CN103527104B - 折桅张紧系统及其操控方法和旋挖钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种折桅张紧系统及其操控方法和旋挖钻机。该折桅张紧系统包括滑轮架、桅杆、油缸、张紧架和卷扬加压装置，其中：所述滑轮架可转动地安装于所述桅杆的顶端；所述桅杆上设置有纵向延伸的导轨，所述导轨的顶端设置有限位挡块；所述张紧架可移动地设置于所述导轨上，并形成所述卷扬加压装置的张紧部件；所述油缸的两端分别铰接于所述滑轮架和所述张紧架。采用本发明的折桅张紧系统时，通过单个（组）油缸可同时实现旋挖钻机的折桅动作和张紧动作，与现有技术相比，节省了一组油缸，既节约了成本，也有助于简化液压管路的布置，且便于集中控制和维护。

Description

折桅张紧系统及其操控方法和旋挖钻机

技术领域

本发明涉及旋挖钻机折桅和张紧技术领域，特别涉及一种折桅张紧系统及其操控方法和旋挖钻机。

背景技术

目前，旋挖钻机广泛应用于高速铁路、高架桥、高楼建设、地下桩孔等建设领域中。与传统人工作业方式相比，旋挖钻机不仅减轻了的劳动强度，同时也提高了施工效率。

旋挖钻机的桅杆上一般需要设置多组油缸，如折桅油缸、张紧油缸和变幅油缸等。如图1、图2和图3所示，现有技术中，折桅油缸3'的两端分别铰接于滑轮架1'和桅杆2'（具体为上桅杆）之间，在运输过程中，为了满足公路运输的要求，可在桅杆2'折叠后，通过控制折桅油缸3'缩回，使滑轮架1'相对于桅杆2'转动一定角度。

另外，张紧油缸11'安装于桅杆2'的下方（下桅杆上），用于实现对卷扬加压装置的张紧；具体地，卷扬加压装置包括卷扬6'、起拔绳索5'、第一滑轮4'、第二滑轮7'、加压绳索8'和滑轮组11'，卷扬6'安装于桅杆2'的中部（中桅杆），第二滑轮7'安装在卷扬6'上方的桅杆2'上，第一滑轮4'安装于第二滑轮7'上方的桅杆上，滑轮组11'安装于张紧油缸10'下方的桅杆上；起拔绳索5'的第一端缠绕于卷扬6'上，中部绕经第一滑轮4'，第二端连接于动力箱总成9'顶部；加压绳索8'的第一端缠绕于卷扬6'上（其缠绕方向与起拔绳索5'的缠绕方向相反），中部绕经第二滑轮7'和滑轮组11'，第二端连接于动力箱总成9'底部；这样在工作过程中，可通过控制卷扬6'正转或反转，实现动力箱总成9'的向上起拔动作和向下加压动作，而通过张紧油缸10'的作用（缩回），可使整个卷扬加压装置产生张紧效果。

现有技术中，桅杆上下位置分别布置有折桅油缸和张紧油缸，液压管路布置复杂，易造成干扰，且维护工作量大；因此，如何针对这些不足进行改进，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明目的之一在于提供一种折桅张紧系统，通过采用单个油缸实现折桅和张紧的功能，从而降低油缸的使用数量、节约成本，并且有助于简化管路布置、便于集中控制和维护。

具体而言，所述折桅张紧系统包括滑轮架、桅杆、油缸、张紧架和卷扬加压装置，其中：所述滑轮架可转动地安装于所述桅杆的顶端；所述桅杆上设置有纵向延伸的导轨，所述导轨的顶端设置有限位挡块；所述张紧架可移动地设置于所述导轨上，并形成所述卷扬加压装置的张紧部件；所述油缸的两端分别铰接于所述滑轮架和所述张紧架。

进一步地，所述张紧架上设置有连接板，所述连接板上安装有第一滑轮，所述卷扬加压装置的起拔绳索或者加压绳索绕经所述第一滑轮。

进一步地，所述卷扬加压装置包括设置于桅杆上的卷扬、第二滑轮和第三滑轮；所述第二滑轮和所述第三滑轮位于所述卷扬的上方；所述卷扬加压装置的起拔绳索的第一端缠绕于所述卷扬上，中部依次绕经所述第二滑轮、所述第一滑轮和所述第三滑轮，第二端连接于动力箱总成顶部。

进一步地，所述第二滑轮和所述第三滑轮位于所述第一滑轮的上方。

进一步地，所述第二滑轮和所述第三滑轮并排设置且尺寸相同；所述第一滑轮的轴线位于所述第二滑轮的轴线和所述第三滑轮的轴线之间的中心面上。

进一步地，所述卷扬加压装置还包括设置于桅杆上的第四滑轮和第五滑轮；所述第四滑轮位于所述卷扬的上方，所述第五滑轮位于所述卷扬的下方；所述卷扬加压装置的加压绳索的第一端缠绕于所述卷扬上，其缠绕方向与所述起拔绳索的缠绕方向相反，所述加压绳索的中部依次绕经所述第四滑轮和所述第五滑轮，第二端连接于动力箱总成底部。

进一步地，所述导轨设置于上桅杆。

本发明的目的之二在于提供一种用于折桅张紧系统的操控方法，以实现折桅动作和张紧动作的集中操控。

具体地，该操控方法包括如下不分先后的步骤：控制所述油缸从第一长度伸出至第二长度，使所述张紧架从所述限位挡块沿着所述导轨向下移动对所述卷扬加压装置产生张紧作用；控制所述油缸从第一长度缩回至第三长度，使所述滑轮架相对于所述桅杆转过预定角度。

进一步地，所述油缸处于所述第二长度时完全伸出，所述油缸处于所述第三长度时完全缩回。

本发明的目的之三在于提供一种旋挖钻机，以提高旋挖钻机的经济性、操控性能和维护便利性。该旋挖钻机设置有上述任一项所述的折桅张紧系统。

采用本发明的折桅张紧系统时，通过单个（组）油缸即可实现折桅动作和张紧动作，具体而言，通过控制油缸伸缩，可使张紧架沿着导轨在桅杆上上下移动，进而使卷扬加压装置产生张紧效果，以满足作业需要，当张紧架沿着导轨向上移动到限位挡块时，张紧架无法继续上移，通过控制油缸继续缩回，可使滑轮架相对于桅杆转过预定角度，以满足运输或其他工作作业的需要。与现有技术相比，由于节省了一组油缸，既节约了成本，也有助于简化液压管路的布置，且便于集中控制和维护。

另外，在一种可选的方案中，卷扬加压装置的起拔绳索绕经两个定滑轮和一个动滑轮，这样简化了卷扬加压装置的结构，且能够实现全程加压和张紧。

由于本发明的折桅张紧系统具有上述技术效果，因此，设置有改折桅张紧系统的旋挖钻机也具有相应的技术效果。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术的一种旋挖钻机的结构示意图；

图2为图1所示旋挖钻机的另一状态的结构示意图；

图3为图2中桅杆和滑轮架连接部分的局部放大图；

图4为设置有本发明实施例的折桅张紧系统的旋挖钻机的结构示意图；

图5为图4所示旋挖钻机的另一状态的结构示意图；

图6为图5中桅杆和滑轮架连接部分的局部放大图。

图4至图6中主要元件符号说明：

1滑轮架

2桅杆

3油缸

4张紧架

5起拔绳索

6卷扬

7第四滑轮

8加压绳索

9动力箱总成

10第五滑轮

11第一滑轮

12第二滑轮

13第三滑轮

21导轨

22限位挡块

41连接板

具体实施方式

应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。此外，在不冲突的情形下，本部分中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。

请参考图4、图5和图6，下面将结合附图对本发明实施例的折桅张紧系统作详细说明。

如图1所示，该实施例的折桅张紧系统包括滑轮架1、桅杆2、油缸3、张紧架4和卷扬加压装置。

结合图2和图3所示，其中，滑轮架1可转动地安装于桅杆2的顶端，具体实施时，可将滑轮架1上的安装耳与桅杆2顶端的安装座通过销轴铰接在一起；桅杆2上设置有纵向延伸（与桅杆2的延伸方向大体一致）的导轨21，导轨21的顶端（靠近滑轮架1的一端）设置有限位挡块22；张紧架4可移动地设置于导轨21上，具体实施时，可使张紧架4与导轨21滑动配合；张紧架4形成卷扬加压装置的张紧部件；油缸3的两端分别铰接于滑轮架1和张紧架4，具体实施时，可将油缸3的活塞杆伸出端铰接于滑轮架1，将油缸3的缸筒端部铰接于张紧架4的一侧。

优选地，为了能对卷扬加压装置产生更好的张紧效果，张紧架4上设置有连接板41，连接板41上安装有第一滑轮11（可视为卷扬加压装置的一部分）；卷扬加压装置包括卷扬6、起拔绳索5、第二滑轮12、第三滑轮13、第四滑轮7、加压绳索8和第五滑轮10；其中，卷扬6及各滑轮均安装于桅杆2上，卷扬6位于桅杆2的中部，第四滑轮7位于卷扬6的上方，第二滑轮12和第三滑轮13并排设置、尺寸相同，且位于第四滑轮7的上方以及位于第一滑轮11的上方，第五滑轮10位于卷扬6的下方（例如，位于桅杆10的底端）；起拔绳索5的第一端缠绕于卷扬6的第一侧，中部依次绕经第二滑轮12、第一滑轮11和第三滑轮13，第二端连接于动力箱总成9顶部；加压绳索8的第一端缠绕于卷扬6的第二侧（其缠绕方向与起拔绳索5的缠绕方向相反），中部依次绕经第四滑轮7和第五滑轮10，第二端连接于动力箱总成9的底部。

在使用过程中，当处于作业状态时，卷扬6正转或反转，进而实现动力箱总成9的起拔动作或加压动作，若需要张紧，可控制油缸3的活塞杆伸出，使张紧架4从限位挡块22处沿着导轨21向下移动，进而带动第一滑轮11向下移动以拉紧起拔绳索，从而实现整个卷扬加压装置的张紧，以满足作业需要；当需要运输或者采用其他工法作业时，可控制油缸3缩回，使张紧架4沿着导轨21向上朝着限位挡块22移动，当移动到限位挡块22处时，张紧架4停止运动，随着油缸3的继续缩回，滑轮架1将相对于桅杆2转动移动预定角度，以满足运输需要或者其他工法作业的需要。

从上述可知，通过单个（组）油缸3即可同时实现旋挖钻机的折桅动作和张紧动作，与现有技术相比，节省了一组油缸，既节约了成本，也有助于简化液压管路的布置，且便于集中控制和维护。另外，卷扬加压装置的起拔绳索绕经前述的两个定滑轮和一个动滑轮，加压绳索绕经前述两个定滑轮，这样简化了卷扬加压装置的结构，且能够实现全程加压和张紧。

在具体实施过程中，上述实施例的折桅张紧系统还可作进一步优化，例如，可使第一滑轮11的轴线处于第二滑轮12的轴线和第三滑轮13的轴线之间的中心面上，这种结构受力较为均衡，有助于提高卷扬加压装置的张紧效果。另外，在具体实施过程中，导轨12优选地设置于桅杆2的上桅杆上，这样能够减小油缸3的尺寸和规格。

需要说明的是，上述实施例中，卷扬加压装置采用第二滑轮12、第三滑轮13、第四滑轮7和第五滑轮10等实现动力传递。但在其他实施例中，卷扬加压装置也可以采用其他形式（如已知结构的卷扬加压装置），考虑到卷扬加压装置的张紧原理是通过拉紧起拔绳索或者加压绳索实现，对于其他形式的卷扬加压装置，通过改变张紧架4的位移也能实现对起拔绳索或加压绳索的拉紧，进而实现张紧效果。例如，在其他实施例的一种卷扬加压装置中，起拔绳索的绕设方式与上述实施例相同，但加压绳索的绕设方式与上述实施例不同；又如，在其他实施例的另一种卷扬加压装置中，张紧架4向上移动可实现卷扬加压装置的张紧效果。

本发明其他实施例还提供了一种用于上述任一种实施例的折桅张紧系统的操控方法，该操控方法包括如下不分先后的步骤：控制油缸3从第一长度伸出至第二长度，使张紧架4从限位挡块22沿着导轨21向下移动对卷扬加压装置产生张紧作用；控制油缸3从第一长度缩回至第三长度，使滑轮架1相对于桅杆2转过预定角度。该操控方法简单易用，能够实现折桅动作和张紧动作的集中操控。优选地，油缸3处于所述第二长度时完全伸出，油缸3处于所述第三长度时完全缩回，这样能够以合适尺寸的油缸实现较好的操控效果。

本发明其他实施例还提供了一种旋挖钻机，如图4、图5所示的旋挖钻机，该旋挖钻机设置有上述的折桅张紧系统，由于上述的折桅张紧系统具有上述技术效果，因此，该旋挖钻机也应具备相应的技术效果，其相应部分的具体实施过程与上述实施例类似，其他部分的具体实施过程可参见现有技术的相关描述，兹不赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种折桅张紧系统，其特征在于，所述折桅张紧系统包括滑轮架(1)、桅杆(2)、油缸(3)、张紧架(4)和卷扬加压装置，其中：

所述滑轮架(1)可转动地安装于所述桅杆(2)的顶端；所述桅杆(2)上设置有纵向延伸的导轨(21)，所述导轨(21)的顶端设置有限位挡块(22)；所述张紧架(4)可移动地设置于所述导轨(21)上，并形成所述卷扬加压装置的张紧部件；所述油缸(3)的两端分别铰接于所述滑轮架(1)和所述张紧架(4)。

2.如权利要求1所述的折桅张紧系统，其特征在于，所述张紧架(4)上设置有连接板(41)，所述连接板(41)上安装有第一滑轮(11)，所述卷扬加压装置的起拔绳索(5)或者加压绳索(8)绕经所述第一滑轮(11)。

3.如权利要求2所述的折桅张紧系统，其特征在于，所述卷扬加压装置包括设置于桅杆(2)上的卷扬(6)、第二滑轮(12)和第三滑轮(13)；所述第二滑轮(12)和所述第三滑轮(13)位于所述卷扬(6)的上方；所述卷扬加压装置的起拔绳索(5)的第一端缠绕于所述卷扬(6)上，中部依次绕经所述第二滑轮(12)、所述第一滑轮(11)和所述第三滑轮(13)，第二端连接于动力箱总成(9)顶部。

4.如权利要求3所述的折桅张紧系统，其特征在于，所述第二滑轮(12)和所述第三滑轮(13)位于所述第一滑轮(11)的上方。

5.如权利要求3所述的折桅张紧系统，其特征在于，所述第二滑轮(12)和所述第三滑轮(13)并排设置且尺寸相同；所述第一滑轮(11)的轴线位于所述第二滑轮(12)的轴线和所述第三滑轮(13)的轴线之间的中心面上。

6.如权利要求3所述的折桅张紧系统，其特征在于，所述卷扬加压装置还包括设置于桅杆(2)上的第四滑轮(7)和第五滑轮(10)；所述第四滑轮(7)位于所述卷扬(6)的上方，所述第五滑轮(10)位于所述卷扬(6)的下方；所述卷扬加压装置的加压绳索(8)的第一端缠绕于所述卷扬(6)上，其缠绕方向与所述起拔绳索(5)的缠绕方向相反，所述加压绳索(8)的中部依次绕经所述第四滑轮(7)和所述第五滑轮(10)，第二端连接于动力箱总成(9)底部。

7.如权利要求1至6任一项所述的折桅张紧系统，其特征在于，所述导轨(21)设置于上桅杆。

8.一种用于权利要求1所述的折桅张紧系统的操控方法，其特征在于，包括如下不分先后的步骤：

控制所述油缸(3)从第一长度伸出至第二长度，使所述张紧架(4)从所述限位挡块(22)沿着所述导轨(21)向下移动对所述卷扬加压装置产生张紧作用；

控制所述油缸(3)从第一长度缩回至第三长度，使所述滑轮架(1)相对于所述桅杆(2)转过预定角度。

9.如权利要求8所述的操控方法，其特征在于，所述油缸(3)处于所述第二长度时完全伸出，所述油缸(3)处于所述第三长度时完全缩回。

10.一种旋挖钻机，其特征在于，所述旋挖钻机设置有权利要求1至7任一项所述的折桅张紧系统。