CN106351216A - 动力下置式钻杆的物料输送管道机构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑技术领域，涉及一种动力下置式钻杆的物料输送管道机构。包括钻杆和长度调节杆，在钻杆和长度调节杆之间设有动力机构且该动力机构与钻杆驱动连接并能驱动钻杆沿周向转动，钻杆内部设有输料通道，钻杆底部设有出料孔，所述的出料孔连通输料通道，所述的长度调节杆内设有输浆管且该输浆管延伸到动力机构内，在动力机构的外壁设有一根输浆连接管，所述的输浆连接管一端与输浆管可拆卸的连接，另一端与输料通道可拆卸的连接。本发明提供了一种能实现钻杆动力下置的输送管道机构，从而保证钻杆在下置动力时能为钻杆提供物料输送，得到高强度的水泥土搅拌桩，不会对动力结构造成干扰，工作可靠稳定。
Description
技术领域
本发明属于建筑技术领域，涉及一种钻杆，尤其涉及一种动力下置式钻杆的物料输送管道机构。
背景技术
目前，建筑工地上使用的打桩机械有两种：一种的旋转打桩机，这种打桩机的结构是利用卷扬机拉起的钻杆悬挂架，通过动力头带动钻杆钻头向地下钻机成孔的打桩设备；另一种是冲击锤打桩机，这种打桩机的结构是利用卷扬机拉起冲击锤反复下落，提升来实现打桩。其中，旋转打桩机在打桩时主要通过钻杆的周向转动来实现向地下钻杆的目的，在钻杆钻孔的同时采用灌浆来对钻杆进行降温以及对钻杆进行灌浆作业，常见的灌浆主要通过钻杆端部的灌浆孔进行喷浆，当钻杆钻到一定深度时，需要对钻杆加节，使钻杆延长，才能继续往下钻。在灌浆作业时，通常采用在将钻杆和加长杆对接，使灌浆通道连通，实现灌浆。
中国专利文献公开了一种灌注桩螺旋提升浆泥钻杆[申请号：201410263015.7]，其包括一段或若干段空心钻杆以及与其相连的钻杆接头，空心钻杆的外表面上设置有螺旋叶片，每段空心钻杆每段空心钻杆间以钻杆接头连接，第一节空心钻杆与钻头的连接处设置喷浆口。通常，该螺旋叶片焊接于空心钻孔上，且设置在空心钻杆的下段，螺旋叶片的长度为空心钻杆的总长度的1/4-1/2，其直径小于钻头的直径。在施工中螺旋叶片随钻杆正方向旋转，对桩孔下段的泥浆及泥浆中的泥块等产生向上的提升力，同时对钻杆产生向下的推进力。该方案利用空心钻杆进行浆料输送，当空心钻杆有多节时，钻杆的长度变长，驱动钻杆的动力无法保证长度较长的钻杆的垂直度，又由于多根钻杆和钻头同步转动，需要提供给钻杆的驱动力较大，能耗也较大。
基于上述的原因，人们经过不断探索，开始研制动力下置式钻机，如中国专利文献公开了一种动力下置式伸缩搅拌桩机[申请号：201620193119.X]，包括桩机架、沿着桩机架上下移动的滑动平台、设置在桩机架下部的底盘、安装在滑动平台上方的水接头和位于滑动平台下方与水接头连接的方形伸缩钻杆，在底盘上安装有直齿减速箱和电机，直齿减速箱的主动齿轮的轴孔为圆孔，被动齿轮的轴孔为方孔，电机轴插入到圆孔中，带动主动齿轮旋转，方孔中插入方形伸缩钻杆，方孔与方形伸缩钻杆的最外层钻杆成间隙配合，使方形伸缩钻杆能沿着方孔上下移动并能随着被动齿轮转动而转动。上述方案的整个桩机重心下移，桩机架和底盘整体重量轻，降低了成本，结构简单，更稳定、更安全，维修方便。但是，该方案并没有公开如何使伸缩钻杆实现灌浆的管道组件，显然也无法实现在钻杆伸缩过程中实现喷浆。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种动力下置式钻杆的物料输送管道机构。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种动力下置式钻杆的物料输送管道机构，包括钻杆和长度调节杆，在钻杆和长度调节杆之间设有动力机构且该动力机构与钻杆驱动连接并能驱动钻杆沿周向转动，钻杆内部设有输料通道，钻杆底部设有出料孔，所述的出料孔连通输料通道，所述的长度调节杆内设有输浆管且该输浆管延伸到动力机构内，在动力机构的外壁设有一根输浆连接管，所述的输浆连接管一端与输浆管可拆卸的连接，另一端与输料通道可拆卸的连接。
在上述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构中，所述的长度调节杆内还设有输气管，所述的输气管延伸到动力机构内，在动力机构的外壁设有一根输气连接管，所述的输气连接管一端与输气管可拆卸的连接，另一端与输料通道可拆卸的连接。
在上述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构中，所述的长度调节杆内还设有输油管，所述的输油管与动力机构连接。
在上述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构中，在钻杆和动力机构之间设有进料夹套，进料夹套与钻杆外壁之间形成进料缓冲腔，所述的输浆连接管和输气连接管与进料夹套固定连接后连通进料缓冲腔，钻杆上设有一个连通输料通道的进料孔且进料孔位于进料缓冲腔内。
在上述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构中，动力机构和长度调节杆之间通过插接式连接结构相连，且该插接式连接结构中间具有中空的插管通道。
在上述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构中，所述的插接式连接结构包括分别与动力机构和长度调节杆螺接固定的第一连接块和第二连接块，所述的第一连接块插入到第二连接块中，第一连接块和第二连接块用销接结构固定连接且当第一连接块和第二连接块固定连接后插接式连接结构中间呈中空的插管通道。
在上述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构中，所述的销接结构包括位于第一连接块上的第一销孔及位于第二连接块上的第二销孔，当第一连接块插入到第二连接块中时，转动第一连接块或第二连接块能使第一销孔和第二销孔的位置相对应，销栓从第二销孔外部插入到第一销孔中从而使第一连接块和第二连接块销接固定。
在上述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构中，所述的销栓上设有销栓定位挡边，销接结构还包括与销栓定位挡边相配适的销栓定位挡圈，在第二连接块的外壁上且沿第二销孔的周向设有若干定位螺孔，所述的销栓定位挡圈压设在销栓定位挡边上且通过螺栓或螺钉与定位螺孔螺接固定。
在上述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构中，所述的长度调节杆外壁设有用于嵌设软管的嵌线槽，该嵌线槽沿长度调节杆的轴向设置，所述的第二连接块的外壁设有与嵌线槽相配适的嵌线连接槽，所述的第二连接块上设有压轮。
在上述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构中，所述的第一连接块位于第二连接块内的顶部至少设有一个与第一连接块螺接固定的定位块定位环，定位块定位环与第二连接块卡接，所述的第一连接块的外壁且位于销栓的两侧分别设有一个密封圈从而使第一连接块与第二连接块密封配合。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：提供了一种能实现钻杆动力下置的输送管道机构，从而保证钻杆在下置动力时能为钻杆提供物料输送，得到高强度的水泥土搅拌桩，且本输送管道机构不会对动力结构造成干扰，动力机构与输送管道机构各自独立，能独立的拆卸和维修，工作可靠稳定。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明另一个方向的示意图；
图3是本发明的内部结构示意图；
图4是插接式连接结构连接输浆管的示意图；
图5是插接式连接结构的结构示意图；
图6是插接式连接结构的内部结构示意图；
图7是插接式连接结构的爆炸图。
图中：钻杆1、长度调节杆2、动力机构3、油泵3a、驱动头3b、输浆管快接口3c、输料通道4、出料孔4a、输浆管5、输浆连接管6、输气管7、输气连接管8、输油管9、进料夹套10、进料缓冲腔11、进料孔12、插接式连接结构13、插管通道14、第一连接块15、第二连接块16、销接结构17、第一销孔18、第二销孔19、销栓20、销栓定位挡边21、销栓定位挡圈22、定位螺孔23、嵌线槽24、嵌线连接槽25、定位块定位环26、密封圈27。
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的说明。
实施例1
如图1和图2所示，一种动力下置式钻杆的物料输送管道机构，包括钻杆1和长度调节杆2，在钻杆1和长度调节杆2之间设有动力机构3且该动力机构3与钻杆1驱动连接并能驱动钻杆1沿周向转动，钻杆1内部设有输料通道4，钻杆1底部设有出料孔4a，所述的出料孔4a连通输料通道4，所述的长度调节杆2内设有输浆管5且该输浆管5延伸到动力机构3内，在动力机构3的外壁设有一根输浆连接管6，所述的输浆连接管6一端与输浆管5可拆卸的连接，另一端与输料通道4可拆卸的连接。所述的长度调节杆2内还设有输气管7，所述的输气管7延伸到动力机构3内，在动力机构3的外壁设有一根输气连接管8，所述的输气连接管8一端与输气管7可拆卸的连接，另一端与输料通道4可拆卸的连接。所述的长度调节杆2内还设有输油管9，所述的输油管9与动力机构3连接。
本领域技术人员应当理解，动力机构3外壁有管状的管道或箱体，实现动力机构3的密封性，钻杆1的底部设有钻头，出料孔4a连通钻杆1的外壁，从而能让输料通道4的物料如浆料和气体从出料孔4a中出料，长度调节杆2具有中空的通道，用于插设输浆管5、输气管7和输油管9，其中输浆管5、输气管7和输油管9分别输送水泥浆、空气和机油，动力机构3包括油泵3a和驱动头3b，驱动头3b连接钻杆1，输油管9为油泵3a提供动力油，当然，动力结构3也可以选择是电机加齿轮箱的结合。
本实施例中，动力机构3与钻杆1直接连接，形成动力下置的结构，钻杆1的长度可以明显缩短，钻杆1可控制在1-3米之间，或根据实际需要进一步缩短，由于钻杆1的长度变短，钻杆1在动力机构3的驱动下能始终保持垂直度，而且输出扭矩较大，对黏土层能充分搅动，通过加装长度调节杆2，能不断调整钻杆1下钻的深度，输浆管5位于长度调节杆2内部，一直延伸到动力机构3中，动力机构3具有输浆管快接口3c，通过输浆管快接口3c使输浆管5与输浆连接管6快速连接，输浆管快接口3c位于油泵3a上方，输浆管5对动力机构3不会造成干扰，输浆连接管6位于动力机构3外部，输浆连接管6底部与钻杆1可拆卸连接，并与输料通道4连通，输气连接管8同样可以快接口与输气连接管8实现快接。
在工作时，钻杆1是转动的，而输气连接管8和在钻杆1和输浆连接管6则是静止的，要使静止件和动作件之间能够实现物料输送，需要保证动作件和静止件之间的密封及连续的连通状态，在本实施例中，如图3所示，动力机构3之间设有进料夹套10，进料夹套10与钻杆1外壁之间形成进料缓冲腔11，所述的输浆连接管6和输气连接管8与进料夹套10固定连接后连通进料缓冲腔11，钻杆1上设有一个连通输料通道4的进料孔12且进料孔12位于进料缓冲腔11内。物料进入到进料缓冲腔11中，钻杆1与进料夹套10密封连接，物料从进料孔12进入到输料通道4中，实现物料的连续输送，进料夹套10结构简单，优选设置在动力机构3与钻杆1的连接处并做好密封，从而实现动、静件之间的物料输送。
结合图1和图3所示，动力机构3和长度调节杆2之间通过插接式连接结构13相连，且该插接式连接结构13中间具有中空的插管通道14，结合图4所示，输浆管5与插接式连接结构13插接配合或螺接配合，也可以通过密封件进行密封配合，输浆管5与插接式连接结构13之间实现连通。优选地，在长度调节杆2的两端可以分别设置一个插接式连接结构13，其中一个插接式连接结构13与动力机构3连接，另一个插接式连接结构13用于连接其他的长度调节杆2，对长度调节杆2实现加长，从而改变钻杆1的钻孔深度。
具体的说，结合图5-7所示，插接式连接结构13包括分别与动力机构3和长度调节杆2螺接固定的第一连接块15和第二连接块16，所述的第一连接块15插入到第二连接块16中，第一连接块15和第二连接块16用销接结构17固定连接且当第一连接块15和第二连接块16固定连接后插接式连接结构13中间呈中空的插管通道14。
结合图7所示，销接结构17包括位于第一连接块15上的第一销孔18及位于第二连接块16上的第二销孔19，当第一连接块15插入到第二连接块16中时，转动第一连接块15或第二连接块16能使第一销孔18和第二销孔19的位置相对应，销栓20从第二销孔19外部插入到第一销孔18中从而使第一连接块15和第二连接块16销接固定。优选方案，所述的第一销孔18、第二销孔19和销栓20有两个，分别沿插接式连接结构13的中心线对称设置，达到提高销接强度的效果。
销栓20可以通过焊接与第二连接块16形成固定连接，但是这种连接方式不利于拆卸，在本实施例中，作为一种优选的方案，销栓20上设有销栓定位挡边21，销接结构17还包括与销栓定位挡边21相配适的销栓定位挡圈22，在第二连接块16的外壁上且沿第二销孔19的周向设有若干定位螺孔23，所述的销栓定位挡圈22压设在销栓定位挡边21上且通过螺栓或螺钉与定位螺孔23螺接固定，对销栓20实现轴向固定。
如上所述，第一连接块15和第二连接块16之间采用销栓20实现轴向和周向的定位固定连接，从而实现动力机构3与长度调节杆2之间的快速固定连接，为了保证第一连接块15和第二连接块16之间对接位置的精准，第一连接块15位于第二连接块16内的顶部至少设有一个与第一连接块15螺接固定的定位块定位环26，定位块定位环26与第二连接块16卡接，所述的第一连接块15的外壁且位于销栓20的两侧分别设有一个密封圈27从而使第一连接块15与第二连接块16密封配合。通过定位块定位环26，第一连接块15和第二连接块16在对接时位置精准，不会发生偏差，密封圈27则保证了第一连接块15和第二连接块16的密封效果，使插管通道14中的物料不会泄露，由于密封圈27设置在销栓20的两侧，对销栓20和第一销孔18、第二销孔19都能起到保护作用，防止第一销孔18、第二销孔19灌入物料导致无法销接。
实施例2
本实施例与实施例1的结构和工作原理基本相同，不同之处在于，如图1所示，长度调节杆2外壁设有用于嵌设软管的嵌线槽24，该嵌线槽24沿长度调节杆2的轴向设置，如图5和图7所示，所述的第二连接块16的外壁设有与嵌线槽24相配适的嵌线连接槽25，所述的第二连接块16上设有压轮(图中未示出)。
在本实施例中，输浆管5和输气管7设置在长度调节杆2中，而输油管9、电线等软管嵌入到嵌线槽24中，通过嵌线连接槽25实现对接，使输油管9、电线等进入到动力机构3中，压轮用于将软管压入到嵌线槽24中，随着钻杆1的升降，用卷扬机等对软管进行同步卷绕。
本实施例设置嵌线槽24，是考虑到在在不同的长度调节杆2对接时(也即长度调节杆2连接长度调节杆2时)，电线和输油管位于长度调节杆2外部，这时候需要将电线和输油管切断或拆掉，才能放入到需要连接的长度调节杆2中，非常不便，而有了嵌线槽24，电线和输油管等软管可以直接嵌入到嵌线槽24中，非常方便，而嵌线槽24又对软管实现了保护作用，防止想钻孔过程中被刮伤刮破。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了支撑杆1、伸缩杆组件2、驱动杆3、伸缩驱动机构4、伸杆驱动器组件5、收杆驱动器组件6、伸杆卷扬机7、定滑轮组8、伸杆动滑轮组9、收杆卷扬机10、调节杆11、收杆动滑轮组12、伸缩杆导向套13、伸缩杆刮泥导向套组件14、伸缩杆定位套15、伸缩杆刮泥套16、伸缩杆防水套17、伸缩杆密封套18、伸缩杆前置导向套19、调节杆导向套20、调节杆刮泥导向套组件21、调节杆定位套22、调节杆刮泥套23、调节杆防水套24、调节杆密封套25、调节杆前置导向套26、插管通道27、工作平台28、钻杆100等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种动力下置式钻杆的物料输送管道机构，包括钻杆(1)和长度调节杆(2)，在钻杆(1)和长度调节杆(2)之间设有动力机构(3)且该动力机构(3)与钻杆(1)驱动连接并能驱动钻杆(1)沿周向转动，钻杆(1)内部设有输料通道(4)，钻杆(1)底部设有出料孔(4a)，所述的出料孔(4a)连通输料通道(4)，其特征在于，所述的长度调节杆(2)内设有输浆管(5)且该输浆管(5)延伸到动力机构(3)内，在动力机构(3)的外壁设有一根输浆连接管(6)，所述的输浆连接管(6)一端与输浆管(5)可拆卸的连接，另一端与输料通道(4)可拆卸的连接。
2.根据权利要求1所述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构，其特征在于，所述的长度调节杆(2)内还设有输气管(7)，所述的输气管(7)延伸到动力机构(3)内，在动力机构(3)的外壁设有一根输气连接管(8)，所述的输气连接管(8)一端与输气管(7)可拆卸的连接，另一端与输料通道(4)可拆卸的连接。
3.根据权利要求1所述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构，其特征在于，所述的长度调节杆(2)内还设有输油管(9)，所述的输油管(9)与动力机构(3)连接。
4.根据权利要求2所述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构，其特征在于，在钻杆(1)和动力机构(3)之间设有进料夹套(10)，进料夹套(10)与钻杆(1)外壁之间形成进料缓冲腔(11)，所述的输浆连接管(6)和输气连接管(8)与进料夹套(10)固定连接后连通进料缓冲腔(11)，钻杆(1)上设有一个连通输料通道(4)的进料孔(12)且进料孔(12)位于进料缓冲腔(11)内。
5.根据权利要求1所述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构，其特征在于，动力机构(3)和长度调节杆(2)之间通过插接式连接结构(13)相连，且该插接式连接结构(13)中间具有中空的插管通道(14)。
6.根据权利要求5所述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构，其特征在于，所述的插接式连接结构(13)包括分别与动力机构(3)和长度调节杆(2)螺接固定的第一连接块(15)和第二连接块(16)，所述的第一连接块(15)插入到第二连接块(16)中，第一连接块(15)和第二连接块(16)用销接结构(17)固定连接且当第一连接块(15)和第二连接块(16)固定连接后插接式连接结构(13)中间呈中空的插管通道(14)。
7.根据权利要求6所述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构，其特征在于，所述的销接结构(17)包括位于第一连接块(15)上的第一销孔(18)及位于第二连接块(16)上的第二销孔(19)，当第一连接块(15)插入到第二连接块(16)中时，转动第一连接块(15)或第二连接块(16)能使第一销孔(18)和第二销孔(19)的位置相对应，销栓(20)从第二销孔(19)外部插入到第一销孔(18)中从而使第一连接块(15)和第二连接块(16)销接固定。
8.根据权利要求7所述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构，其特征在于，所述的销栓(20)上设有销栓定位挡边(21)，销接结构(17)还包括与销栓定位挡边(21)相配适的销栓定位挡圈(22)，在第二连接块(16)的外壁上且沿第二销孔(19)的周向设有若干定位螺孔(23)，所述的销栓定位挡圈(22)压设在销栓定位挡边(21)上且通过螺栓或螺钉与定位螺孔(23)螺接固定。
9.根据权利要求6所述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构，其特征在于，所述的长度调节杆(2)外壁设有用于嵌设软管的嵌线槽(24)，该嵌线槽(24)沿长度调节杆(2)的轴向设置，所述的第二连接块(16)的外壁设有与嵌线槽(24)相配适的嵌线连接槽(25)，所述的第二连接块(16)上设有压轮。
10.根据权利要求7所述的动力下置式钻杆的物料输送管道机构，其特征在于，所述的第一连接块(15)位于第二连接块(16)内的顶部至少设有一个与第一连接块(15)螺接固定的定位块定位环(26)，定位块定位环(26)与第二连接块(16)卡接，所述的第一连接块(15)的外壁且位于销栓(20)的两侧分别设有一个密封圈(27)从而使第一连接块(15)与第二连接块(16)密封配合。
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