CN109630029B - 一种旋挖钻机的桅杆和桅杆升杆方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋挖钻机的桅杆和桅杆升杆方法，桅杆包括主杆、伸缩杆、第一换向轮、第二换向轮、第三换向轮、链绳和驱动装置，主杆一端枢接于桅杆支撑座上，伸缩杆嵌套设置在主杆中，第一换向轮固定设置在伸缩杆的底端，第二换向轮固定设置在主杆的一侧外壁的上部，第三换向轮和驱动装置设置在回转平台上，链绳的一端与主杆一侧的内壁固定，链绳的另一端依次经过第一换向轮、第二换向轮和第三换向轮换向后与驱动装置连接；当桅杆立杆到位后，驱动装置通过链绳带动伸缩杆从主杆内伸出；通过换向轮、钢丝绳以及驱动装置的配合提高了升杆的效率和安全性，减少升杆的辅助工具及人员数量，有效节约升杆的费用。

Description

一种旋挖钻机的桅杆和桅杆升杆方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别地，涉及一种旋挖钻机的桅杆和桅杆升杆方法。

背景技术

旋挖钻机是一种适合桩基础工程中成孔作业的施工机械，其原理是靠动力头驱动钻杆，实现钻具回转切削岩土，然后利用卷扬将钻具提升至孔外卸土，经周期性循环作业直至成孔。旋挖钻机不仅适用于砂土、粘性土、粉质土等土层的施工，还适用于岩层的施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到了广泛应用。旋挖钻机作为一种高效、先进的成孔设备，在高铁、桥梁等大口径施工钻孔时，优势较为突出。

旋挖钻机使用过程中，在一个工地上施工完毕，需要转场运输到另外一个工地，受道路运输条件限制，钻机的运输长度越小越好。因此，目前大多数旋挖钻机都将上桅杆做成可折叠结构，桅杆折叠则明显占用旋挖钻机上的空间。中国专利CN201520403619.7公开了用于工程车辆的伸缩式桅杆，其包括至少两节桅杆分体，桅杆分体之间嵌套在一起，各个桅杆分体沿长度方向上均设有多个位置不同的用于调节伸缩长度的档位固定连接点，相邻的桅杆分体之间伸缩后通过连接件在相应的档位固定连接点处连接，桅杆分体的外侧安装有用于驱动相邻的桅杆分体相对伸缩运动的伸缩驱动装置；该结构中桅杆采用油缸伸缩式两段伸缩臂的方式，但桅杆在伸缩时会由于受力不平衡等造成各桅杆分体之间产生较大的摩擦，从而造成多次使用后桅杆分体受摩擦力过大而产生损坏的问题，最终导致桅杆不能正常使用，桅杆使用寿命短。因此，本领域需要一种新的旋挖钻机的桅杆和桅杆升杆方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋挖钻机的桅杆，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种旋挖钻机的桅杆，包括升杆到位后在下的主杆和在上的伸缩杆、至少一个第一换向轮、第二换向轮、第三换向轮、链绳和驱动装置，所述主杆为空心结构，所述主杆一端枢接于桅杆支撑座上，所述伸缩杆嵌套设置在所述主杆中，至少一个所述第一换向轮固定设置在所述伸缩杆的底端，所述第二换向轮固定设置在所述主杆的一侧外壁的上部，所述第三换向轮和所述驱动装置直接或间接设置在回转平台上，所述链绳的一端与所述主杆另一侧的内壁固定，所述链绳的另一端依次经过所述第一换向轮、所述第二换向轮和所述第三换向轮换向后与所述驱动装置连接；当所述桅杆立杆到位后，所述驱动装置用于通过所述链绳带动所述伸缩杆从所述主杆内向上伸出。

进一步的，所述第一换向轮的数量为两个，两所述第一换向轮设置在所述伸缩杆的底端的两相对侧，且两所述第一换向轮在水平方向上均部分伸出所述伸缩杆使得链绳在经过第一换向轮之前和经过第一换向轮之后均不会与伸缩杆的外壁发生干涉。

进一步的，所述主杆上且于与所述第二换向轮对应的位置开设有供所述链绳贯穿的开孔。

进一步的，所述主杆的内壁上部设置有用于固定所述链绳的钢丝绳夹头。

进一步的，所述主杆和所述伸缩杆沿长度方向上分别设有多个第一定位孔和多个第二定位孔，所述主杆上且与每个高度处的所述第一定位孔相应的位置处对应设有两侧各一个伸缩定位销，所述伸缩定位销用于在所述桅杆升杆到位后将主杆和伸缩杆锁定，所述伸缩定位销与旋挖钻机的液压控制系统相连，并由所述液压控制系统控制其伸出。

进一步的，所述驱动装置为液压绞车；所述链绳为钢丝绳；所述第一换向轮、第二换向轮和第三换向轮均为定滑轮。

本发明还提供一种旋挖钻机的桅杆升杆方法，所述旋挖钻机包括上述桅杆、桅杆支撑座、回转平台、起架油缸、斜撑油缸和用于旋转钻机的动力头能够在升起后的伸缩杆上运动的滑梯，所述桅杆支撑座设置在所述回转平台上，所述起架油缸的一端与主杆的下部连接、另一端与所述回转平台连接，所述斜撑油缸的一端与主杆的上部连接、另一端用于与所述回转平台连接，所述滑梯的上端与所述桅杆的上端铰接；当所述起架油缸将所述主杆立于与水平方向呈60°～85°的夹角时，将所述斜撑油缸的另一端安装于所述回转平台上，并启动所述斜撑油缸；所述斜撑油缸将所述主杆立于垂直状态后继续将所述主杆运动使其与竖直方向呈2°～5°的夹角时，启动所述驱动装置，所述驱动装置通过所述链绳带动所述伸缩杆从所述主杆内伸出，使得滑梯向上运动的过程中不会与主杆外壁干涉，所述伸缩杆伸出到第一设定位置后所述驱动装置停止工作；所述斜撑油缸再将所述主杆立于垂直状态，所述驱动装置再将所述伸缩杆降至比第一设定位置低的第二设定位置，并将所述滑梯的下端与所述主杆定位；伸缩定位销伸出将所述主杆与伸缩杆定位。

进一步的，所述桅杆升杆到位后将所述主杆与所述桅杆支撑座固定。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

(1)、本发明的一种旋挖钻机的桅杆，包括主杆、伸缩杆、至少一个第一换向轮、第二换向轮、第三换向轮、链绳和驱动装置，主杆一端枢接于桅杆支撑座上，伸缩杆嵌套设置在主杆中，至少一个第一换向轮固定设置在伸缩杆的底端，第二换向轮固定设置在主杆的一侧外壁的上部，第三换向轮和驱动装置设置在回转平台上，链绳的一端与主杆一侧的内壁固定，链绳的另一端依次经过第一换向轮、第二换向轮和第三换向轮换向后与驱动装置连接；当桅杆立杆到位后，驱动装置通过链绳带动伸缩杆从主杆内伸出；通过换向轮、钢丝绳以及驱动装置的配合，桅杆的伸缩杆在伸出过程中即使受到受力不平衡，而不平衡力也会被钢丝绳所吸收，本方发明的桅杆结构简单、设计合理、使用寿命长，能够高效、快速升杆。

(2)、本发明的一种旋挖钻机的桅杆升杆方法，当起架油缸将主杆立于接近垂直状态，将斜撑油缸的另一端安装于回转平台上，并启动斜撑油缸；斜撑油缸将主杆立于垂直状态后继续将主杆倾斜一个小夹角后，启动驱动装置，驱动装置带动伸缩杆从主杆内伸出，伸缩杆伸出到第一设定位置后驱动装置停止工作；斜撑油缸再将主杆立于垂直状态，驱动装置再将伸缩杆降至第二设定位置，并将滑梯的下端与主杆定位；伸缩定位销伸出将主杆与伸缩杆定位。本发明的桅杆升杆方法，提高升杆的效率、安全性，减少升杆的辅助工具及人员数量，有效节约升杆的费用。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一种旋挖钻机的桅杆的结构示意图；

图2是图1中桅杆的横向截面结构示意图；

图3是本发明一种旋挖钻机的桅杆回缩收起设置在回转平台上的结构示结构意图；

图4是本发明一种旋挖钻机的桅杆立杆到垂直状态的结构示意图；

图5是本发明一种旋挖钻机的桅杆的伸缩杆升杆状态的结构示意图；

图6是本发明一种旋挖钻机的桅杆升杆到位状态的结构示意图；

图7是本发明一种旋挖钻机的桅杆升杆到位后主杆与滑梯配合的结构示意图；

其中，1、桅杆，1.1、主杆，1.1a、第一定位孔，1.2、伸缩杆，1.2a、第二定位孔，1.3、第一换向轮，1.4、第二换向轮，1.5、第三换向轮，1.6、链绳，1.7、驱动装置，1.8、钢丝绳夹头，1.9、伸缩定位销，2、桅杆支撑座，3、回转平台，4、起架油缸，5、斜撑油缸，6、滑梯。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本发明中，所述伸缩杆缩回在主杆内且主杆竖立或接近竖立时，称为立杆；而所述伸缩杆伸出在主杆外且二者皆竖立或接近竖立时，称为升杆。

参见图1和图2，本发明的一种旋挖钻机的桅杆，包括升杆到位后在下的主杆1.1和在上的伸缩杆1.2、两个第一换向轮1.3、第二换向轮1.4、第三换向轮1.5、链绳1.6和驱动装置1.7，主杆为空心结构，主杆一端枢接于桅杆支撑座2上，伸缩杆嵌套设置在主杆中，两个第一换向轮固定设置在伸缩杆的底端，第二换向轮固定设置在主杆的一侧外壁的上部，第三换向轮和驱动装置直接或间接设置在回转平台3上，链绳的一端与主杆另一侧的内壁固定，链绳的另一端依次经过第一换向轮、第二换向轮和第三换向轮换向后与驱动装置连接；该结构设置中，两个第一换向轮设置在伸缩杆的底端的两相对侧，且两个第一换向轮在水平方向上均部分伸出伸缩杆使得链绳在经过第一换向轮之前和经过第一换向轮之后均不会与伸缩杆的外壁发生干涉。当桅杆立杆到位后，驱动装置用于通过链绳带动伸缩杆从主杆内向上伸出。

在一种具体的实施方式中，驱动装置为液压绞车；链绳为钢丝绳；第一换向轮、第二换向轮和第三换向轮均为定滑轮。主杆上且于与第二换向轮对应的位置开设有供钢丝绳贯穿的开孔；主杆的内壁上部设置有钢丝绳夹头1.8和楔铁，钢丝绳通过钢丝绳夹头和楔铁与主杆内壁固定连接。

在一种具体的实施方式中，主杆和伸缩杆沿长度方向上分别设有多个第一定位孔和多个第二定位孔，主杆上且与每个高度处的第一定位孔相应的位置处对应设有两侧各一个伸缩定位销1.9，伸缩定位销用于在所述桅杆升杆到位后将主杆和伸缩杆锁定，伸缩定位销与旋挖钻机的液压控制系统相连，当伸缩杆升杆到位后，液压控制系统控制伸缩定位销伸出并插入至相应的第二定位孔中，完成伸缩杆的定位，结构设置合理。

参见图3至图7，本发明的一种旋挖钻机的桅杆升杆方法，旋挖钻机包括桅杆1、桅杆支撑座2、回转平台3、起架油缸4、斜撑油缸5和用于旋挖钻机的动力头能够在升起后的伸缩杆上运动的滑梯6，桅杆支撑座设置在回转平台上，起架油缸的一端与主杆1.1的下部连接、另一端与回转平台连接，斜撑油缸的一端与主杆1.1的上部连接、另一端用于与所述回转平台连接，滑梯的上端通过销轴与桅杆的上端铰接连接；当起架油缸将主杆立于与水平方向呈60°～85°的夹角时，将斜撑油缸的另一端安装于回转平台上，并启动斜撑油缸；斜撑油缸将主杆立于垂直状态后继续将主杆运动使其与竖直方向呈2°～5°的夹角时，启动液压绞车，液压绞车通过钢丝绳带动伸缩杆从主杆内伸出，伸缩杆伸出到第一设定位置后液压绞车停止工作；斜撑油缸再将主杆立于垂直状态，液压绞车再将伸缩杆降至比第一设定位置低的第二设定位置，并将滑梯的下端插设在主杆顶端的定位槽中，使滑梯与主杆定位；当伸缩杆升杆到位后，液压控制系统控制伸缩定位销伸出并插入至相应的第二定位孔中，伸缩定位销1.9将主杆与伸缩杆定位连接。并最终在桅杆升杆后将桅杆的主杆与桅杆支撑座固定。本发明的桅杆杆方法，通过换向轮、钢丝绳以及驱动装置的配合，提高了升杆的效率和安全性，减少升杆的辅助工具及人员数量，有效节约升杆的费用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种旋挖钻机的桅杆升杆方法，其特征在于，所述旋挖钻机包括桅杆(1)、桅杆支撑座(2)、回转平台(3)、起架油缸(4)、斜撑油缸(5)和用于旋挖钻机的动力头能够在升起后的伸缩杆上运动的滑梯(6)，所述桅杆包括升杆到位后在下的主杆(1.1)和在上的伸缩杆(1.2)、至少一个第一换向轮(1.3)、第二换向轮(1.4)、第三换向轮(1.5)、链绳(1.6)和驱动装置(1.7)，所述主杆为空心结构，所述主杆一端枢接于桅杆支撑座(2)上，所述伸缩杆嵌套设置在所述主杆中，至少一个所述第一换向轮固定设置在所述伸缩杆的底端，所述第二换向轮固定设置在所述主杆的一侧外壁的上部，所述第三换向轮和所述驱动装置直接或间接设置在回转平台(3)上，所述链绳的一端与所述主杆另一侧的内壁固定，所述链绳的另一端依次经过所述第一换向轮、所述第二换向轮和所述第三换向轮换向后与所述驱动装置连接；当所述桅杆立杆到位后，所述驱动装置用于通过所述链绳带动所述伸缩杆从所述主杆内向上伸出；所述桅杆支撑座设置在所述回转平台上，所述起架油缸的一端与主杆(1.1)的下部连接、另一端与所述回转平台连接，所述斜撑油缸的一端与主杆(1.1)的上部连接、另一端用于与所述回转平台连接，所述滑梯的上端与所述桅杆的上端铰接；当所述起架油缸将所述主杆立于与水平方向呈60°～85°的夹角时，将所述斜撑油缸的另一端安装于所述回转平台上，并启动所述斜撑油缸；所述斜撑油缸将所述主杆立于垂直状态后继续将所述主杆运动使其与竖直方向呈2°～5°的夹角时，启动所述驱动装置，所述驱动装置通过所述链绳带动所述伸缩杆从所述主杆内伸出，使得滑梯向上运动的过程中不会与主杆外壁干涉，所述伸缩杆伸出到第一设定位置后所述驱动装置停止工作；所述斜撑油缸再将所述主杆立于垂直状态，所述驱动装置再将所述伸缩杆降至比第一设定位置低的第二设定位置，并将所述滑梯的下端与所述主杆定位；伸缩定位销(1.9)伸出将所述主杆与伸缩杆定位。

2.根据权利要求1所述的桅杆升杆方法，其特征在于，所述第一换向轮(1.3)的数量为两个，两所述第一换向轮设置在所述伸缩杆的底端的两相对侧，且两所述第一换向轮在水平方向上均部分伸出所述伸缩杆使得链绳在经过第一换向轮之前和经过第一换向轮之后均不会与伸缩杆的外壁发生干涉。

3.根据权利要求1所述的桅杆升杆方法，其特征在于，所述主杆上且于与所述第二换向轮对应的位置开设有供所述链绳贯穿的开孔。

4.根据权利要求1所述的桅杆升杆方法，其特征在于，所述主杆的内壁上部设置有用于固定所述链绳的钢丝绳夹头(1.8)。

5.根据权利要求1所述的桅杆升杆方法，其特征在于，所述主杆和所述伸缩杆沿长度方向上分别设有多个第一定位孔和多个第二定位孔，所述主杆上且与每个高度处的所述第一定位孔相应的位置处对应设有两侧各一个伸缩定位销(1.9)，所述伸缩定位销用于在所述桅杆升杆到位后将主杆和伸缩杆锁定，所述伸缩定位销与旋挖钻机的液压控制系统相连，并由所述液压控制系统控制其伸出。

6.根据权利要求1-5任一项所述的桅杆升杆方法，其特征在于，所述驱动装置为液压绞车；所述链绳为钢丝绳；所述第一换向轮、第二换向轮和第三换向轮均为定滑轮。

7.根据权利要求1所述的桅杆升杆方法，其特征在于，所述桅杆升杆到位后将所述主杆与所述桅杆支撑座固定。

Images