CN104863496B - 旋挖桩机孔底液压高频潜孔破岩钻 - Google Patents
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Abstract
本发明的名称是旋挖桩机孔底液压高频潜孔破岩钻，涉及一种旋挖桩机上的破岩装置。它主要是解决旋挖桩机在使用任何液压冲击钻入岩时都无法一次成孔且需要更换钻斗扩孔及收集石渣的问题。本发明是旋挖桩机孔底液压高频潜孔破岩钻的回转接头组件通过止转机构连接在伸缩钻杆上，回转接头组件的中心轴通过上法兰连接在其下端的振动锤外罩上，振动锤外罩与中间的振动锤之间采用减震块连接，振动锤与其下端的钻斗组件通过下法兰连接，钻斗组件的底板下端固定有11～16颗钻头。本发明的冲击力大，成孔速度快，在振动锤振动冲击的同时收集碎石颗粒，达到了旋挖桩机利用普通钻斗在土层施工的效果；本发明止转效果好，响应速度快。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋挖桩机，具体是涉及一种可以在旋挖桩孔底部进行钻岩的液压高频潜孔破岩钻。
背景技术
目前使用的各种型号旋挖桩机，在挖孔过程中一旦遇到岩层，原配钻头都很难快速入岩，即使使用菠萝钻头、筒钻，在遇到100兆帕及其以上硬度的岩层时，其穿岩速度也只有8小时1米左右。虽然使用旋挖桩机孔底液压高频冲击钻能够冲击岩层，但无论使用何种液压冲击钻都无法一次成孔，需要更换钻斗扩孔及收集石渣，入岩速度较慢。因此，旋挖桩机孔底快速穿岩的问题一直是困扰旋挖桩机施工的一项突出难题。
发明内容
本发明的目的是针对上述穿岩工具的不足，而提出的一种钻头360度旋转冲击的同时通过钻斗可以收集钻头冲击产生的碎石颗粒的旋挖桩机孔底液压高频潜孔破岩钻。
本发明的技术解决方案是：旋挖桩机孔底液压高频潜孔破岩钻的回转接头组件通过止转机构连接在伸缩钻杆上，回转接头组件的中心轴通过上法兰连接在其下端的振动锤外罩上，振动锤外罩与中间的振动锤之间采用减震块连接，振动锤与其下端的钻斗组件通过下法兰连接，钻斗组件的底板下端固定有11～16颗钻头。
本发明的技术解决方案中所述的止转机构设在回转接头组件的外侧，止转机构通过连接方套一端连接在伸缩钻杆上，一端连接在回转接头组件的中心轴上，在连接方套上套装有方压套和铰链压板，铰链压板设在方压套下端，铰链压板与方压套之间采用轴承连接，铰链压板与其外侧的滚轮护板之间采用连接导杆连接，滚轮护板上的连接导杆与回转接头外套侧面的铰链连接块连接。
本发明的技术解决方案中所述的回转接头组件是在中心轴的外侧通过减震橡胶与回转接头芯轴连接，回转接头芯轴的外侧通过轴承与回转接头外套连接，回转接头外套上端与油管连接，回转接头芯轴下端通过油管与振动锤上的液压马达连接。
本发明的技术解决方案中所述的减振块是八块减振块，振动锤前后各有四块，减震块一端通过螺栓与振动锤外罩内侧连接，另一端通过螺栓与振动锤连接。
本发明的技术解决方案中所述的振动锤两侧各有一个保险栓，液压马达设在振动锤的上方。
本发明的技术解决方案中所述的钻斗组件是一个圆锥形钻斗的上端通过下法兰连接在振动锤下端，圆锥形钻斗的下端与底板连接，在圆锥形钻斗的中心设有中心管，中心管上端焊接在圆锥形钻斗上端的连接盘下面。
本发明的技术解决方案中所述的底板是一个能够打开和闭合的圆板，钻头设在该底板的下底面上，按照伸缩钻杆顺时针旋转方向与该底板平面呈75度夹角，底板边缘的钻头超出底板边缘20毫米。
本发明是能将岩层锤钻成直径10至30毫米之间的碎石颗粒且同时利用钻斗收集的旋挖桩机孔底液压高频潜孔破岩钻。本发明的优点是：一是冲击力大，钻头冲击力可达350Mpa/cm²以上，成孔速度快，其振动锤70吨的冲击力都集中在钻头上，其冲击强度极大；二是收集碎石颗粒快，旋挖桩机孔底液压高频潜孔破岩钻在振动锤振动冲击的同时旋转，振动锤下端的钻斗同时收集碎石颗粒，减少了额外收集碎石颗粒所耗费的人力物力，从而提高了入岩效率；三是安全可靠，不存在密封不严的问题，振动锤与振动锤外罩之间通过减震块连接，振动锤振动时减震块产生减震效果，使振动锤外罩以上部分的回转接头以及旋挖桩机的动力头和液压油缸不受振动锤振动而产生影响；四是回转接头安全可靠，回转接头组件通过其中心轴传递伸缩钻杆的压力和扭力，回转接头芯轴和回转接头外套不用于传递伸缩钻杆的压力和扭力，回转接头芯轴与中心轴之间密封有减震橡胶，保证回转接头不受振动影响，安全可靠；五是止转机构止转效果好，响应速度快，旋挖桩机伸缩钻杆插入在止转机构的连接方套内，止转机构的方压套套在连接方套上，通过预留的销孔将伸缩钻杆、连接方套、方压套串在一起，当伸缩钻杆提起时，破岩钻在自重的作用下，伸缩钻杆与方压套连接的销轴处于连接方套的椭圆形销孔的上方，方压套与铰链压板一起被提升，止转机构中的滚轮护板收起，当破岩钻接触到岩面时，钻杆在自重的作用下，钻杆与方压套连接的销轴处于连接方套的椭圆形销孔的下方，方压套与铰链压板一起被下压，撑开滚轮护板，使滚轮护板与桩孔壁表面产生摩擦保持相对静止，滚轮护板与回转接头外套之间连接有连接导杆，滚轮护板与孔壁表面摩擦后静止，回转接头外套在连接导杆的支撑下同样产生相对静止，从而实现止转效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的立体图。
图3是本发明与旋挖桩机配套的示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明的液压潜孔破岩钻的上端设有控制回转接头组件3的止转机构2，止转机构2设在回转接头组件3的外侧，工作时本发明的回转接头组件3通过止转机构2连接在旋挖桩机伸缩钻杆25上，伸缩钻杆25通过轴销19连接在止转机构2的连接方套13内；止转机构2的连接方套13焊接在回转接头组件3的中心轴23上端；回转接头组件3由回转接头外套16和设在回转接头外套16内的中心轴23，以及回转接头芯轴18组成，回转接头芯轴18设在回转接头外套16内，回转接头芯轴18与回转接头外套16之间采用轴承连接，回转接头芯轴18套在中心轴23上，回转接头芯轴18与中心轴23之间采用减震橡胶进行连接；止转机构2的连接方套13上套装有方压套14和铰链压板20，铰链压板20设在方压套14的下端，铰链压板20与方压套14之间采用轴承连接；铰链压板20的外侧设有滚轮护板21，铰链压板20与滚轮护板21之间采用连接导杆22进行连接，滚轮护板21上的连接导杆22与回转接头外套16侧面的铰链连接块17进行连接；回转接头外套16上端与油管15进行连接，回转接头芯轴18下端通过油管与振动锤7上的液压马达进行连接；回转接头组件3的中心轴23与其下端的振动锤外罩5采用上法兰1进行连接；振动锤外罩5与其中间的振动锤7之间采用减震块6进行连接，减振块6是由八块减振块组成，振动锤7前后各有四块，减震块6一端通过螺栓与振动锤外罩5内侧连接，另一端通过螺栓与振动锤7连接；振动锤7两侧各设有一个保险栓，液压马达设在振动锤7的上方；振动锤7与下端的钻斗组件8之间通过下法兰24进行连接，钻斗组件8由钻斗9、底板11组成，钻斗9是一个圆锥形，该圆锥形钻斗9的上端通过下法兰24与振动锤7连接，该圆锥形钻斗9的下端固定有底板11，底板11是一个设有能够打开和闭合的圆板，钻头12设在该底板11的下底面上，按照伸缩钻杆顺时针旋转方向与该底板11平面呈75度夹角，底板11边缘的钻头12超出底板11边缘20毫米；在钻斗9的中间设有中心管10，中心管10上端焊接在锥形钻斗9上端的连接盘下面，中心管10用于支撑底板11，振动锤7的液压马达主进、回、溢油管分别与回转接头芯轴18下平面相应的进、回油、溢油管口对接，回转接头外套16上平面的进、回、溢油管15通过导向滑轮B和油管支架的导向滑轮A与弹簧卷盘26进行连接，弹簧卷盘26的进、回、溢油管与液压动力站27相连接，液压动力站27的控制按钮安装在旋挖桩机驾驶室内。
如图3所示，旋挖桩机主要包括主机30、主卷扬机29、加压油缸28、动力头31、伸缩钻杆25；主机30是柴油发动机，主卷扬机29上连接有钢丝绳，钢丝绳一端通过机架上端的滑轮与垂直设置的伸缩钻杆25连接，钢丝绳与伸缩钻杆25之间采用万向轴连接，伸缩钻杆25的下端通过与本发明上的止转机构2用销轴19连接。在主机机架上固定有加压油缸28，加压油缸28由旋挖桩机的液压装置系统供油，在伸缩钻杆25上设有动力头31，动力头31的一端与伸缩钻杆25采用花键套固，动力头31的另一端套固在机架上，并与加压油缸28的下端连接，动力头31可带动伸缩钻杆25作360度水平旋转，并同时对伸缩钻杆25加压。
工作原理：施工时启动主机30，主机30带动主卷扬机29和伸缩钻杆25，将本发明旋挖桩机孔底液压高频潜孔破岩钻放入旋挖桩机施工桩孔孔底（此时止转机构2在伸缩钻杆25的压力作用下，滚轮护板21支撑在孔壁上，与孔壁保持相对静止，回转接头外套16连接在滚轮护板21上，在伸缩钻杆25旋转时，带动中心轴23和回转接头芯轴18一起旋转，回转接头外套16与孔壁保持相对静止，实现回转接头外套2止转），而后驾驶员打开孔底液压高频潜孔破岩钻的液压动力站27的开关，并让液压高频潜孔破岩钻的振动锤供油开始作功，同时通过动力头31给伸缩钻杆25作360度旋转，液压高频潜孔破岩钻的振动锤7在其液压马达的驱动下，振动锤7的偏心轮便开始旋转运动，振动锤7、下法兰24以及钻斗组件8一起便开始上下振动冲击岩层，此时在振动锤7的振动冲击力和动力头31的旋转扭矩的共同作用下，钻头12将旋转着向下入岩，钻头12在向下旋转入岩的过程中钻斗9收集被钻头12破碎的岩石颗粒，当钻斗9钻到一定深度后（驾驶室的电脑屏可适时显示当前的作业深度），关闭液压动力站27和动力头31的开关，之后通过主卷扬机29提升伸缩钻杆25和潜孔破岩钻至桩孔外，打开底板11卸出破碎的岩石颗粒。通过上述方法多次破岩和排出岩石颗粒后，达到快速潜孔破岩的目的。
Claims (7)
1.一种旋挖桩机孔底液压高频潜孔破岩钻，其特征是：破岩钻的回转接头组件（3）通过止转机构（2）连接在伸缩钻杆（25）上，回转接头组件（3）的中心轴（23）通过上法兰（1）连接在其下端的振动锤外罩（5）上，振动锤外罩（5）与中间的振动锤（7）之间采用减震块（6）连接，振动锤（7）与其下端的钻斗组件（8）通过下法兰（24）连接，钻斗组件（8）的底板（11）下端固定有11～16颗钻头（12）。
2.根据权利要求1所述的旋挖桩机孔底液压高频潜孔破岩钻，其特征是：所述的止转机构（2）设在回转接头组件（3）的外侧，止转机构（2）通过连接方套（13）一端连接在伸缩钻杆（25）上，一端连接在回转接头组件（3）的中心轴（23）上，在连接方套（13）上套装有方压套（14）和铰链压板（20），铰链压板（20）设在方压套（14）下端，铰链压板（20）与方压套（14）之间采用轴承连接，铰链压板（20）与其外侧的滚轮护板（21）之间采用连接导杆（22）连接，滚轮护板（21）上的连接导杆（22）与回转接头外套（16）侧面的铰链连接块（17）连接。
3.根据权利要求1所述的旋挖桩机孔底液压高频潜孔破岩钻，其特征是：所述的回转接头组件（3）是在中心轴（23）的外侧通过减震橡胶与回转接头芯轴（18）连接，回转接头芯轴（18）的外侧通过轴承与回转接头外套（16）连接，回转接头外套（16）上端与油管（15）连接，回转接头芯轴（18）下端通过油管与振动锤（7）上的液压马达连接。
4.根据权利要求1所述的旋挖桩机孔底液压高频潜孔破岩钻，其特征是：所述的减震块（6）是八块减震块，振动锤（7）前后各有四块，减震块（6）一端通过螺栓与振动锤外罩（5）内侧连接，另一端通过螺栓与振动锤（7）连接。
5.根据权利要求1所述的旋挖桩机孔底液压高频潜孔破岩钻，其特征是：所述的振动锤（7）两侧各有一个保险栓，液压马达设在振动锤（7）的上方。
6.根据权利要求1所述的旋挖桩机孔底液压高频潜孔破岩钻，其特征是：所述的钻斗组件（8）是一个圆锥形钻斗（9）的上端通过下法兰（24）连接在振动锤（7）下端，圆锥形钻斗（9）的下端与底板（11）连接，在圆锥形钻斗（9）的中心设有中心管（10），中心管（10）上端焊接在圆锥形钻斗（9）上端的连接盘下面。
7.根据权利要求1所述的旋挖桩机孔底液压高频潜孔破岩钻，其特征是：所述的底板（11）是一个能够打开和闭合的圆板，钻头（12）设在该底板（11）的下底面上，按照伸缩钻杆顺时针旋转方向与该底板（11）平面呈75度夹角，底板（11）边缘的钻头（12）超出底板（11）边缘20毫米。
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