CN112459714B - 一种旋挖钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋挖钻机，包括旋挖钻机主体、俯仰机构、桅杆、钻孔机构，所述钻孔机构包括第一升降驱动组件、第一旋转驱动组件、第二旋转驱动组件、钻头内圈、钻头外圈、螺杆、螺旋钻头、排料钻孔组件；所述旋挖钻机主体通过所述俯仰机构与所述桅杆相连接，所述第一升降驱动组件安装于所述桅杆的上方，所述第一旋转驱动组件与所述第一升降驱动组件相连接，所述第二旋转驱动组件安装于所述桅杆的下方；所述钻头外圈的一端与所述第一升降驱动组件转动连接；所述螺杆的一端与所述第一旋转驱动组件相连接。本发明实现了钻孔时自动排泥的功能，实现连续钻孔，同时螺杆和钻头外圈能加长，提高钻孔深度，作业范围广。

Description

一种旋挖钻机

技术领域

本发明涉及工程机械设备技术领域，尤其是涉及一种旋挖钻机。

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。现有旋挖钻机钻孔时，需不断将钻头提出孔外卸土,无法实现连续钻孔，作业效率低，而且现有旋控钻机钻孔部分结构固定，无法加长，导致钻孔深度有限，作业范围有限。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种旋挖钻机，本发明实现了钻孔时自动排泥的功能，实现连续钻孔，同时螺杆和钻头外圈能加长，提高钻孔深度，作业范围广。为了实现上述目的，本发明提供了一种旋挖钻机，包括旋挖钻机主体、俯仰机构、桅杆、钻孔机构，所述钻孔机构包括第一升降驱动组件、第一旋转驱动组件、第二旋转驱动组件、钻头内圈、钻头外圈、螺杆、螺旋钻头、排料钻孔组件；

所述旋挖钻机主体通过所述俯仰机构与所述桅杆相连接，所述第一升降驱动组件安装于所述桅杆的上方，所述第一旋转驱动组件与所述第一升降驱动组件相连接，所述第二旋转驱动组件安装于所述桅杆的下方；所述钻头外圈的一端与所述第一升降驱动组件转动连接；所述螺杆的一端与所述第一旋转驱动组件相连接；所述螺杆位于所述钻头外圈内；所述钻头外圈与所述第二旋转驱动组件相连接；所述螺杆的另一端插入至所述钻头内圈的一端内并与所述钻头内圈相连接，所述螺旋钻头位于所述钻头内圈的另一端内并与所述钻头内圈相连接；所述螺旋钻头呈倒锥形结构；所述钻头外圈的另一端外套于所述钻头内圈一端的外表面，所述钻头外圈另一端的内壁与所述钻头内圈一端的外表面之间有间隙；所述钻头外圈另一端的内壁上设有内齿圈；多个所述排料钻孔组件圆周均布安装于所述钻头内圈另一端的内壁上；所述钻头外圈一端的外表面设有出泥口；

所述排料钻孔组件包括差速齿轮、蜗杆、辅助钻头、排料本体、安装座，所述排料本体包括驱动蜗轮、排料蜗轮和转轴，所述蜗杆与所述钻头内圈转动连接；所述差速齿轮位于所述间隙内并与所述蜗杆的一端相连接；所述差速齿轮与所述内齿圈相啮合，所述蜗杆的另一端连接所述辅助钻头，所述辅助钻头伸出所述钻头内圈另一端端面；所述驱动蜗轮安装于所述转轴的中间，所述转轴的两端均连接有所述排料蜗轮，所述安装座安装于所述钻头内圈内壁上，所述转轴转动安装于所述安装座上，所述驱动蜗轮与所述蜗杆相啮合；所述排料钻孔组件中所述排料本体的数量为多个，多个所述排料本体相间位于所述安装座上。

所述第一旋转驱动组件驱动所述螺杆、螺旋钻头和钻头内圈旋转，所述第二旋转驱动组件驱动所述钻头外圈旋转，所述钻头内圈和钻头外圈的旋转方向相反；所述差速齿轮旋转，带动所述蜗杆旋转，并带动所述驱动蜗轮和排料蜗轮旋转，所述螺旋钻头和螺杆的螺旋输送方向为由所述桅杆的下方向所述桅杆的上方输送。

进一步地，所述钻孔机构还包括第二升降驱动组件，所述第二升降驱动组件安装于所述桅杆的下方，所述第二旋转驱动组件与所述第二升降驱动组件相连接；所述螺杆包括多段子螺杆，位于最上方的子螺杆与所述第一旋转驱动组件相连接，位于最下方的子螺杆与所述钻头内圈相连接，两两子螺杆之间螺纹连接；所述钻头外圈包括多段子外圈，所述子外圈的数量和子螺杆的数量相同；位于最上方的子外圈与所述第一旋转驱动组件转动连接，位于最下方的子外圈与所述第二旋转驱动组件相连接；所述子外圈的外表面沿其长度方向设有凸条；位于最上方的子外圈的凸条的下方设有勾形槽，位于最下方的子外圈的凸条的上方设有与所述勾形槽相配合的勾头；位于中间的子外圈的凸条的一端设有所述勾形槽，另一端设有所述勾头；两两子外圈之间通过所述勾头和勾形槽相配合连接。

进一步地，所述旋转钻机还包括上料机构，所述上料机构包括第三旋转驱动组件、第一直线移动驱动件、夹紧块、摆动上料头，所述第三旋转驱动组件与所述桅杆相连接，所述第三旋转驱动组件与所述摆动上料头的一端相连接，所述摆动上料头的另一端设有圆柱孔，所述圆柱孔的尺寸大于所述钻头外圈的外径尺寸；两所述第一直线移动驱动件对称安装于所述摆动上料头另一端的外表面，所述第一直线移动驱动件与所述夹紧块相连接，两所述夹紧块位置相对。

进一步地，所述上料机构还包括环形旋转台、上料台、第三升降驱动组件、环形架、位置拨动组件、第四旋转驱动组件、第五旋转驱动组件、子螺杆夹持组件、推料组件，所述位置拨动组件包括拨动板、电机、主动齿轮、摆动轴、外齿圈，所述环形架和环形旋转台外套于所述桅杆和钻孔机构上，所述环形架的一端通过所述第三升降驱动组件与所述桅杆相连接；第三旋转驱动组件通过所述第三升降驱动组件与所述桅杆相连接；所述环形旋转台通过所述第四旋转驱动组件转动安装于所述环形架的上方；所述环形旋转台的内壁沿圆周均布设有若干个用于容纳位于中间的所述子外圈的圆弧形凹槽；所述环形架上设有一个与所述圆弧形凹槽位置相对的窗口；所述环形旋转台外表面的中间设有环形凹槽，所述环形凹槽连通所述圆弧形凹槽；所述摆动轴与所述环形架相连接，所述拨动板一端设有圆柱通孔，所述拨动板通过所述圆柱通孔外套于所述摆动轴上，所述外齿圈设于所述拨动板的一端，所述拨动板的另一端插入至所述环形凹槽内，所述电机与所述环形架相连接，所述电机的输出轴上安装所述主动齿轮，所述主动齿轮与所述外齿圈相啮合，所述子螺杆夹持组件通过所述第五旋转驱动组件与所述第三升降驱动组件相连接，所述环形架的下方安装有与所述圆弧形凹槽位置相对的推料组件；所述上料台与所述窗口的位置相对。

进一步地，所述子螺杆夹持组件包括固定板、第二直线移动驱动件、夹持块，所述固定板的一端与所述第五旋转驱动组件相连接，所述固定板的另一端设有两所述第二直线移动驱动件，所述第二直线移动驱动件与所述夹持块相连接，两所述夹持块位置相对。

进一步地，所述第一升降驱动组件包括卷扬机、钢丝绳、滑轮组、升降块，所述桅杆上设有导轨，所述升降块上设有与所述导轨相配合的导槽，所述升降块通过所述导槽移动配合安装于所述桅杆的导轨上，所述卷扬机和滑轮组安装于所述桅杆上，所述钢丝绳一端与所述卷扬机相连接，所述钢丝绳另一端绕过所述滑轮组后与所述升降块相连接，所述第一旋转驱动组件安装于所述升降块上，所述钻头外圈的一端与所述升降块转动安装。

进一步地，所述第一旋转驱动组件包括第一电机、第一齿轮、第一外齿圈、转动芯轴，所述螺杆的一端通过所述转动芯轴转动安装于所述升降块上，所述转动芯轴上设有所述第一外齿圈，所述第一电机安装于所述升降块上，所述第一电机的输出轴上安装有所述第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一外齿圈相啮合。

进一步地，所述第二旋转驱动组件包括第二电机、第二齿轮、第二外齿圈、驱动内套、固定外套，所述驱动内套固定安装于所述钻头外圈的外部，所述固定外套与所述桅杆相连接，所述驱动内套转动安装于所述固定外套内，所述驱动内套外表面设有所述第二外齿圈，所述第二电机安装于所述固定外套上，所述第二电机的输出轴上安装有所述第二齿轮，所述第二齿轮与所述第二外齿圈相啮合，所述第二电机驱动所述第二齿轮转动，驱动所述驱动内套和钻头外圈在所述固定外套内转动。

进一步地，所述第三升降驱动组件包括驱动电机、驱动齿轮、齿条、移动座，所述第三旋转驱动组件包括第三电机、第三齿轮、弧形齿圈，所述齿条沿所述桅杆长度方向设置，所述移动座与所述桅杆移动配合安装，所述驱动电机安装于所述移动座上，所述驱动电机的输出轴上安装有所述驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述齿条相啮合；所述环形架与所述移动座相连接；所述第三电机安装于所述移动座上，所述第三电机的输出轴上安装有所述第三齿轮， 所述摆动上料头的一端通过销轴与所述移动座转动连接，所述摆动上料头的一端设有所述弧形齿圈，所述第三电机的输出轴上安装有所述第三齿轮，所述弧形齿圈与所述第三齿轮相啮合。

本发明钻孔机构完成钻孔作业的同时，实现自动排泥功能，使用本发明能实现连续钻孔，作业效率高。本发明排泥时通过螺杆、螺旋钻头、排料钻孔组件配合排泥，排泥快，排泥彻底。本发明实现了螺杆和钻头外圈的加长功能，以方便根据实际钻孔深度需求，调节螺杆和钻头外圈的长度，提高钻孔深度，作业范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本发明的立体图。

图2为图1拆掉上料机构部分后的立体图。

图3为图2拆掉旋挖钻机主体、俯仰机构后的立体图。

图4为图3拆掉桅杆、第一升降驱动组件、第二升降驱动组件、上料机构部分后的立体图。

图5为图4中部分结的立体图。

图6为图5中部分结的立体图。

图7为图4的剖面示意图。

图8为图3中的A处放大图。

图9为图7中部分结的立体图。

图10为图9拆掉螺旋钻头、钻头外圈后的放大立体图。

图11为本发明位于中间的子螺杆的立体图。

图12为图1对应上料机构处的放大立体图。

图13为图12拆掉上料台并旋转一定角度后的立体图。

图14为图12中部分结构的立体图。

图15为图14旋转一定角度后的立体图。

具体实施方式

为了使本领域技术人工更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人工而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-15所示，本实施方式提供的一种旋挖钻机，包括旋挖钻机主体1、俯仰机构3、桅杆2、钻孔机构，所述钻孔机构包括第一升降驱动组件40、第一旋转驱动组件41、第二旋转驱动组件44、钻头内圈43、钻头外圈42、螺杆46、螺旋钻头47、排料钻孔组件；所述旋挖钻机主体1通过所述俯仰机构3与所述桅杆2相连接，所述第一升降驱动组件40安装于所述桅杆2的上方，所述第一旋转驱动组件41与所述第一升降驱动组件40相连接，所述第二旋转驱动组件44安装于所述桅杆2的下方；所述钻头外圈42的一端与所述第一升降驱动组件40转动连接；所述螺杆46的一端与所述第一旋转驱动组件41相连接；所述螺杆46位于所述钻头外圈42内；所述钻头外圈42与所述第二旋转驱动组件44相连接；所述螺杆46的另一端插入至所述钻头内圈43的一端内并与所述钻头内圈43相连接，所述螺旋钻头47位于所述钻头内圈43的另一端内并与所述钻头内圈43相连接，具体地，钻头内圈43内设有十字形架430，螺旋钻头47和螺杆46与十字形架430相连接；所述螺旋钻头47呈倒锥形结构；所述钻头外圈42的另一端外套于所述钻头内圈43一端的外表面，所述钻头外圈42另一端的内壁与所述钻头内圈43一端的外表面之间有间隙；所述钻头外圈42另一端的内壁上设有内齿圈4201；多个所述排料钻孔组件圆周均布安装于所述钻头内圈43另一端的内壁上；所述钻头外圈42一端的外表面设有出泥口420。所述排料钻孔组件包括差速齿轮48、蜗杆49、辅助钻头490、排料本体、安装座495，所述排料本体包括驱动蜗轮491、排料蜗轮493和转轴492，所述蜗杆49与所述钻头内圈43转动连接；所述差速齿轮48位于所述间隙内并与所述蜗杆49的一端相连接；所述差速齿轮48与所述内齿圈4201相啮合，所述蜗杆49的另一端连接所述辅助钻头490，所述辅助钻头490伸出所述钻头内圈43另一端端面；所述驱动蜗轮491安装于所述转轴492的中间，所述转轴492的两端均连接有所述排料蜗轮493，所述安装座495安装于所述钻头内圈43内壁上，所述转轴492转动安装于所述安装座495上，所述驱动蜗轮491与所述蜗杆49相啮合；所述排料钻孔组件中所述排料本体的数量为多个，多个所述排料本体相间位于所述安装座495上，如图10所示，每个安装座上495安装有两个排料本体。所述第一旋转驱动组件41驱动所述螺杆46、螺旋钻头47和钻头内圈43旋转，所述第二旋转驱动组件44驱动所述钻头外圈42旋转，所述钻头内圈43和钻头外圈42的旋转方向相反，从而钻头外圈42旋转，以在内齿圈4201作用下，驱动所述差速齿轮48旋转，带动所述蜗杆49旋转，并带动所述驱动蜗轮491和排料蜗轮493旋转，所述螺旋钻头47和螺杆46的螺旋输送方向为由所述桅杆2的下方向所述桅杆2的上方输送。

本实施方式重点为钻孔机构的改进，旋挖钻机主机1、俯仰机构3和桅杆2直接采用现有技术即可，故不做过多赘述。本实施方式钻孔机构工作时，通过第一升降驱动组件40驱动钻头内圈43、钻头外圈42、螺杆46、螺旋钻头47、排料钻孔组件相对于桅杆2上下运动，通过第一旋转驱动组件41驱动螺杆46、钻头内圈43、螺旋钻头47旋转，通过第二旋转驱动组件44驱动钻头外圈42旋转，其中螺杆46、钻头内圈43、螺旋钻头47和钻头外圈42的旋转方向相反，从而钻头外圈42上的内齿圈4201会驱动各差速齿轮48旋转，差速齿轮48旋转，驱动蜗杆49、驱动蜗轮491、转轴492、排料蜗轮493旋转，使得辅助钻头494向下运动不断钻取地面，且钻孔过程中形成的泥土会堆积在钻头内圈43内，此时在排料蜗轮493、螺旋钻头47、螺杆46的作用下，钻头内圈43内的泥土会沿着螺杆46不断向上输送，并从钻头外圈42的出泥口420排出；本实施方式中钻头内圈43内通过螺旋钻头47实现中心向上排泥，通过排料蜗轮493实现钻头内圈43靠近内壁部分的向上排泥，而且螺旋钻头47采用倒锥形结构，使得钻头内圈43内各部分的泥土能快速从排出，而且排泥彻底。本实施方式旋挖钻机在钻孔过程中实现了自动排泥，实现连续钻孔，大大提高了旋挖钻机的作业效率。本实施方式多个排料钻孔组件的动力直接来源于第二旋转驱动组件44，无需配备其他的能源，节省能耗。

本实施方式进一步优选地，所述钻孔机构还包括第二升降驱动组件45，所述第二升降驱动组件45安装于所述桅杆2的下方，所述第二旋转驱动组件44与所述第二升降驱动组件45相连接；所述螺杆46包括多段子螺杆，位于最上方的子螺杆461与所述第一旋转驱动组件41相连接，位于最下方的子螺杆461与所述钻头内圈43相连接，两两子螺杆461之间螺纹连接；所述钻头外圈42包括多段子外圈421，所述子外圈421的数量和子螺杆461的数量相同；位于最上方的子外圈421与所述第一旋转驱动组件41转动连接，位于最下方的子外圈421与所述第二旋转驱动组件44相连接；所述子外圈421的外表面沿其长度方向设有凸条4210；位于最上方的子外圈421的凸条4210的下方设有勾形槽4212，位于最下方的子外圈421的凸条4210的上方设有与所述勾形槽4212相配合的勾头4211；位于中间的子外圈421的凸条4210的一端设有所述勾形槽4210，另一端设有所述勾头4211；两两子外圈421之间通过所述勾头4211和勾形槽4212相配合连接。

本实施方式中螺杆46和钻头外圈42均采用多段相拼接的结构形式，以实现了螺杆46和钻头外圈42的加长，大大提高了本实施方式旋挖钻机的钻孔深度，提高作业范围。其中多段子螺杆461之间采用螺纹连接，拼接方式简单，具体地，两两子螺杆461之间其中一个子螺杆461设有螺纹孔，另一个子螺杆461上设有与螺纹孔相配合的外螺纹段。本实施方式中两两子外圈42之间通过勾形槽4212和勾头4211相配合连接，两两子外圈421之间拆装相当方便。钻孔作业时，钻头外圈42旋转时，钻头外圈42的旋转方向为勾头4211勾住勾形槽4212的方向。

本实施方式进一步优选地，所述旋转钻机还包括上料机构，所述上料机构包括第三旋转驱动组件504、第一直线移动驱动件502、夹紧块403、摆动上料头501，所述第三旋转驱动组件504与所述桅杆2相连接，所述第三旋转驱动组件504与所述摆动上料头501的一端相连接，所述摆动上料头501的另一端设有圆柱孔，所述圆柱孔的尺寸大于所述钻头外圈42的外径尺寸；两所述第一直线移动驱动件502对称安装于所述摆动上料头501另一端的外表面，所述第一直线移动驱动件502与所述夹紧块503相连接，两所述夹紧块503位置相对。本实施方式优选地，第一直线移动驱动件502采用现有的油缸、气缸、电动推杆等直线移动设备。如图2和3所示，当需向位于最上方和位于最下方的子螺杆461和子外圈420内增加一节中间的子螺杆461和中间的子外圈421时，钻头内圈43下方的辅助钻头491与地面接触，即钻头内圈43落在地面上。首先第二旋转驱动组件44驱动钻头外圈42向与作业状态时相反的方向转动，使得勾头4211从勾形槽4212内脱出，位于最上方的子外圈42和位于最下方的子外圈42相脱离，后第二旋转驱动组件44停止驱动，进一步地，第一旋转驱动组件41驱动螺杆46向与作业状态时相反的方向运动，此时钻头内圈43位于地面上，因此第一旋转驱动组件41驱动螺杆46旋转时，位于最下方的子螺杆461不转动，位于最上方的子螺杆461相对于位于最下方的子螺杆461旋转，同时第一升降驱动组件40驱动位于最上方的子螺杆461和位于最上方的钻头外圈42向上移动，使得最上方的子螺杆461和位于最下方的子螺杆461相脱离，位于最上方的子外圈421和位于最下方的子外圈421相脱离，并预留出增加中间的子螺杆461和中间的子外圈421的空间；此时通过人工或者相关辅助设备，将中间的子螺杆461放在中间的子外圈421内；后第三旋转驱动组件504驱动摆动上料头501旋转，使得摆动上料头501的圆柱孔对准螺杆46和钻头外圈42，此时再将中间的子螺杆461和中间的子外圈421放置在摆动上料头501的圆柱孔内，同时第一直线移动驱动件502驱动夹紧块503移动，两夹紧块503夹紧中间的子外圈421，且中间的子螺杆461的下方与位于最下方的子螺杆461相接触，中间的子外圈421的下方与位于最下方的子外圈421相接触，后第一升降驱动组件40驱动最上方的子螺杆461和最上方的子外圈421下移，使得最上方的子螺杆461与中间的子螺杆461相接触，最上方的子外圈421与中间的子外圈421相接触，后第一旋转驱动组件41、第一升降驱动组件40、第二旋转驱动组件44、第三旋转驱动组件504、第一直线移动驱动件502配合动作，使得最上方的子螺杆461、中间的子螺杆461、最下方的子螺杆461依次相螺纹连接， 最上方的子外圈421、中间的子外圈421、最下方的子外圈421依次通过勾头4211和勾形槽4212相配合连接，同时摆动上料头501相对于螺杆46和钻头外圈42旋开至初始位置处，如此即完成了螺杆46和钻头外圈42的加长，提高钻孔深度，提高作业范围。

本实施方式进一步优选地，所述上料机构还包括环形旋转台509、上料台512、第三升降驱动组件505、环形架510、位置拨动组件507、第四旋转驱动组件508、第五旋转驱动组件（图中未画出）、子螺杆夹持组件506、推料组件511，所述位置拨动组件507包括拨动板5072、电机5070、主动齿轮5071、摆动轴5074、外齿圈5073，所述环形架510和环形旋转台509外套于所述桅杆2和钻孔机构上，所述环形架510的一端通过所述第三升降驱动组件505与所述桅杆2相连接；所述环形旋转台509通过所述第四旋转驱动组件508转动安装于所述环形架510的上方；第三旋转驱动组件504通过所述第三升降驱动组件505与所述桅杆2相连接；所述环形旋转台509的内壁沿圆周均布设有若干个用于容纳位于中间的所述子外圈421的圆弧形凹槽5091；所述环形架510上设有一个与所述圆弧形凹槽5091位置相对的窗口5110；所述环形旋转台509外表面的中间设有环形凹槽5090，所述环形凹槽5090连通所述圆弧形凹槽5091；所述摆动轴5074与所述环形架510相连接，所述拨动板5072一端设有圆柱通孔，所述拨动板5072通过所述圆柱通孔外套于所述摆动轴5074上，所述外齿圈5073设于所述拨动板5072的一端，所述拨动板5072的另一端插入至所述环形凹槽5090内，所述电机5070与所述环形架510相连接，所述电机5070的输出轴上安装所述主动齿轮5071，所述主动齿轮5071与所述外齿圈5073相啮合，所述子螺杆夹持组件506通过所述第五旋转驱动组件与所述第三升降驱动组件505相连接，所述环形架510的下方安装有与所述圆弧形凹槽5091位置相对的推料组件511；所述上料台512与所述窗口5110的位置相对。

本实施方式上料机构使用时，上料台512放置于地面或者相应的平台上；通过上料机构实现中间的子螺杆461和中间的子外圈421的自动化上料。如图1、12和13所示，中间的子螺杆461放置于中间的子外圈421内，并且一起放置于上料台512上，第四旋转驱动组件508驱动环形旋转台509旋转，使得环形旋转台509上其中一个圆弧形凹槽5091与环形架510上的窗口5110位置相对，后第三升降驱动组件505驱动环形架510向下移动，环形架510移动时，环形架510上安装的环形旋转台509、第三旋转驱动组件504、位置拨动组件507、第四旋转驱动组件508、第五旋转驱动组件、子螺杆夹持组件506、推料组件511同步移动；环形架510向下移动至上料位置处时，上料台511上的中间的子螺杆461和中间的子外圈421位于圆弧形凹槽5091内，再第四旋转驱动组件508驱动环形旋转台509旋转，使得窗口5110和此圆弧形凹槽5091的位置错开，从而将上料台512上的中间的子螺杆461和中间的子外圈421转移至环形架510和环形旋转台509上，如此将多个中间的子螺杆461和中间的子外圈421逐一转移至不同的圆弧形凹槽5091内，后第三升降驱动组件505驱动环形架510向上移动至工作位置处；当螺杆46和钻头外圈42需加长时，第一升降驱动组件40、第一旋转驱动组件41和第二旋转驱动组件44配合动作，使得位于最上方的子螺杆461和位于最下方的子螺杆461相脱离，位于最上方的子外圈421和位于最下方的子外圈421相脱离，并预留出增加中间的子螺杆461和中间的子外圈421的空间，后第四旋转驱动组件508驱动环形旋转台509相对于环形架510旋转，使得环形旋转台509上其中一个圆弧形凹槽5091与推料组件511位置相对，再第三旋转驱动组件504驱动摆动上料头501旋转，使摆动上料头501的圆柱孔对准此圆弧形凹槽5091；进一步地，电动5070启动，驱动主动齿轮5071转动，从而驱动外齿圈5073及拨动板5072的一端相对于摆动轴5074转动，从而实现拨动板5072在环形凹槽5090内的摆动，拨动板5072摆动过程中推动此圆弧形凹槽5091内的中间的子螺杆461和中间的子外圈421向着环形架510的中心移动，使得中间的子螺杆461和中间的子外圈421对准摆动上料头501的圆柱孔，优选地，中间的子螺杆461和中间的子外圈42的中心对准摆动上料头501的圆柱孔的中心，后第五旋转驱动组件驱动子螺杆夹持组件506旋转，使得子螺杆夹持组件506位置对准此中间的子螺杆461，后推料组件511启动，以推动此圆弧形凹槽5091内的中间的子螺杆461和中间的子外圈421向上移动至摆动上料头501的圆柱孔内，此时第一直线移动驱动件502驱动夹紧块503夹紧中间的子外圈421，子螺杆夹持组件506夹持中间的子螺杆461，后推料组件511回位至初始状态；进一步地，第三旋转驱动组件504驱动摆动上料头501旋转，同步第五旋转驱动组件驱动子螺杆夹持组件506旋转，旋转至摆动上料头501的圆柱孔对准螺杆46和钻头外圈42，第三升降驱动组件505驱动环形架510相应移动，使得中间的子螺杆461的下方与位于最下方的子螺杆461相接触，中间的子外圈421的下方与位于最下方的子外圈421相接触，后子螺杆夹持组件506相对于中间的子螺杆461松开，同时第五旋转驱动组件驱动子螺杆夹持组件506旋开，后第一旋转驱动组件41、第一升降驱动组件40、第二旋转驱动组件44、第三旋转驱动组件504、第一直线移动驱动件502配合相应动作，使得最上方的子螺杆461、中间的子螺杆461、最下方的子螺杆461依次相螺纹连接， 最上方的子外圈421、中间的子外圈421、最下方的子外圈421依次通过勾头4211和勾形槽4212相配合连接，摆动上料头501相对于螺杆46和钻头外圈42旋开至初始位置处，如此即完成了螺杆46和钻头外圈42的加长，经上述加长过程，以完成多节中间的子螺杆461、中间的子外圈421的增加，以根据不同钻孔深度需求，满足不同作业范围需求，作业范围广。本实施方式中间的子螺杆461和中间的子外圈421卸下时，通过各零件配合动作，将中间的子螺杆461和中间的子外圈421卸在相应的圆弧形凹槽5091处。

本实施方式优选地，所述子螺杆夹持组件506包括固定板5060、第二直线移动驱动件5061、夹持块5062，所述固定板5060的一端与所述第五旋转驱动组件相连接，所述固定板5060的另一端设有两所述第二直线移动驱动件5061，所述第二直线移动驱动件5061与所述夹持块5062相连接，两所述夹持块5062位置相对。本实施方式优选地，第二直线移动驱动件5061采用现有的油缸、气缸、电动推杆等直线移动设备。通过两夹持块5062有效夹持住中间的子螺杆461。

本实施方式优选地，所述第一升降驱动组件40包括卷扬机401、钢丝绳402、滑轮组403、升降块404，所述桅杆2上设有导轨，所述升降块404上设有与所述导轨相配合的导槽，所述升降块404通过所述导槽移动配合安装于所述桅杆2的导轨上，所述卷扬机401和滑轮组403安装于所述桅杆2上，所述钢丝绳402一端与所述卷扬机401相连接，所述钢丝绳402另一端绕过所述滑轮组403后与所述升降块404相连接，所述第一旋转驱动组件41安装于所述升降块404上，所述钻头外圈42的一端与所述升降块402转动安装。本实施方式第一升降驱动组件40包括的卷扬机401、钢丝绳402、滑轮组403与现有旋控钻机上的结构相同，故不做过多赘述。

本实施方式优选地，所述第一旋转驱动组件41包括第一电机410、第一齿轮411、第一外齿圈413、转动芯轴412，所述螺杆46的一端通过所述转动芯轴412转动安装于所述升降块404上，所述转动芯轴412上设有所述第一外齿圈413，所述第一电机411安装于所述升降块404上，所述第一电机410的输出轴上安装有所述第一齿轮411，所述第一齿轮411与所述第一外齿圈413相啮合。第一电机410启动，驱动第一齿轮411转动，以带动第一外齿圈413、转动芯轴412、螺杆46旋转，转动芯轴412相对于升降块404旋转。本实施方式中升降块404上设有第一开口，以方便第一齿轮411穿过第一开口与第一外齿圈413相啮合。

本实施方式优选地，所述第二旋转驱动组件44包括第二电机440、第二齿轮441、第二外齿圈444、驱动内套443、固定外套442，所述驱动内套443固定安装于所述钻头外圈42的外部，即钻头外圈42与驱动内套443连接成一体，所述固定外套442与所述桅杆2相连接，所述驱动内套443转动安装于所述固定外套442内，所述驱动内套443外表面设有所述第二外齿圈444，所述第二电机440安装于所述固定外套442上，所述第二电机440的输出轴上安装有所述第二齿轮441，所述第二齿轮441与所述第二外齿圈444相啮合，所述第二电机440驱动所述第二齿轮441转动，驱动所述驱动内套443和钻头外圈42在所述固定外套442内转动。使用时，第二电机440启动，驱动第二齿轮441转动，以带动第二外齿圈444、驱动内套443、钻头外圈42旋转。本实施方式中固定外套442上设有第二开口，以方便第二齿轮441穿过第二开口与第二外齿圈444相啮合。本实施方式第二升降驱动组件25优选采用现有的油缸、气缸、电动推杆等直线移动设备，第二升降驱动组件25与固定外套442相连接，其中固定外套442上设有与桅杆2上的导轨相配合的导槽。

本实施方式优选地，所述第三升降驱动组件505包括驱动电机5050、驱动齿轮5052、齿条5051、移动座5054，所述第三旋转驱动组件504包括第三电机5040、第三齿轮5041、弧形齿圈5042，所述齿条5057沿所述桅杆2长度方向设置，所述移动座5054与所述桅杆2移动配合安装，所述驱动电机5050安装于所述移动座5054上，所述驱动电机5050的输出轴上安装有所述驱动齿轮5052，所述驱动齿轮5052与所述齿条5051相啮合；所述环形架510与所述移动座5054相连接；所述第三电机5040安装于所述移动座5054上，所述第三电机5040的输出轴上安装有所述第三齿轮5041，所述摆动上料头501的一端通过销轴与所述移动座5054转动连接，所述摆动上料头501的一端设有所述弧形齿圈5042，所述第三电机5040的输出轴上安装有所述第三齿轮5041，所述弧形齿圈5042与所述第三齿轮5041相啮合。其中移动座5054与所述桅杆2移动配合安装，具体地，移动座5054上设有与桅杆2上的导轨相配合的导槽。驱动电机5050启动，驱动驱动齿轮5052转动，在齿条5051的作用下，以驱动移动座5054、移动座5054连接的环形架510，以及环形架510上安装的各零件的上下移动。第三旋转驱动组件504工作时，第三电动5040启动，驱动第三齿轮5041转动，以驱动弧形齿圈5042、摆动上料头501旋转。

本实施方式优选地，第五旋转驱动组件包括第五电机、第五齿轮、第五外齿圈，其中第五电机安装于移动座5050上，第五外齿圈设于固定板506的一端，且固定板506的一端与移动座5054通过转动轴转动安装，第五电机输出轴上安装第五齿轮，第五齿轮与第五外齿圈相啮合，以实现固定板506的旋转运动。第五旋转驱动组件结构和原理同第三旋转驱动组件504，参考图4。

本实施方式进一步优选地，所述钻头内圈53另一端端面设有多个楔块494，所述楔块494与所述辅助钻头491位置相错开。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种旋挖钻机，其特征在于，包括旋挖钻机主体、俯仰机构、桅杆、钻孔机构，所述钻孔机构包括第一升降驱动组件、第一旋转驱动组件、第二旋转驱动组件、钻头内圈、钻头外圈、螺杆、螺旋钻头、排料钻孔组件；

所述旋挖钻机主体通过所述俯仰机构与所述桅杆相连接，所述第一升降驱动组件安装于所述桅杆的上方，所述第一旋转驱动组件与所述第一升降驱动组件相连接，所述第二旋转驱动组件安装于所述桅杆的下方；所述钻头外圈的一端与所述第一升降驱动组件转动连接；所述螺杆的一端与所述第一旋转驱动组件相连接；所述螺杆位于所述钻头外圈内；所述钻头外圈与所述第二旋转驱动组件相连接；所述螺杆的另一端插入至所述钻头内圈的一端内并与所述钻头内圈相连接，所述螺旋钻头位于所述钻头内圈的另一端内并与所述钻头内圈相连接；所述螺旋钻头呈倒锥形结构；所述钻头外圈的另一端外套于所述钻头内圈一端的外表面，所述钻头外圈另一端的内壁与所述钻头内圈一端的外表面之间有间隙；所述钻头外圈另一端的内壁上设有内齿圈；多个所述排料钻孔组件圆周均布安装于所述钻头内圈另一端的内壁上；所述钻头外圈一端的外表面设有出泥口；

所述排料钻孔组件包括差速齿轮、蜗杆、辅助钻头、排料本体、安装座，所述排料本体包括驱动蜗轮、排料蜗轮和转轴，所述蜗杆与所述钻头内圈转动连接；所述差速齿轮位于所述间隙内并与所述蜗杆的一端相连接；所述差速齿轮与所述内齿圈相啮合，所述蜗杆的另一端连接所述辅助钻头，所述辅助钻头伸出所述钻头内圈另一端端面；所述驱动蜗轮安装于所述转轴的中间，所述转轴的两端均连接有所述排料蜗轮，所述安装座安装于所述钻头内圈内壁上，所述转轴转动安装于所述安装座上，所述驱动蜗轮与所述蜗杆相啮合；所述排料钻孔组件中所述排料本体的数量为多个，多个所述排料本体相间位于所述安装座上；

所述第一旋转驱动组件驱动所述螺杆、螺旋钻头和钻头内圈旋转，所述第二旋转驱动组件驱动所述钻头外圈旋转，所述钻头内圈和钻头外圈的旋转方向相反；所述差速齿轮旋转，带动所述蜗杆旋转，并带动所述驱动蜗轮和排料蜗轮旋转，所述螺旋钻头和螺杆的螺旋输送方向为由所述桅杆的下方向所述桅杆的上方输送。

2.根据权利要求1所述的一种旋挖钻机，其特征在于，所述钻孔机构还包括第二升降驱动组件，所述第二升降驱动组件安装于所述桅杆的下方，所述第二旋转驱动组件与所述第二升降驱动组件相连接；

所述螺杆包括多段子螺杆，位于最上方的子螺杆与所述第一旋转驱动组件相连接，位于最下方的子螺杆与所述钻头内圈相连接，两两子螺杆之间螺纹连接；所述钻头外圈包括多段子外圈，所述子外圈的数量和子螺杆的数量相同；位于最上方的子外圈与所述第一旋转驱动组件转动连接，位于最下方的子外圈与所述第二旋转驱动组件相连接；所述子外圈的外表面沿其长度方向设有凸条；位于最上方的子外圈的凸条的下方设有勾形槽，位于最下方的子外圈的凸条的上方设有与所述勾形槽相配合的勾头；位于中间的子外圈的凸条的一端设有所述勾形槽，另一端设有所述勾头；两两子外圈之间通过所述勾头和勾形槽相配合连接。

3.根据权利要求2所述的一种旋挖钻机，其特征在于，所述旋挖钻机还包括上料机构，所述上料机构包括第三旋转驱动组件、第一直线移动驱动件、夹紧块、摆动上料头，所述第三旋转驱动组件与所述桅杆相连接，所述第三旋转驱动组件与所述摆动上料头的一端相连接，所述摆动上料头的另一端设有圆柱孔，所述圆柱孔的尺寸大于所述钻头外圈的外径尺寸；两所述第一直线移动驱动件对称安装于所述摆动上料头另一端的外表面，所述第一直线移动驱动件与所述夹紧块相连接，两所述夹紧块位置相对。

4.根据权利要求3所述的一种旋挖钻机，其特征在于，所述上料机构还包括环形旋转台、上料台、第三升降驱动组件、环形架、位置拨动组件、第四旋转驱动组件、第五旋转驱动组件、子螺杆夹持组件、推料组件，所述位置拨动组件包括拨动板、电机、主动齿轮、摆动轴、外齿圈，所述环形架和环形旋转台外套于所述桅杆和钻孔机构上，所述环形架的一端通过所述第三升降驱动组件与所述桅杆相连接；第三旋转驱动组件通过所述第三升降驱动组件与所述桅杆相连接；所述环形旋转台通过所述第四旋转驱动组件转动安装于所述环形架的上方；所述环形旋转台的内壁沿圆周均布设有若干个用于容纳位于中间的所述子外圈的圆弧形凹槽；所述环形架上设有一个与所述圆弧形凹槽位置相对的窗口；所述环形旋转台外表面的中间设有环形凹槽，所述环形凹槽连通所述圆弧形凹槽；所述摆动轴与所述环形架相连接，所述拨动板一端设有圆柱通孔，所述拨动板通过所述圆柱通孔外套于所述摆动轴上，所述外齿圈设于所述拨动板的一端，所述拨动板的另一端插入至所述环形凹槽内，所述电机与所述环形架相连接，所述电机的输出轴上安装所述主动齿轮，所述主动齿轮与所述外齿圈相啮合，所述子螺杆夹持组件通过所述第五旋转驱动组件与所述第三升降驱动组件相连接，所述环形架的下方安装有与所述圆弧形凹槽位置相对的推料组件；所述上料台与所述窗口的位置相对。

5.根据权利要求4所述的一种旋挖钻机，其特征在于，所述子螺杆夹持组件包括固定板、第二直线移动驱动件、夹持块，所述固定板的一端与所述第五旋转驱动组件相连接，所述固定板的另一端设有两所述第二直线移动驱动件，所述第二直线移动驱动件与所述夹持块相连接，两所述夹持块位置相对。

6.根据权利要求1所述的一种旋挖钻机，其特征在于，所述第一升降驱动组件包括卷扬机、钢丝绳、滑轮组、升降块，所述桅杆上设有导轨，所述升降块上设有与所述导轨相配合的导槽，所述升降块通过所述导槽移动配合安装于所述桅杆的导轨上，所述卷扬机和滑轮组安装于所述桅杆上，所述钢丝绳一端与所述卷扬机相连接，所述钢丝绳另一端绕过所述滑轮组后与所述升降块相连接，所述第一旋转驱动组件安装于所述升降块上，所述钻头外圈的一端与所述升降块转动安装。

7.根据权利要求6所述的一种旋挖钻机，其特征在于，所述第一旋转驱动组件包括第一电机、第一齿轮、第一外齿圈、转动芯轴，所述螺杆的一端通过所述转动芯轴转动安装于所述升降块上，所述转动芯轴上设有所述第一外齿圈，所述第一电机安装于所述升降块上，所述第一电机的输出轴上安装有所述第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一外齿圈相啮合。

8.根据权利要求1所述的一种旋挖钻机，其特征在于，所述第二旋转驱动组件包括第二电机、第二齿轮、第二外齿圈、驱动内套、固定外套，所述驱动内套固定安装于所述钻头外圈的外部，所述固定外套与所述桅杆相连接，所述驱动内套转动安装于所述固定外套内，所述驱动内套外表面设有所述第二外齿圈，所述第二电机安装于所述固定外套上，所述第二电机的输出轴上安装有所述第二齿轮，所述第二齿轮与所述第二外齿圈相啮合，所述第二电机驱动所述第二齿轮转动，驱动所述驱动内套和钻头外圈在所述固定外套内转动。

9.根据权利要求4所述的一种旋挖钻机，其特征在于，所述第三升降驱动组件包括驱动电机、驱动齿轮、齿条、移动座，所述第三旋转驱动组件包括第三电机、第三齿轮、弧形齿圈，所述齿条沿所述桅杆长度方向设置，所述移动座与所述桅杆移动配合安装，所述驱动电机安装于所述移动座上，所述驱动电机的输出轴上安装有所述驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述齿条相啮合；所述环形架与所述移动座相连接；所述第三电机安装于所述移动座上，所述第三电机的输出轴上安装有所述第三齿轮，所述摆动上料头的一端通过销轴与所述移动座转动连接，所述摆动上料头的一端设有所述弧形齿圈，所述第三电机的输出轴上安装有所述第三齿轮，所述弧形齿圈与所述第三齿轮相啮合。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种旋挖钻机，其特征在于，所述钻头内圈另一端端面设有多个楔块，所述楔块与所述辅助钻头位置相错开。

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