CN102287132A - 全套管全回转钻机 - Google Patents

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魏垂勇
陈小青
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刘学军
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Abstract

本发明公开了一种全套管全回转钻机，涉及工程机械。包括动力站和工作装置和辅助钻具三大部分。动力站为外置，工作装置包括底座、动力支承平台、立柱、升降平台和套管夹紧装置，底座内有支腿油缸进行调平。拉拔油缸、液压马达、变速箱、夹紧油缸和齿轮传动装置是传递动力到套管的主要装置，驱动套管回转、上升和下降的。辅助钻具包括各种规格的套管、抓斗，多头抓爪等。全套管全回转钻机有调平、夹紧、回转、压拔和四个主要动作。动力站内的发动机驱动若干液压泵，经过液压软管连接到工作装置上，将动力传递到相应的执行机构。

Description

全套管全回转钻机
技术领域
本发明涉及一种工程机械，具体涉及一种全套管全回转旋挖钻机。
背景技术
随着我国基础建设的不断加快，在高原、山区、丘陵、海滩、江河湖海滩涂等各种复杂地质环境下的施工越来越多，现场施工时经常遇到地下有流沙，溶洞、岩层等各种复杂地质状况。传统的履带式挖掘机，钻杆与套管分离，套管短，是只能起到局部护壁的作用，塌方问题无法避免，影响工程质量。履带式挖掘机对中性差，垂直度难以保证。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种全套管全回转钻机，有固定的可以调节水平的底盘，钻具安装在套管上，实现全套管全回转功能，采用液压元件驱动，钻孔、进给、起桩拉拔及夹紧力都远远高于履带式挖掘机，可用于流沙，溶洞、岩层，旧桩等各种复杂地质状况下的施工，不仅能保证施工的快速平稳进行，同时保证高的垂直精度。
本发明是以如下技术方案实现的：一种全套管全回转钻机，其特征在于：它包括：底座、动力支承平台、升降平台、立柱、套管夹紧装置、套管拉拔油缸、液压马达、变速箱和驱动套管旋转的齿轮传动装置。所述的底座为钢结构矩形框架，底座的下端设置支腿。所述的立柱为四只圆形管，四只立柱垂直固定在底座的四角。所述的动力支承平台为钢结构矩形框架，动力支承平台上固定四只导向管Ⅰ，导向管Ⅰ滑配合插装在立柱上，导向管Ⅰ通过套管拉拔油缸与立柱连接；所述的升降平台为钢结构矩形框架，升降平台上固定四只导向管Ⅱ，导向管Ⅱ滑配合插装在导向管Ⅰ上，升降平台通过夹紧油缸与动力支承平台连接。所述的液压马达和变速箱为四组，四组液压马达和变速箱安装在动力支承平台上，变速箱通过齿轮传动装置和套管夹紧装置与套管连接。所述的套管夹紧装置、通过上回转支承安装在升降平台上。
所述的齿轮传动装置包括：传动箱体、小齿轮、大齿轮和大齿圈。所述的传动箱体为四只，四只传动箱体均布安装在动力支承平台上。变速箱的输出轴通过小齿轮和大齿轮与大齿圈连接。所述的大齿圈通过下回转支承安装在动力支承平台上，大齿圈通过套管夹紧装置与套管连接。 
所述的支腿安装在支腿油缸的活塞杆上，所述的支腿油缸安装在立柱管孔的下部，支腿油缸的缸体固定在底座上。
所述的套管拉拔油缸安装在立柱管孔的上部，套管拉拔油缸的缸体固定在导向管Ⅰ的上端，套管拉拔油缸、的活塞杆通过连接盘固定在立柱的孔壁上。
所述的导向管Ⅰ孔壁上设置导向环Ⅰ，导向环Ⅰ通过导向环压盖Ⅰ安装在导向管Ⅰ的下端部。
所述的导向管Ⅱ孔壁上设置导向环Ⅱ，导向环Ⅱ通过导向环压盖Ⅱ安装在导向环Ⅱ下的端部。
本发明的有益效果是：
1、套管刚性好，钻孔、进给、起桩拉拔输出扭矩大、噪声低，可用于流沙、溶洞、岩层，旧桩等各种复杂地质状况下的施工。
2、机架由底座、动力支承平台和升降平台三部分组成，可以快速、平稳、大深度、高质量的施工。
3、底座由液压支腿调节水平，对中性好。还可以钻斜孔，适用面广。
4、结构合理，导向、旋转、润滑良好，使用寿命长。
附图说明
    下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明
    图1为本发明结构示意图。
    图2为图1的俯视图。
图中：1、支腿，2、底座，3、支腿油缸，4、法兰，5、导向环压盖Ⅰ，6、导向环Ⅰ，7、动力支承平台，8、立柱，9、连接盘，10、导向管Ⅰ，11、套管拉拔油缸，12、变速箱，13、液压马达，14、导向环压盖Ⅱ，15、导向环Ⅱ，16、导向管Ⅱ，17、升降平台，18、夹紧油缸，19、上回转支承，20、套管夹紧装置，21、齿轮传动装置，21-1传动箱体，21-2、小齿轮，21-3、大齿轮，21-4、大齿圈，22、下上回转支承，23、套管。
具体实施方式
如图1、2所示：一种全套管全回转钻机，其特征在于：它包括：底座2、动力支承平台7、升降平台17、立柱8、套管夹紧装置20、套管拉拔油缸11、液压马达13、变速箱12和驱动套管23旋转的齿轮传动装置21。所述的底座2为钢结构矩形框架，底座2的下端设置支腿1。所述的立柱8为四只圆形管，四只立柱8垂直固定在底座2的四角。所述的动力支承平台7为钢结构矩形框架，动力支承平台7上固定四只导向管Ⅰ10，导向管Ⅰ10滑配合插装在立柱8上，导向管Ⅰ10通过套管拉拔油缸11与立柱8连接。所述的升降平台17为钢结构矩形框架，升降平台17上固定四只导向管Ⅱ16，导向管Ⅱ16滑配合插装在导向管Ⅰ10上，升降平台17通过夹紧油缸18与动力支承平台7连接。所述的液压马达13和变速箱12为四组，四组液压马达13和变速箱12安装在动力支承平台7上，变速箱12通过齿轮传动装置21和套管夹紧装置20与套管23连接。所述的套管夹紧装置20通过上回转支承19安装在升降平台17上。
所述的齿轮传动装置21包括：传动箱体21-1、小齿轮21-2、大齿轮21-3和大齿圈21-4。所述的传动箱体21-1为四只，四只传动箱体21-1均布安装在动力支承平台7上。变速箱12的输出轴通过小齿轮21-2和大齿轮21-3与大齿圈21-4连接。所述的大齿圈21-4通过下回转支承22安装在动力支承平台7上，大齿圈21-4通过套管夹紧装置20与套管23连接。 
所述的支腿1安装在支腿油缸3的活塞杆上，所述的支腿油缸3安装在立柱8管孔的下部，支腿油缸3的缸体固定在底座2上。
所述的套管拉拔油缸11安装在立柱8管孔的上部，套管拉拔油缸11的缸体固定在导向管Ⅰ10的上端，套管拉拔油缸11的活塞杆通过连接盘9固定在立柱8的孔壁上。
所述的导向管Ⅰ10孔壁上设置导向环Ⅰ6，导向环Ⅰ6通过导向环压盖Ⅰ5安装在导向管Ⅰ10的下端部。
所述的导向管Ⅱ16孔壁上设置导向环Ⅱ15，导向环Ⅱ15通过导向环压盖Ⅱ14安装在导向环Ⅱ15下的端部。
导向环Ⅰ6和导向环Ⅱ15的主要作用起导向作，使导向管Ⅰ10、导向管Ⅱ16运动平稳。导向环Ⅰ6和导向环Ⅱ1采用工程塑料制作，耐磨性好。作为易损件便于更换，提高立柱8导向环Ⅰ6和导向环Ⅱ的使用寿命。
如图1、2所示：本机使用的动力站与本机分离，发动机驱动若干液压泵，经过液压软管连接到工作装置上，将动力传递到工作装置上相应的执行机构。操作台可以遥控，也可以在升降平台上操作。
如图1、2所示：使用时，通过底座2内的支腿油缸3调平底座2的平衡，套管夹紧装置20控制套管23的加紧和松开，工作装置上四只液压马达13经过变速箱12和套管夹紧装置20带动套管23旋转，进行切削钻孔。套管拉拔油缸11控制套管23的上升或下降的动作。
将套管23放入工作装置，操作套管夹紧装置20夹紧套管23，即可进行回转切削，同时利用套管拉拔油缸11施加所需压入力。压入完一个行程后，松开套管夹紧装置20，提升动力支承平台7，完成一个动作循环，如此往复。在此过程中，同时利用辅助钻具清除套管内的泥土、岩石等切削物。工作完成后，同样利用夹紧装置将套管23拔出。该钻机由于输出扭矩大、噪声低、套管刚性好、夹紧和变径装置方便可靠、对中性好等特点，在流沙，溶洞、岩层，旧桩等各种复杂地质状况下，可以快速、大深度、高质量的施工，是一种很有发展前途的施工机具。

Claims (6)

1.一种全套管全回转钻机，其特征在于：它包括：底座（2）、动力支承平台（7）、升降平台（17）、立柱（8）、套管夹紧装置（20）、套管拉拔油缸（11）、液压马达（13）、变速箱（12）和驱动套管（23）旋转的齿轮传动装置（21）；所述的底座（2）为钢结构矩形框架，底座（2）的下端设置支腿（1）；所述的立柱（8）为四只圆形管，四只立柱（8）垂直固定在底座（2）的四角；所述的动力支承平台（7）为钢结构矩形框架，动力支承平台（7）上固定四只导向管Ⅰ（10），导向管Ⅰ（10）滑配合插装在立柱（8）上，导向管Ⅰ（10）通过套管拉拔油缸（11）与立柱（8）连接；所述的升降平台（17）为钢结构矩形框架，升降平台（17）上固定四只导向管Ⅱ（16），导向管Ⅱ（16）滑配合插装在导向管Ⅰ（10）上，升降平台（17）通过夹紧油缸（18）与动力支承平台（7）连接；所述的液压马达（13）和变速箱（12）为四组，四组液压马达（13）和变速箱（12）安装在动力支承平台（7）上，变速箱（12）通过齿轮传动装置（21）和套管夹紧装置（20）与套管（23）连接；所述的套管夹紧装置（20）通过上回转支承（19）安装在升降平台（17）上。
2.根据权利要求1所述的全套管全回转钻机，其特征在于：所述的齿轮传动装置（21）包括：传动箱体（21-1）、小齿轮（21-2）、大齿轮（21-3）和大齿圈（21-4）；所述的传动箱体（21-1）为四只，四只传动箱体（21-1）均布安装在动力支承平台（7）上；变速箱（12）的输出轴通过小齿轮（21-2）和大齿轮（21-3）与大齿圈（21-4）连接；所述的大齿圈（21-4）通过下回转支承（22）安装在动力支承平台（7）上，大齿圈（21-4）通过套管夹紧装置（20）与套管（23）连接。
3. 根据权利要求1所述的全套管全回转钻机，其特征在于：所述的支腿（1）安装在支腿油缸（3）的活塞杆上，所述的支腿油缸（3）安装在立柱（8）管孔的下部，支腿油缸（3）的缸体固定在底座（2）上。
4.根据权利要求1所述的全套管全回转钻机，其特征在于：所述的套管拉拔油缸（11）安装在立柱（8）管孔的上部，套管拉拔油缸（11）的缸体固定在导向管Ⅰ（10）的上端，套管拉拔油缸（11）的活塞杆通过连接盘（9）固定在立柱（8）的孔壁上。
5.根据权利要求1所述的全套管全回转钻机，其特征在于：所述的导向管Ⅰ（10）孔壁上设置导向环Ⅰ（6），导向环Ⅰ（6）通过导向环压盖Ⅰ（5）安装在导向管Ⅰ（10）的下端部。
6.根据权利要求1所述的全套管全回转钻机，其特征在于：所述的导向管Ⅱ（16）孔壁上设置导向环Ⅱ（15），导向环Ⅱ（15）通过导向环压盖Ⅱ（14）安装在导向环Ⅱ（15）下的端部。
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