CN108049807A - 一种可旋喷施工的多功能钻机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可旋喷施工的多功能钻机，包括履带底盘、主机、变幅机构、主臂、旋喷组件；旋喷组件包括：副臂、支撑件、钻具、驱动装置和夹钳装置；副臂的底端与主臂的顶端相连，二者的延伸方向相同，且副臂上设有导向件，导向件可沿副臂和主臂滑动；支撑件设于副臂的一侧，连接主臂和副臂；钻具、驱动装置和夹钳装置设于副臂上与支撑件相对的一侧；钻具的一端与导向件相连，其另一端为工作端，可贯通设于主臂上的驱动装置，驱动装置可沿主臂滑动；夹钳装置设于主臂的下端。该多功能钻机不仅能够满足锚固、微桩、管棚等的施工要求，还可满足旋喷施工的要求，本发明可进行超深旋喷施工，即在不需频繁装卸钻杆的情况下，单次旋喷施工深度可达20‑30m。

Description

一种可旋喷施工的多功能钻机
技术领域
本发明属于履带式液压多功能钻机技术领域，具体涉及一种可旋喷施工的多功能钻机。
背景技术
目前国内的类似钻机大致可分为两类，一类是锚固钻机，如附图1所示为锚固钻机，动力头行程较短，主要适用于锚固、微桩及管棚施工，而不能实现高效的大深度旋喷施工，；另一类是专用的小型旋喷钻机，大多采用电驱，由于该钻机行程较短，且无副臂组件，因此旋喷施工时需要频繁装卸钻杆，启停泥浆泵等设备实现旋喷，严重影响施工效率及旋喷桩质量，同样不能够实现高效的大深度旋喷施工。
由于钻机在旋喷施工时，钻杆内部需要通入高压水泥浆，甚至还有空气和水介质，现有的钻机行程较短，一般为3-5m，若需要进行超深旋喷桩施工，则就需要频繁的装卸钻杆，同时需要启停泥浆泵、空压机或水泵，工作过程繁琐且效率低，并且严重影响旋喷桩的成桩质量。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种可旋喷施工的多功能钻机，该多功能钻机不仅能够满足锚固、微桩、管棚等的施工要求，还可满足旋喷施工的要求，且可进行超深旋喷施工，即在不需频繁装卸钻杆的情况下，单次旋喷施工深度可达20-30m。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种可旋喷施工的多功能钻机，包括履带底盘、主机、变幅机构和主臂，还包括旋喷组件；所述旋喷组件包括：副臂、支撑件、钻具、驱动装置和夹钳装置；
所述副臂的底端与主臂的顶端相连，二者的延伸方向相同，且副臂上设有导向件，所述导向件可沿副臂和主臂滑动；
所述支撑件设于副臂的一侧，连接主臂和副臂；
所述钻具、驱动装置和夹钳装置设于副臂上与支撑件相对的一侧；
所述钻具的一端与所述导向件相连，其另一端为工作端，可贯通设于主臂上的驱动装置，所述驱动装置可沿主臂滑动；所述夹钳装置设于所述主臂的下端；当钻具进给时，驱动装置夹紧钻具，驱动钻具进给和旋转，当驱动装置在主臂上的进给行程结束后，驱动装置与钻具分离，夹钳装置夹紧钻具，驱动装置返回其行程的最顶端，再次夹紧钻具进行进给与旋转。
进一步地，所述支撑件为单杆支撑，其包括第一支撑架、第一连杆和第一螺纹杆；所述第一支撑架设于主臂上，所述第一连杆的底端与第一支撑架相连，其顶端与第一螺纹杆的一端螺纹相连，所述第一螺纹杆的另一端通过销轴与副臂转动相连；所述第一连杆的轴线与副臂的轴线处于同一竖直平面。
进一步地，所述第一连杆的底端与第一支撑架的顶端之间通过球铰相连。
进一步地，所述支撑件为双杆支撑，其包括第二支撑架、第二连杆和第三连杆、第二螺纹杆和第三螺纹杆；所述第二支撑架设于主臂上；所述第二连杆与第三连杆对称设置，二者的底端分别与第二支撑架顶部的两端相连，二者的顶端分别与第二螺纹杆和第三螺纹杆的一端相连，所述第二螺纹杆和第三螺纹杆的另一端分别通过销轴与副臂转动相连。
进一步地，所述第二连杆和第三连杆的底端分别与第二支撑架的顶端之间通过球铰相连。
进一步地，所述钻具为旋喷钻。
进一步地，所述驱动装置为中空结构，包括旋转驱动装置及夹紧驱动装置，分别用于对钻具进行旋转驱动和夹紧，两者通过法兰进行连接。
进一步地，所述导向件为钻具导向架，用于支撑钻具并随着钻具沿着主臂和副臂滑动。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的可旋喷施工的多功能钻机，不仅能够满足锚固、微桩及管棚等施工要求，还可满足超深旋喷施工的要求，因此可以实现一机多用的功能，充分利用主机，从而节约客户的施工成本。
(2)本发明提供的可旋喷施工的多功能钻机，通过在副臂后方添加支撑件与主臂相连，形成一个稳定结构，从而可实现超深旋喷施工要求，旋喷施工时不需要频繁装卸钻杆，大大提高施工效率及旋喷桩质量。
(3)本发明提供的可旋喷施工的多功能钻机，设置了用于连接副臂与主臂的支撑组件，对副臂形成一个稳定支撑，采用销轴连接便于安装与拆卸，结构简单重量轻。
附图说明
图1为现有技术中锚固钻机的结构示意图；
图2为实施例1中可旋喷施工的多功能钻机的整体结构示意图；
图3为本发明实例1的副臂支撑的斜视图；
图4为本发明实例1的支撑架的结构示意图；
图5为本发明实例1支撑杆与副臂的连接示意图；
图6为实施例2中可旋喷施工的多功能钻机的整体结构示意图；
图7为本发明实例2副臂支撑的后视图；
图8为本发明实例2支撑架的结构示意图；
图9为本发明实例2支撑杆与副臂的连接示意图；
图10为本发明驱动装置总体结构示意图；
图11为本发明驱动装置中夹紧驱动装置的剖面图；
图12为本发明导向件结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
如图2-5所示，一种可旋喷施工的多功能钻机，该钻机可实现锚固、微桩、管棚及高压旋喷等施工功能，包括履带底盘1、主机2、变幅机构3和主臂4，所述履带底盘1、主机2、变幅机构3和主臂4之间的连接关系为现有技术，它们共同形成钻机的基本模块，还包括旋喷组件；所述旋喷组件包括：副臂7、支撑件、钻具8、驱动装置12和夹钳装置13；
所述副臂7的底端与主臂4的顶端相连，二者的延伸方向相同，且副臂7上设有导向件，所述导向件可沿副臂7和主臂4上的滑槽滑动；
所述支撑件设于副臂7的一侧，连接主臂4和副臂7，所述支撑件为单杆支撑，使得本实施例中的钻机可具有垂直或前后小角度单次超深旋喷功能，其包括第一支撑架5、第一连杆6和第一螺纹杆10；所述第一支撑架5设于主臂4上(优选地，所述第一支撑架5通过不少于2个销轴9与主臂4进行固定连接)，所述第一连杆6的底端与第一支撑架5相连(优选为球铰与第一支撑架5通过销轴9连接)，其顶端与第一螺纹杆10的一端螺纹相连，以实现轴向间距调节，用于补偿由于安装及变形等因素造成的误差；所述第一螺纹杆10的另一端通过销轴11与副臂7相连；所述第一连杆6的轴线与副臂7的轴线处于同一竖直平面；所述支撑件用于为副臂7提供稳定的支撑；
所述钻具8、驱动装置12和夹钳装置13设于副臂7上与支撑件相对的一侧；
所述钻具8的一端与所述导向件14相连，其另一端为工作端，可贯通设于主臂4上的驱动装置12，所述钻具8通过驱动装置12和导向架实现两端稳定支撑，所述驱动装置12为中空结构，且可沿主臂4滑动，通过油缸或其他动力装置实现驱动装置12与钻具8之间的夹紧与松弛；所述夹钳装置13设于所述主臂4的下端；当钻具8进给时，驱动装置12夹紧钻具8，驱动钻具8进给和旋转，当驱动装置12在主臂4上的进给行程结束后，驱动装置12与钻具8分离，夹钳装置13夹紧钻具8，驱动装置12返回其行程的最顶端，再次夹紧钻具8进行进给与旋转，如此重复将所有钻具8完全旋喷钻进，因此在不拆卸钻具8与钻桅行程较短的情况下可以实现单次超深深度旋喷施工；
在本实施例的优选实施方式中，所述钻具8为旋喷钻，在其他实施方式中，还可以是其他喷钻；所述夹钳装置13可以采用现有技术中的任意能够实现夹钳的装置。
在本实施例的优选实施方式中，所述驱动装置12为中空结构，主要包括旋转驱动装置12a，夹紧驱动装置12c，两者通过法兰12b进行连接；旋转驱动装置通过马达驱动旋转，通过法兰将旋转运动传递到夹紧装置内部的中空轴；所述夹紧驱动装置包括驱动油缸12f、楔块12e、虎牙12d，驱动油缸12f的垂直运动通过楔块12e转换为虎牙12d的径向运动，从而实现内部钻具的夹紧与松弛，具体参见图10-图11。
在本实施例的优选实施方式中，所述导向件14为钻具导向架，对钻具具有支撑及导向滑动作用，包括支撑架14a、滑动件14b，支撑架14a对钻具8具有支撑作用，滑动件14b可在副臂与主臂上进行滑动，该导向件14与钻具8保持随动，具体参见图12。
实施例2
如图6-9所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：所述支撑件为双杆支撑，其包括第二支撑架5a、第二连杆6a和第三连杆6b、第二螺纹杆10a和第三螺纹杆10b；所述第二支撑架5a设于主臂4上；所述第二连杆6a和第三连杆6b对称设置，二者的底端分别与第二支撑架5a顶部的两端相连，二者的顶端分别与第二螺纹杆10a和第三螺纹杆10b的一端相连，所述第二螺纹杆10a和第三螺纹杆10b的另一端分别通过销轴9与副臂7转动相连；优选地，为了提高稳定性，所述第二连杆6a和第三连杆6b的延长线能够相交。
优选地，所述第二连杆6a和第三连杆6b的底端分别与第二支撑架5a的顶端之间通过球铰相连。
其余部分均与实施例1相同。
综上所述：
(1)本发明提供的可旋喷施工的多功能钻机，不仅能够满足锚固、微桩及管棚等施工要求，还可满足超深旋喷施工的要求，因此可以实现一机多用的功能，充分利用主机，从而节约客户的施工成本。
(2)本发明提供的可旋喷施工的多功能钻机，通过在副臂后方添加支撑件与主臂相连，形成一个稳定结构，从而可实现超深旋喷施工要求，旋喷施工时不需要频繁装卸钻杆，大大提高施工效率及旋喷桩质量。
(3)本发明提供的可旋喷施工的多功能钻机，设置了用于连接副臂与主臂的支撑组件，对副臂形成一个稳定支撑，采用销轴连接便于安装与拆卸，结构简单重量轻。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种可旋喷施工的多功能钻机，包括履带底盘、主机、变幅机构和主臂，其特征在于：
还包括旋喷组件；所述旋喷组件包括：副臂、支撑件、钻具、驱动装置和夹钳装置；
所述副臂的底端与主臂的顶端相连，二者的延伸方向相同，且副臂上设有导向件，所述导向件可沿副臂和主臂滑动；
所述支撑件设于副臂的一侧，连接主臂和副臂；
所述钻具、驱动装置和夹钳装置设于副臂上与支撑件相对的一侧；
所述钻具的一端与所述导向件相连，其另一端为工作端，可贯通设于主臂上的驱动装置，所述驱动装置可沿主臂滑动；所述夹钳装置设于所述主臂的下端；当钻具进给时，驱动装置夹紧钻具，驱动钻具进给和旋转，当驱动装置在主臂上的进给行程结束后，驱动装置与钻具分离，夹钳装置夹紧钻具，驱动装置返回其行程的最顶端，再次夹紧钻具进行进给与旋转。
2.根据权利要求1所述的一种可旋喷施工的多功能钻机，其特征在于：所述支撑件为单杆支撑，其包括第一支撑架、第一连杆和第一螺纹杆；所述第一支撑架设于主臂上，所述第一连杆的底端与第一支撑架相连，其顶端与第一螺纹杆的一端螺纹相连，所述第一螺纹杆的另一端通过销轴与副臂转动相连；所述第一连杆的轴线与副臂的轴线处于同一竖直平面。
3.根据权利要求2所述的一种可旋喷施工的多功能钻机，其特征在于：所述第一连杆的底端与第一支撑架的顶端之间通过球铰相连。
4.根据权利要求1所述的一种可旋喷施工的多功能钻机，其特征在于：所述支撑件为双杆支撑，其包括第二支撑架、第二连杆和第三连杆、第二螺纹杆和第三螺纹杆；所述第二支撑架设于主臂上；所述第二连杆与第三连杆对称设置，二者的底端分别与第二支撑架顶部的两端相连，二者的顶端分别与第二螺纹杆和第三螺纹杆的一端相连，所述第二螺纹杆和第三螺纹杆的另一端分别通过销轴与副臂转动相连。
5.根据权利要求4所述的一种可旋喷施工的多功能钻机，其特征在于：所述第二连杆和第三连杆的底端分别与第二支撑架的顶端之间通过球铰相连。
6.根据权利要求1所述的一种可旋喷施工的多功能钻机，其特征在于：所述钻具为旋喷钻。
7.根据权利要求1所述的一种可旋喷施工的多功能钻机，其特征在于：所述驱动装置为中空结构，包括旋转驱动装置及夹紧驱动装置，分别用于对钻具进行旋转驱动和夹紧，两者通过法兰进行连接。
8.根据权利要求1所述的一种可旋喷施工的多功能钻机，其特征在于：所述导向件为钻具导向架，包括滑动件和设于滑动件上的支撑架，所述支撑架用于支撑钻具，所述滑动件用于随着钻具沿着主臂和副臂滑动。
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