CN102140888A - 掏挖钻机 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种掏挖钻机，其包括底盘、上车、桅杆、钻杆和钻头组成，上车设有液压系统和电控系统，所述的钻头包括直孔钻头和扩底钻头，所述的直孔钻头和扩底钻头以交替方式分别安装于钻杆上。该掏挖钻机可同时实现直孔钻进作业和扩底作业，即在直孔钻至一定深度后可实施基础下部扩径开挖，并可自行取土。可充分满足输电线路掏挖基础机械化施工的需求。

Description

掏挖钻机
技术领域
本发明涉及一种领域的掏挖钻机，特别是涉及一种掏挖钻机。
背景技术
目前，国内输电线路掏挖基础的开挖均采用人工配以小型工具(铁锹、简易起重机)的方式开挖，成孔效率低，施工过程中可能出现塌方现象，安全风险高。向家坝-上海、锦屏-苏南±800kV特高压直流输电工程采用大截面6×720mm2和6×900mm2导线，相比超高压输电线路，其掏挖基础设计尺寸更大，如果仍采用人工掏挖的工艺，施工难度和安全风险进一步增加。
由于输电线路掏挖基础结构为上部直孔加底部扩径孔型式，如采用建筑行业广泛应用的旋挖钻机进行机械化开挖，则只能完成直孔部分的钻进，底部的扩径孔仍然需要人工进行开挖，无法从根本上改变人工开挖带来的安全风险。
另外，由于输电线路的施工场地多为山区沟壑等复杂地况，车辆的通行性较差，而现有的旋挖钻机体型较大，无法适用于输电线路的基础开挖作业。
有鉴于上述现有的旋挖钻机存在的缺陷，本发明人积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的掏挖钻机，使其满足于输电线路掏挖基础的需求。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的旋挖钻机存在的缺陷，而提供一种新型结构的掏挖钻机，所要解决的技术问题是使其可以用于输电线路施工中掏挖出上部直孔加底部扩径孔型式孔洞，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种掏挖钻机，包括底盘、上车、桅杆、钻杆和钻头组成，上车设有液压系统和电控系统，其特征在于：所述的钻头包括直孔钻头和扩底钻头，所述的直孔钻头和扩底钻头以交替方式分别安装于钻杆上。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的掏挖钻机，其中所述的直孔钻头包括：钻头本体，为上小下大的锥形结构，该钻头本体内部为中空结构；连接部，设置于钻头本体上部；触发杆，设置于钻头本体上部；以及两块扇形盖板，设置于钻头本体的底部。较佳的，该直孔钻头还包括导向头，设置于钻头本体的底部。所述的扩底钻头底部设有圆盘状底部取土斗。所述的底盘为玉柴YC135型挖掘机的底盘，在底盘的两侧各设有两个蛙腿。所述的桅杆包括上桅杆、中桅杆和下桅杆，为三节可伸缩的箱型结构。所述的桅杆上设有主卷扬装置，用于悬吊钻杆；在所述的桅杆上还设有副卷扬装置。
借由上述技术方案，本发明掏挖钻机至少具有下列优点：
该掏挖钻机可同时实现直孔钻进作业和扩底作业，即在直孔钻至一定深度后可实施基础下部扩径开挖，并可自行取土。可充分满足输电线路掏挖基础机械化施工的需求。具体技术特点如下：
(1)低转速大扭矩，最大扭矩为150kN·m，最大钻孔直径2m，最大扩底直径3.5m，能够满足±800kV直流输电工程及其它电压等级线路的掏挖基础开挖和扩底需求；
(2)该掏挖钻机与建筑行业广泛应用的旋挖钻机比较，底盘自重较小(约20t)，道路、场地适应性高，可满足输电线路基础施工时点多面广、道路条件差等特殊需求；
(3)直孔钻头与扩底钻头均具备取土功能，取土效率高；
(4)钻进工作时有蛙腿支撑，极大提高了钻机稳定性，并降低了作业场地的平整度要求，现场适应性高；
(5)很高的抖土空间(3000mm)，完全满足钻头倒土和扩底装置的安装与使用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的掏挖钻机的侧视图。
图2是本发明掏挖钻机的直孔钻头的结构示意图。
图3是本发明掏挖钻机的扩底钻头的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的掏挖钻机其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1所示，本发明较佳实施例的掏挖钻机，其主要包括：底盘10、上车20、桅杆30、钻杆40和钻头组成，上车20设有液压系统和电控系统。本发明的掏挖钻机的底盘10采用小型挖掘机的底盘，较佳的采用玉柴YC135型挖掘机的底盘。该底盘的技术参数如表1所示。
表1玉柴YC135型挖掘机的底盘主要技术参数表
  项目名称   参数
  发电机功率及厂家   92kw美国康明斯
  爬坡能力   30°
  履带长度及宽度   2.95m/0.6m
  液压系统压力   31.4Mpa
  主泵排量   2×130L/Min
  最大牵引力   110kN
  自重   13.5T
底盘10的左右两侧分别安装有两条独立支撑的蛙腿11，共有4条蛙腿11。四条蛙腿11展开时，可以向底盘的左前方、左后方、右前方和右后方最大展开45°，形成对底盘的支撑。每条蛙腿的水平伸出长度为2000毫米，确保钻机在工作时，抗倾翻性能得到保障。
所述的上车20安装于底盘10上。所述的桅杆30采用450×450(毫米×毫米)箱型结构桅杆，桅杆体长度为8米，分上桅杆、中桅杆、下桅杆三节可伸缩结构，其中下桅杆长度为1385毫米，中桅杆长度为5115毫米，上桅杆长度为1500毫米。
本掏挖钻机的桅杆30采用支架加双油缸支撑结构，在配重侧安装一过渡支架，在支架上安装桅杆油缸34，既可以方便放倒桅杆30，又保障了桅杆左右的晃动。可以方便的调节桅杆30的左右和前后角度，左右各可调节到5度，前5度，后25度。在桅杆30顶端设有主卷扬装置31用于悬吊钻杆40。在主卷扬装置旁边设有副卷扬装置32，可以在通过副卷扬装置上设置吊钩33，这样可以极大地方便施工过程中对小件的起吊和钻头的就位等需求，并且掏挖钻机可以自己完成很多的辅助工作，如吊装钢筋笼，极大的方便了现场施工。
动力头60采用马达到行星减速机再到一级减速方式，其中前级动力输入采用单马达林德HMR135-02P和单意大利709减速机，后级采用6.1速比的14模数啮合齿轮传动，带动内键套旋转，内键套拖动直径325毫米的钻杆40旋转，动力头60在桅杆30前面的轨道上进行上下动作完成加压、钻进、倒土等工作。
所述的钻杆40为直径325毫米三节的钻杆，长度为4.5米，因此该掏挖钻机的钻深最深可以达到11.5米。钻杆40最小直径的钢管为直径180毫米，其强度和刚度满足12.5吨米扭矩要求。
本掏挖钻机可安装两种钻头，分别为直孔钻头50和扩底钻头70，所述的直孔钻头50和扩底钻头70以交替方式分别安装于钻杆上。当安装直孔钻头50时，可以进行直孔挖掘；当直孔挖掘完成后，卸下直孔钻头，并安装上扩底钻头70，将该扩底钻头下沉到直孔的底部进行扩底挖掘。如图2所示，所述的直孔钻头包括：钻头本体51，其为上小下大的锥形结构，该钻头本体内部为中空结构；连接部52，设置于钻头本体上部，用于与钻杆40连接；触发杆53，设置于钻头本体51上部；导向头54，设置于钻头本体的底部；以及齿刀55和两块扇形盖板56，设置于钻头本体的底部。
所述的直孔钻头底部齿刀55最大直径为1480mm，钻进完成后桩孔直径正好为1500mm。钻头本体采用上小下大的锥形结构，以便于提升钻头。所述的直孔钻头50底部设置了两块扇形盖板56，可自行关闭、开启。当直孔钻头钻进时，扇形盖板处于开启状态，余土自动挤入钻斗本体内部，待钻斗本体内装满渣土后，反向旋转直孔钻头，扇形盖板56自动闭合，提取该直孔钻头，将渣土带出坑口。弃土时将提升钻杆40，使动力头60底部触发设置于直孔钻头上方的触发杆53，通过机械传动将直孔钻头底部盖板整个打开，弃土完成。
所述的导向头54设置在直孔钻头50底部，使用时可将其对中待开挖的坑口，便于机手及地面辅助人员观察，提高直孔钻头钻进时对中找正精度。
现有的扩底钻头扩底作业一定深度后，需更换普通钻头进行取土，两个钻头反复更换，效率较低。如图3所示，本掏挖钻机提出的扩底钻头70在底部设置了圆盘状底部取土斗71，可在扩底的同时将余土落入该取土斗71内，施工时省去了反复更换普通钻头的过程，进一步提高了该掏挖钻机的施工效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种掏挖钻机，包括底盘、上车、桅杆、钻杆和钻头组成，上车设有液压系统和电控系统，其特征在于：所述的钻头包括直孔钻头和扩底钻头，所述的直孔钻头和扩底钻头以交替方式分别安装于钻杆上。
2.根据权利要求1所述的掏挖钻机，其特征在于所述的直孔钻头包括：
钻头本体，为上小下大的锥形结构，该钻头本体内部为中空结构；
连接部，设置于钻头本体上部；
触发杆，设置于钻头本体上部；以及
两块扇形盖板，设置于钻头本体的底部。
3.根据权利要求2所述的掏挖钻机，其特征在于所述的直孔钻头还包括导向头，设置于钻头本体的底部。
4.根据权利要求1所述的掏挖钻机，其特征在于所述的扩底钻头底部设有圆盘状底部取土斗。
5.根据权利要求1所述的掏挖钻机，其特征在于所述的底盘的两侧各设有两个蛙腿。
6.根据权利要求1所述的掏挖钻机，其特征在于所述的底盘为玉柴YC135型挖掘机的底盘。
7.根据权利要求1所述的掏挖钻机，其特征在于所述的桅杆上设有主卷扬装置，用于悬吊钻杆；在所述的桅杆上还设有副卷扬装置。
8.根据权利要求1所述的掏挖钻机，其特征在于所述的桅杆包括上桅杆、中桅杆和下桅杆，为三节可伸缩的箱型结构。
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