CN101781970A - 一种用于旋挖钻机的钢丝绳导向装置和旋挖钻机 - Google Patents

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黄志文
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Abstract

本发明公开一种用于旋挖钻机卷扬机钢丝绳导向装置，其特征在于，包括导向滑轮、安装所述导向滑轮的滑轮支架，所述滑轮支架通过回转装置与摆动支架连接，所述摆动支架通过摆动支架轴与下板组件连接，所述下板组件固定安装在桅杆上。与现有技术相比，所述钢丝绳导向装置的滑轮支架通过回转装置与摆动支架连接，所述摆动支架通过摆动支架轴与固定在桅杆上的下板组件连接。这样，当钢丝绳处在不同的出绳位置时，通过所述回转装置，带动滑轮支架随着钢丝绳摆动，因此可以避免钢丝绳出现较大的出绳角，减小钢丝绳的磨损，提高钢丝绳的寿命。

Description

一种用于旋挖钻机的钢丝绳导向装置和旋挖钻机
技术领域
本发明涉及桩工机械，具体涉及一种用于旋挖钻机的钢丝绳导向装置和旋挖钻机。
背景技术
旋挖钻机是桩工机械领域常用的工程机械。目前很多旋挖钻机都采用卷扬加压结构。与油缸加压结构相比，卷扬加压的加压行程更大，加压力更大，且可提供持续稳定的加压力，从而提高旋挖钻机的成孔效率。在现有技术中，受空间限制，卷扬加压旋挖钻机都采用主卷扬后置结构，为了减小主卷扬钢丝绳对桅杆的弯矩，在桅杆上安装有用于导向钢丝绳的导向滑轮架，改变工作压力对桅杆的作用位置，从而减小对桅杆的弯矩。
请参见图1至图4，图1为现有技术中旋挖钻机总体结构示意图，图2为图1钢丝绳导向滑轮架主视图，图3为图1中钢丝绳的走向示意图。如图1所示，钢丝绳导向滑轮架11固定安装在桅杆12大概的中间位置上，在桅杆12包括与旋挖钻机主车1连接的固定端和与固定端相对的自由端，在自由端上安装有吊锚架13。从主车1的主卷扬14上引出的钢丝绳1a经过钢丝绳导向滑轮架11的导向后，再经过吊锚架13与安装在桅杆11上的钻杆15连接，导向滑轮架11的作用是改变钢丝绳1a对桅杆的作用力臂，从而减小桅杆11所受的弯矩。这样，在钻机的每个工作循环(对孔下钻-钻进-提钻-回转-卸土)过程中，主卷扬14上的钢丝绳1a在主卷扬14、钢丝绳导向滑轮架11及吊锚架13之间频繁移动。
如图2所示，钢丝绳导向滑轮架包括导向滑轮11a、安装所述导向滑轮的滑轮支架11b，该滑轮支架11b通过摆动支架轴11c与下板组件11d接连，下板组件固定安装在桅杆15上以将整个导向滑轮架固定在桅杆上，通过摆动支架轴11c，导向滑轮架11可以相对于桅杆12做摆动运动，设置该摆动支架轴11c的目的是使导向滑轮架能够随着钢丝绳在主卷扬的出绳位置而摆动到相应的位置。如图3所示，钢丝绳1a在主卷扬14上沿着箭头方向摆动，因此具有不同的出绳位置，此时需要导向滑轮架11随着钢丝绳1a摆动，从而减小钢丝绳在主卷扬处的出绳角，减少钢丝绳磨损，提高钢丝绳寿命。然而上述导向滑轮架在工作中却不能随着钢丝绳的出绳位置而摆动到相应的位置，因此钢丝绳经常出现较大的出绳角，从而增加了钢丝绳的磨损，减小了钢丝绳的寿命。
本发明人经过研究发现，上述问题的产生是由钢丝绳工作时在导向滑轮内的受力状态决定的。请参见图4，为图3中钢丝绳在导向滑轮内的受力示意图，钻机工作时，钢丝绳处于绷紧状态，负载对钢丝绳产生数十吨的张紧力，使得钢丝绳在导向滑轮内的一小段101成为刚体。这样，处于导向滑轮内的钢丝绳受绳槽的限制，必须保持和滑轮槽一个走向，即竖直方向，如图4中圆圈内的钢丝绳所示，这段竖直的钢丝绳101对导向滑轮产生一个附加力F1，会阻止导向滑轮架随着钢丝绳摆动。因此造成钢丝绳经常出现较大的出绳角，从而增加了钢丝绳的磨损，减小了钢丝绳的寿命。
因此，需要对现有技术中的钢丝绳导向滑轮架进行改进，以改变钢丝绳在导向滑轮架内的受力状态，使导向滑轮架随着钢丝绳的出绳位置摆动。
发明内容
本发明解决的技术问题在于，提供一种用于旋挖钻机的钢丝绳导向装置，以使导向滑轮架随着钢丝绳的出绳位置摆动。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于旋挖钻机的钢丝绳导向装置，包括导向滑轮、安装所述导向滑轮的滑轮支架，所述滑轮支架通过回转装置与摆动支架连接，所述摆动支架通过摆动支架轴与下板组件连接，所述下板组件固定安装在所述桅杆上。
优选的，所述支架轴与所述桅杆平行设置，通过所述支架轴使所述摆动支架绕桅杆做摆动运动。
优选的，所述回转装置为回转支撑，所述回转支撑的内圈与滑轮支架固定连接，所述回转轴套支撑的外圈与所述摆动支架固定连接。
优选的，所述回转装置为回转支撑，所述回转支撑的内圈与摆动支架固定连接，所述回转支撑的外圈与所述摆动支架固定连接。
优选的，所述回转装置的回转平面与所述支架轴大体平行设置。
优选的，所述下板组件与所述桅杆焊接连接。
本发明还提供一种包括以上任一技术方案所述的钢丝绳导向装置的旋挖钻机。
优选的，所述钢丝绳导向装置的导向滑轮的中间位置、所述旋挖钻机主卷扬筒的中间位置以及吊锚架的卷扬滑轮中间位置在同一直线上。
本发明提供了一种用于旋挖钻机的钢丝绳导向装置。与现有技术相比，所述钢丝绳导向装置的滑轮支架通过回转装置与摆动支架连接，所述摆动支架通过摆动支架轴与固定在桅杆上的下板组件连接。这样，当钢丝绳处在不同的出绳位置时，通过所述回转装置，带动滑轮支架随着钢丝绳摆动，因此可以避免钢丝绳出现较大的出绳角，减小钢丝绳的磨损，提高钢丝绳的寿命。
附图说明
图1为现有技术的旋挖钻机总体结构示意图；
图2为图1中的钢丝绳导向滑轮架主视图；
图3为图1中的钢丝绳的走向示意图；
图4为图3中钢丝绳在导向滑轮内的受力示意图；
图5为本发明提供的钢丝绳导向装置第一种实施方式示意图；
图6为图5中钢丝绳导向装置中的钢丝绳受力分析图；
图7为本发明提供的钢丝绳导向装置第二种实施方式示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参见图5，为本发明提供的用于旋挖钻机的钢丝绳导向装置的第一种具体实施方式的示意图。如图5所示，所述钢丝绳导向装置包括用于导向钢丝绳的导向滑轮21，该导向滑轮21安装在滑轮支架22上，所述滑轮支架22通过回转装置23与摆动支架24固定连接。
所述摆动支架24通过摆动支架轴25与下板组件26连接，所述下板组件用于将整个钢丝绳导向装置固定在桅杆上，下板组件26可以焊接在桅杆上，也可以采用本领域技术人员熟知的其它固定连接方式，如螺栓连接固定在桅杆上，对此，本发明无特别限制。
所述摆动支架轴25与所述桅杆大体平行的设置，摆动支架轴25的作用是可以带动摆动支架24绕桅杆做摆动运动，从而调整钢丝绳的出绳角。
请继续参见图5，在本实施方式中，所述回转装置具体为回转支撑，所述回转支撑包括与摆动支架固定连接的回转支撑外圈23a、与所述回转支撑内圈23a配合的回转支撑外圈23b，所述回转支撑外圈23b与所述滑轮支架22固定连接，并且，回转支撑内圈23a与摆动支架轴25基本垂直设置，这样回转支撑的回转平面与摆动支架轴基本平行。为了达到本发明的目的，回转支撑也可以采用其它方式代替，如推力轴承代替。
如图6所示，为图5中钢丝绳导向装置中的钢丝绳受力分析图。钻机工作时，钢丝绳1a处于绷紧状态，负载对钢丝绳产生数十吨的张紧力，然而由于导向滑轮21在回转装置23的作用下可以旋转，因此使得导向滑轮架会发生偏转，不会出现对滑轮架产生的附加分力，这样可以使导向滑轮架会在摆动支架的作用下随着钢丝绳的位置摆动，因此可以减小钢丝绳的出绳角，减小钢丝绳的磨损，提高钢丝绳的寿命。
本发明提供的钢丝绳导向装置还有其它实现方式，请参见图7，为本发明提供的钢丝绳导向装置的第二种具体实施方式的示意图。
如图7所示，所述钢丝绳导向装置包括用于导向钢丝绳的导向滑轮21，该导向滑轮安装在滑轮支架22上，所述滑轮支架22通过回转装置33与摆动支架24固定连接。
所述摆动直接24通过摆动支架轴25与下板组件26连接，所述下板组件用于将整个钢丝绳导向装置固定在桅杆上，所述摆动支架轴25与所述桅杆大体平行的设置，这样，通过所述摆动支架轴25，可以带动摆动支架24绕桅杆做摆动运动，从而调整钢丝绳的出绳角。
在本实施方式中，所述回转装置具体为回转支撑，所述回转支撑包括与滑动支架连接的回转支撑外圈33a，与所述回转支撑外圈33a旋转配合的回转支撑内圈33b，所述回转支撑内圈33b与所述摆动支架34固定连接，并且，回转支撑外圈33a与摆动支架轴35基本相垂直设置，这样，回转支撑的回转平面与摆动支架轴基本平行。
当钻机工作时，钢丝绳处于绷紧状态，负载对钢丝绳产生数十吨的张紧力，然而由于导向滑轮在回转装置的作用下可以旋转，因此使得导向滑轮架会发生偏转，不会出现对滑轮架产生的附加力，因此导向滑轮架会在摆动支架的作用下随着钢丝绳的位置摆动，因此可以减小钢丝绳的出绳角，减小钢丝绳的磨损，提高钢丝绳的寿命。
本发明还提供一种旋挖钻机，在旋挖钻机的桅杆上，安装有以上所述的钢丝绳导向装置，安装所述钢丝绳导向装置时，所述钢丝绳导向装置的导向滑轮的中间位置、所述旋挖钻机主卷扬筒的中间位置以及吊锚架的卷扬滑轮中间位置优选在同一直线上。
以上对本发明所提供的用于旋挖钻机的钢丝绳导向装置和旋挖钻机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于旋挖钻机的钢丝绳导向装置，其特征在于，包括导向滑轮、安装所述导向滑轮的滑轮支架，所述滑轮支架通过回转装置与摆动支架连接，所述摆动支架通过摆动支架轴与下板组件连接，所述下板组件固定安装在桅杆上。
2.根据权利要求1所述的钢丝绳导向装置，其特征在于，所述支架轴与所述桅杆平行设置，通过所述支架轴使所述摆动支架绕桅杆做摆动运动。
3.根据权利要求1所述的钢丝绳导向装置，其特征在于，所述回转装置为回转支撑，所述回转支撑的内圈与滑轮支架固定连接，所述回转支撑的外圈与所述摆动支架固定连接。
4.根据权利要求1所述的钢丝绳导向装置，其特征在于，所述回转装置为回转支撑，所述回转支撑的内圈与摆动支架固定连接，所述回转支撑的外圈与所述摆动支架固定连接。
5.根据权利要求1所述的钢丝绳导向装置，其特征在于，所述回转装置的回转平面与所述支架轴大体平行设置。
6.根据权利要求1至5任一项所述的钢丝绳导向装置，其特征在于，所述下板组件与所述桅杆焊接连接。
7.一种包括权利要求1至6任一项所述的钢丝绳导向装置的旋挖钻机。
8.根据权利要求7所述的旋挖钻机，其特征在于，所述钢丝绳导向装置的导向滑轮的中间位置、所述旋挖钻机主卷扬筒的中间位置以及吊锚架的卷扬滑轮中间位置在一直线上。
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