CN113756306B - 一种吸能式螺旋打桩机及其吸能方法 - Google Patents

一种吸能式螺旋打桩机及其吸能方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种吸能式螺旋打桩机及其吸能方法，包括调节立架、垂直驱动组件、连接卡扣和螺旋打桩组件，螺旋打桩组件中的驱动电机通过内驱动轴驱动螺旋组件转动，并使螺旋组件内的螺旋打桩头进行打桩操作，螺旋打桩头在进行打桩操作过程中，螺旋打桩头受到向上作用力，并使复位卡扣从打桩头缓冲槽的卡口中弹出，在打桩完毕后，螺旋打桩头在重力作用下恢复原位，并使复位卡扣重新嵌套于打桩头缓冲槽的内壁上，同时吸能内杆受到向上的作用力，并使弹性卡扣从下侧的内壁卡口中弹出，并嵌套于上侧的内壁卡口中，从而缓解吸能内杆在打桩过程中的作用力，有效实现了螺旋打桩机的吸能缓冲，有效保护螺旋打桩机内各个部件及连接部件，延缓部件的损坏。

Description

一种吸能式螺旋打桩机及其吸能方法
技术领域
本发明涉及螺旋打桩机技术领域，特别涉及一种吸能式螺旋打桩机及其吸能方法。
背景技术
螺旋打桩机是一种通过动力头带动钻杆钻头向地下钻机成孔的打桩设备，其桩架主要由顶部滑轮组、立柱、斜撑杆、底盘、行走机构、回转机构、卷扬机构、操纵室、液压系统及电气系统组成，立柱为折叠式，采用箱形截面结构型式，法兰连接方式，立柱两侧配有圆形或方形滑道作为动力头、钻杆上下运动的导向和抗扭，此种钻机配备的箱形可折叠式立柱利用液压缸进行起降，方便快捷，运输时也不需拆卸。立柱下部与上盘铰接，中后部与斜撑杆铰接，立柱顶部有滑轮组，用来完成对动力头、钢筋笼和注浆导管等的起降。动力头可沿滑道上下滑动托运时可拆卸。
专利号为CN202022667549.X的专利提供了一种液压步履式螺旋打桩机，通过螺旋钻头设置在清理孔内使用时，转动两个转动轮，丝杆带动对应的移动板移动，调节座带动对应的清扫辊移动，即可调节清扫辊的使用位置，将两个清扫辊设置在螺旋钻头的两侧，同时调节座会带动连接座移动，第二电机带动第二齿轮转动，第一齿轮可带动对应的移动柱转动，转动杆可带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，两个清扫辊可在螺旋钻头使用时对其进行清理。
而上述专利存在以下问题：
1、该螺旋打桩机的打桩头部分在进行长时间的打桩操作时，打桩头及上侧部件需要承受长时间的外部作用力，进而导致打桩头及上侧部件容易损坏；
2、该螺旋打桩机的连接部位较为脆弱，在进行打桩过程中禁受长时间的振动打桩，容易出现连接部位的损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吸能式螺旋打桩机及其吸能方法，启动步进电机，使步进电机在垂直滑杆处上下滑动，从而调整侧面螺旋打桩组件的实际打桩高度位置，同时螺旋打桩组件中的驱动电机通过内驱动轴驱动螺旋组件转动，并使螺旋组件内的螺旋打桩头进行打桩操作，螺旋打桩头在进行打桩操作过程中，螺旋打桩头受到向上作用力，并使复位卡扣从打桩头缓冲槽的卡口中弹出，在打桩完毕后，螺旋打桩头在重力作用下恢复原位，并使复位卡扣重新嵌套于打桩头缓冲槽的内壁上，同时吸能内杆受到向上的作用力，并使弹性卡扣从下侧的内壁卡口中弹出，并嵌套于上侧的内壁卡口中，从而缓解吸能内杆在打桩过程中的作用力，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种吸能式螺旋打桩机，包括调节立架、垂直驱动组件、连接卡扣和螺旋打桩组件，所述调节立架的左端内侧安装垂直驱动组件，所述垂直驱动组件的左侧末端设有连接卡扣，所述连接卡扣的侧面安装螺旋打桩组件。
优选的，所述调节立架包括立架底板、外套管、套管螺栓、调节杆、支撑脚、垂直架板、限位顶板、顶板螺栓、垂直滑杆、缓冲弹簧和缓冲板，所述立架底板的底部四角处分别设有外套管，所述外套管内安装调节杆，所述外套管的侧面安装套管螺栓，所述调节杆的底部设有支撑脚，所述立架底板的上侧设有垂直架板，所述垂直架板的顶部通过顶板螺栓安装限位顶板，所述限位顶板的左下侧设有垂直滑杆，所述垂直滑杆的两端外侧分别设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的末端设有缓冲板。
优选的，所述垂直驱动组件包括步进电机、电机卡套、卡套螺栓、螺杆底板、嵌插螺杆、调节螺母、内弹簧槽和支撑弹簧，所述步进电机的外侧安装电机卡套，所述电机卡套上安装卡套螺栓，所述电机卡套的左侧设有螺杆底板，所述螺杆底板上设有嵌插螺杆，所述嵌插螺杆上安装调节螺母，所述螺杆底板的左侧中心处设有内弹簧槽，所述内弹簧槽中安装支撑弹簧。
优选的，所述螺旋打桩组件包括组件安装板、电机槽、驱动电机、转轴板、驱动调节杆、吸能内杆、螺旋组件、内驱动轴、轴卡块和滑动滚珠，所述组件安装板的上侧设有电机槽，所述电机槽内安装驱动电机，所述组件安装板的底部设有转轴板，所述转轴板的底部设有驱动调节杆，所述驱动调节杆的下侧安装吸能内杆，所述吸能内杆的底部设有螺旋组件，所述驱动调节杆顶部的转轴板内安装内驱动轴，所述内驱动轴上设有轴卡块，所述轴卡块侧面的转轴板内设有滑动滚珠。
优选的，所述螺旋打桩组件还包括吸能缓冲槽、内壁卡口、螺纹嵌杆、内容纳槽、弹性卡扣、复位弹簧、限位内板和触发顶针，所述驱动调节杆内设有吸能缓冲槽，所述吸能缓冲槽的内壁上设有内壁卡口，所述吸能内杆的底部设有螺纹嵌杆，所述吸能内杆的上半段左右两侧内部设有内容纳槽，所述内容纳槽中设有弹性卡扣，所述弹性卡扣的内部设有限位内板，所述限位内板的上端设有复位弹簧，所述限位内板的底部设有触发顶针。
优选的，所述螺旋组件包括隔离连接板、中心轴、螺旋叶片、打桩头缓冲槽、内嵌弹簧、螺旋打桩头、卡扣弹簧和复位卡扣，所述隔离连接板的底部设有中心轴，所述中心轴的外表面设有螺旋叶片，所述中心轴的底端内侧设有打桩头缓冲槽，所述打桩头缓冲槽的内部设有内嵌弹簧，所述内嵌弹簧的底部设有螺旋打桩头，所述螺旋打桩头的侧面内部设有卡扣弹簧，所述卡扣弹簧的末端设有复位卡扣，所述复位卡扣卡嵌安装于打桩头缓冲槽的内壁上。
本发明提供另一种技术方案：一种吸能式螺旋打桩机及其吸能方法的吸能方法，包括以下步骤：
步骤一：启动步进电机，使步进电机在垂直滑杆处上下滑动，从而调整侧面螺旋打桩组件的实际打桩高度位置；
步骤二：同时螺旋打桩组件中的驱动电机通过内驱动轴驱动螺旋组件转动，并使螺旋组件内的螺旋打桩头进行打桩操作；
步骤三：螺旋打桩头在进行打桩操作过程中，螺旋打桩头受到向上作用力，并使复位卡扣从打桩头缓冲槽的卡口中弹出，在打桩完毕后，螺旋打桩头在重力作用下恢复原位，并使复位卡扣重新嵌套于打桩头缓冲槽的内壁上；
步骤四：同时吸能内杆受到向上的作用力，并使弹性卡扣从下侧的内壁卡口中弹出，并嵌套于上侧的内壁卡口中，从而缓解吸能内杆在打桩过程中的作用力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出的一种吸能式螺旋打桩机及其吸能方法，启动步进电机，使步进电机在垂直滑杆处上下滑动，从而调整侧面螺旋打桩组件的实际打桩高度位置，同时螺旋打桩组件中的驱动电机通过内驱动轴驱动螺旋组件转动，并使螺旋组件内的螺旋打桩头进行打桩操作，螺旋打桩头在进行打桩操作过程中，螺旋打桩头受到向上作用力，并使复位卡扣从打桩头缓冲槽的卡口中弹出，在打桩完毕后，螺旋打桩头在重力作用下恢复原位，并使复位卡扣重新嵌套于打桩头缓冲槽的内壁上，同时吸能内杆受到向上的作用力，并使弹性卡扣从下侧的内壁卡口中弹出，并嵌套于上侧的内壁卡口中，从而缓解吸能内杆在打桩过程中的作用力，有效实现了螺旋打桩机的吸能缓冲，有效保护螺旋打桩机内各个部件及连接部件，延缓部件的损坏。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的调节立架的结构示意图；
图3为本发明的垂直驱动组件的结构示意图；
图4为本发明的螺旋打桩组件的结构示意图；
图5为本发明的螺旋打桩组件A处的放大结构示意图；
图6为本发明的螺旋打桩组件内吸能内杆处的剖视结构示意图；
图7为本发明的螺旋打桩组件B处的放大结构示意图；
图8为本发明的螺旋组件的局部剖视结构示意图。
图中：1、调节立架；101、立架底板；102、外套管；103、套管螺栓；104、调节杆；105、支撑脚；106、垂直架板；107、限位顶板；108、顶板螺栓；109、垂直滑杆；1010、缓冲弹簧；1011、缓冲板；2、垂直驱动组件；21、步进电机；22、电机卡套；23、卡套螺栓；24、螺杆底板；25、嵌插螺杆；26、调节螺母；27、内弹簧槽；28、支撑弹簧；3、连接卡扣；4、螺旋打桩组件；41、组件安装板；42、电机槽；43、驱动电机；44、转轴板；45、驱动调节杆；46、吸能内杆；47、螺旋组件；471、隔离连接板；472、中心轴；473、螺旋叶片；474、打桩头缓冲槽；475、内嵌弹簧；476、螺旋打桩头；477、卡扣弹簧；478、复位卡扣；48、内驱动轴；49、轴卡块；410、滑动滚珠；411、吸能缓冲槽；412、内壁卡口；413、螺纹嵌杆；414、内容纳槽；415、弹性卡扣；416、复位弹簧；417、限位内板；418、触发顶针。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种吸能式螺旋打桩机，包括调节立架1、垂直驱动组件2、连接卡扣3和螺旋打桩组件4，调节立架1的左端内侧安装垂直驱动组件2，垂直驱动组件2的左侧末端设有连接卡扣3，连接卡扣3的侧面安装螺旋打桩组件4。
请参阅图2，调节立架1包括立架底板101、外套管102、套管螺栓103、调节杆104、支撑脚105、垂直架板106、限位顶板107、顶板螺栓108、垂直滑杆109、缓冲弹簧1010和缓冲板1011，立架底板101的底部四角处分别设有外套管102，外套管102内安装调节杆104，外套管102的侧面安装套管螺栓103，调节杆104的底部设有支撑脚105，立架底板101的上侧设有垂直架板106，垂直架板106的顶部通过顶板螺栓108安装限位顶板107，限位顶板107的左下侧设有垂直滑杆109，垂直滑杆109的两端外侧分别设有缓冲弹簧1010，缓冲弹簧1010的末端设有缓冲板1011。
请参阅图3，垂直驱动组件2包括步进电机21、电机卡套22、卡套螺栓23、螺杆底板24、嵌插螺杆25、调节螺母26、内弹簧槽27和支撑弹簧28，步进电机21的外侧安装电机卡套22，电机卡套22上安装卡套螺栓23，电机卡套22的左侧设有螺杆底板24，螺杆底板24上设有嵌插螺杆25，嵌插螺杆25上安装调节螺母26，螺杆底板24的左侧中心处设有内弹簧槽27，内弹簧槽27中安装支撑弹簧28。
请参阅图4-图7，螺旋打桩组件4包括组件安装板41、电机槽42、驱动电机43、转轴板44、驱动调节杆45、吸能内杆46、螺旋组件47、内驱动轴48、轴卡块49和滑动滚珠410，组件安装板41的上侧设有电机槽42，电机槽42内安装驱动电机43，组件安装板41的底部设有转轴板44，转轴板44的底部设有驱动调节杆45，驱动调节杆45的下侧安装吸能内杆46，吸能内杆46的底部设有螺旋组件47，驱动调节杆45顶部的转轴板44内安装内驱动轴48，内驱动轴48上设有轴卡块49，轴卡块49侧面的转轴板44内设有滑动滚珠410，螺旋打桩组件4还包括吸能缓冲槽411、内壁卡口412、螺纹嵌杆413、内容纳槽414、弹性卡扣415、复位弹簧416、限位内板417和触发顶针418，驱动调节杆45内设有吸能缓冲槽411，吸能缓冲槽411的内壁上设有内壁卡口412，吸能内杆46的底部设有螺纹嵌杆413，吸能内杆46的上半段左右两侧内部设有内容纳槽414，内容纳槽414中设有弹性卡扣415，弹性卡扣415的内部设有限位内板417，限位内板417的上端设有复位弹簧416，限位内板417的底部设有触发顶针418。
请参阅图8，螺旋组件47包括隔离连接板471、中心轴472、螺旋叶片473、打桩头缓冲槽474、内嵌弹簧475、螺旋打桩头476、卡扣弹簧477和复位卡扣478，隔离连接板471的底部设有中心轴472，中心轴472的外表面设有螺旋叶片473，中心轴472的底端内侧设有打桩头缓冲槽474，打桩头缓冲槽474的内部设有内嵌弹簧475，内嵌弹簧475的底部设有螺旋打桩头476，螺旋打桩头476的侧面内部设有卡扣弹簧477，卡扣弹簧477的末端设有复位卡扣478，复位卡扣478卡嵌安装于打桩头缓冲槽474的内壁上。
为了更好的展现吸能式螺旋打桩机的吸能流程，本实施例现提出一种吸能式螺旋打桩机的吸能方法，包括如下步骤：
步骤一：启动步进电机21，使步进电机21在垂直滑杆109处上下滑动，从而调整侧面螺旋打桩组件4的实际打桩高度位置；
步骤二：同时螺旋打桩组件4中的驱动电机43通过内驱动轴48驱动螺旋组件47转动，并使螺旋组件47内的螺旋打桩头476进行打桩操作；
步骤三：螺旋打桩头476在进行打桩操作过程中，螺旋打桩头476受到向上作用力，并使复位卡扣478从打桩头缓冲槽474的卡口中弹出，在打桩完毕后，螺旋打桩头476在重力作用下恢复原位，并使复位卡扣478重新嵌套于打桩头缓冲槽474的内壁上；
步骤四：同时吸能内杆46受到向上的作用力，并使弹性卡扣415从下侧的内壁卡口412中弹出，并嵌套于上侧的内壁卡口412中，从而缓解吸能内杆46在打桩过程中的作用力。
本发明的工作原理：本发明吸能式螺旋打桩机及其吸能方法，启动步进电机21，使步进电机21在垂直滑杆109处上下滑动，从而调整侧面螺旋打桩组件4的实际打桩高度位置，同时螺旋打桩组件4中的驱动电机43通过内驱动轴48驱动螺旋组件47转动，并使螺旋组件47内的螺旋打桩头476进行打桩操作，螺旋打桩头476在进行打桩操作过程中，螺旋打桩头476受到向上作用力，并使复位卡扣478从打桩头缓冲槽474的卡口中弹出，在打桩完毕后，螺旋打桩头476在重力作用下恢复原位，并使复位卡扣478重新嵌套于打桩头缓冲槽474的内壁上，同时吸能内杆46受到向上的作用力，并使弹性卡扣415从下侧的内壁卡口412中弹出，并嵌套于上侧的内壁卡口412中，从而缓解吸能内杆46在打桩过程中的作用力。
综上所述：本发明吸能式螺旋打桩机及其吸能方法，启动步进电机21，使步进电机21在垂直滑杆109处上下滑动，从而调整侧面螺旋打桩组件4的实际打桩高度位置，同时螺旋打桩组件4中的驱动电机43通过内驱动轴48驱动螺旋组件47转动，并使螺旋组件47内的螺旋打桩头476进行打桩操作，螺旋打桩头476在进行打桩操作过程中，螺旋打桩头476受到向上作用力，并使复位卡扣478从打桩头缓冲槽474的卡口中弹出，在打桩完毕后，螺旋打桩头476在重力作用下恢复原位，并使复位卡扣478重新嵌套于打桩头缓冲槽474的内壁上，同时吸能内杆46受到向上的作用力，并使弹性卡扣415从下侧的内壁卡口412中弹出，并嵌套于上侧的内壁卡口412中，从而缓解吸能内杆46在打桩过程中的作用力，本发明结构完整合理，有效实现了螺旋打桩机的吸能缓冲，有效保护螺旋打桩机内各个部件及连接部件，延缓部件的损坏。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种吸能式螺旋打桩机，包括调节立架(1)、垂直驱动组件(2)、连接卡扣(3)和螺旋打桩组件(4)，其特征在于：所述调节立架(1)的左端内侧安装垂直驱动组件(2)，所述垂直驱动组件(2)的左侧末端设有连接卡扣(3)，所述连接卡扣(3)的侧面安装螺旋打桩组件(4)，所述螺旋打桩组件(4)包括组件安装板(41)、电机槽(42)、驱动电机(43)、转轴板(44)、驱动调节杆(45)、吸能内杆(46)、螺旋组件(47)、内驱动轴(48)、轴卡块(49)和滑动滚珠(410)，所述组件安装板(41)的上侧设有电机槽(42)，所述电机槽(42)内安装驱动电机(43)，所述组件安装板(41)的底部设有转轴板(44)，所述转轴板(44)的底部设有驱动调节杆(45)，所述驱动调节杆(45)的下侧安装吸能内杆(46)，所述吸能内杆(46)的底部设有螺旋组件(47)，所述驱动调节杆(45)顶部的转轴板(44)内安装内驱动轴(48)，所述内驱动轴(48)上设有轴卡块(49)，所述轴卡块(49)侧面的转轴板(44)内设有滑动滚珠(410)，所述螺旋打桩组件(4)还包括吸能缓冲槽(411)、内壁卡口(412)、螺纹嵌杆(413)、内容纳槽(414)、弹性卡扣(415)、复位弹簧(416)、限位内板(417)和触发顶针(418)，所述驱动调节杆(45)内设有吸能缓冲槽(411)，所述吸能缓冲槽(411)的内壁上设有内壁卡口(412)，所述吸能内杆(46)的底部设有螺纹嵌杆(413)，所述吸能内杆(46)的上半段左右两侧内部设有内容纳槽(414)，所述内容纳槽(414)中设有弹性卡扣(415)，所述弹性卡扣(415)的内部设有限位内板(417)，所述限位内板(417)的上端设有复位弹簧(416)，所述限位内板(417)的底部设有触发顶针(418)，所述螺旋组件(47)包括隔离连接板(471)、中心轴(472)、螺旋叶片(473)、打桩头缓冲槽(474)、内嵌弹簧(475)、螺旋打桩头(476)、卡扣弹簧(477)和复位卡扣(478)，所述隔离连接板(471)的底部设有中心轴(472)，所述中心轴(472)的外表面设有螺旋叶片(473)，所述中心轴(472)的底端内侧设有打桩头缓冲槽(474)，所述打桩头缓冲槽(474)的内部设有内嵌弹簧(475)，所述内嵌弹簧(475)的底部设有螺旋打桩头(476)，所述螺旋打桩头(476)的侧面内部设有卡扣弹簧(477)，所述卡扣弹簧(477)的末端设有复位卡扣(478)，所述复位卡扣(478)卡嵌安装于打桩头缓冲槽(474)的内壁上。
2.如权利要求1所述的一种吸能式螺旋打桩机，其特征在于：所述调节立架(1)包括立架底板(101)、外套管(102)、套管螺栓(103)、调节杆(104)、支撑脚(105)、垂直架板(106)、限位顶板(107)、顶板螺栓(108)、垂直滑杆(109)、缓冲弹簧(1010)和缓冲板(1011)，所述立架底板(101)的底部四角处分别设有外套管(102)，所述外套管(102)内安装调节杆(104)，所述外套管(102)的侧面安装套管螺栓(103)，所述调节杆(104)的底部设有支撑脚(105)，所述立架底板(101)的上侧设有垂直架板(106)，所述垂直架板(106)的顶部通过顶板螺栓(108)安装限位顶板(107)，所述限位顶板(107)的左下侧设有垂直滑杆(109)，所述垂直滑杆(109)的两端外侧分别设有缓冲弹簧(1010)，所述缓冲弹簧(1010)的末端设有缓冲板(1011)。
3.如权利要求1所述的一种吸能式螺旋打桩机，其特征在于：所述垂直驱动组件(2)包括步进电机(21)、电机卡套(22)、卡套螺栓(23)、螺杆底板(24)、嵌插螺杆(25)、调节螺母(26)、内弹簧槽(27)和支撑弹簧(28)，所述步进电机(21)的外侧安装电机卡套(22)，所述电机卡套(22)上安装卡套螺栓(23)，所述电机卡套(22)的左侧设有螺杆底板(24)，所述螺杆底板(24)上设有嵌插螺杆(25)，所述嵌插螺杆(25)上安装调节螺母(26)，所述螺杆底板(24)的左侧中心处设有内弹簧槽(27)，所述内弹簧槽(27)中安装支撑弹簧(28)。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的吸能式螺旋打桩机的吸能方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：启动步进电机(21)，使步进电机(21)在垂直滑杆(109)处上下滑动，从而调整侧面螺旋打桩组件(4)的实际打桩高度位置；
S2：同时螺旋打桩组件(4)中的驱动电机(43)通过内驱动轴(48)驱动螺旋组件(47)转动，并使螺旋组件(47)内的螺旋打桩头(476)进行打桩操作；
S3：螺旋打桩头(476)在进行打桩操作过程中，螺旋打桩头(476)受到向上作用力，并使复位卡扣(478)从打桩头缓冲槽(474)的卡口中弹出，在打桩完毕后，螺旋打桩头(476)在重力作用下恢复原位，并使复位卡扣(478)重新嵌套于打桩头缓冲槽(474)的内壁上；
S4：同时吸能内杆(46)受到向上的作用力，并使弹性卡扣(415)从下侧的内壁卡口(412)中弹出，并嵌套于上侧的内壁卡口(412)中，从而缓解吸能内杆(46)在打桩过程中的作用力。
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JP2006118336A (ja) * 2004-09-21 2006-05-11 Atsushi Nakaya 錐状螺旋杭
CN108708376A (zh) * 2018-08-14 2018-10-26 湖南高福星智能科技有限公司 一种具有定位功能的稳定式土木工程用打桩机
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