CN111594035A - 一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，包括短钻杆、动力头及短桅杆总成，短钻杆与动力头连接，动力头的下方设置配重机头；短钻杆与短桅杆总成通过卷扬机构连接，卷扬机构包括主卷扬、副卷扬及加压卷扬，短桅杆总成设置加压滑轮组、固定滑轮组与提升滑轮组，主卷扬经固定滑轮组与提升滑轮组连接短钻杆，副卷扬经固定滑轮组连接提升滑轮组，加压卷扬连接加压滑轮组，短桅杆总成经桅杆变幅油缸固定在旋转平台总成上。本发明采用短桅杆与短钻杆，缩减旋挖钻机的高度，并配合短杆设计增加配重，以满足低净空施工环境的基础建设工程，同时保留旋挖钻头的高工作效率、高精度及对各种地质环境的适用度，保证施工效率，缩短施工时间，保证施工进度。

Description

一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机

技术领域

本发明涉及工程建设技术领域，更具体地说，是涉及一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机。

背景技术

旋挖钻机是一种建筑基础工程中的成孔作业的适用机器，广泛用于市政建设、公路桥梁、高层建筑等基础施工工程。在性能方面，旋挖机的施工效率与施工精度远高于冲孔打桩机，同条件下，单桩承载力较冲孔打桩机高，有利于在坚固或岩深较大的地质环境使用，在环保管理方面，无论是效果还是成本都要优于冲孔打桩机，加上机械化程度高，无需供电，噪声小，等等优点，使得旋挖钻机得到广泛的推广。

但是由于旋挖钻机的适用地质环境较广且工作难度更大，旋挖钻机的高度通常高达20-28米，常规旋挖钻机为23.5米左右。在一些市政工程中，需要在有限净空高度的环境中进行施工，比如桥底，高压线底等，旋挖钻机的高度限制了其使用的范围，在这种情况下，只能更改使用冲孔打桩机，使得施工效率低下，入岩成孔缓慢，严重影响使用进程，拖慢工作进度。

以上不足，有待改进。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机。

本发明技术方案如下所述：

一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，包括短钻杆、动力头及短桅杆总成，

所述短钻杆与动力头连接，所述动力头的下方设置配重机头；

所述短钻杆与所述短桅杆总成通过卷扬机构连接，所述卷扬机构包括主卷扬、副卷扬及加压卷扬，所述短桅杆总成设置加压滑轮组、固定滑轮组与提升滑轮组，所述主卷扬经所述固定滑轮组与所述提升滑轮组连接所述短钻杆，所述副卷扬经所述固定滑轮组连接所述提升滑轮组，所述加压卷扬连接所述加压滑轮组，

所述短桅杆总成经桅杆变幅油缸固定在旋转平台总成上。

上述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，所述短钻杆外表面均匀设置若干道实心的方钢连接键，所述短钻杆通过所述方钢连接键与所述动力头键连接。

上述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，所述短钻杆的上部套设有连接套筒，所述连接套筒的上部设置水平连杆，所述水平连杆与所述短桅杆总成滑动连接。

进一步的，所述短钻杆的上部均匀分布多个安装套孔，所述安装套孔与所述连接套筒内部卡接，所述安装套孔呈腰形。

进一步的，所述水平连杆在靠近所述短桅杆总成的一端设置加强肋板。

上述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，所述短钻杆的下部设置螺纹，所述短钻杆与钻具螺纹连接。

上述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，所述动力头设置减震装置，所述减震装置包括导杆与套设在所述导杆外部的弹簧，所述导杆的两端分别固定在所述动力头的上法兰与下法兰。

上述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，设置在所述动力头一侧的固定杆与所述短桅杆总成之间形成三角支撑，所述短桅杆总成设置固定板，所述固定板与所述固定杆之间通过锁紧螺栓连接。

进一步的，所述固定板的表面设置加强肋板。

上述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，所述配重机头通过螺栓与所述动力头固定连接。

上述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，所述动力头设置若干组马达与减速器组件，所述马达经第一传动机构连接所述短钻杆。

优选的，所述动力头的下部设置护筒，所述护筒经第二传动机构连接其中一组所述马达与所述减速器组件，所述第二传动机构与所述第一传动机构的运动方向相反。

上述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，所述短桅杆总成包括上节桅杆与下节桅杆，，所述上节桅杆的下部与所述下节桅杆的上部均设置连接钢板，所述连接钢板开设桅杆连接螺栓孔，所述上节桅杆与所述下节桅杆通过桅杆连接螺栓固定连接。

进一步的，所述连接钢板设置若干块加强肋板。

进一步的，所述桅杆连接螺栓按顺序穿过联接套与所述桅杆连接螺栓孔，连接所述上节桅杆与所述下节桅杆。

上述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，所述短桅杆总成上设置过油及线路集成块。

上述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，所述桅杆变幅油缸与旋转平台总成之间通过变幅机构连接，所述变幅机构包括大变幅与小变幅，所述大变幅连接所述桅杆变幅油缸，所述小变幅连接所述短桅杆总成。

上述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，所述主卷扬设置在旋转平台总成上，所述副卷扬与所述加压卷扬设置在所述短桅杆总成上，所述主卷扬与所述短桅杆总成之间的夹角为锐角。

上述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，所述旋转平台总成的后端设置配重件。

上述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，所述旋转平台总成设置在下车总成上，所述下车总成与所述旋转平台总成通过转动轴连接。

上述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，所述桅杆变幅油缸与所述短桅杆总成之间的夹角为锐角。

上述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，所述加压滑轮组包括三个滑轮，第一滑轮与第二滑轮分别设置在下节桅杆的上部与下部，第三滑轮设置在下节桅杆的中部，所述加压卷扬的加压卷扬绳自所述加压卷扬的上端出发，按顺序依次绕过第一滑轮、第二滑轮及第三滑轮，最终返回所述加压卷扬。

上述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，所述短桅杆总成的上部设置提升机构，所述提升机构与所述短桅杆总成铰接，所述提升滑轮组设置在所述提升机构上。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明采用短桅杆与短钻杆，缩减旋挖钻机的高度，并配合短杆设计增加配重，以满足低净空施工环境的基础建设工程，同时保留旋挖钻头的高工作效率、高精度及对各种地质环境的适用度，保证施工效率，缩短施工时间，保证施工进度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图一。

图2为本发明的结构示意图二。

图3为钻杆的结构示意图。

图4为动力头与配重机头的结构示意图。

图5为上节桅杆的结构示意图。

图6为下节桅杆的结构示意图。

图7为桅杆变幅油缸的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

101.钻具；102配重机头；

103.动力头；10301.减震装置;1030101.导杆;1030102.弹簧；10302.上法兰；10303.下法兰；10304.固定杆；10305.马达；

104.短钻杆；10401.连接套筒;10402.水平连杆;10403.螺纹;

105.短桅杆总成；10501.上节桅杆；105011.提升机构；105012.提升滑轮组；1050121.第四滑轮；1050122.第五滑轮；1050123.第六滑轮；1050124.第七滑轮；10502.下节桅杆；105021.加压滑轮组；1050211.第一滑轮；1050212.第二滑轮；1050213.第三滑轮；105022.固定滑轮组；1050221.第八滑轮；1050222.第九滑轮；

106.副卷扬；107.加压卷扬；109.主卷扬；110.桅杆变幅油缸；111.变幅机构；112.旋转平台总成；113.下车总成；114.过油及线路集成块。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当部件被称为“固定”或“设置”或“连接”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干个”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，如图1、图2所示，包括短钻杆104、动力头103及短桅杆总成105，短钻杆104与动力头103连接，动力头103的下方设置配重机头102；短钻杆104与短桅杆总成105通过卷扬机构连接，卷扬机构包括主卷扬109、副卷扬106及加压卷扬107，短桅杆总成105设置加压滑轮组105021、固定滑轮组105022与提升滑轮组105012，主卷扬109经固定滑轮组105022与提升滑轮组105012连接短钻杆104，副卷扬106经固定滑轮组105022连接提升滑轮组105012，加压卷扬107连接加压滑轮组105021，短桅杆总成105经桅杆变幅油缸110固定在旋转平台总成112上。

本发明采用短桅杆与短钻杆104，缩减旋挖钻机的高度，一方面简化短钻杆104与动力头103之间的连接方式，令结构更简洁，易装配，另一方面加强短钻杆104与短桅杆之间的连接，提高短桅杆的强度，并配合短杆设计增加配重，以满足低净空施工环境的基础建设工程，同时保留旋挖钻头的高工作效率、高精度及对各种地质环境的适用度，保证施工效率，缩短施工时间，保证施工进度。

如图1、图3所示，短钻杆104的上部套设有连接套筒10401，短钻杆104的上部均匀分布多个腰形的安装套孔，令安装套孔与连接套筒10401内部卡接，连接套筒10401的上部设置水平连杆10402，水平连杆10402与短桅杆总成105滑动连接。水平连杆10402在靠近短桅杆总成105的一端设置加强肋板，增大水平连杆10402的截面面积，提高连接处的强度。短钻杆104外表面均匀设置若干道实心的方钢制的连接键，短钻杆104通过连接键与动力头103键连接。均匀分布实心方钢的连接键能够均匀受力，增加截面面积，增强承载能力。短钻杆104的下部设置螺纹10403，短钻杆104与钻具101螺纹连接。

如图4所示，动力头103设置减震装置10301，减震装置10301包括导杆1030101与套设在导杆1030101外部的弹簧1030102，导杆1030101的两端分别固定在动力头103的上法兰10302与下法兰10303。因动力头103直接与短桅杆总成105连接，通过设置减震装置10301减缓马达10305震动力度，可同时保证动力头103与短桅杆总成105的稳定程度。

设置在动力头103一侧的固定杆10304与短桅杆总成105之间形成三角支撑，短桅杆总成105设置固定板，固定板与固定杆10304之间通过锁紧螺栓连接。固定板的表面设置加强肋板，且锁紧螺栓除了固定板两端的设置外，还向内部再设置有一排锁紧螺栓，提高连接处的强度，防止动力头103受马达10305震动影响产生偏移或掉落。

配重机头102通过螺栓与动力头103固定连接。配重机头102呈凸字形，中间设置短钻杆104的穿插孔，两端水平开设大型螺栓孔，使用高强度的大型螺栓固定在动力头103上。本发明使用短桅杆与短钻杆104，导致在旋挖钻孔时，钻具101上带出的砾石与土质的重量高于短钻杆104，无法使短钻杆104的质量达到提升重量的五至六成，且在升降过程中突然制动或从钻孔内突然提升的惯性力下，短钻杆104质量较小会影响短钻杆104的垂直度，造成晃动，影响钻孔质量，另一方面，短钻杆104的质量较小也会对旋挖力造成影响。因此增加配种机头平衡重量，加大短钻杆104位移的限制力度，提高旋挖的强度，保证旋挖机的高工作效率与高精度的性能。

动力头103上法兰10302处设置若干组马达10305与减速器组件，减速器组件为行星减速器，马达10305经第一传动机构连接短钻杆104。在一实施例中，第一传动机构包括传动齿轮、齿套及支承构件，齿轮通过卡环连接马达10305，齿轮设置在卡环内部并与之啮合连接，经过若干个齿轮啮合，最终与齿套啮合连接，齿套内部设置有凹槽，通过该凹槽实现与连接键的键连接，从而令马达10305带动短钻杆104转动。支承构件设置在动力头103的内部，用于支撑结构，提高结构强度。

优选的，为提高旋挖机的旋挖能力，令旋挖机碰到砾石、回填土甚至是其他地质工况也能够正常施工，动力头103的下部设置护筒，护筒经第二传动机构连接其中一组马达10305与减速器组件，第二传动机构与第一传动机构的运动方向相反。

如图1、图2、图5 、图6所示，短桅杆总成105包括上节桅杆10501与下节桅杆10502，上节桅杆10501与下节桅杆10502，上节桅杆10501的下部与下节桅杆10502的上部均设置连接钢板，连接钢板开设桅杆连接螺栓孔，上节桅杆10501与下节桅杆10502通过桅杆连接螺栓固定连接。连接钢板设置若干块加强肋板，且桅杆连接螺栓按顺序穿过联接套与桅杆连接螺栓孔，连接上节桅杆10501与下节桅杆10502。加强肋板与联接套的设置提高上节桅杆10501与下节桅杆10502连接强度，保有分节设计的运输便利性以外，不影响桅杆的牢固程度，保证旋挖机正常工作。

如图2所示，短桅杆总成105上设置过油及线路集成块114，参与液压油路与电源线路的铺设。因旋挖机的短钻杆104驱动为电力马达10305驱动，而短桅杆的移动和支撑采用液压方式，因此在旋挖机上需设置液压油路及电源线路，而过油及线路集成块114的设置集成电路及油路的布管，方便维护和安装，规整外观线路，防止线路影响旋挖机的正常工作。

如图1、图7所示，桅杆变幅油缸110与旋转平台总成112之间通过变幅机构111连接，变幅机构111包括大变幅与小变幅，大变幅连接桅杆变幅油缸110，小变幅连接短桅杆总成105。大变幅设置在旋转平台总成112上，桅杆变幅油缸110与短桅杆总成105之间的夹角为锐角。小变幅设置在旋转平台总成112内部，通过偏心轮和连杆带动短桅杆总成105转动，从而令短桅杆总成105从水平方向转动至竖直方向。

如图1、图5、图6所示，主卷扬109设置在旋转平台总成112上，副卷扬106与加压卷扬107设置在短桅杆总成105上，主卷扬109与短桅杆总成105之间的夹角为锐角。

加压滑轮组105021包括三个滑轮，第一滑轮1050211与第二滑轮分别设置在下节桅杆10502的上部与下部，第三滑轮1050213设置在下节桅杆10502的中部，加压卷扬107的加压卷扬107绳自加压卷扬107的上端出发，按顺序依次绕过第一滑轮1050211、第二滑轮及第三滑轮1050213，最终返回加压卷扬107。加压滑轮组105021与加压卷扬107的设置加强下节桅杆10502的支承力，保证下节桅杆10502的垂直度，防止短桅杆总成105从基底开始发生倾斜，影响旋挖机的正常工作。

短桅杆总成105的上部设置提升机构105011，提升机构105011与短桅杆总成105铰接，提升滑轮组105012设置在提升机构105011上。提升滑轮组105012包括三个滑轮，第四滑轮1050121、第五滑轮1050122设置在提升机构105011的前端，第六滑轮1050123与第七滑轮1050124设置在提升机构105011的后端，第七滑轮1050124的轴心设置在第六滑轮1050123的偏心轴上。固定滑轮组105022设置在下节桅杆10502的上部，包括设置在同一水平线上的第八滑轮1050221与第九滑轮1050222。主卷扬109的卷扬绳绕过第九滑轮1050222后从其下方穿出向上，再绕过第六滑轮1050123与第四滑轮1050121，然后与钻杆吊装。副卷扬106的卷扬绳绕过第八滑轮1050221后从其下方穿出向上，绕过第七滑轮1050124与第五滑轮1050122。主卷扬109是钻杆上下移动的主要动力来源，控制钻杆的上下移动，副卷扬106除了加强与补足主卷扬109的动力，还控制着提升机构105011的上下摆动，辅助钻杆的上下移动。

如图1、图2所示，旋转平台总成112的后端设置配重件，作为压仓物稳定机身，设置在最后端将机器重心后移，提高整体稳定性。旋转平台总成112设置在下车总成113上，二者通过转动轴连接。旋转平台总成112上设置有驾驶室、动力系统、电器系统、油箱及随车工具备件，为旋转平台总成112主要的动力与控制来源单位。下车总成113采用履带设计，以适用多种地形环境。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，其特征在于，包括短钻杆、动力头及短桅杆总成，

所述短钻杆与动力头连接，所述动力头的下方设置配重机头；

所述短钻杆与所述短桅杆总成通过卷扬机构连接，所述卷扬机构包括主卷扬、副卷扬及加压卷扬，所述短桅杆总成设置加压滑轮组、固定滑轮组与提升滑轮组，所述主卷扬经所述固定滑轮组与所述提升滑轮组连接所述短钻杆，所述副卷扬经所述固定滑轮组连接所述提升滑轮组，所述加压卷扬连接所述加压滑轮组，

所述短桅杆总成经桅杆变幅油缸固定在旋转平台总成上。

2.根据权利要求1中所述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，其特征在于，所述短钻杆外表面均匀设置若干道实心的方钢连接键，所述短钻杆通过所述方钢连接键与所述动力头键连接。

3.根据权利要求1中所述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，其特征在于，所述短钻杆的上部套设有连接套筒，所述连接套筒的上部设置水平连杆，所述水平连杆与所述短桅杆总成滑动连接。

4.根据权利要求1中所述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，其特征在于，所述动力头设置减震装置，所述减震装置包括导杆与套设在所述导杆外部的弹簧，所述导杆的两端分别固定在所述动力头的上法兰与下法兰。

5.根据权利要求1中所述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，其特征在于，设置在所述动力头一侧的固定杆与所述短桅杆总成之间形成三角支撑，所述短桅杆总成设置固定板，所述固定板与所述固定杆之间通过锁紧螺栓连接。

6.根据权利要求1中所述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，其特征在于，所述动力头设置若干组马达与减速器组件，所述马达经第一传动机构连接所述短钻杆。

7.根据权利要求6中所述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，其特征在于，所述动力头的下部设置护筒，所述护筒经第二传动机构连接其中一组所述马达与所述减速器组件，所述第二传动机构与所述第一传动机构的运动方向相反。

8.根据权利要求1中所述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，其特征在于，所述短桅杆总成包括上节桅杆与下节桅杆，所述上节桅杆的下部与所述下节桅杆的上部均设置连接钢板，所述连接钢板开设桅杆连接螺栓孔，所述上节桅杆与所述下节桅杆通过桅杆连接螺栓固定连接。

9.根据权利要求1中所述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，其特征在于，所述桅杆变幅油缸与旋转平台总成之间通过变幅机构连接，所述变幅机构包括大变幅与小变幅，所述大变幅连接所述桅杆变幅油缸，所述小变幅连接所述短桅杆总成。

10.根据权利要求1中所述的一种带短钻杆与短桅杆总成的旋挖钻机，其特征在于，所述加压滑轮组包括三个滑轮，第一滑轮与第二滑轮分别设置在下节桅杆的上部与下部，第三滑轮设置在下节桅杆的中部，所述加压卷扬的加压卷扬绳自所述加压卷扬的上端出发，按顺序依次绕过第一滑轮、第二滑轮及第三滑轮，最终返回所述加压卷扬。

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