CN102644439B - 一种卸土推板能自动复位的旋挖钻机及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卸土推板能自动复位的旋挖钻机及其施工方法，在连接盘(2)上安装有推压装置(5)，推压装置(5)包括顶杆(12)和压块(13)，压块(13)上设有导向斜面(20)和挂钩斜面(19)；在推板(18)上设有卡位座(16)，卡位勾(14)采用铰链(15)铰接在卡位座(16)上，在筒体(9)上设有定位斜块(17)，定位斜块(17)设有定位斜面(21)，卡位勾(14)具有与定位斜面(21)对应定位的直杆(22)和与挂钩斜面(19)对应挂钩的勾杆(23)以及与导向斜面(20)对应相压的凸面(25)。本发明在钻斗上利用推板卸土后，让推板复位到钻斗筒体内的顶部，使推板对钻进无影响，筒内泥土的上顶力和旋转力对推板的影响减小，提高推板的可靠性。

Description

一种卸土推板能自动复位的旋挖钻机及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种旋挖钻机，特别是涉及到一种卸土推板能自动复位的旋挖钻机，本发明还涉及到一种该卸土推板能自动复位的旋挖钻机的施工方法。

背景技术

多功能旋挖钻机施工，是采取钻斗钻进，普通钻斗(图1)底部有斗门，斗门上有切削齿，用于切削泥土，钻斗中间为空心钻筒，容纳切削齿切下的泥土，钻斗上面有方头用于与钻杆连接，以及开斗门的机关装置，用于打开斗门。工作时钻机通过钻杆将空心钻斗下放到地面的钻孔作业面；钻机动力头通过钻杆带动钻斗在孔内旋转、推进；在钻进的过程中，切削泥土逐渐填满钻筒；钻机将钻斗提升出孔外；打开斗门(序4)，卸除钻筒内泥土，如此反复循环，每次循环，孔底的泥土都被钻斗切削掉一定高度，使孔的深度不断增加，当孔的深度到达设计要求位置即完成钻孔作业。

现有的钻筒卸除泥土的技术有如下几种作法：1、打开斗门，动力头带动钻杆、钻斗旋转，然后急停，或卷扬带动钻杆、钻斗下放，然后急停；依靠急停的冲击振动，使筒内泥土与筒壁分离；然后泥土靠自重掉出孔外。2、打开斗门，动力头带动钻杆、钻具高速旋转，利用离心力使筒内泥土甩出筒外。3、钻斗做成两瓣可开合的钻斗，动力头反向旋转、急停，依靠离心力使两瓣斗张开，利用急停敲击冲击力使钻斗中泥土靠自重掉出筒外。4、钻斗上装有顶杆和推板，打开斗门后，依靠钻机下压顶杆，顶杆下压推板，推板将泥土强制推出钻筒。

以上方法1、2、3都存在一些弊端。如方法1中由于急停冲击，对钻机有冲击损害，且由振动产生的高分贝噪音，而冲击效果却有限，耗能耗时。方法2中由于钻机带动钻杆、钻具高速旋转，钻杆、钻具具有很大的惯量，因此高速旋转非常耗能，且泥土甩出的空间范围大，污染环境。方法3中卸土效果尚可，但由于钻斗可开合，在钻孔时由于钻进扭力过大，操作不慎或下方速度过快会在孔内张开，造成护壁破坏塌孔的危险，影响成孔质量，只在松软的土层和粘土层较适用。

方法4虽可避免以上弊端，但目前的设计机构(图2)所示，是推土板上连顶杆，有的在直接靠顶杆来推土，回位时就需全部依靠钻进时泥土的上顶力回位。有的在顶杆中设复位弹簧的机构，但由于钻斗上空间有限，复位弹簧力难以满足推板完全复位的要求，因此回位时部分行程就需依靠钻斗钻进时，进入筒内泥土的上顶力回位，那么这种上顶力增加了钻进阻力，又由于推土板在承受泥土的上顶力时还同时承受泥土的旋转摩擦力，如果顶杆伸进筒内较长，则该旋转力能将顶杆扭变形而导致发卡，而不能工作，因此该机构可靠性差。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种在钻斗上利用推板卸土后，让推板复位到钻斗筒体内的顶部，使推板对钻进无影响，筒内泥土的上顶力和旋转力对推板的影响减小，提高推板的可靠性的卸土推板能自动复位的旋挖钻机。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种使用该卸土推板能自动复位的旋挖钻机的施工方法。

为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的卸土推板能自动复位的旋挖钻机，包括钻杆、动力头和与动力头连接的连接盘，安装在连接盘上的开门装置，包括钻斗，在所述的钻斗上设有方头、开门机构、筒体、推板、斗门和钻齿，在所述的连接盘上安装有推压装置，所述的推压装置包括顶杆和压块，所述的顶杆与所述的连接盘连接，所述的压块装在所述的顶杆上，所述的压块上设有导向斜面和挂钩斜面；在所述的钻斗上设有推土卡位装置，所述的推土卡位装置是在所述的推板上设有卡位座，卡位勾采用铰链铰接在所述的卡位座上，在所述的筒体上设有定位斜块，所述的定位斜块设有定位斜面，所述的卡位勾具有与所述的定位斜面对应定位的直杆和与所述的挂钩斜面(19)对应挂钩的勾杆以及与所述的导向斜面对应相压的凸面。

为了解决上述第二个技术问题，本发明提供的使用卸土推板能自动复位的旋挖钻机的施工方法，卸土动作过程如下：动力头相对钻斗向下运动，逐渐接近钻斗，首先动力头上的开门装置与钻斗上的开门机构相接触，相互作用，打开斗门；动力头相对钻斗继续向下运动，压块将与卡位勾接触，压块的导向斜面将压块导入卡位座中，使压块压在卡位勾的凸面，带动卡位勾绕铰链旋转，卡位勾的直杆脱离定位斜块进入筒身，同时勾杆勾住压块的挂钩斜面；动力头相对钻斗再继续向下运动，压块将压住卡位块、推板相对筒体向下运动，推板将筒体内的泥土挤压出筒体，泥土在自重作用下掉出，此时完成卸土动作；然后进行复位动作，动力头开始相对钻斗向上运动，由于卡位勾的勾杆勾住压块的挂钩斜面，而卡位勾的直杆受筒体限制不能旋转，因此动力头在向上运动时，其上的压块将带着卡位勾上提，卡位勾带着铰链、卡位座、推板一起上提，直到推板到达筒体顶部初始位置，这时卡位勾的直杆才能从筒体出来，卡位勾旋转，卡位勾的勾杆脱开压块，直杆卡在定位斜块上，推板停在钻斗的初始位置，同时动力头继续向上运动，带着开门装置、压块与钻斗分离，此时完成复位动作，钻机带着钻斗关上斗门，回复到初始状态。

采用上述技术方案的卸土推板能自动复位的旋挖钻机及其施工方法，操作上，使钻机动力头相对钻斗下压，那么动力头上的推压装置可带动推土卡位装置下压泥土，将筒内泥土推出筒外，再使钻机动力头相对钻斗上提运动，推压装置可带动推土卡位装置一起上提，使推板复位停在钻斗筒内的顶部，最后使动力头向上、钻斗向下运动，分离，钻斗可继续进入孔内进行钻进作业，动力头产生旋转扭矩，并通过钻杆传给钻斗。

该方法使推板在钻孔时，可靠地停在钻斗筒体的顶部，从而不影响钻进作业，提高了钻进效率，同时也减少了筒内泥土对推板的旋转作用力；该方法将顶杆安装在动力头上，使推土复位机构在钻斗所需占用的空间小，有利于钻斗的制造和使用。

附图说明

图1是现有的普通钻头结构示意图。

图2是现有的普通钻头结构的卸除泥土装置示意图。

图3是本发明的结构示意图。

图4是本发明推土状态示意图。

图5是本发明上提复位示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图3所示，卸土推板能自动复位的旋挖钻机，包括钻杆3、动力头1和与动力头1连接的连接盘2，安装在连接盘2上的开门装置4，包括钻斗24，在钻斗24上设有方头6、开门机构7、筒体9、推板18、斗门10和钻齿11，在连接盘2上安装有推压装置5，推压装置5包括顶杆12和压块13，顶杆12与连接盘2连接，压块13装在顶杆12上，压块13上设有导向斜面20和挂钩斜面19；在钻斗24上设有推土卡位装置8，推土卡位装置8是在推板18上设有卡位座16，卡位勾14采用铰链15铰接在卡位座16上，在筒体9上设有定位斜块17，定位斜块17设有定位斜面21，卡位勾14具有与定位斜面21对应定位的直杆22和与挂钩斜面19对应挂钩的勾杆23以及与导向斜面20对应相压的凸面25。

工作过程中，当钻斗24钻孔后，钻斗24的筒体9将塞满泥土，钻机带动钻斗24到达指定的卸土地点，开始卸土作业，卸土作业分为卸土动作和复位动作两个动作完成，卸土动作过程如下：动力头1相对钻斗24向下运动，逐渐接近钻斗24，首先动力头1上的开门装置4与钻斗24上的开门机构7相接触，相互作用，打开斗门10；动力头1相对钻斗24继续向下运动，参见图4，压块13将与卡位勾14接触，压块13的导向斜面20将压块13导入卡位座16中，使压块13压在卡位勾14的凸面25，带动卡位勾14绕铰链15旋转，卡位勾14的直杆22脱离定位斜块17进入筒身9，同时勾杆23勾住压块13的挂钩斜面19；动力头1相对钻斗24再继续向下运动，压块13将压住卡位块14、推板18相对筒体9向下运动，推板18将筒体9内的泥土挤压出筒体9，泥土在自重作用下掉出，此时完成卸土动作；然后进行复位动作(如图5所示)，动力头1开始相对钻斗24向上运动，由于卡位勾14的勾杆23勾住压块13的挂钩斜面19，而卡位勾14的直杆22受筒体9限制不能旋转，因此动力头1在向上运动时，其上的压块13将带着卡位勾14上提，卡位勾14带着铰链15、卡位座16、推板18一起上提，直到推板18到达筒体9顶部初始位置，这时卡位勾14的直杆22才能从筒体9出来，卡位勾14旋转，卡位勾14的勾杆23脱开压块13，直杆22卡在定位斜块17上，推板18停在钻斗24的初始位置，同时动力头1继续向上运动，带着开门装置4、压块13与钻斗24分离，此时完成复位动作，钻机带着钻斗24关上斗门10，回复到如图3的状态。钻斗可继续再次进入孔内钻孔取土。

Claims (2)

1.一种卸土推板能自动复位的旋挖钻机，包括钻杆(3)、动力头(1)和与动力头(1)连接的连接盘(2)，安装在连接盘(2)上的开门装置(4)，包括钻斗(24)，在所述的钻斗(24)上设有方头(6)、开门机构(7)、筒体(9)、推板(18)、斗门(10)和钻齿(11)，其特征是：在所述的连接盘(2)上安装有推压装置(5)，所述的推压装置(5)包括顶杆(12)和压块(13)，所述的顶杆(12)与所述的连接盘(2)连接，所述的压块(13)装在所述的顶杆(12)上，所述的压块(13)上设有导向斜面(20)和挂钩斜面(19)；在所述的钻斗上设有推土卡位装置(8)，所述的推土卡位装置(8)是在所述的推板(18)上设有卡位座(16)，卡位勾(14)采用铰链(15)铰接在所述的卡位座(16)上，在所述的筒体(9)上设有定位斜块(17)，所述的定位斜块(17)设有定位斜面(21)，所述的卡位勾(14)具有与所述的定位斜面(21)对应定位的直杆(22)和与所述的挂钩斜面(19)对应挂钩的勾杆(23)以及与所述的导向斜面(20)对应相压的凸面(25)。

2.使用权利要求1所述的卸土推板能自动复位的旋挖钻机的施工方法，其特征是：卸土动作过程如下：动力头(1)相对钻斗(24)向下运动，逐渐接近钻斗(24)，首先动力头(1)上的开门装置(4)与钻斗(24)上的开门机构(7)相接触，相互作用，打开斗门(10)；动力头(1)相对钻斗(24)继续向下运动，压块(13)将与卡位勾(14)接触，压块(13)的导向斜面(20)将压块(13)导入卡位座(16)中，使压块(13)压在卡位勾(14)的凸面(25)，带动卡位勾(14)绕铰链(15)旋转，卡位勾(14)的直杆(22)脱离定位斜块(17)进入筒身(9)，同时勾杆(23)勾住压块(13)的挂钩斜面(19)；动力头(1)相对钻斗(24)再继续向下运动，压块(13)将压住卡位块(14)、推板(18)相对筒体(9)向下运动，推板(18)将筒体(9)内的泥土挤压出筒体(9)，泥土在自重作用下掉出，此时完成卸土动作；然后进行复位动作，动力头(1)开始相对钻斗(24)向上运动，由于卡位勾(14)的勾杆(23)勾住压块(13)的挂钩斜面(19)，而卡位勾(14)的直杆(22)受筒体(9)限制不能旋转，因此动力头(1)在向上运动时，其上的压块(13)将带着卡位勾(14)上提，卡位勾(14)带着铰链(15)、卡位座(16)、推板(18)一起上提，直到推板(18)到达筒体(9)顶部初始位置，这时卡位勾(14)的直杆(22)才能从筒体9出来，卡位勾(14)旋转，卡位勾(14)的勾杆(23)脱开压块(13)，直杆(22)卡在定位斜块(17)上，推板(18)停在钻斗(24)的初始位置，同时动力头(1)继续向上运动，带着开门装置(4)、压块(13)与钻斗(24)分离，此时完成复位动作，钻机带着钻斗(24)关上斗门(10)，回复到初始状态。

Images