CN101963047B - 旋挖钻机及其提引器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提引器，包括上连接体(21)、中连接体(22)和下连接体(23)，中连接体(22)与下连接体(23)固定连接，与上连接体(21)可旋转连接，上连接体(21)上开设有第一通道(211)、中连接体(22)上开设有第二通道(221)，下连接体(23)上开设有第三通道(231)，三者的延伸方向均平行于提引器的轴线，第一通道(211)与第二通道(221)通过设置于二者之间的环形储气槽(24)连通，第二通道(221)与第三通道(231)连通。本发明所公开的提引器能够满足顺利地将高压气体或者高压液体传递至旋挖钻机的钻头的要求，并有效地避免了输送管路承受扭转载荷，保证了输送管路的使用寿命。本发明还公开了一种包括上述提引器的旋挖钻机。

Description

旋挖钻机及其提引器

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种用于旋挖钻机的提引器。此外，本发明还涉及一种包括上述提引器的旋挖钻机。

背景技术

旋挖钻机作为一种适合在建筑基础工程中成孔作业的施工机械，广泛地应用于市政建设、公路桥梁、高层建筑等基础施工工程中。

旋挖钻机由于具有装机功率大、输出扭矩大、轴向压力大、机动灵活，施工效率高和成孔质量好等优势，在工程施工领域得到了广泛的使用，成为工程施工的主要成孔设备，同时，旋挖钻机还可以通过与各种不同的钻具配合，应用于干式(与短螺旋钻具配合)，或湿式(与回转斗配合)及岩层(与岩心钻配合)的成孔作业。

实际工作过程中，通过钢丝绳吊装的旋挖钻机的钻杆带动钻头转动，实现成孔目的；在此过程中，为了防止钻杆的转动传递至钢丝绳，使钢丝绳承受扭转作用力，最终导致钢丝绳被剪断，在钻杆和钢丝绳之间设置提引器，提引器能够实现将旋转运动分离的目的。

请参考图1，图1为现有技术中一种典型的提引器的结构示意图。

如图1所示，现有技术中的提引器包括上连接体(图中未示出，其结构与下连接体11基本相同)、中连接体13和下连接体11，其中下连接体11通过连接销12与钻杆连接，上连接体通过连接销与钢丝绳连接，上连接体与中连接体13固定连接，下连接体11与中连接体13之间设置有轴承14，轴承14的内圈与下连接体11固定连接，其外圈与中连接体13连接，从而下连接体11与中连接体13可以相对旋转，在保证了对钻杆和钻具的吊装的基础上，实现了将钻杆的旋转与钢丝绳分离。

然而，在坚硬地层进行成孔作业时，需要首先利用冲锤进行预处理，将坚硬地层钻碎，再利用旋挖钻机完成成孔作业。这不仅增加了施工过程的复杂度，而且需要使用两种工程机械，造成了施工成本的增加和人力物力的浪费。

因此，为了将冲锤和旋挖钻机的作用通过旋挖钻机实现，在旋挖钻机上增加了高压气体或者高压液体通道，以便高压气体或者高压液体作用到钻具上，通过钻具将坚硬地层破碎，进而利用现有旋挖钻机的钻孔功能完成成孔施工。

为了实现上述目的，同时保证旋挖钻机的钻杆运动不会造成高压气体或者高压液体的管道受到扭转载荷的作用而损坏，需要将高压气体或者高压液体的管路与钻杆的旋转运动分离。

因此，如何防止高压气体或者高压液体的管路承受扭转载荷，并保证高压气体或者高压液体的顺利传递，就成为本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于旋挖钻机的提引器，该提引器能够满足顺利地将高压气体或者高压液体传递至旋挖钻机的钻头的要求，并有效地避免了输送管路承受扭转载荷，保证了输送管路的使用寿命。本发明的另一目的是提供一种包括上述提引器的旋挖钻机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于旋挖钻机的提引器，包括上连接体、中连接体和下连接体，所述中连接体与所述下连接体固定连接，所述上连接体与所述中连接体可旋转连接，所述上连接体上开设有第一通道、所述中连接体上开设有第二通道，所述下连接体上开设有第三通道，所述第一通道、所述第二通道和所述第三通道的延伸方向均平行于所述提引器的轴线，所述第一通道与所述第二通道通过设置于二者之间的环形储气槽连通，所述第二通道与所述第三通道连通。

优选地，所述上连接体和所述中连接体采用迷宫密封和密封圈密封。

优选地，所述密封圈的数目为两个，且分别设置于所述环形储气槽的两侧。

优选地，所述第一通道、所述第二通道和所述第三通道的数目均为多个。

优选地，还包括套装于所述上连接体的承载轴承，所述承载轴承的第一轴承圈与所述上连接体固定连接，其第二轴承圈与所述中连接体固定连接。

优选地，还包括锁紧螺母和紧定螺钉，所述锁紧螺母螺纹连接于所述上连接体，并压紧所述承载轴承，所述锁紧螺母的侧壁开设有螺纹孔，所述紧定螺钉旋装于所述螺纹孔并压紧所述上连接体。

优选地，所述中连接体与所述紧定螺钉对应的位置开设有拆装孔，所述拆装孔内安装有密封螺钉。

优选地，所述承载轴承为推力滚子轴承。

优选地，所述上连接体和所述中连接体之间设置有第一导向轴承，所述上连接体和所述下连接体之间设置有第二导向轴承；所述第一导向轴承的轴承外圈与所述中连接体固定连接，其轴承内圈与所述上连接体固定连接；所述第二导向轴承的轴承外圈与所述下连接体固定连接，其轴承内圈与所述上连接体固定连接。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种旋挖钻机，包括钻杆、钢丝绳和提引器，所述提引器的两端分别与所述钻杆和所述钢丝绳连接，所述提引器为上述任一项所述的提引器。

本发明所提供的用于旋挖钻机的提引器，包括上连接体、中连接体和下连接体，中连接体与下连接体固定连接，上连接体与中连接体可旋转连接，上连接体上开设有第一通道、中连接体上开设有第二通道，下连接体上开设有第三通道，第一通道、第二通道和第三通道的延伸方向均平行于提引器的轴线，第一通道与第二通道通过设置于二者之间的环形储气槽连通，第二通道与第三通道连通。这样，高压气体或者高压液体可以通过相互连通的第一通道、第二通道和第三通道进行传递，其中，输送高压气体或者高压液体的第一管路与第一通道的输入口连接，第二管路与第三通道的输出口连接，由于第一通道开设于上连接体，第三通道开设于下连接体，下连接体与中连接体固定连接，中连接体与上连接体可旋转地连接，从而第二管路的旋转运动就不会通过提引器传递至第一管路，防止了输送管路承受扭转作用力，同时，环形储气槽的设置，保证了无论第一通道相对于第二通道和第三通道旋转多大的角度，都能够保证高压气体或者高压液体通过第一管路流至第二管路。可以看出，本发明所提供的提引器，由于设置了依次连通的第一通道、第二通道和第三通道，方便了输送管路的设置，保证了在高压气体或者高压液体顺利输送，防止输送管路受扭转载荷的作用，使得旋挖钻机同时具有冲碎功能和选挖功能的目标得以实现。

在另一种优选实施方式中，本发明所提供的旋挖钻机的提引器的上连接体和中连接体采用迷宫密封和密封圈密封，由于在旋挖钻机的工作过程中，提引器需要跟随旋挖钻具深入到很深(大约有80米)的泥浆中，此时提引器外部的压力很大，在压力的作用下，泥浆可能会进入到提引器的内部，损坏提引器零部件，迷宫密封和密封圈密封两种密封方式的结合，能够在相互旋转的上连接体和中连接体的接触面上形成很好地密封，防止泥浆的进入，另一方面，由于在二者的接触处设置有环形储气槽，其内部充满着高压气体或者高压液体，能够抵消泥浆的压力，进一步提高了密封效果。

本发明所提供的旋挖钻机的有益效果与提引器的有益效果类似，在此不再赘述。

附图说明

图1为图1为现有技术中一种典型的提引器的结构示意图；

图2为本发明所提供的提引器的一种具体实施方式的剖视示意图；

图3为图2所示提起引器的侧视示意图；

图4为图2所示提起引器的主视示意图；

图5为图2所示提起引器的立体示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种用于旋挖钻机的提引器，该提引器能够满足顺利地将高压气体或者高压液体传递至旋挖钻机的钻头的要求，并有效地避免了输送管路承受扭转载荷，保证了输送管路的使用寿命。本发明的另一核心是提供一种包括上述提引器的旋挖钻机。

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。

请参考图2至图5，图2为本发明所提供的提引器的一种具体实施方式的剖视示意图；图3为图2所示提起引器的侧视示意图；图4为图2所示提起引器的主视示意图；图5为图2所示提起引器的立体示意图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的用于旋挖钻机的提引器，包括上连接体21、中连接体22和下连接体23，上连接体21与钢丝绳连接，下连接体23与钻杆连接，中连接体22与下连接体23固定连接，上连接体21与中连接体22可旋转连接，上连接体21上开设有第一通道211、中连接体22上开设有第二通道221，下连接体23上开设有第三通道231，第一通道211、第二通道221和第三通道231的延伸方向均平行于提引器的轴线，第一通道211与第二通道通221过设置于二者之间的环形储气槽24连通，第二通道221与第三通道231连通。

上连接体21上还开设有用于连接旋挖钻机的钢丝绳的上连接孔212和上连接槽213，下连接体23上开设有用于连接旋挖钻机的钻杆的下连接孔232和下连接槽233，上连接孔212和下连接孔232的延伸方向平行于提升器的径向方向，上连接槽213和下连接槽233延伸方向平行于提升器的轴向方向，且上连接孔213的轴向垂直于上连接槽213，下连接孔233的轴向垂直于下连接槽233；连接时，将钢丝绳的连接部放置于上连接槽213内，将钻杆的连接部放置于下连接槽233内，然后将两连接销分别穿过上连接孔212和下连接孔232，通过连接销实现钢丝绳与上连接体21的连接和下连接体23与钻杆的连接。

具体地，本文所述的上连接体21与中连接体22可旋转连接的目的是保证上连接体21和下连接体23之间可以相互旋转，以防止钻杆的旋转运动传递至钢丝绳，造成钢丝绳承受扭转载荷而被扭断，由于上连接体21与中连接体22直接接触，因此二者之间需要通过轴承等能够实现相对旋转的装置实现连接；另外，当上连接体21与下连接体23之间有接触时，二者之间也需要通过轴承等装置实现可旋转的连接。

另一方面，设置于第一通道211与第二通道通221之间的环形储气槽24具体可以设置于上连接体21或者中连接体22，也可以在上连接体21和中连接体22上分别设置环形储气槽24的一部分，环形储气槽24的设置可以保证上连接体21和中连接体22相对旋转任何角度，第一通道211和第二通道221都可以保持连通状态。

这样，具有上述结构的提引器，保证了高压气体或者高压液体通过相互连通的第一通道211、第二通道221和第三通道231进行传递，其中，输送高压气体或者高压液体的第一管路(图中未示出)与第一通道211的输入口连接，第二管路(图中未示出)与第三通道231的输出口连接，由于第一通道211开设于上连接体21，第三通道23开设于下连接体231，下连接体23与中连接体22固定连接，中连接体22与上连接体21可旋转地连接，从而第二管路的旋转运动就不会通过提引器传递至第一管路，防止了输送管路承受扭转作用力，同时，环形储气槽24的设置，保证了无论第一通道211相对于第二通道221和第三通道231旋转多大的角度，都能够保证高压气体或者高压液体通过第一管路流至第二管路。

可以看出，本发明所提供的提引器，由于设置了依次连通的第一通道211、第二通道221和第三通道231，方便了输送管路的设置，保证了在高压气体或者高压液体顺利输送，防止输送管路受扭转载荷的作用，使得旋挖钻机同时具有冲碎功能和选挖功能的目标得以实现。

由于在旋挖钻机的工作过程中，提引器需要跟随旋挖钻具深入到很深(大约有80米)的泥浆中，此时提引器外部的压力很大，在压力的作用下，泥浆可能会进入到提引器的内部，损坏提引器零部件，因此，保证提引器各连接体之间的密封性能是非常重要的，由于中连接体22和下连接体23固定连接，其二者之间的密封可以通过简单的密封圈密封，然而，上连接体21与中连接体22之间会产生相对旋转，为了保证密封效果，在一种具体实施方式中，本发明所提供的旋挖钻机的提引器的上连接体21和中连接体22采用迷宫密封25和密封圈26密封，迷宫密封25和密封圈26密封两种密封方式的结合，能够在相互旋转的上连接体21和中连接体22的接触面上形成很好地密封，防止泥浆的进入，另一方面，由于在二者的接触处设置有环形储气槽24，其内部充满着高压气体或者高压液体，能够抵消泥浆的压力，进一步提高了密封效果。

具体地，上述密封圈26的数目可以为两个，且分别设置于所述环形储气槽的两侧，从而可以进一步地提高密封效果。

为了增加单位时间内输送的高压气体或者高压液体的输送量，可以设置多个第一通道211、第二通道221和第三通道231，其中第二通道221和第三通道231的数目应当相同，同时，为了使提引器的受力比较均匀，可以使第一通道211、第二通道221和第三通道231沿提引器的周向均匀设置。

随着对建筑物立柱强度要求的不断提高，对于旋挖钻机所成孔的直径的大小和孔的深度的要求也不断提高，这就导致钻斗的体积不断增大，为保证提引的安全性，就要求提引器具有较高的承载能力，为此，上连接体21上套装有的承载轴承29，其中承载轴承29的第一轴承圈与上连接体21固定连接，其第二轴承圈与中连接体22固定连接。

具体地，由于推力滚子轴承具有较高的承载作用力，因此，上述承载轴承29可以为推力滚子轴承；当然，选用其他的类型的轴承，比如：无油轴承、滑动轴承等都是可以的。

为了进一步提高承载轴承29的承载作用，还可以设置锁紧螺母28和紧定螺钉32，其中，锁紧螺母28螺纹连接于上连接体21，并压紧承载轴承29，锁紧螺母28的侧壁开设有螺纹孔，紧定螺钉32旋装于螺纹孔并压紧上连接体21。

这样，在安装时，首先将上连接体21与中连接体22连接，然后将锁紧螺母28旋装于上连接体21，使其处于压紧承载轴承29的位置，再利用紧定螺钉32将锁紧螺母28连接于上连接体，最终再将下连接体23与中连接体22固定连接。

进一步地，用于紧定螺钉32位于中连接体22的内腔中，为了方便紧定螺钉32的拆装，在中连接体22的侧壁与紧定螺钉32对应的位置开设有拆装孔，然而，这样会严重影响提引器的密封性，为此，在拆装孔内还安装有密封螺钉31。

由于承载轴承29对于上连接体21和中连接体22的轴线的重合性的限制较小，为了防止上连接体21和中连接体22在旋挖钻机钻孔的过程中发生错位，影响承载轴承29的正常工作，在一种具体实施方式中，本发明所提供的提引器的上连接体21和中连接体22之间还可以设置第一导向轴承271，上连接体21和下连接体23之间设置第二导向轴承272；第一导向轴承271的轴承外圈与中连接体22固定连接，其轴承内圈与上连接体21固定连接；第二导向轴承272的轴承外圈与下连接体23固定连接，其轴承内圈与上连接体21固定连接，第一导向轴承271和第二导向轴承272的设置，很好地限定了上连接体21和中连接体22的位置。

当然，实际使用中，并不限于同时设置上述导向轴承，只设置第一导向轴承271，或者只设置第二导向轴承272也是可以的。

除了上述提引器，本发明还提供一种包括上述提引器的旋挖钻机，该旋挖钻机其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的旋挖钻机及其提引器进行了详细介绍。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 (10)

1.一种用于旋挖钻机的提引器，包括上连接体(21)、中连接体(22)和下连接体(23)，所述中连接体(22)与所述下连接体(23)固定连接，所述上连接体(21)与所述中连接体(22)可旋转连接，其特征在于，所述上连接体(21)上开设有第一通道(211)、所述中连接体(22)上开设有第二通道(221)，所述下连接体(23)上开设有第三通道(231)，所述第一通道(211)、所述第二通道(221)和所述第三通道(231)的延伸方向均平行于所述提引器的轴线，所述第一通道(211)与所述第二通道(221)通过设置于二者之间的环形储气槽(24)连通，所述第二通道(221)与所述第三通道(231)连通。

2.根据权利要求1所述的用于旋挖钻机的提引器，其特征在于，所述上连接体(21)和所述中连接体(22)采用迷宫密封(25)和密封圈(26)密封。

3.根据权利要求2所述的用于旋挖钻机的提引器，其特征在于，所述密封圈(26)的数目为两个，且分别设置于所述环形储气槽(24)的两侧。

4.根据权利要求1至3任一项所述的用于旋挖钻机的提引器，其特征在于，所述第一通道(211)、所述第二通道(221)和所述第三通道(231)的数目均为多个。

5.根据权利要求1至3任一项所述的用于旋挖钻机的提引器，其特征在于，还包括套装于所述上连接体(21)的承载轴承(29)，所述承载轴承(29)的第一轴承圈与所述上连接体(21)固定连接，其第二轴承圈与所述中连接体(22)固定连接。

6.根据权利要求5所述的用于旋挖钻机的提引器，其特征在于，还包括锁紧螺母(28)和紧定螺钉(32)，所述锁紧螺母(28)螺纹连接于所述上连接体(21)，并压紧所述承载轴承(29)，所述锁紧螺母(28)的侧壁开设有螺纹孔，所述紧定螺钉(32)旋装于所述螺纹孔并压紧所述上连接体(21)。

7.根据权利要求6所述的用于旋挖钻机的提引器，其特征在于，所述中连接体(22)与所述紧定螺钉(32)对应的位置开设有拆装孔，所述拆装孔内安装有密封螺钉(31)。

8.根据权利要求5所述的用于旋挖钻机的提引器，其特征在于，所述承载轴承(29)为推力滚子轴承。

9.根据权利要求8所述的用于旋挖钻机的提引器，其特征在于，所述上连接体(21)和所述中连接体(22)之间设置有第一导向轴承(271)，所述上连接体(21)和所述下连接体(23)之间设置有第二导向轴承(272)；所述第一导向轴承(271)的轴承外圈与所述中连接体(22)固定连接，其轴承内圈与所述上连接体(21)固定连接；所述第二导向轴承(272)的轴承外圈与所述下连接体(23)固定连接，其轴承内圈与所述上连接体(21)固定连接。

10.一种旋挖钻机，包括钻杆、钢丝绳和提引器，所述提引器的两端分别与所述钻杆和所述钢丝绳连接，其特征在于，所述提引器为权利要求1至9任一项所述的提引器。

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