CN108086320A - 单头双向驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种单头双向驱动装置，设置在打拔桩设备内用于同时对该打拔桩设备的螺旋钻杆及套管进行驱动，包括：壳体；第一驱动部件，呈筒状，竖直设置在壳体内部，与螺旋钻杆固定连接并驱动螺旋钻杆沿第一方向转动；电机，输出端与第一驱动部件连接，驱动第一驱动部件沿第一方向转动；第二驱动部件，套设在第一驱动部件外侧，与套管固定连接；以及传动组件，包括多个设置在第一驱动部件和第二驱动部件之间的传动齿轮，其中，第一驱动部件的内表面以及第二驱动部件的外表面上分别设置有与传动齿轮相啮合的棘齿，使得第一驱动部件沿第一方向转动时通过传动齿轮驱动第二驱动部件沿与第一方向反向的第二方向转动。

Description

单头双向驱动装置

技术领域

本发明属于施工设备领域，涉及一种单头双向驱动装置。

背景技术

打拔桩机是一种建筑施工中常用的设备，其工作过程是将一个套管打入地下(该过程称为打桩)，然后向套管内浇筑混凝土形成桩体。桩体硬化后，打拔桩机还可以将套管拔出，让桩体留在地下，套管可重复利用。

为了保证套管能够顺利打入，打桩时套管内需要设置螺旋钻杆进行钻孔和排土，待螺旋钻杆钻出适宜的孔洞后，套管即可在自身重力的作用下落入。这种依靠自身重力打入套管的方式难以保证效率，因此一些打拔桩机中为套管配备了单独的驱动装置，让螺旋钻杆钻孔的同时套管以相反方向旋转，如此既能够方便螺旋钻杆排土，又能够让套管获得足够的动力，提升打桩效率。

实际应用时，上述两个驱动装置通常安装在竖直设置的导轨上，并由移动装置来带动其上下移动。因此，需要设置两套驱动装置、两套移动装置，同时还需要设置相应的控制部以使这些装置相互协调，使得打拔桩机的零部件较多，并且操作复杂。另外，由于螺旋钻杆需要较大的驱动力才能够钻孔、排土，而套管不需要大的驱动力就可以与螺旋钻杆形成配合，因此通常上述两套驱动装置还需要选择不同的功率型号，设计组装较为麻烦。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种单头双向驱动装置，设置在打拔桩设备内用于同时对该打拔桩设备的螺旋钻杆及套管进行驱动，其特征在于，包括：壳体；第一驱动部件，呈筒状，竖直设置在壳体内部，与螺旋钻杆固定连接并驱动螺旋钻杆沿第一方向转动；电机，输出端与第一驱动部件连接，驱动第一驱动部件沿第一方向转动；第二驱动部件，套设在第一驱动部件外侧，与套管固定连接；以及传动组件，包括多个设置在第一驱动部件和第二驱动部件之间的传动齿轮，其中，第一驱动部件的内表面以及第二驱动部件的外表面上分别设置有与传动齿轮相啮合的棘齿，使得第一驱动部件沿第一方向转动时通过传动齿轮驱动第二驱动部件沿与第一方向反向的第二方向转动。

本发明提供的单头双向驱动装置，还可以具有这样的技术特征，其中，壳体内围绕第一驱动部件设有多个安装柱，传动齿轮通过轴承分别安装在安装柱上。

本发明提供的单头双向驱动装置，还可以具有这样的技术特征，其中，第二驱动部件的外壁通过轴承结构固定安装在壳体的下部内壁上，使得第二驱动部件能够相对于壳体转动。

本发明提供的单头双向驱动装置，还可以具有这样的技术特征，其中，第二驱动部件上方的壳体内设有水平延伸的支板，第一驱动部件的上端具有向上延伸并穿过支板的延伸部，电机与延伸部相连接。

本发明提供的单头双向驱动装置，还可以具有这样的技术特征，其中，电机的数量为两个，分别设置在延伸部的两侧，通过齿轮传动机构与延伸部连接。

本发明提供的单头双向驱动装置，还可以具有这样的技术特征，其中，壳体的背面为具有与打拔桩设备的支撑柱相匹配的固定面，该固定面上设有固定爪部，壳体的两侧分别设有一个与电机相对应的检修门。

本发明提供的单头双向驱动装置，还可以具有这样的技术特征，其中，检修门上设有多排通孔。

本发明提供的单头双向驱动装置，还可以具有这样的技术特征，其中，电机的数量为一个，该电机的输出端与延伸部同轴固定连接。

本发明提供的单头双向驱动装置，还可以具有这样的技术特征，其中，其中，安装柱从支板向下延伸。

本发明提供的单头双向驱动装置，还可以具有这样的技术特征，其中，第二驱动部件的下端具有向内部延伸的连接部，该连接部通过轴承结构与第一驱动部件的外壁面固定连接。

发明作用与效果

根据本发明提供的单头双向驱动装置，由于第一驱动部件和第二驱动部件之间设有多个传动齿轮，使得第一驱动部件被电机驱动而旋转时第二驱动部件能够在传动齿轮的带动下沿第二方向旋转，因此能够通过一台驱动装置就实现两个方向的同时驱动，使得打拔桩设备中只需要设置一台驱动装置，结构更为精简。

本发明中，第一驱动部件直接被电机驱动，第二驱动部件通过传动齿轮被间接驱动，因此在分别连接螺旋钻杆及套管后能够适应于二者不同的动力需求，不需要进行设计或组装。

附图说明

图1是本发明实施例的单头双向驱动装置的正视结构示意图；

图2是本发明实施例的单头双向驱动装置的侧视结构示意图；

图3是本发明实施例的单头双向驱动装置的下部结构放大图；

图4是图1的A-A剖视结构示意图；

图5是本发明实施例的单头双向驱动装置的工作原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。

图1是本发明实施例的单头双向驱动装置的正视结构示意图，图2是本发明实施例的单头双向驱动装置的侧视结构示意图。

如图1及图2所示，单头双向驱动装置1000包括第一驱动部件1、第二驱动部件2、壳体3、两个电机4以及多个传动齿轮5。其中，传动齿轮5构成了第一驱动部件1及第二驱动部件2之间的传动组件。

第一驱动部件1和第二驱动部件2均位于壳体3的下部，其下端分别从壳体3的下部开口延伸出。

第一驱动部件1呈筒状，下端为第一方向输出端，具有第一凸缘部11，用于连接并驱动螺旋钻杆转动。第一驱动部件1的上端有一个向上延伸的延伸部12，该延伸部12与电机4的输出端41连接。

第二驱动部件2呈筒状，环绕设置在第一驱动部件1的外侧。第二驱动部件2的下端为第二方向输出端，具有第二凸缘部21，用于连接并驱动套管转动。

本实施例中，第二驱动部件2的下端还具有向内部延伸的连接部22，该连接部22通过轴承结构与第一驱动部件1的外壁面固定连接，并且该轴承结构上还设有密封圈结构，因此第一驱动部件1和第二驱动部件2之间可以发生相对转动。

本实施例中，第一凸缘部11和第二凸缘部21上沿周向设有多个通孔，用于通过螺栓组件与螺旋钻杆或套管连接。

第二驱动部件2的外壁通过轴承结构固定安装在壳体3的下部内壁上，使得第二驱动部件2可以相对于壳体3转动。

如图2所示，壳体3的背面为安装面3A，该安装面3A为平面，外侧具有固定爪部35，用于将单头双向驱动装置100沿竖直方向安装至打拔桩设备的支撑柱上。安装面3A的两侧各设有一个可以通过转轴旋转打开的检修门3B，每扇检修门3B上均设有多个通孔(图中未示出)，用于将电机4等部件产生的热量散发至外部。另外，检修门3B远离转轴的一侧上设有栓扣3C，用于在检修门3B关闭时进行锁定。

电机4设置在壳体3内并且位于壳体3的上部，分别位于与检修门3B相对应的位置处。两个电机4均附带有减速机构，其输出端41均朝向下方，分别位于延伸部11的两侧。这两个输出端41通过传动机构(本实施例中采用齿轮传动的形式)同时与延伸部11连接，使得两个电机4的输出同时加载至第一驱动部件1上，从而驱动第一驱动部件1转动。单头双向驱动装置100还设有控制部(图中未示出)，用于控制两个电机4的转速及方向。

图3是本发明实施例的单头双向驱动装置的下部结构放大图，图4是图1的A-A剖视结构示意图。

如图1、图3及图4所示，第二驱动部件2上方的壳体3内设有水平延伸的支板31，支板31上设有六个向下延伸至第一驱动部件1和第二驱动部件2之间的安装柱32，传动齿轮5分别通过轴承结构安装在安装柱32上。第一驱动部件1的外壁上设有一圈棘齿结构13，第二驱动部件2的内壁上也设有一圈棘齿结构23，传动齿轮5分别与该棘齿结构13及棘齿结构23相啮合。安装柱32在圆周方向上均匀排布，使得传动齿轮5在圆周方向上也均匀排布，即，两个相邻的传动齿轮5在圆周方向上相差的角度为60°。

另外，支板31的中央位置处设有让延伸部11穿过的通孔，延伸部11与该通孔内壁也通过轴承结构进行固定。

本实施例中，支板31的边缘部位与壳体3通过螺纹组件可拆卸连接，该支板31与壳体3的连接部位设有密封圈结构。支板31上设有进油孔31A，该进油孔31A与第一驱动部件1和第二驱动部件2之间形成的间隙连通，用于注入润滑油。

另外，壳体1的上部中央位置设有将两个电机4隔开的隔板33，该隔板33的下端设有突出的第一驱动部件安装部34，延伸部12的顶端通过轴承结构套在该第一驱动部件安装部34上。

图5是本发明实施例的单头双向驱动装置的工作原理示意图。为了清楚地说明转动方向，图5中省去了传动齿轮的齿结构及第一驱动部件、第二驱动部件的棘齿结构。

如图5所示，第一驱动部件1在电机4的驱动下沿第一方向(即图中的顺时针方向)旋转时，其通过棘齿啮合的结构带动各个传动齿轮5沿第二方向(即图中的逆时针方向)旋转，随后各传动齿轮5通过啮合结构带动第二驱动部件2沿第二方向旋转。由此，电机4工作时，第一驱动部件1和第二驱动部件2就沿着相反方向旋转。当第一凸缘11和第二凸缘21分别连接螺旋钻杆和套管时，即可带动螺旋钻杆及套管沿着相反的方向旋转，从而完成打桩的过程。

打桩完成后需要拔桩时，可将螺旋钻杆拆下，将套管与第二凸缘21连接，通过电机4带动旋转的方式让套管一边旋转一边拔出。

实施例作用与效果

根据本实施例提供的单头双向驱动装置，由于第一驱动部件和第二驱动部件之间设有多个传动齿轮，使得第一驱动部件被电机驱动而旋转时第二驱动部件能够在传动齿轮的带动下沿第二方向旋转，因此能够通过一台驱动装置就实现两个方向的同时驱动，使得打拔桩设备中只需要设置一台驱动装置，结构更为精简。

本实施例中，第一驱动部件直接被电机驱动，第二驱动部件通过传动齿轮被间接驱动，因此在分别连接螺旋钻杆及套管后能够适应于二者不同的动力需求，不需要进行设计或组装。

本实施例中，电机的数量为两个，分别从第一驱动部件的两侧同时对第一驱动部件进行驱动，因此不仅能够提供充足的动力，还能够使第一驱动部件及第二驱动部件的转动更为平稳。另外，壳体两侧设有检修门，电机设置检修门对应的位置处，方便打开检修门对电机进行维修。进一步，检修门上还设有多个通孔，因此能够将电机产生的热量散发至外部。

本实施例中，由于第一驱动部件上端的延伸部与隔板下端的第一驱动部件安装部之间、第二驱动部件的外壁与壳体之间以及第一驱动部件和第二驱动部件之间均通过轴承连接，使得在第一驱动部件、第二驱动部件和壳体能够发生相对转动的前提下被固定在一起，因此转动时三者不易发生相互撞击，转动更为平稳，进而使得螺旋钻杆与套管的转动也更为平稳。进一步，第一驱动部件、第二驱动部件的下端还设有密封圈结构，使得二者之间的间隙可以容纳润滑油，从而让传动齿轮与第一驱动部件、第二驱动部件之间的转动更为平滑，有利于打拔桩设备整体的稳定运行。

上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式，而本发明的单头双向驱动装置不仅限于上述实施例所描述的结构。

例如，实施例中，电机的数量为两个，分别设置在壳体内的两侧，通过齿轮传动机构对第一驱动部件进行驱动。然而，在本发明中，为了精简结构，也可以只设置一个电机，其输出端直接与第一驱动部件的延伸部同轴连接，直接驱动第一驱动部件转动即可。

实施例中，传动齿轮的数量为六个，并且该六个传动齿轮在圆周方向上均匀排布。但在本发明中，传动齿轮的数量也可以是其他数量，排布情况也可以根据实际情况而设置为更密集或更稀疏的其他排布形式。

实施例中，第一驱动部件与第二驱动部件以及第二驱动部件与壳体之间均通过轴承结构连接，使得转动更为平稳。但在本发明中，在平稳程度要求不高的情况下，也可以去掉这些轴承结构，让第一驱动部件、第二驱动部件和壳体之间相互呈分离状态。

Claims (10)

1.一种单头双向驱动装置，设置在打拔桩设备内用于同时对该打拔桩设备的螺旋钻杆及套管进行驱动，其特征在于，包括：

壳体；

第一驱动部件，呈筒状，竖直设置在所述壳体内部，与所述螺旋钻杆固定连接并驱动所述螺旋钻杆沿第一方向转动；

电机，输出端与所述第一驱动部件连接，驱动所述第一驱动部件沿所述第一方向转动；

第二驱动部件，套设在所述第一驱动部件外侧，与所述套管固定连接；以及

传动组件，包括多个设置在所述第一驱动部件和所述第二驱动部件之间的传动齿轮，

其中，所述第一驱动部件的内表面以及所述第二驱动部件的外表面上分别设置有与所述传动齿轮相啮合的棘齿，使得所述第一驱动部件沿所述第一方向转动时通过所述传动齿轮驱动所述第二驱动部件沿与所述第一方向反向的第二方向转动。

2.根据权利要求1所述的单头双向驱动装置，其特征在于：

其中，所述壳体内围绕所述第一驱动部件设有多个安装柱，所述传动齿轮通过轴承结构分别安装在所述安装柱上。

3.根据权利要求1所述的单头双向驱动装置，其特征在于：

其中，所述第二驱动部件的外壁通过轴承结构固定安装在所述壳体的下部内壁上，使得所述第二驱动部件能够相对于所述壳体转动。

4.根据权利要求1所述的单头双向驱动装置，其特征在于：

其中，所述第二驱动部件上方的所述壳体内设有水平延伸的支板，

所述第一驱动部件的上端具有向上延伸并穿过所述支板的延伸部，

所述电机与所述延伸部相连接。

5.根据权利要求4所述的单头双向驱动装置，其特征在于：

其中，所述电机的数量为两个，分别设置在所述延伸部的两侧，通过齿轮传动机构与所述延伸部连接。

6.根据权利要求5所述的单头双向驱动装置，其特征在于：

其中，所述壳体的背面为具有与所述打拔桩设备的支撑柱相匹配的固定面，该固定面上设有固定爪部，

所述壳体的两侧分别设有一个与所述电机相对应的检修门。

7.根据权利要求6所述的单头双向驱动装置，其特征在于：

其中，所述检修门上设有多排通孔。

8.根据权利要求4所述的单头双向驱动装置，其特征在于：

其中，所述电机的数量为一个，该电机的输出端与所述延伸部同轴固定连接。

9.根据权利要求4所述的单头双向驱动装置，其特征在于：

其中，所述安装柱从所述支板向下延伸。

10.根据权利要求1所述的单头双向驱动装置，其特征在于：

其中，所述第二驱动部件的下端具有向内部延伸的连接部，该连接部通过轴承结构与所述第一驱动部件的外壁面固定连接。