CN103867129A

CN103867129A - 一种旋挖钻机及其钻斗

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Publication number: CN103867129A
Application number: CN201410067908.4A
Authority: CN
Inventors: 于兴哲; 张伟; 任灿
Original assignee: Beijing Sany Heavy Machinery Co Ltd
Current assignee: Beijing Sany Heavy Machinery Co Ltd
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2034-02-27
Also published as: CN103867129B

Abstract

本发明提出一种旋挖钻机及其钻斗，该旋挖钻机包括钻斗上部的钻斗连接组件、钻筒以及钻斗底部的钻进组件，钻进组件包括截齿和牙轮；截齿间隔预定的距离安装在钻筒底部；所述牙轮也间隔预定的距离安装在所述钻筒底部；通过将钻筒底部的钻进组件设置成截齿与牙轮的组合结构，可以使该钻斗钻进过程中高于单一使用牙轮的入岩效率；而且该钻斗可应用于硬质岩石或风化岩石，拓展了入岩钻斗的应用范围，提高施工效率；该钻斗在截齿和牙轮相互作用下，可以减轻牙轮和截齿的磨损，提高钻进部分的使用寿命。

Description

一种旋挖钻机及其钻斗

技术领域

本发明涉及钻斗技术，特别涉及一种旋挖钻机的钻斗及设置有该钻斗的旋挖钻机。

背景技术

目前，现有的旋挖钻机在桩基础施工方面应用很广泛，工作中旋挖钻机将扭矩和压力传递给钻杆，实现旋挖钻机的打孔工作。传统入岩钻斗下部钻进部位为按一定规律分布的截齿。对于截齿入岩钻斗，其应用范围较广泛可以用于硬质岩石或风化岩石的钻进，该结构钻斗在钻进过程中，主要通过截齿对岩石表面的剪切作用而破碎岩石，进而达到钻进的效果，当钻进岩石较硬的情况下，对截齿的磨损严重，入岩效率低下，截齿的寿命低等缺点，因此，该钻斗多用于风化岩石的钻进。

针对现有的旋挖钻机底部钻进部分设置的截齿钻进较硬岩石时磨损严重，入岩效率低等问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种旋挖钻机及其钻斗，该旋挖钻机钻斗底部通过设置截齿和牙轮，从而减少岩石对截齿的磨损，提高入岩效率。

本发明提供一种旋挖钻机的钻斗，包括钻斗连接组件、钻筒以及钻筒底部的钻进组件，所述钻进组件包括截齿和牙轮；所述截齿间隔预定的距离安装在所述钻筒底部；所述牙轮也间隔预定的距离安装在所述钻筒底部。

进一步地，所述牙轮均匀分布分布在所述钻筒底部；所述牙轮之间均布置一个所述截齿。

进一步地，所述牙轮均匀分布在所述钻筒底部；所述牙轮之间均布置多个所述截齿。

进一步地，所述截齿均匀分布在所述钻筒底部；所述截齿之间均布置多个所述牙轮。

进一步地，所述截齿包括截齿本体和截齿底座，所述截齿本体固定安装在所述截齿底座上；所述截齿底座焊接在所述钻筒底部。

进一步地，所述牙轮包括牙轮本体和牙轮底座，所述牙轮本体固定安装在所述牙轮底座上；所述牙轮底座焊接在所述钻筒底部。

进一步地，所述牙轮本体尖端与所述截齿本体尖端设置在不同的工作平面内。

进一步地，所述牙轮按照预定的角度倾斜固定在所述钻筒底部；和/或，所述截齿按照预定的角度倾斜固定在所述钻筒底部。

进一步地，所述截齿包括截齿本体和截齿底座；所述截齿本体固定安装在所述截齿底座上；所述牙轮包括牙轮本体和牙轮底座，所述牙轮本体固定安装在所述牙轮底座上；所述截齿底座与所述牙轮底座为一体结构，并通过其中部区域的连接凸起活动安装在所述筒体底部。

本发明还提供一种旋挖钻机，所述旋挖钻机设置有上述的旋挖钻机的钻斗。

与现有技术相比本发明的有益效果在于：

本发明提供一种旋挖钻机的钻斗，包括钻斗上部的钻斗连接组件、钻筒以及钻斗底部的钻进组件，钻进组件包括截齿和牙轮；截齿间隔预定的距离安装在钻筒底部；所述牙轮也间隔预定的距离固定在所述钻筒底部；通过将钻筒底部的钻进组件设置成截齿与牙轮的组合结构，可以使该钻斗钻进过程中高于单一使用牙轮的入岩效率；而且该钻斗可应用于硬质岩石或风化岩石，拓展了入岩钻斗的应用范围，提高施工效率；该钻斗在截齿和牙轮相互作用下，可以减轻牙轮和截齿的磨损，提高钻进部分的使用寿命。

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所示为本发明实施例的立体结构示意图；

图2所示为本发明实施例中截齿的结构示意图；

图3所示为本发明实施例中牙轮的结构示意图。

附图标记说明：

1、钻斗连接组件；2、钻筒；3、截齿；31、截齿本体；32、截齿底座；4、牙轮；41、牙轮本体；42、牙轮底座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由于现有的旋挖钻机的钻斗下部钻进部分一般固定的是截齿，在钻进较硬岩石时磨损严重，入岩效率低。而在旋挖钻机的钻斗下部钻进部分固定牙轮的情况下，可以使牙轮表面凸起与岩石接触，并传递给岩石较大的压强，进而压碎接触处的岩石，实现钻进功能，但钻斗通过牙轮凸点压碎岩石情况下，随着表面破碎小块岩石的增加，牙轮对岩石的接触压强减少，破碎效率会变得更低，其入岩效率高于截齿钻斗，但是对风化岩石的钻进效率远远低于截齿钻斗。

因此，本发明通过在旋挖钻机钻斗底部钻进部分固定牙轮4和截齿3，使旋挖钻机钻斗充分发挥截齿3和牙轮4的优点。钻斗通过牙轮4的挤压破碎和截齿3的平面切割作用的联合作用下，实现快速钻进的效果，其打破常规钻斗的设计思路，巧妙的实现了钻进方向的挤压破碎岩石和垂直钻进方面向的截齿切削岩石，实现立体方式破坏岩石层，具有破碎效率和钻进效率高的特点。同时，由于牙轮4的表面凸起在一定深度方向上将大块岩石表面间断破碎成小块分布的岩石表面，这种间断破碎后的小块岩石表面，大大降低了需要横向切割的力量，减少截齿的磨损和横向切割效率。

本发明实施例提供的旋挖钻机钻斗，如图1-图3所示，旋挖钻机钻斗包括钻斗连接组件1，钻斗连接组件1设置在钻斗的上端，包括连接方、钻斗解锁导杆等，其与现有钻斗的连接组件结构基本相同，在此不再赘述，在钻斗连接组件1下部是钻斗的钻筒2，钻筒2的下部安装有钻斗的钻进组件，钻进组件包括截齿3和牙轮4，其中，钻筒底部均匀分布有截齿3和牙轮4，截齿3和牙轮4是破碎岩石和钻进的主要部件。

为了提高钻进效率，如图1所示，牙轮4间隔相等的距离固定在钻筒2底部，在牙轮4之间等距离固定有一个或两个截齿3，两个截齿3间隔距离与其相邻牙轮4之间的距离相等。

当然，作为其他选择，在钻筒2底部也可以等间距固定牙轮4后，在相邻牙轮4中间再固定三个或者更多截齿3。

或者，在钻筒2底部等间距固定截齿3后，在相邻截齿3中间再固定两个、三个或者更多的牙轮4。其结构与图1结构相似，在此不再赘述。

如图2所示，截齿3包括截齿本体31和截齿底座32，截齿本体31固定在截齿底座32上，然后通过截齿底座32焊接在钻筒2底部。

如图3所示，牙轮4包括牙轮本体41和牙轮底座42，牙轮本体41固定在牙轮底座42上，然后通过牙轮底座42焊接在钻筒2底部。

在将牙轮底座42与截齿底座32焊接在钻筒2底部过程中，可以将牙轮本体41尖端部位与截齿本体31尖端部位保持在同一工作面内，使截齿3和牙轮4可以一起接触工作面。也可以将牙轮本体41尖端部位与截齿本体31尖端部位不设置在同一工作面内，具体情况由实际工况决定。

当然，如图1所示，在将牙轮底座42与截齿底座32焊接在钻筒2底部过程中，还要保持牙轮本体41、截齿本体31与钻筒2有一定角度的倾斜，以进一步提高钻斗的钻进能力。

作为另一种选择，为了提高钻进效率，本发明实施例还提供一种将截齿底座和牙轮底座设置成一体结构的共同底座，然后通过其中部的连接凸起活动安装在在钻筒2底部（图中未示出），截齿本体31与牙轮本体41可以相对连接凸起上下略微摆动，使截齿本体31与牙轮本体41形成类似跷跷板结构；在钻斗工作过程中，截齿本体31受阻力较大的时候自行上升，并将阻力转移给牙轮本体41下沉力，使牙轮本体41承受较大阻力，进而使截齿本体31和牙轮本体41所受阻力平衡；在截齿本体31与牙轮本体41受阻力平衡的情况下，更容易发挥其各自的钻进效果，提高整个钻斗的钻进效率。

本发明实施例的结构原理为：如图1-图3所示，本发明的旋挖钻机的钻斗主要包括钻斗上部的钻斗连接组件1、钻筒2和钻筒下的钻进组件；钻斗连接组件1包括连接方、钻斗解锁导杆等，连接方主要是与钻杆的方头连接，起到连接和传递压力和扭矩的作用；钻斗解锁导杆用于控制钻斗的钻筒解锁打开；钻筒2为筒体结构；钻进组件设置在钻筒2底部，钻筒底部2圆周均匀分布有截齿3和牙轮4，是破碎岩石和钻进的主要部位。

本发明的旋挖钻机的钻斗的特点在于其钻斗下部钻进部分，该部分的截齿和牙轮的结构布置可以是以下两种结构，但不限于此两种结构。

第一种结构形式是截齿本体31和牙轮本体41分别装配在各自截齿底座32和牙轮底座42上，而截齿底座32和牙轮底座42均都焊接在钻筒2下部，按一定规律均匀分布在钻筒下部圆周端面上。其分布形态可以是由两个牙轮4之间等间距设置一个或者多个截齿3，且在圆周上分布具有一定规律性。牙轮4尖端与截齿3尖端处于同一个工作平面，当截齿3之间分布多个牙轮4，则多个牙轮4尖端都处于不同平面，且与钻筒2外壁处于不同角度，该角度和分布的平面可以根据工程实际需要选择。牙轮4尖端和截齿3尖端为同一个工作圆周上或不在同一个工作圆周上。

第二种是截齿3和牙轮4的成对出现，该结构中截齿底座和牙轮底座为一体结构的共同底座，截齿本体31和牙轮本体41分布在共同底座的同一个方向，截齿3轴线和牙轮4轴线与共有的底座夹角不同，牙轮4尖端与截齿3尖端处于同一工作平面上。该共有的底座可以焊接在钻斗的钻筒2下部圆周端面上，或者，该共有的底座通过其中部的连接凸起活动安装在钻筒2下部圆周端面上，以使该共有的底座相对钻筒2在一定角度范围内可以运动，以便于牙轮4尖端和截齿3尖端根据其所受阻力自行调节工作端面，提高钻进效率。

本发明还提供一种旋挖钻机，该旋挖钻机设置有上述的钻斗。

由于上述的旋挖钻机的钻斗具有上述技术效果，所以设置有该钻斗的旋挖钻机也具有上述技术效果，其具体实施例与上述实施例类似，在此不再赘述。

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

1.一种旋挖钻机的钻斗，包括钻斗连接组件（1）、钻筒（2）以及钻筒底部的钻进组件，其特征在于，

所述钻进组件包括截齿（3）和牙轮（4）；

所述截齿（3）间隔预定的距离安装在所述钻筒（2）底部；

所述牙轮（4）也间隔预定的距离安装在所述钻筒（2）底部。

2.根据权利要求1所述的旋挖钻机的钻斗，其特征在于，所述牙轮（4）均匀分布分布在所述钻筒（2）底部；

所述牙轮（4）之间均布置一个所述截齿（3）。

3.根据权利要求1所述的旋挖钻机的钻斗，其特征在于，所述牙轮（4）均匀分布在所述钻筒（2）底部；

所述牙轮（4）之间均布置多个所述截齿（3）。

4.根据权利要求1所述的旋挖钻机的钻斗，其特征在于，所述截齿（3）均匀分布在所述钻筒（2）底部；

所述截齿（3）之间均布置多个所述牙轮（4）。

5.根据权利要求1-4任一项所述的旋挖钻机的钻斗，其特征在于，所述截齿（3）包括截齿本体（31）和截齿底座（32），所述截齿本体（31）固定安装在所述截齿底座（32）上；

所述截齿底座（32）焊接在所述钻筒（2）底部。

6.根据权利要求5所述的旋挖钻机的钻斗，其特征在于，所述牙轮（4）包括牙轮本体（41）和牙轮底座（42），所述牙轮本体（41）固定安装在所述牙轮底座（42）上；

所述牙轮底座（41）焊接在所述钻筒（2）底部。

7.根据权利要求6所述的旋挖钻机的钻斗，其特征在于，所述牙轮本体（41）尖端与所述截齿本体（31）尖端设置在不同的工作平面内。

8.根据权利要求1所述的旋挖钻机的钻斗，其特征在于，所述牙轮（4）按照预定的角度倾斜固定在所述钻筒（2）底部；和/或，

所述截齿（3）按照预定的角度倾斜固定在所述钻筒（2）底部。

9.根据权利要求1-4任一项所述的旋挖钻机的钻斗，其特征在于，所述截齿（3）包括截齿本体（31）和截齿底座（32）；所述截齿本体（31）固定安装在所述截齿底座（32）上；

所述牙轮（4）包括牙轮本体（41）和牙轮底座（42），所述牙轮本体（41）固定安装在所述牙轮底座（42）上；

所述截齿底座（32）与所述牙轮底座（42）为一体结构，并通过其中部区域的连接凸起活动安装在所述筒体（2）底部。

10.一种旋挖钻机，其特征在于，所述旋挖钻机设置有如权利要求1-9任一项所述的旋挖钻机的钻斗。