CN110439482A - 旋挖钻机钻杆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种旋挖钻机钻杆，包括芯杆和n节钻杆，n为大于等于1的正整数，芯杆可伸缩地套设于第n节钻杆内，当n大于1时，第一节钻杆至第n节钻杆依次可伸缩地套设，每节钻杆包括管体、设于管体外侧的外键和设于管体内侧的内键，芯杆包括管体和设于管体外侧的外键，n节钻杆中的至少一个的管体的底部设有限位环。本旋挖钻机钻杆中，由于在管体的底部设置限位环，可使管体底部周向全封闭加强，大大降低了钻杆破裂的概率，提高了钻杆的强度；限位环的顶端与外键靠近管体的底部的底端平齐，因此管体不再受到来自外一节内键的扭矩，而只受到来自内一节杆外键的反扭矩作用，改变了管体底部的受力，管体端部极不易开裂。

Description

旋挖钻机钻杆
技术领域
本发明涉及旋挖钻机技术领域，特别是涉及一种旋挖钻机钻杆。
背景技术
旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械，主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用，一般采用液压履带式伸缩底盘、自行起落可折叠钻桅、伸缩式钻杆、带有垂直自动检测调整、孔深数码显示等，整机操纵一般采用液压先导控制、负荷传感，具有操作轻便、舒适等特点。
如图1和图2所示，一种旋挖钻机钻杆包括第一节钻杆11、第二节钻杆12、第三节钻杆13和第四节钻杆14，第一节钻杆11的内外侧分别设有第一内键112和第一外键114，第二节钻杆12的内外侧分别设有第二内键122和第二外键124，第三节钻杆13的内外侧分别设有第三内键132和第三外键134，第四节钻杆14的外侧设有第四外键144。旋挖钻机钻杆是靠这些内键和外键传递扭矩和加压力的。在该钻杆中，由于钻杆底部为高频工作区域，第一节钻杆11管体底部通过将分布于管体内壁的第一内键112与分布于管体外壁的第一外键114搭接，除第四节钻杆14外，其余第二节钻杆12、第三节钻杆13皆是如此，通过分布于管体内壁的内键与分布于管体外壁的外键搭接，使各节钻杆的管体底部周向全封闭，以提高各钻杆管体底部的强度。并且，除第四节钻杆14外，各节钻杆内键均焊接于钻杆管体底部，并在周向120°均布。然而，这种结构的旋挖钻机钻杆中，存在以下缺陷：
1、采用将分布于管体内壁内键的轴向端面与分布于管体外壁组成工作滑道的两外键搭接时，从最外的第一节钻杆11到第三节钻杆13的内键第一内键112、第二内键122和第三内键132的宽度将依次增大，同时工作滑道宽度也依次增大，在第三节钻杆13上，第三内键132宽度应当达到最宽，然而由于受第三节钻杆的管体直径的影响，第三内键132将无法在钻杆管体上沿周向120°均布，此时需减小第三内键132的宽度，这样使第三内键132无法与第三外键134搭接，同时由于管体直径及壁厚影响，第三节钻杆13的管体安全系数相对较低，在疲劳载荷作用下第三节钻杆13的管体端部易开裂。
2、当钻杆在钻进作业时，第一内键112通过其侧面将扭矩传递给第二外键124，再经过第二节钻杆12的管体传递给第二内键122，再由第二内键122传递给第三外键134、第三节钻13的管体、第三内键132，……依次传递到第三节钻杆14上。在此种扭矩传递过程中，如图3所示，第一节钻杆11、第二节钻杆12和第三节钻杆13的管体底部不但受到来自上一节内键的扭矩(T1)，同时还受到来自内一节杆外键的反扭矩(T2)作用，同时由于内键、外键在与管体焊接时，焊缝均收于管口，易产生焊接缺陷，在钻杆频繁工作过程中，管体端部极易开裂。
发明内容
本发明的目的是提供一种可强度较高、不易开裂的旋挖钻机钻杆。
一种旋挖钻机钻杆，包括芯杆和n节钻杆，n为大于等于1的正整数，所述芯杆可伸缩地套设于第n节钻杆内，当n大于1时，第一节钻杆至所述第n节钻杆依次可伸缩地套设，每节钻杆包括管体、设于所述管体外侧的外键和设于所述管体内侧的内键，所述芯杆包括所述管体和设于所述管体外侧的外键，所述n节钻杆中的至少一个的所述管体的底部设有限位环。
本旋挖钻机钻杆中，由于在管体的底部设置限位环，可使管体底部周向全封闭加强，大大降低了钻杆破裂的概率，提高了钻杆的强度。并且，由于限位环的顶端与外键靠近管体的底部的底端平齐，外键的底部不再与管体的底部平齐，因此管体不再受到来自外一节内键的扭矩，而只受到来自内一节杆外键的反扭矩作用，改变了管体底部的受力，管体端部极不易开裂。
其中一实施例中，所述第n节钻杆的所述管体的底部设有所述限位环上。
其中一实施例中，所述限位环为封闭的环状，其套设于所述管体的底部外，并与所述管体的底部平齐。
其中一实施例中，在每节钻杆上，所述限位环的顶端与所述外键靠近所述管体的底部的底端平齐。
其中一实施例中，设于第m节钻杆上的所述限位环的外径大于第m-1节钻杆的内径，m为大于等于1且小于等于n的正整数。
其中一实施例中，所述旋挖钻机钻杆还包括扶正装置，所述扶正装置包括扶正圈和扶正杆，所述扶正杆的一端连接于所述限位环，另一端连接于所述扶正圈。
其中一实施例中，所述扶正杆为伸缩杆。
其中一实施例中，所述扶正杆为多个，多个所述扶正杆沿周向均匀分布于所述扶正圈和所述限位环之间。
其中一实施例中，所述扶正装置还包括设于所述扶正杆两端的连接块，通过紧固件将所述连接块与所述扶正圈连接，通过所述紧固件将另一所述连接块与所述限位环连接口。
其中一实施例中，所述旋挖钻机钻杆还包括流水盘，所述流水盘设于所述芯杆上，且所述流水盘的顶部与所述第n节钻杆上的所述限位环的底部和所述第n节钻杆的管体的底部均接触。
附图说明
图1为一种旋挖钻机钻杆的横截面示意图。
图2为图1所示旋挖钻机钻杆的部分部件横截面示意图。
图3为本发明一种旋挖钻机钻杆缩回时的结构示意图。
图4为图3所示旋挖钻机钻杆伸出时的结构示意图。
图5为图3所示旋挖钻机钻杆的部分结构剖视图。
图6为图5中VI-VI处的截面图。
图7为图5中VII-VII处的截面图。
图8为图3所示旋挖钻机钻杆的限位环的结构示意图。
图9为图3所示旋挖钻机钻杆的扶正装置的结构示意图。
图10为图4所示旋挖钻机钻杆的部分部件的局部放大图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
如图3至图4所示，本发明一实施例的旋挖钻机钻杆包括第一节钻杆21、第二节钻杆22、第三节钻杆23和芯杆24，第二节钻杆22可伸缩地套设于第一节钻杆21内，第三节钻杆23可伸缩地套设于第二节钻杆22内，芯杆24可伸缩地套设于第三节钻杆23内。第一节钻杆21、第二节钻杆22、第三节钻杆23均包括管体、设于管体外侧的外键和设于管体内侧的内键，芯杆24包括管体和设于管体外侧的外键。第一节钻杆21、第二节钻杆22和第三节钻杆23的管体的底部均设有限位环26。管体的底部为管体靠近设于芯杆24上的钻具的一端。
以下以第三节钻杆23为例说明限位环26。请一并参照图5至图7，第三节钻杆23包括管体232、外键234和内键236。外键234的一端延伸至靠近管体232的底部的位置，内键236的一端延伸至管体232的底部，并与管体232的额底部平齐。限位环26为封闭的环状，其套设于管体232的底部外，并与管体232的底部平齐，限位环26的顶端与外键234靠近管体232的底部的底端平齐。本实施例中，限位环26焊接于管体232上。可以理解，限位环26也可通过其他方式连接于管体232上，例如通过螺栓连接等机械式连接方式。
具体地，限位环26的外径大于第二节钻杆22的内径，使限位环26无法缩入第二节钻杆22内。这样，可防止由于异物阻塞而使第三节钻杆23被带入第二节钻杆23内，具有防塞杆功能，并防止芯杆24被带至更高，降低发生砸杆的危害。
本实施例中，管体232上设有三组外键234，每组外键234包括三个外键234。三组外键234沿周向均匀分布于管体232的外壁上。管体232上设有三个内键236，三个内键236沿周向均匀分布于管体232的内壁上。
本实施例中，旋挖钻机钻杆还包括扶正装置，扶正装置包括扶正圈28和扶正杆29，扶正杆29的一端连接于限位环26的外侧，另一端连接于扶正圈28的内侧。具体地，扶正杆29为多个，多个扶正杆29沿周向均匀分布于扶正圈28和限位环26之间。具体在本实施例中，扶正杆29为四个。扶正杆29为伸缩杆。当旋挖钻机钻杆在钻入过程中出现偏斜时，扶正装置可抵持在桩孔的内壁上，通过三点对旋挖钻机钻杆进行导正，以防止出现偏孔，提高成孔的直线度。将扶正杆29设置为伸缩杆，可使其适应不同孔径的钻杆。具体地，扶正圈28可为圆环状。可以理解，扶正圈28也可为其他形状，例如正多边形，只要其能抵持桩孔内壁进行扶正即可。当然，由于桩孔基本为圆形，因此圆环状的扶正圈28最佳。
具体地，如图8和图9所示，扶正装置还包括设于扶正杆29两端的连接块31，可通过紧固件33将连接块31与扶正圈28连接，也可通过紧固件33将另一连接块31与限位环26连接。更具体地，限位环26上开设有连接孔262，紧固件33为螺栓，螺栓穿过连接块31并与连接孔262螺接，扶正圈28上也开设有连接孔(图未示)，螺栓穿过连接块31并与扶正圈28上的连接孔螺接。
设于第一节钻杆21和第二节钻杆22上的限位环26的结构及设置方式与设于第三节钻杆23上的限位环26的结构和设置方式相同，在此不再赘述。同理，第一节钻杆21和第二节钻杆22上也可设置扶正装置，其结构和设置方式与设于第三节钻杆23上的结构和设置方式相同，在此也不再赘述。可以理解，也可仅在其中的一节钻杆上设置限位环26和扶正装置，当然，由于强度的需要，第三节钻杆23的最需要设置限位环26。可以理解，旋挖钻机钻杆可不为上述实施例中的四节，也可为两节、三节、五节，甚至更多。
请一并参照图2和图10，该旋挖钻机钻杆还包括流水盘35，流水盘35设于芯杆24上，且流水盘35的顶部与限位环26的底部和管体232的底部均接触。这样，流水盘35的接触面积大，不仅仅只部分与管体232的底部接触，可防止流水盘35被磨成锯齿状，提升了流水盘35的使用寿命。
本旋挖钻机钻杆中，由于在管体的底部设置限位环，可使管体底部周向全封闭加强，大大降低了钻杆破裂的概率，提高了钻杆的强度。并且，由于限位环的顶端与外键靠近管体的底部的底端平齐，外键的底部不再与管体的底部平齐，因此管体不再受到来自外一节内键的扭矩，而只受到来自内一节杆外键的反扭矩作用，改变了管体底部的受力，管体端部极不易开裂。
以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种旋挖钻机钻杆，包括芯杆(24)和n节钻杆，n为大于等于1的正整数，所述芯杆(24)可伸缩地套设于第n节钻杆内，当n大于1时，第一节钻杆至所述第n节钻杆依次可伸缩地套设，每节钻杆包括管体、设于所述管体外侧的外键和设于所述管体内侧的内键，所述芯杆(24)包括所述管体和设于所述管体外侧的外键，其特征在于，所述n节钻杆中的至少一个的所述管体的底部设有限位环(26)。
2.如权利要求1所述的旋挖钻机钻杆，其特征在于，所述第n节钻杆的所述管体的底部设有所述限位环(26)。
3.如权利要求1或2所述的旋挖钻机钻杆，其特征在于，所述限位环(26)为封闭的环状，其套设于所述管体的底部外，并与所述管体的底部平齐。
4.如权利要求1或2所述的旋挖钻机钻杆，其特征在于，在每节钻杆上，所述限位环(26)的顶端与所述外键靠近所述管体的底部的底端平齐。
5.如权利要求1或2所述的旋挖钻机钻杆，其特征在于，设于第m节钻杆上的所述限位环(26)的外径大于第m-1节钻杆的内径，m为大于等于1且小于等于n的正整数。
6.如权利要求1或2所述的旋挖钻机钻杆，其特征在于，所述旋挖钻机钻杆还包括扶正装置，所述扶正装置包括扶正圈(28)和扶正杆(29)，所述扶正杆(29)的一端连接于所述限位环(26)，另一端连接于所述扶正圈(28)。
7.如权利要求6所述的旋挖钻机钻杆，其特征在于，所述扶正杆(29)为伸缩杆。
8.如权利要求6所述的旋挖钻机钻杆，其特征在于，所述扶正杆(29)为多个，多个所述扶正杆(29)沿周向均匀分布于所述扶正圈(28)和所述限位环(26)之间。
9.如权利要求6所述的旋挖钻机钻杆，其特征在于，所述扶正装置还包括设于所述扶正杆(29)两端的连接块(31)，通过紧固件(33)将所述连接块(31)与所述扶正圈(28)连接，通过所述紧固件(33)将另一所述连接块(31)与所述限位环(26)连接。
10.如权利要求2所述的旋挖钻机钻杆，其特征在于，所述旋挖钻机钻杆还包括流水盘(35)，所述流水盘(35)设于所述芯杆(24)上，且所述流水盘(35)的顶部与所述第n节钻杆上的所述限位环(26)的底部和所述第n节钻杆的管体的底部均接触。
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