CN104471177A - 旋挖斗钻机 - Google Patents
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Abstract
一种旋挖斗钻机，包括动力装置箱上平台（1）、动力装置箱（2）和动力装置箱下平台（3），在动力装置箱上平台（1）上安装有伸缩升降架（19），在伸缩升降架（19）顶部设有吊臂支撑平台（16），在吊臂支撑平台（16）上设置有变幅吊臂（12），在动力装置箱下平台（3）两侧安装动力源平台（7）、钻具平台（4），在动力源平台（7）上安装卷扬机（10）和动力源（9），在伸缩升降架（19）上部设有翻转挂钩（8），该旋挖斗钻机还设有旋挖钻斗（17）、外套筒（33），旋挖钻斗（17）筒体上部设有活动提梁（30），旋挖钻斗（17）筒体上沿与翻转挂钩（18）位置对应可实现以翻转挂钩（8）为轴的翻转，旋挖钻斗（17）与外套筒（33）之间旋紧配合实现动力传动。
Description
旋挖斗钻机
技术领域
本发明涉及到桩基工程施工中地下成孔的一种设备，尤其涉及一种旋挖 斗钻机。
背景技术
在大孔桩基成孔土层中有回填层、 流沙层、 硬岩层、 拔废基础桩等， 目 前施工时所使用的设备主要有全套筒全回转钻机、螺旋钻机和旋挖钻机。全 套筒全回转钻机是由动力装置箱下平台、 动力装置箱、 动力装置箱上平台、 安装在动力装置箱下平台上的履带机构、安装在动力装置箱中间并用旋转夹 具夹紧的套筒、 配套的抓斗、 螺旋钻头， 以及液压工作台构成。 存在的问题 是- 采用抓斗， 成孔速度慢。 螺旋钻机成孔速度快， 但只适用于 1. 2米以下 口径桩基孔， 大口径无法施工； 旋挖钻机适用于地质条件好的情况， 但在软 土层施工时容易造成塌孔， 浪费混凝土， 带动较重的钻杆作业， 耗能量大， 还需要调浆， 浪费资源。上述三种设备在灌注混凝土时需要额外配置大吨位 吊车， 增加了设备成本。
发明内容
本发明是要解决现有技术存在的上述问题， 提供一种旋挖斗钻机。其成 孔速度快， 无需配置大吨位吊车， 适用大孔径旋挖钻的成孔， 节省混凝土、 节省膨润土调浆。实现了成孔、灌注一体化，有效节约了桩基作业中的燃油、 运输、 材料及人工成本。
本发明涉及的旋挖斗钻机， 包括动力装置箱上平台、动力装置箱和动力 装置箱下平台， 安装在动力装置箱下平台上的抱紧固定夹具， 连接在动力装 置箱下平台上的行走机构， 其特征是： 在动力装置箱上平台上安装有伸缩升
降架， 在伸缩升降架顶部设有吊臂支撑平台， 在吊臂支撑平台上设置变幅吊 臂， 在动力装置箱下平台两侧分别安装有动力源平台、 钻具平台， 在动力源 平台上安装卷扬机和动力源， 卷扬机、 钢丝绳和变幅吊臂构成吊装设备， 在 伸缩升降架上部设有翻转挂钩，该旋挖斗钻机还设有使用时吊装在钢丝绳上 的旋挖钻斗， 旋挖钻斗筒体上部设有连接钢丝绳的活动提梁， 旋挖钻斗筒体 上沿与翻转挂钩位置对应，旋挖钻斗提升至伸缩升降架上部时以翻转挂钩为 轴翻转， 在伸缩升降架上对应提梁上部位置设有导正板， 该旋挖斗钻机还设 有与旋挖钻斗配装的外套筒， 旋挖钻斗与外套筒之间旋紧配合实现动力传 动。
在旋挖钻斗筒体外壁上均布设有机锁外卡条，所述外套筒内壁设有与机 锁外卡条对应的机锁内卡条， 使外套筒和旋挖钻斗连接结构简单， 旋转动作 可靠。
还设有与外套筒底部配装的中央旋转底座， 在液压步履行走机构升起 时， 通过调节动力装置箱油缸、 套筒夹具夹紧外套筒后转动， 实现整机原地 转向。
所述伸缩升降架为液压驱动方式， 驱动简单。
还配装冲击钻头， 所述冲击钻头侧面上、 下设有导向边带。 防止冲击钻 头卡在外套筒机锁内卡条上， 较大硬岩块（岩柱）经冲击破碎后再用旋挖钻 斗装取， 解决了硬岩层大块岩石、 孤石等成孔问题。
还设有直径 800mm的螺旋钻杆， 适用于大口径成孔作业。
动力源平台上安装有控制动力源和卷扬机工作的驾驶室。
在伸缩升降架上对应旋挖钻斗翻转位置设有卸料滑槽， 便于倒土， 提高 作业效率。
所述变幅吊臂为伸缩变幅吊臂， 便于吊装。
翻转挂钩为二个且左右布置，在旋挖钻斗筒体上沿与翻转挂钩对应位置 设有勾状卡槽。
翻转挂钩为一个， 在旋挖钻斗上部对应翻转挂钩位置设有一个挂孔， 所 述机锁外卡条上设有挡板。
所述行走机构是由安装在动力装置箱下平台上的固定支承座、穿过固定 支承座由步履竖向伸缩油缸控制升降的步履行走架，安装在动力装置箱下平 台或固定支撑座和步履行走架之间的步履横向伸缩油缸，安装在步履行走架 底部的活动轮架及纵向行走轮、沿步履行走架纵向布置的步履纵向滑道， 安 装在步履行走架和步履纵向滑道之间的步履纵向伸缩油缸，所述纵向行走轮 位于步履纵向滑道上， 提高承载力。
动力装置箱中的减速机为设有 GFT系列行走减速机。使用 GFT系列减速 机齿轮直接带动主动力齿轮的简化动力装置箱， 通过增减液压马达工作数 量， 来改变外套筒回转转数以提高工作效率。
该旋挖斗钻机的有益效果是：
1、 由于伸缩升降架， 能够适应套筒的高度， 保证正常作业； 集成有吊 装设备， 采用变幅吊臂便于吊装钻具及灌注混凝土， 无需另外配置吊车， 可 实现单机作业， 降低设备成本， 有效节约了桩基作业中的燃油、 运输、 材料 及人工成本， 提高了安全性。
2、 将动力源安装在动力源平台上并由驾驶室集中控制， 可提高作业效 率； 通过钻具平台摆放各种钻具， 使用方便； 套筒与旋挖钻斗之间设有机锁 装置， 通过套筒与旋挖钻斗共同旋转取土， 结构简单， 动作可靠， 提高工作 效率；
3、 通过翻转挂钩与勾状卡槽、 提梁和导正板的配合， 钻斗提升到升降 平台处用挂钩挂住钻斗的侧面进行翻斗， 使旋挖钻斗翻转挂钩更容易入槽。 可使其自动翻转倒土，作业效率高，成孔速度快，减少操作人员数量，节能， 不用吊车配合， 施工成本低。
附图说明
图 1为本发明结构示意图；
图 2为伸縮升降平台及动力装置箱结构示意图；
图 3为动力装置箱示意图；
图 4为吊臂局部示意图；
图 5为混凝土料斗示意图；
图 6为螺旋钻杆结构示意图；
图 7为带边带的冲击钻头结构示意图；
图 8为旋挖钻斗结构示意图；
图 9为旋挖钻斗俯视图；
图 10为外套筒结构示意图；
图 11外套筒与旋挖钻斗连接示意图；
图 12为步履行走装置结构示意图；
图 13为图 12侧视图；
图 14为图 12中固定支撑座结构示意图；
图 15为中央旋转底座示意图；
图 16为带外套筒旋挖钻斗工作结构示意图；
图 17为螺旋钻或下钢筋笼工作结构示意图；
图 18为带外套筒冲击钻工作结构示意图；
图 19为混凝土灌注工作结构示意图；
图 20为旋挖钻斗 （单挂钩） 结构示意图；
图中： 动力装置箱上平台 1、动力装置箱 2， 动力装置箱下平台 3， 钻具 平台 4， 抱紧固定夹具 5， 行走机构 6， 动力源平台 7， 驾驶室 8， 动力源 9， 卷扬机 10， 吊臂支撑架 11， 伸缩变幅吊臂 12， 钢丝绳 13， 伸缩油缸 14， 变 幅油缸 15， 吊臂支撑平台 16， 旋挖钻斗 17， 翻转挂钩 18， 伸缩升降架 19， 液压马达 20、 GFT系列行走减速机 21、 齿轮传动机构 22， 旋转夹具 23， 三 角形稳定板架 24, 料斗 25、 螺旋钻杆 26， 边带 27， 冲击钻头 28， 机锁外卡 条 29， 活动提梁 30， 勾状卡槽 31， 导正板 32， 外套筒 33， 机锁内卡条 34， 固定支承座 35， 步履竖向伸缩油缸 36， 步履行走架 37， 步履横向伸缩油缸 38，活动轮架 39，纵向行走轮 40，步履纵向滑道 41，步履纵向伸缩油缸 42， 中央旋转底座 43， 卸料滑槽 44， 挡板 45， 挂孔 46。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明- 如图 1-图 2所示， 该旋挖斗钻机， 包括动力装置箱上平台 1、 动力装置 箱 2和动力装置箱下平台 3， 动力装置箱上平台 1、 动力装置箱下平台 3和 动力装置箱 2之间通过液压油缸可升降，在动力装置箱下平台 3上安装液压 驱动的抱紧固定夹具 5， 在动力装置箱下平台 3下面安装行走机构 6， 在动 力装置箱上平台 1上面安装有液压驱动的伸缩升降架 19， 在伸缩升降架 19 顶部设有吊臂支撑平台 16，在吊臂支撑平台 16上通过吊臂支撑架 11设置伸 缩变幅吊臂 12，伸缩变幅吊臂 12分为二节其间设有伸缩油缸 14和变幅油缸 15, 在动力装置箱下平台 3两侧分别安装有动力源平台 7、 钻具平台 4， 在 动力源平台 7上安装有驾驶室 8、通过驾驶室 8操作的卷扬机 10和动力源 9，
所述动力源 9包括随机液压站、动力源、发动机或电机， 卷扬机 10、钢丝绳 13和伸縮变幅吊臂 12构成吊装设备，在伸缩升降架 19上设有二个左右布置 的翻转挂钩 18。该旋挖斗钻机设有吊装在钢丝绳 13上的旋挖钻斗 17即斗状 旋挖钻头。 在伸縮升降架 19上对应旋挖钻斗 17翻转位置设有卸料滑槽 44。
如图 3所示，动力装置箱 2上设有液压马达 20、GFT系列行走减速机 21、 齿轮传动机构 22和旋转夹具 23。
如图 4所示，两节吊臂之间设有三角形稳定板架 24， 吊臂縮回时通过稳 定板架 24起到稳定作用。
如图 5、 图 6、 图 7所示， 该旋挖斗钻机还设有使用时吊装在钢丝绳 13 上用来装混凝土的料斗 25、 直径 800ram的螺旋钻杆 26、 带上、 下边带 27 的冲击钻头 28 ; 螺旋钻杆 26为多节结构。
如图 8、图 9所示，旋挖钻斗 17筒体外壁上设有均布的多个紧轴向布置 的机锁外卡条 29，本实施例设 4个且沿圆周方向均布，在伸缩升降架上部设 有左右布置的翻转挂钩 18，旋挖钻斗 17筒体上部设有连接钢丝绳 13的活动 提梁 30，在旋挖钻斗 17筒体上沿与左右布置的翻转挂钩 18对应位置设有勾 状卡槽 31， 在伸缩升降架 19上对应提梁 30上部位置设有导正板 32。
如图 10、图 11所示，该旋挖斗钻机还设有与旋挖钻斗 17配装的外套筒 33,所述外套筒 33内表面设有与机锁外卡条 29对应的机锁内卡条 34。外套 筒 33通过旋转夹具 23夹紧后由动力装置箱 2上的液压马达 20、 减速机 21 带动外套筒 33转动通过机锁外卡条 29与对应的机锁内卡条 34的配合将外 套筒 33与旋挖钻斗 37锁紧同步旋转， 进行旋切； 外套筒 33反向旋转时， 自动解锁， 通过吊装设备提出旋挖钻斗 17。
如图 12-图 14所示，所述行走机构为液压步履行走机构，液压步履行走
机构是由安装在动力装置箱下平台 3上的固定支承座 35、 穿过固定支承座 35由步履竖向伸缩油缸 36控制升降的步履行走架 37，安装在动力装置箱下 平台 3 (或固定支撑座 35 ) 和步履行走架 37之间的步履横向伸缩油缸 38， 安装在步履行走架 37底部的活动轮架 39及纵向行走轮 40、 沿步履行走架 37纵向布置的步履纵向滑道 41， 安装在步履行走架 37和步履纵向滑道 41 之间的步履纵向伸缩油缸 42， 所述纵向行走轮 40位于步履纵向滑道 41上。
步履装置通过纵向行走轮 40在步履纵向滑道 41与纵向伸缩油缸 42的 作用下进行单支脚移动， 通过横向伸缩油缸 38拉动钻机在步履行走架上移 动， 通过竖向伸缩油缸 36使固定支承座 35和步履纵向滑道 41进行转换行 走及转小角度弯， 用步履竖向伸缩油缸 36调节整机平衡或步履纵向滑道 41 的行走升降。 通过与外套筒 33连接的中央转向底座 43， 通过旋转卡具 23 夹紧外套筒 33后转动， 实现整机原地转向。
如图 15所示，该旋挖斗钻机还设有使用时与外套筒 33底部通过螺栓安 装的中央旋转底座 43，在液压步履行走机构升起时，通过动力装置箱 2使外 套筒 33旋转， 能实现整机原地转向。
如图 16所示， 发动机或电机产生的动能通过液压传导到动力装置箱 2 上带动齿轮传动机构 22， 由旋转夹具 23锁紧外套筒 33使其转动，使动力装 置箱 2、动力装置箱下平台 3同时下降， 带动外套筒 33产生向下压力， 对地 下的岩土层进行旋切。
卷扬机 10带动钢丝绳 13通过伸缩变幅吊臂 12使旋挖钻斗 17下降到底 部，通过旋挖钻斗 17外的机锁外卡条 29和外套筒 33内的机锁内卡 34内形 成机锁锁紧， 与外套筒 33同时转动旋挖取土， 旋挖钻斗 17装满后， 提升倒 转外套筒 33解锁，卷扬机 10带动钢丝绳 13拉动旋挖钻斗 17到顶部翻转挂
钩 18处， 勾状卡槽 31卡在翻转挂钩 18上， 使旋挖钻斗 17以翻转挂钩 18 为轴翻转， 卸土到卸料滑槽 44内， 再溜到运输车上或地面上。 伸縮变幅吊 臂 12可以放下， 吊起钻具平台 4上的钻具或吊起料斗 25进行灌注。
如图 17所示， 利用螺旋钻杆 26进行成孔作业提起外套筒 33， 利用旋 转夹具 23夹紧螺旋钻杆 26， 通过动力装置箱 2进行加压和旋转， 通过混凝 土导料管接口利用混凝土泵进行加压灌注来实现利用螺旋钻杆的成桩作业。
如图 18所示， 用卷扬机 10带动钢丝绳 13反复拉动冲击钻头 28, 冲击 外套筒 33内的硬岩（岩柱）、孤石， 硬岩块被击碎后使用旋挖钻斗 17提取。
如图 19所示， 通过混凝土罐车可以直接把混凝土流放到放置在钻具平 台 4的料斗 25里， 通过伸缩吊臂变幅 3、 钢丝绳 13吊起后对接到螺旋钻杆 导管里进行灌注或直接灌注。
如图 20所示， 翻转挂钩 18为一个， 在旋挖钻斗 17上对应翻转挂钩 18 位置设有一个挂孔 46， 所述机锁外卡条 29上设有挡板 45, 旋挖钻斗 17上 升至翻转挂钩 18位置时， 翻转挂钩 18插入挂孔 46内， 使旋挖钻斗 17以翻 转挂钩 18为轴翻转， 翻转时通过挡板 46的作用， 可防止机锁外卡条 29卡 在提梁轴上。
Claims (13)
- 权利要求书1、 一种旋挖斗钻机， 包括动力装置箱上平台、 动力装置箱和动力装置箱下 平台， 安装在动力装置箱下平台上的抱紧固定夹具， 连接在动力装置箱下平台 上的行走机构， 其特征是： 在动力装置箱上平台上安装有伸缩升降架， 在伸縮 升降架顶部设有吊臂支撑平台， 在吊臂支撑平台上设置变幅吊臂， 在动力装置 箱下平台两侧分别安装有动力源平台、 钻具平台， 在动力源平台上安装卷扬机 和动力源， 卷扬机、 钢丝绳和变幅吊臂构成吊装设备， 在伸缩升降架上部设有 翻转挂钩， 该旋挖斗钻机还设有使用时吊装在钢丝绳上的旋挖钻斗， 旋挖钻斗 筒体上部设有连接钢丝绳的活动提梁， 旋挖钻斗筒体上沿与翻转挂钩位置对应， 旋挖钻斗提升至伸缩升降架上部时以翻转挂钩为轴翻转， 在伸縮升降架上对应 提梁上部位置设有导正板， 该旋挖斗钻机还设有与旋挖钻斗配装的外套筒， 旋 挖钻斗与外套筒之间旋紧配合实现动力传动。
- 2、 根据权利要求 1所述的旋挖斗钻机， 其特征是： 在旋挖钻斗筒体外壁 上设有机锁外卡条， 所述外套筒内壁设有与机锁外卡条对应的机锁内卡条。
- 3、 根据权利要求 1所述的旋挖斗钻机， 其特征是： 还设有与外套筒底部 配装的中央旋转底座。
- 4、 所述伸缩升降架为液压驱动方式。
- 5、 根据权利要求 1所述的旋挖斗钻机， 其特征是： 还配装冲击钻头， 所 述冲击钻头侧面设有导向边带。
- 6、 根据权利要求 1 所述的旋挖斗钻机， 其特征是： 还设有直径 800mm 的螺旋钻杆。
- 7、 根据权利要求 1所述的旋挖斗钻机， 其特征是： 动力源平台上安装有 控制动力源和卷扬机工作的驾驶室。
- 8、 根据权利要求 1所述的旋挖斗钻机， 其特征是： 在伸缩升降架上对应 旋挖钻斗翻转位置设有卸料滑槽。
- 9、 根据权利要求 1所述的旋挖斗钻机， 其特征是： 所述变幅吊臂为伸缩 变幅吊臂。
- 10、 根据权利要求 1 所述的旋挖斗钻机， 其特征是： 翻转挂钩为二个且 左右布置， 在旋挖钻斗筒体上沿与翻转挂钩对应位置设有勾状卡槽。
- 11、 根据权利要求 1 所述的旋挖斗钻机， 其特征是： 翻转挂钩为一个， 在旋挖钻斗上对应翻转挂钩设有一个挂孔， 所述机锁外卡条上设有挡板。
- 12、 根据权利要求 1 所述的旋挖斗钻机， 其特征是： 所述行走机构是由 安装在动力装置箱下平台上的固定支承座、 穿过固定支承座由步履竖向伸縮 油缸控制升降的步履行走架， 安装在动力装置箱下平台或固定支撑座和步履 行走架之间的步履横向伸缩油缸， 安装在步履行走架底部的活动轮架及纵向 行走轮、 沿步履行走架纵向布置的步履纵向滑道， 安装在步履行走架和步履 纵向滑道之间的步履纵向伸縮油缸， 所述纵向行走轮位于步履纵向滑道上。
- 13、 根据权利要求 1 所述的旋挖斗钻机， 其特征是： 动力装置箱中的减 速机为设有 GFT系列行走减速机。
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