产品的市场占有率在国内遥遥领先。
（1）高效节能的准恒功率压桩系统
两对先后参与压桩的液压缸和与之匹配的液压系统形成的准恒功率压桩系统是本桩机核心专利技术之一，在高效节能方面取得突破性进展。同时，根据地基压桩阻力变化，实施多档压桩速度，有效地克服了国内其它桩机能耗高的弊病。本公司桩机产品在较小功率配置条件下，大幅度提高了压桩速度和压桩力，系列产品中最大压桩速度可达 5m/min，最大压桩力可达1200吨。
（2）旧城改造、临近其它障碍物进行桩基础施工或者基坑开挖后进行静力预制桩处理时，边桩、角桩较多，常需锤击桩机才能完成。本机将新型的边桩、角桩机构布置在压桩机比较细长方向的一端，在结构上解决了使用同一套装置，在最小的尺寸范围内同时解决处理了边桩和角桩的问题。另一方面，利用杠杆原理最大限度地将设备自重用于边桩和角桩处理时所需的静载。本桩机即可压“中桩”，又可压“边桩”、“角桩”，将桩机的功能进行了革命性的拓展，它的应用使静力压桩力能独立完成一项工程的全部预置桩任务。
（3）由具有自动复位、回转补偿功能和均载联动功能两项创新技术组成的新型液压步履式行走底盘，与已有产品的三层式结构且无自动复位、无回转补偿、无均载联动功能的液压步履式行走底盘相比，大幅度提高了部件的可靠性和机构的灵活性，有效地降低了劳动强度，并且结构更加简单可靠，拆装转场极为简便， 最大吨位压桩机的最大件用40吨平板车即可轻松运输。
实习心得
工程机械实习不仅是对课本知识的更加直观地认知，更是地大机械传承的一种精神。众所周知，地大机械以前专门在钻探机械方面有深入的研究，在全国各高校中，我们在工程机械这方面也是处于领先的地位，因此学习钻探工程机械也是地大机械学子在未来竞争工作中的一大优势。实习是一次将理论运用于实践的机会，平时这种机会也很少，安排实习又不是那么简单，所以这样的机会就显得难能可贵。
在实习的过程中，我们到了徐东、武汉天地附近、南湖武汉理工附加三个施工地点进行了实地参观。在施工现场，我看到了很多现实中比较少见的钻探施工设备，有旋转式钻机、动力头钻机、地下连续墙抓斗以及庞大而又安静的静压桩机等等，这些都代表了一个现阶段的钻探水平，是多少前辈们在不断的实践中得出的智慧结晶。在汉口的深基坑支护工地，我们看到了液压抓斗，我觉得在这些工程机械中，液压抓斗是最神奇的，有不同于以往所见的工程机械的新的特点。报告中列举的是进口德国的地下连续墙抓斗，现场还有个是国产的抓斗，正在维修，是中联重科的ZDG450，从铭牌上可以看到，它重91吨，最大成槽深度为70m，宽度0.4-1.5m，最大功率301KW。在伊地集团的施工现场，我们还看到了中联重科的起重机QY20H和徐工的起重机QY25G，还有三一重工的挖掘机等等。工地上还有个螺旋钻机给我留下深刻印象，它有三根钻杆同时工作。第二次实习中看到的庞大的静压桩基，竟然有600吨，难以想象。老师着重给我们讲了静压桩基液压步履的工作原理。
科学无止尽，作为新一代的国家建设者，我们有义务从前辈们手中接过火炬，继续向前迈进。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。一代学子要勇于承担责任，在钻探机械方面，地大学子更是要敢于面对挑战，虽然工程机械起源于我们国家，但是在这方面要落后欧美这些国家，然而我们坚信我国工程机械的复兴只是时间上的问题。天将降大任于斯人也，只要我们大家不断的努力刻苦学习，终能将中国的工程机械发扬光大。
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