CN112196473B - 清土装置和螺旋钻机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种清土装置和螺旋钻机，涉及施工设备领域。本申请提供的清土装置包括转盘座和设置于转盘座的多个清土杆，转盘座上设置有滑轨，滑轨包括直线段和弧线段，滑轨绕转盘座的周向设置而形成环路，清土杆的一端与滑轨配合，并能够沿滑轨滑动；相邻的两个清土杆连接有连接件，以使相邻的清土杆保持间距。通过将滑轨设置为包含直线段，从而使得清土杆在直线段上移动的时候是做直线运动，而不是弧线运动。清土杆在直线段滑动期间，自由端始终保持与螺旋叶片的根部靠近，从而对螺旋叶片的根部持续地进行清土，因此具有较好的清土效果。本申请提供的螺旋钻机包含了钻杆以及上述的清土装置，因此其钻杆的螺旋叶片之间不容易积累泥土。

Description

清土装置和螺旋钻机

技术领域

本申请涉及施工设备领域，具体而言，涉及一种清土装置和螺旋钻机。

背景技术

在基础工程方面，螺旋钻机因效率高、成孔快、噪声小、无污染等特性，在桩基成孔方面使用的越来越广泛。螺旋钻机的钻杆上设置有绕钻杆螺旋延伸的螺旋叶片，螺旋叶片具有一定的螺距，因此螺旋叶片自身形成了间隙。螺旋钻机在实际应用中，在钻杆钻拔过程中，螺旋叶片之间容易积压泥土，靠人工清理，就会浪费时间，同时也存在安全隐患，如果不及时清理，掉进成孔中，又会造成成孔质量差。

现有技术中有采用被动式的清土装置对钻杆上的泥土进行清理，但仍存在清理效果差的问题。

发明内容

本申请的目的包括提供一种清土装置和螺旋钻机，其能够更好地清理钻杆的螺旋叶片之间的泥土。

本申请的实施例可以这样实现：

第一方面，本申请实施例提供一种清土装置，用于清除螺旋钻机的钻杆上的泥土，包括转盘座和设置于转盘座的多个清土杆，转盘座上设置有滑轨，滑轨包括直线段和弧线段，滑轨绕转盘座的周向设置而形成环路，清土杆的一端与滑轨配合，并能够沿滑轨滑动；相邻的两个清土杆连接有连接件，以使相邻的清土杆保持间距。

在可选的实施方式中，滑轨包括相对设置的两个直线段和相对设置的两个弧线段。

在可选的实施方式中，清土杆在直线段上滑动时，保持与直线段垂直。

在可选的实施方式中，滑轨为滑槽，清土杆的一端设置有滑动部，滑动部与滑槽滑动配合。

在可选的实施方式中，滑动部为球状，滑槽的壁面为弧面。

在可选的实施方式中，清土杆的远离转盘座的一端设置有清土齿，清土齿的截面积由连接转盘座的一端向远离转盘座的一端逐渐收缩。

在可选的实施方式中，连接件为弧形件，并且弧形件的内弧朝向转盘座。

在可选的实施方式中，清土杆的数量为偶数个，每一个清土杆的径向上的两侧分别与两个连接杆铰接，从而与相邻的两个清土杆相连。

在可选的实施方式中，清土装置还包括底座、支撑臂和驱动件，支撑臂的一端铰接于底座，支撑臂的另一端连接转盘座，驱动件用于驱动支撑臂相对于底座转动。

第二方面，本申请实施例提供一种螺旋钻机，包括钻杆和前述实施方式中任一项的清土装置。

本申请实施例的有益效果包括，例如：

本申请实施例提供的清土装置包括转盘座和设置于转盘座的多个清土杆，转盘座上设置有滑轨，滑轨包括直线段和弧线段，滑轨绕转盘座的周向设置而形成环路，清土杆的一端与滑轨配合，并能够沿滑轨滑动；相邻的两个清土杆连接有连接件，以使相邻的清土杆保持间距。通过将滑轨设置为包含直线段，从而使得清土杆在直线段上移动的时候是做直线运动，而不是弧线运动。清土杆在直线段上时，令清土杆的自由端伸入到螺旋叶片之间，钻杆在旋转前进时，清土杆能够受迫地平移，而不会绕着清土杆的根部转动，能够使清土杆在直线段滑动期间，自由端始终保持与螺旋叶片的根部靠近(而不会因为清土杆的转动而远离螺旋叶片的根部)，从而对螺旋叶片的根部持续地进行清土，因此具有较好的清土效果。

本申请实施例提供的螺旋钻机包含了钻杆以及上述的清土装置，因此其钻杆的螺旋叶片之间不容易积累泥土。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为一种现有技术中清土装置对钻杆进行清理的示意图；

图2为本申请一种实施例中清土装置的示意图；

图3为本申请一种实施例中清土装置与钻杆的配合示意图。

图标：1’-清土装置；2’-转盘座；3’-清土杆；4’-钻杆；5’-螺旋叶片；100-清土装置；110-转盘座；111-滑轨；112-直线段；113-弧线段；120-清土杆；122-清土齿；130-连接件；140-底座；150-支撑臂；160-驱动件；200-钻杆；210-螺旋叶片。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

螺旋钻机的钻杆上设置有绕钻杆螺旋延伸的螺旋叶片，螺旋叶片具有一定的螺距，因此螺旋叶片自身形成了间隙。在钻杆钻拔过程中，螺旋叶片之间容易积压泥土。因此现有的技术中，通过清土装置来对钻杆上的泥土进行清理。现有的清土装置主要分为主动式和被动式。主动式多采用马达驱动清土杆对螺旋叶片间的泥土进行主动清理，但这种清土装置成本较高，清土杆也容易损伤螺旋叶片。图1为一种现有技术中清土装置1’对钻杆4’进行清理的示意图。如图1所示，现有的被动式的清土装置1’，其清土杆3’随转盘座2’转动，或者在转盘座2’的周侧滑动，当钻杆4’旋转时，螺旋叶片5’会推动转盘座2’上的清土杆3’，迫使清土杆3’沿着环形的路径转动起来，各个清土杆3’依次进入到螺旋叶片5’的间隙中进行清土。但是，清土杆3’在转动的过程中，伴随着其与水平面之间的角度的变化。当钻杆4’旋转并向上拔起时，如果清土杆3’的自由端向上仰起，势必无法对螺旋叶片5’的根部进行清土。这便导致这种被动式的清土装置1’存在清理死角，清土效果较差。

为了提高清土装置的清土效果，本申请实施例提供一种清土装置以及具有该清土装置的螺旋钻机。该清土装置的清土杆在受到螺旋叶片推动时，以直线运动的方式平移，能够保持对螺旋叶片根部的泥土的清理效果。

图2为本申请一种实施例中清土装置100的示意图；图3为本申请一种实施例中清土装置100与钻杆200的配合示意图。请参考图2和图3，在本申请实施例提供的清土装置100包括转盘座110以及活动地设置于转盘座110的多个清土杆120，转盘座110上设置有滑轨111，滑轨111包括直线段112和弧线段113，滑轨111绕转盘座110的周向设置而形成环路，清土杆120的一端与滑轨111配合，并能够沿滑轨111滑动；相邻的两个清土杆120连接有连接件130，以使相邻的清土杆120保持间距。清土装置100在使用状态下，滑轨111的直线段112应当与螺旋钻机的钻杆200的延伸方向一致，清土杆120远离转盘座110的端部伸入到钻杆200的螺旋叶片210的间隙中，当钻杆200转动时，螺旋叶片210会推动清土杆120在滑轨111的直线段112进行平移，在此期间，由于钻杆200的旋转，清土杆120相对螺旋叶片210也有滑动，从而将螺旋叶片210的间隙中的土清理掉。当清土杆120从直线段112移动到弧线段113后，开始转动，清土杆120便可以从螺旋叶片210的间隙中移出。

如图2所示，可选的，清土装置100还包括底座140、支撑臂150和驱动件160，支撑臂150的一端铰接于底座140，支撑臂150的另一端连接转盘座110，驱动件160用于驱动支撑臂150相对于底座140转动。在本实施例中，底座140可以固定在螺旋钻机的其他固定的部件上。如图所示，支撑臂150的延伸方向垂直于转盘座110，也即，垂直于环形的滑轨111所在的平面。通过驱动支撑臂150转动，可以调整转盘座110、清土杆120与钻杆200的距离。在本实施例中，驱动件160可选为液压缸，支撑臂150可选为工字钢，液压缸的一端铰接在底座140上，另一端铰接于支撑臂150的沟槽内。

如图3所示，滑轨111包括相对设置的两个直线段112和相对设置的两个弧线段113。在使用状态下，滑轨111的直线段112应当与螺旋钻机的钻杆200的延伸方向一致，钻杆200与其中一个直线段112平行间隔相对。当清土杆120在该直线段112中平移时，实现对钻杆200的螺旋叶片210的清土操作。在本实施例中，两个弧形段为两个半圆弧。

在本实施例中，滑轨111为滑槽，清土杆120的一端设置有滑动部，滑动部(图中未示出)与滑槽滑动配合。进一步的，滑动部为球状，滑槽的壁面为弧面，使得滑动部能够与滑槽良好的配合，即便在直线段112与弧线段113的交接处，滑动部依然能够进行顺畅的移动。

应当理解，在可选的其他实施例中，可以在转盘座110上滑轨111也可以是凸起的形式，而对应的，在清土杆120的根部可以设置滑槽来与其滑动配合。当然在可选的其他实施例中，滑轨111的形式、滑动部的形式可以进行变化，比如燕尾槽和燕尾状凸起，只要能够实现清土杆120在转盘座110的周向上进行滑动即可。

在本实施例中，为了实现较好的清土效果，清土杆120在直线段112上滑动时，保持与直线段112垂直。当然，根据具体的需要，清土杆120也可以倾斜设置，比如在拔出钻杆200的过程中，令清土杆120的自由端向下倾斜，也可以较好地进行清土。

在如图2和图3所示中，清土杆120的远离转盘座110的一端设置有清土齿122，清土齿122的截面积由连接转盘座110的一端向远离转盘座110的一端逐渐收缩。通过这种设计可以加强清土杆120前端入土的压力，从而加强清土杆120的清土效果。如图中所示，本实施例中的清土齿122为楔形结构。

在本实施例中，相邻的两个清土杆120之间的连接件130为弧形件，并且弧形件的内弧朝向转盘座110，连接件130的端部连接于靠近清土杆120根部的位置。连接件130的作用是令清土杆120之间保持稳定的距离，将其设置为弧形，使得清土杆120在由直线段112进入到弧线段113后，能够适应弧线段113，不易与转盘座110产生干涉。

可选的，清土杆120的数量为偶数个，在本实施例中为六个。每一个清土杆120的径向上的两侧(在本实施例中为支撑臂150延伸方向上的两侧)分别与两个连接杆铰接，从而与相邻的两个清土杆120相连。相邻的两个连接件130分别位于清土杆120的两侧，也可以避免两个连接件130相互干涉。应理解，在可选的其他实施例中，清土杆120的个数也可以为奇数个；清土杆120的具体数量可根据钻杆200做相应调整，以满足不同钻杆200的工作需求。

根据本实施例提供的一种清土装置100，其工作原理是：

在使用本申请实施例的清土装置100时，驱动件160将支撑臂150移动到合适的位置，使转盘座110靠近钻杆200，转盘座110上位于直线段112的清土杆120能够插入到螺旋叶片210的间隙中，清土杆120前端的清土齿122能够抵接到靠近螺旋叶片210根部的位置。随着钻杆200的转动时，螺旋叶片210推动清土杆120平移，此清土杆120平移的过程中，由于连接件130将各个清土杆120连接，所以所有的清土杆120呈现出绕着转盘座110转动的运动趋势。当一个清土杆120从直线段112进入到弧线段113，开始转向后，从螺旋叶片210的间隙中移出，在后进入直线段112的清土杆120又重新进入到螺旋叶片210中进行清土，如此循环。由于清土杆120在直线段112移动的期间起到清土效果，清土杆120在直线段112平移时不会转动，因此其端部的清土齿122可以始终靠近螺旋叶片210的根部，可以始终贴着螺旋叶片210，保持对螺旋叶片210上的泥土的刮除效果。

另一方面，本申请实施例还提供一种螺旋钻机(图中未示出)，包括钻杆200和前述实施例提供的清土装置100。

综上，本申请实施例提供的清土装置100包括转盘座110和设置于转盘座110的多个清土杆120，转盘座110上设置有滑轨111，滑轨111包括直线段112和弧线段113，滑轨111绕转盘座110的周向设置而形成环路，清土杆120的一端与滑轨111配合，并能够沿滑轨111滑动；相邻的两个清土杆120连接有连接件130，以使相邻的清土杆120保持间距。通过将滑轨111设置为包含直线段112，从而使得清土杆120在直线段112上移动的时候是做直线运动，而不是弧线运动。清土杆120在直线段112上时，令清土杆120的自由端伸入到螺旋叶片210之间，钻杆200在旋转前进时，清土杆120能够受迫地平移，而不会绕着清土杆120的根部转动，能够使清土杆120在直线段112滑动期间，自由端始终保持与螺旋叶片210的根部靠近(而不会因为清土杆120的转动而远离螺旋叶片210的根部)，从而对螺旋叶片210的根部持续地进行清土，因此具有较好的清土效果。

本申请实施例提供的螺旋钻机包含了钻杆200以及上述的清土装置100，因此其钻杆200的螺旋叶片210之间不容易积累泥土。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种清土装置，用于清除螺旋钻机的钻杆上的泥土，其特征在于，包括转盘座和设置于所述转盘座的多个清土杆，所述转盘座上设置有滑轨，所述滑轨包括直线段和弧线段，所述滑轨绕所述转盘座的周向设置而形成环路，所述清土杆的一端与所述滑轨配合，并能够沿所述滑轨滑动；相邻的两个所述清土杆连接有连接件，以使相邻的所述清土杆保持间距；

所述滑轨包括相对设置的两个所述直线段和相对设置的两个所述弧线段；

所述清土杆在所述直线段上滑动时，保持与所述直线段垂直，所述清土杆的前端抵接在螺旋叶片的根部；

所述滑轨为滑槽，所述滑槽的壁面为弧面，所述清土杆的一端设置有滑动部，所述滑动部为球状，所述滑动部与所述滑槽的壁面滑动配合。

2.根据权利要求1所述的清土装置，其特征在于，所述清土杆的远离所述转盘座的一端设置有清土齿，所述清土齿的截面积由连接所述转盘座的一端向远离所述转盘座的一端逐渐收缩。

3.根据权利要求1所述的清土装置，其特征在于，所述连接件为弧形件，并且所述弧形件的内弧朝向所述转盘座。

4.根据权利要求1所述的清土装置，其特征在于，所述清土杆的数量为偶数个，每一个所述清土杆的径向上的两侧分别与两个所述连接件铰接，从而与相邻的两个所述清土杆相连。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的清土装置，其特征在于，所述清土装置还包括底座、支撑臂和驱动件，所述支撑臂的一端铰接于所述底座，所述支撑臂的另一端连接所述转盘座，所述驱动件用于驱动所述支撑臂相对于所述底座转动。

6.一种螺旋钻机，其特征在于，包括钻杆和权利要求1-5中任一项所述的清土装置。

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