CN112482384A - 一种桩基施工的环形土拨离设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于桩基的清理技术领域，尤其涉及一种桩基施工的环形土拨离设备，它包括安装柱、拨板、摆架机构、传动连接机构、单向离合器、连接柱、液压杆，传统的对桩基周围的环形堆土清理时，通过挖机调整自身的位置和摆臂灵活清理，但是因环形堆土离桩孔比较近，调整挖机位置的技术要求较高，具有造成碰撞成桩或将土拨入桩孔中的风险；通过本发明设计的清理设备，在清理前，首先将桩孔周围的堆土向外拨动一段距离，使得环形堆土远离桩孔，一方面增加挖机在清理时一个位置上可清理的环形堆土的数量，减低挖机调整位置的次数，提高效率；另一方面使得挖机在清理过程中远离桩孔，防止碰撞成型的桩基或者将堆土拨入桩孔内，使用起来更加方便。

Description

一种桩基施工的环形土拨离设备

所属技术领域

本发明属于桩基的清理技术领域，尤其涉及一种桩基施工的环形土拨离设备。

背景技术

在桩基工程过程中，打孔会在孔周围产生环形的堆土，在环形堆土清理过程中，用挖机通过调整挖机的位置和摆臂灵活清理；在清理时，所钻的孔可能已经被灌注成功，也可能还是处于钻孔状态，并且环形堆土离孔非常近，用挖机清理时，会存在碰撞成桩或将土拨入孔中的风险，另外因为清理时需要调整挖机的位置和摆臂的角度，使得清理时间较长。

本发明设计一种桩基施工的环形土拨离设备解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种桩基施工的环形土拨离设备，它是采用以下技术方案来实现的。

一种桩基施工的环形土拨离设备，它包括安装柱、拨板、摆架机构、传动连接机构、单向离合器、连接柱、液压杆、安装环，其中连接柱可拆卸安装在挖机的输出臂上；安装柱为喇叭状结构，安装柱旋转安装在连接柱的下端，且两者之间安装有阻尼器；安装柱的下端周向均匀的安装有四个摆架机构，所述摆架机构包括第一摆板、第一连接板、第二连接板、第二摆板和第三连接板，第三连接板的上端固定安装在安装柱的下端，两个第一摆板的一端分别铰接安装在第三连接板背向安装柱一侧的上下两端，两个第一摆板的另一端铰接安装有第一连接板；两个第二摆板的一端分别铰接安装在第一连接板的上下两端，且两个第二摆板与两个第一摆板位于第一连接板的两侧，两个第一摆板的另一端铰接安装有第二连接板，第二连接板背向第二摆板的一侧固定安装有拨板；第三连接板，上下分布的两个第一摆板和第一连接板组成一个平行四边形结构，第一连接板、两个上下分布的第二摆板和第二连接板组成另一个平行四边形结构，第一连接板为两个平行四边形结构的共用连接板；安装柱与位于上侧的四个第一摆板中其中一个第一摆板之间安装有一个液压杆；液压杆的两端通过铰接的方式分别安装在安装柱和第一摆板上。

位于上侧的四个第一摆板分别通过一个第三转轴摆动安装柱在四个第三连接板上，四个第三转轴之间通过第一齿圈、第五齿轮、第六齿轮和第七齿轮传动连接。

安装环旋转安装在安装柱上端的外圆面上；安装环与连接柱旋转配合，且两者之间安装有单向离合器；安装环的外圆面上固定安装有第二齿圈，第二齿圈与四个第三转轴之间通过四个传动连接机构传动连接。

以连接柱上端面为顶向下俯视，以安装柱为参考，当第一摆板上摆时通过连接传动机构的传动可驱动安装环逆时针旋转，当第一摆板下摆时通过连接传动机构的传动可驱动安装环顺时针旋转。

作为本技术的进一步改进，上述连接柱的上端对称的固定安装有两个供连接柱与挖机输出臂连接的连接支耳。

作为本技术的进一步改进，上述连接柱的下端具有安装环板，安装柱的上端开有安装环槽，安装柱通过安装环槽与安装环板的配合旋转安装在连接柱的下端。

作为本技术的进一步改进，上述安装柱上端的外圆面上开有第一环形槽，连接柱上端的外圆面上开有第二环形槽；安装环的内圆面上上下固定安装有两个环形导块，安装环通过两个环形导块与第一环形槽和第二环形槽的配合旋转安装在安装柱和连接柱的外侧。

作为本技术的进一步改进，上述安装柱的下端开有供伸出地面的桩体插入的圆形孔。

作为本技术的进一步改进，上述安装柱下端的外圆面上周向均匀的开有四个安装槽，四个安装槽的上侧开有环形安装槽。

四个第七齿轮固定安装在四个第三转轴上，四个第二转轴分别旋转安装在四个安装槽内，且四个第二转轴的一端分别固定安装有一个第五齿轮，四个第五齿轮与四个第七齿轮一一对应啮合；四个第六齿轮分别固定安装在四个第二转轴的另一端，第一齿圈旋转安装在环形安装槽内，且第一齿圈与四个第六齿轮啮合。

作为本技术的进一步改进，上述安装柱所开的四个安装槽的一侧均开有一个避让槽。

传动连接机构包括第一齿轮、第二齿轮、固定支撑、第三齿轮、第四齿轮，其中第四齿轮固定安装在第三转轴的一端，且位于对应的避让槽内，第四转轴通过固定支撑固定安装在安装柱的外侧，第三齿轮固定安装在第四转轴的下端，且第三齿轮与第四齿轮啮合；第二齿轮固定安装在第四转轴的上端；第一转轴固定安装在固定支撑上，第一齿轮旋转安装在第一转轴上，且第一齿轮与第二齿轮啮合，第一齿轮与第二齿圈啮合。

相对于传统的桩基的清理技术，本发明设计的有益效果如下：

1、传统的对桩基周围的环形堆土清理时，通过挖机调整自身的位置和摆臂灵活清理，但是因环形堆土离桩孔比较近，调整挖机位置的技术要求较高，具有造成碰撞成桩或将土拨入桩孔中的风险；而且因在清理过程中需要不断调整挖机的位置，所以所需要的清理时间脚长；通过本发明设计的清理设备，在清理前，首先将桩孔周围的堆土向外拨动一段距离，使得环形堆土远离桩孔，一方面增加挖机在清理时一个位置上可清理的环形堆土的数量，减低挖机调整位置的次数，提高效率；另一方面使得挖机在清理过程中远离桩孔，防止碰撞成型的桩基或者将堆土拨入桩孔内，使用起来更加方便。

2、本发明通过一个液压杆实现了对四个位于上侧的第一摆板的控制，节省了空间和成本。

附图说明

图1是整体部件外观示意图。

图2是整体部件分布示意图。

图3是液压杆、摆架机构和单向离合机构安装示意图。

图4是摆架机构结构示意图。

图5是传动连接机构结构示意图。

图6是第一齿圈和阻尼器安装示意图。

图7是安装柱结构示意图。

图8是安装环结构示意图。

图9是连接柱结构示意图。

图10是第一齿圈和第七齿轮传动示意图。

图中标号名称：1、安装柱；2、拨板；3、摆架机构；4、传动连接机构；5、单向离合器；6、连接柱；7、液压杆；8、安装环；9、第一摆板；10、第一连接板；11、第二连接板；12、第二摆板；13、第一齿轮；14、第二齿圈；15、第二齿轮；16、固定支撑；17、第三齿轮；18、第四齿轮；19、阻尼器；20、圆形孔；21、第三连接板；22、第一环形槽；23、安装环槽；24、环形导块；25、安装环板；26、连接支耳；27、第一转轴；28、第四转轴；29、第一齿圈；30、第五齿轮；31、第六齿轮；32、第二转轴；33、第三转轴；34、第七齿轮；35、避让槽；36、固定支耳；37、安装槽；38、环形安装槽；39、第二环形槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1、2、3所示，它包括安装柱1、拨板2、摆架机构3、传动连接机构4、单向离合器5、连接柱6、液压杆7、安装环8，其中连接柱6可拆卸安装在挖机的输出臂上；如图7所示，安装柱1为喇叭状结构，安装柱1旋转安装在连接柱6的下端，且两者之间安装有阻尼器19；如图2、3所示，安装柱1的下端周向均匀的安装有四个摆架机构3，如图3、4所示，所述摆架机构3是由第一摆板9、第一连接板10、第二连接板11、第二摆板12和第三连接板21组成，第三连接板21的上端固定安装在安装柱1的下端，两个第一摆板9的一端分别铰接安装在第三连接板21背向安装柱1一侧的上下两端，两个第一摆板9的另一端铰接安装有第一连接板10；两个第二摆板12的一端分别铰接安装在第一连接板10的上下两端，且两个第二摆板12与两个第一摆板9位于第一连接板10的两侧，两个第一摆板9的另一端铰接安装有第二连接板11，第二连接板11背向第二摆板12的一侧固定安装有拨板2；第三连接板21，上下分布的两个第一摆板9和第一连接板10组成一个平行四边形结构，第一连接板10、两个上下分布的第二摆板12和第二连接板11组成另一个平行四边形结构，第一连接板10为两个平行四边形结构的共用连接板；如图2所示，安装柱1与位于上侧的四个第一摆板9中其中一个第一摆板9之间安装有一个液压杆7；液压杆7的两端通过铰接的方式分别安装在安装柱1和第一摆板9上。

如图10所示，位于上侧的四个第一摆板9分别通过一个第三转轴33摆动安装柱1在四个第三连接板21上，四个第三转轴33之间通过第一齿圈29、第五齿轮30、第六齿轮31和第七齿轮34传动连接。

本发明设计的设备在使用的时候是通过连接柱6上的连接支耳26安装在挖机输出臂上的，具体的安装方法与现有挖机上安装挖斗的方法相同，为现有技术。本发明中连接支耳26的具体结构与现有挖斗上安装的连接支耳26的结构相同。

本发明中设计阻尼器19的作用是防止挖机带动该设备转移过程中，因挖机输出臂的摆动、挖机转向过程中的转动所产生的旋转惯性和周围物体的接触拨动使得安装柱1和安装在安装柱1上的摆架机构3绕着连接柱6自转，时间长容易造成连接柱6和安装柱1之间的磨损，降低设备的使用寿命。

以连接柱6上端面为顶向下俯视，当安装环8逆时针旋转时，单向离合器5处于合的状态，对安装环8限位，连接柱6通过单向离合器5对安装环8的逆时针旋转产生反向制动力。当安装环8顺时针旋转时，单向离合器5处于离的状态。

本发明中因安装环8逆时针旋转的驱动力是摆架机构3中第一摆板9被液压杆7驱动向上摆动所提供的，第一摆板9向上摆动通过对应的传动连接机构4驱动安装环8逆时针旋转，所以当连接柱6通过单向离合器5对安装环8逆时针旋转限位，第二齿圈14静止，第一摆板9向上摆动通过传动连接机构4驱动安装环8的驱动力就会被安装环8反向传递到第一摆板9上，而因为安装环8与安装柱1旋转配合，所以安装环8对第一摆板9的反向驱动力就会使得第一摆板9带动整个摆架机构3和安装柱1相对安装环8顺时针旋转，即安装在摆架机构3上的拨板2相对连接柱6顺时针旋转。

本发明中由第三连接板21，上下分布的两个第一摆板9、第一连接板10、两个上下分布的第二摆板12和第二连接板11组成两个完全对称的平行四边形结构，且第三连接板21固定在安装柱1上静止，能够实现当靠近安装柱1且位于上侧的第一摆板9在对应液压杆7的驱动下向上摆动时，安装在第二连接板11上的拨板2就会朝着安装柱1的一侧水平滑动；当靠近安装柱1且位于上侧的第一摆板9在对应液压杆7的驱动下向下摆动时，安装在第二连接板11上的拨板2就会朝着远离安装柱1的一侧水平滑动；本发明中通过四个拨板2的滑动对桩孔周围的堆土起到拨动远离桩孔的作用。同时本发明中通过设计的平行四边形结构在保证四个拨板2具有较大平移行程的情况下，设计的四个摆架机构3在工作过程中还不会占用太大的空间。

如图6所示，安装环8旋转安装在安装柱1上端的外圆面上；安装环8与连接柱6旋转配合，且两者之间安装有单向离合器5；如图5所示，安装环8的外圆面上固定安装有第二齿圈14，第二齿圈14与四个第三转轴33之间通过四个传动连接机构4传动连接。

以连接柱6上端面为顶向下俯视，以安装柱1为参考，当第一摆板9上摆时通过连接传动机构的传动可驱动安装环8逆时针旋转，当第一摆板9下摆时通过连接传动机构的传动可驱动安装环8顺时针旋转。

如图9所示，上述连接柱6的上端对称的固定安装有两个供连接柱6与挖机输出臂连接的连接支耳26。

如图9所示，上述连接柱6的下端具有安装环板25，如图7所示，安装柱1的上端开有安装环槽23，如图6所示，安装柱1通过安装环槽23与安装环板25的配合旋转安装在连接柱6的下端。

如图7所示，上述安装柱1上端的外圆面上开有第一环形槽22，连接柱6上端的外圆面上开有第二环形槽39；如图8所示，安装环8的内圆面上上下固定安装有两个环形导块24，如图6所示，安装环8通过两个环形导块24与第一环形槽22和第二环形槽39的配合旋转安装在安装柱1和连接柱6的外侧。

如图7所示，上述安装柱1的下端开有供伸出地面的桩体插入的圆形孔20。

如图7所示，上述安装柱1下端的外圆面上周向均匀的开有四个安装槽37，四个安装槽37的上侧开有环形安装槽38。

如图10所示，四个第七齿轮34固定安装在四个第三转轴33上，四个第二转轴32分别旋转安装在四个安装槽37内，且四个第二转轴32的一端分别固定安装有一个第五齿轮30，四个第五齿轮30与四个第七齿轮34一一对应啮合；四个第六齿轮31分别固定安装在四个第二转轴32的另一端，第一齿圈29旋转安装在环形安装槽38内，且第一齿圈29与四个第六齿轮31啮合。

本发明中连接液压杆7的第一摆板9在受力摆动的时候，该第一摆板9会带动对应的第三转轴33旋转，第三转轴33旋转带动对应的第七齿轮34旋转，第七齿轮34旋转带动与其啮合的第五齿轮30旋转，第五齿轮30旋转带动对应的第二转轴32旋转，第二转轴32旋转带动第六齿轮31旋转，第六齿轮31旋转带动第一齿圈29旋转，第一齿圈29旋转带动另外三个第六齿轮31旋转，进而通过另外三个第二转轴32，另外三个第五齿轮30和另外三个第七齿轮34驱动另外三个第三转轴33旋转，最后带动另外三个位于上侧的第一摆板9摆动，本发明通过一个液压杆7实现了对四个位于上侧的第一摆板9的控制，节省了空间和成本。

如图7所示，上述安装柱1所开的四个安装槽37的一侧均开有一个避让槽35。

如图5所示，传动连接机构4包括第一齿轮13、第二齿轮15、固定支撑16、第三齿轮17、第四齿轮18，其中第四齿轮18固定安装在第三转轴33的一端，且位于对应的避让槽35内，第四转轴28通过固定支撑16固定安装在安装柱1的外侧，第三齿轮17固定安装在第四转轴28的下端，且第三齿轮17与第四齿轮18啮合；第二齿轮15固定安装在第四转轴28的上端；第一转轴27固定安装在固定支撑16上，第一齿轮13旋转安装在第一转轴27上，且第一齿轮13与第二齿轮15啮合，第一齿轮13与第二齿圈14啮合。

本发明中当上侧的第一摆板9摆动的时候，第一摆板9就会带动对应的第三转轴33旋转，第三转轴33旋转带动安装在其上的第四齿轮18旋转，第四齿轮18旋转带动与其啮合的第三齿轮17旋转，第三齿轮17旋转带动第四转轴28旋转，第二转轴32旋转带动第一齿轮13旋转，第一齿轮13旋转带动第二齿圈14旋转，第二齿圈14旋转带动安装环8旋转；因本发明中四个第一齿轮13与第二齿圈14同出于啮合状态，所以四个第一摆板9摆动的幅度是同步的，即四个拨板2横移保持同步。

本发明中四个拨板2摆动的角度与拨板2横移的距离成正比，横移的距离越大，即环形堆土拨离的距离越远，四个拨板2需要摆动的角度就越大，而横移的距离又与第一摆板9和第二摆板12摆动的角度大小有关，第一摆板9和第二摆板12上下摆动的角度越大，拨板2横移的距离越长；本发明中通过设计的传动连接机构4，将第一摆板9的摆动和控制安装柱1和四个摆架机构3即四个拨板2旋转的安装环8传动连接起来，以连接柱6上端面为顶向下俯视，第一摆板9向上摆动时，在单向离合器5的作用下，四个拨板2顺时针旋转，第一摆板9向下摆动时，，在单向离合器5和阻尼器19的作用下保持静止不动，且第一摆板9的摆动角度和四个拨板2旋转的角度成正比，摆动角度越大，拨板2的旋转角度越大；通过传动连接机构4实现了拨板2的横移可自动产生转动的功能。

具体工作流程：当使用本发明设计的清理设备时，在打桩孔的时候，在桩孔和环形堆土之间留出一个用于容纳该设备的环形空白区域，该空白区域的作用是为了放置拨板2缩回后的清理设备，所以空白区域不需要太大；在打孔过程中，工作人员为了防止堆土进入桩孔内，一般会将堆土向远离桩孔的一侧稍微清理一下，而清理后堆土与桩孔之间的空白区域就足够放置该设备，所以不需要专门去清理放置该设备的区域；在桩孔建立完成后，将该设备固定安装柱1在挖机的输出臂上，之后，通过挖机将该设备放于留出的空白区域内，然后控制液压杆7工作，液压杆7伸长驱动对应的第一摆板9向下摆动，该第一摆板9摆动通过第五齿轮30、第六齿轮31、第七齿轮34和第二齿圈14的传递带动另外三个第一摆板9一起向下摆动，四个第一摆板9向下摆动通过第一连接板10、第二摆板12和第二连接板11的传递带动四个拨板2向外横移，在横移过程中，将环形堆土拨离桩孔周围。

如果因需要拨离的指定位置较远，拨板2需要往反拨离的时候，以连接柱6上端面为顶俯视，在向外横移到达指定位置后，控制液压杆7缩短，对应的四个第一摆板9向上摆动，第一摆板9向上摆动通过对应的传动连接机构4驱动安装环8绕着连接柱6的轴线逆时针旋转，此时因连接柱6通过单向离合器5对安装环8的逆时针旋转限位，安装在安装环8上的第二齿圈14静止，所以第一摆板9向上摆动通过传动连接机构4驱动安装环8的驱动力就会被安装环8反向传递到第一摆板9上，而因为安装环8与安装柱1旋转配合，所以安装环8对第一摆板9的反向驱动力就会使得第一摆板9带动整个摆架机构3和安装柱1相对安装环8顺时针旋转，即安装在摆架机构3上的拨板2相对连接柱6顺时针旋转，当第一摆板9上摆到极限状态后拨板2也转动了一定角度，之后控制液压杆7伸长进行下次向外拨离。

Claims (7)

1.一种桩基施工的环形土拨离设备，其特征在于：它包括安装柱、拨板、摆架机构、传动连接机构、单向离合器、连接柱、液压杆、安装环，其中连接柱可拆卸安装在挖机的输出臂上；安装柱为喇叭状结构，安装柱旋转安装在连接柱的下端，且两者之间安装有阻尼器；安装柱的下端周向均匀的安装有四个摆架机构，所述摆架机构包括第一摆板、第一连接板、第二连接板、第二摆板和第三连接板，第三连接板的上端固定安装在安装柱的下端，两个第一摆板的一端分别铰接安装在第三连接板背向安装柱一侧的上下两端，两个第一摆板的另一端铰接安装有第一连接板；两个第二摆板的一端分别铰接安装在第一连接板的上下两端，且两个第二摆板与两个第一摆板位于第一连接板的两侧，两个第一摆板的另一端铰接安装有第二连接板，第二连接板背向第二摆板的一侧固定安装有拨板；第三连接板，上下分布的两个第一摆板和第一连接板组成一个平行四边形结构，第一连接板、两个上下分布的第二摆板和第二连接板组成另一个平行四边形结构，第一连接板为两个平行四边形结构的共用连接板；安装柱与位于上侧的四个第一摆板中其中一个第一摆板之间安装有一个液压杆；液压杆的两端通过铰接的方式分别安装在安装柱和第一摆板上；

位于上侧的四个第一摆板分别通过一个第三转轴摆动安装柱在四个第三连接板上，四个第三转轴之间通过第一齿圈、第五齿轮、第六齿轮和第七齿轮传动连接；

安装环旋转安装在安装柱上端的外圆面上；安装环与连接柱旋转配合，且两者之间安装有单向离合器；安装环的外圆面上固定安装有第二齿圈，第二齿圈与四个第三转轴之间通过四个传动连接机构传动连接；

以连接柱上端面为顶向下俯视，以安装柱为参考，当第一摆板上摆时通过连接传动机构的传动可驱动安装环逆时针旋转，当第一摆板下摆时通过连接传动机构的传动可驱动安装环顺时针旋转。

2.根据权利要求1所述的一种桩基施工的环形土拨离设备，其特征在于：上述连接柱的上端对称的固定安装有两个供连接柱与挖机输出臂连接的连接支耳。

3.根据权利要求1所述的一种桩基施工的环形土拨离设备，其特征在于：上述连接柱的下端具有安装环板，安装柱的上端开有安装环槽，安装柱通过安装环槽与安装环板的配合旋转安装在连接柱的下端。

4.根据权利要求1所述的一种桩基施工的环形土拨离设备，其特征在于：上述安装柱上端的外圆面上开有第一环形槽，连接柱上端的外圆面上开有第二环形槽；安装环的内圆面上上下固定安装有两个环形导块，安装环通过两个环形导块与第一环形槽和第二环形槽的配合旋转安装在安装柱和连接柱的外侧。

5.根据权利要求1所述的一种桩基施工的环形土拨离设备，其特征在于：上述安装柱的下端开有供伸出地面的桩体插入的圆形孔。

6.根据权利要求1所述的一种桩基施工的环形土拨离设备，其特征在于：上述安装柱下端的外圆面上周向均匀的开有四个安装槽，四个安装槽的上侧开有环形安装槽；

四个第七齿轮固定安装在四个第三转轴上，四个第二转轴分别旋转安装在四个安装槽内，且四个第二转轴的一端分别固定安装有一个第五齿轮，四个第五齿轮与四个第七齿轮一一对应啮合；四个第六齿轮分别固定安装在四个第二转轴的另一端，第一齿圈旋转安装在环形安装槽内，且第一齿圈与四个第六齿轮啮合。

7.根据权利要求6所述的一种桩基施工的环形土拨离设备，其特征在于：上述安装柱所开的四个安装槽的一侧均开有一个避让槽；

传动连接机构包括第一齿轮、第二齿轮、固定支撑、第三齿轮、第四齿轮，其中第四齿轮固定安装在第三转轴的一端，且位于对应的避让槽内，第四转轴通过固定支撑固定安装在安装柱的外侧，第三齿轮固定安装在第四转轴的下端，且第三齿轮与第四齿轮啮合；第二齿轮固定安装在第四转轴的上端；第一转轴固定安装在固定支撑上，第一齿轮旋转安装在第一转轴上，且第一齿轮与第二齿轮啮合，第一齿轮与第二齿圈啮合。

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