CN115977549B - 一种旋挖钻机降噪卸土机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于旋挖钻机钻头技术领域，尤其是一种旋挖钻机降噪卸土机构，包括安装在旋挖机动力头上的连接设备法兰，所述连接设备法兰的底部分别设置有降噪卸土机构、刀头安装机构和限位导向机构。该旋挖钻机降噪卸土机构，由旋挖钻机液压总泵给卸土系统提供供油，在需要卸土时，利用PLC程序进行控制光电对射开关进行对射操作，从而控制驱动液压缸的伸缩端与插接孔相对应，进而控制伸缩端穿过主动力连接头，使其插接球挤压在半球形定位环的内部，进行推动卸土推板将土推出，工作完毕后收缩回原位。整个系统因为采用液压系统，避免了现有设备的抖动的噪音，进而实现降除敲击的噪音卸土效果。

Description

一种旋挖钻机降噪卸土机构

技术领域

本发明涉及旋挖钻机钻头技术领域，尤其涉及一种旋挖钻机降噪卸土机构。

背景技术

现有的旋挖机在工作中，工作一段时间后需要清理钻头里面的泥土，尤其钻头在钻土取出来后，现有技术先是操纵钻杆撞击开钻头的刀头开关，打开钻头底部，操作动力头转动钻杆，使整个钻头剧烈抖动，以使得钻头内的泥浆在抖动的过程中快速甩出，噪音因此产生，噪音巨大可以穿出几公里远，因此造成很大的噪音污染，对城市施工的施工时间造成很大限制，基本只能白天工作时间施工，其他时间段特别是夜间要停工，对施工进度造成很大影响。所以需要一种旋挖钻机降噪卸土机构。

发明内容

基于现有的旋挖机钻孔后造成很大的噪音污染，施工时间限制效率低的技术问题，本发明提出了一种旋挖钻机降噪卸土机构。

本发明提出的一种旋挖钻机降噪卸土机构，包括安装在旋挖机动力头上的连接设备法兰，所述连接设备法兰的底部分别设置有降噪卸土机构、刀头安装机构和限位导向机构；

所述刀头安装机构的底部设置有刀头安装盘，所述刀头安装机构实现所述刀头安装盘安装拆卸的动作；

所述刀头安装盘的顶部设置有卸土推板，所述降噪卸土机构实现所述卸土推板在垂直方向上向下运动卸土的动作；

所述限位导向机构实现所述卸土推板在垂直方向上限位导向的动作。

优选地，所述降噪卸土机构还包括钻杆护筒和驱动液压缸，所述钻杆护筒的顶端内壁与所述连接设备法兰的圆弧表面固定安装，多个所述驱动液压缸在所述钻杆护筒的内部环形阵列分布，且多个所述驱动液压缸的顶部安装表面均与所述连接设备法兰的底部通过螺钉螺纹连接。

优选地，多个所述驱动液压缸的底端安装表面均通过螺钉螺纹连接有液压固定法兰，所述液压固定法兰的圆弧表面与所述钻杆护筒的底端内壁固定安装，多个所述驱动液压缸的伸缩轴均贯穿并延伸至液压固定法兰的底部。

优选地，钻杆护筒的底端通过回转轴承转动连接有钻筒，所述钻筒的顶部固定安装有主动力连接头，所述主动力连接头的顶部连接表面与旋挖机的钻杆底端插接，所述主动力连接头的圆环表面环形阵列分布有插接孔，所述插接孔的内壁与所述驱动液压缸的伸缩轴表面滑动插接，所述液压固定法兰的底部和所述主动力连接头的顶部相对表面均安装有光电对射开关。

优选地，所述限位导向机构包括有导向杆，多个所述导向杆均在所述钻筒的内壁环形阵列，所述卸土推板的圆弧表面开设有导向槽，所述导向槽的内壁与所述导向杆的圆弧表面滑动插接，所述驱动液压缸的伸缩轴底端固定安装有插接球，所述卸土推板的顶部固定安装有半球形定位环，所述半球形定位环的顶端凹槽与所述插接球的圆弧表面滑动插接，多个所述半球形定位环均在所述卸土推板的顶部环形阵列分布。

优选地，所述刀头安装机构包括刀头以及调节液压缸，所述钻杆护筒的圆弧内壁固定安装有连接安装板，两个所述连接安装板的顶部和底部分别与所述调节液压缸的顶部安装表面和底部安装表面通过螺钉螺纹连接。

优选地，所述调节液压缸的伸缩轴贯穿并延伸至所述主动力连接头的底部，所述卸土推板的表面开设有滑动插孔，所述滑动插孔的内壁滑动插接有驱动杆，所述驱动杆的顶部与所述主动力连接头的表面固定安装，且延伸至主动力连接头的顶部，所述驱动杆的顶端圆弧表面活动套接有弹簧，所述弹簧的底端与所述主动力连接头的顶部固定安装，所述弹簧的顶部与所述驱动杆的顶端表面固定安装。

优选地，所述钻筒的底部开设有台阶安装槽，所述台阶安装槽的内壁与所述刀头安装盘的表面卡接，所述刀头安装盘的表面开设有扇形输土孔，所述扇形输土孔的一端轴线内壁与刀头的安装表面固定安装，所述刀头安装盘的顶部一端固定安装有卡接块。

优选地，所述刀头包括圆柱形刀头和弧形刀头，所述圆柱形刀头位于刀头安装盘的底部中心，两个所述弧形刀头分别位于所述圆柱形刀头的两侧，且两个弧形刀头的切削方向呈逆时针排列分布。

优选地，所述驱动杆的底端通过螺钉螺纹连接有限位卡块，所述限位卡块的底端表面与所述卡接块的顶端表面限位卡接。

本发明中的有益效果为：

本装置由旋挖钻机液压总泵给卸土系统提供供油，在需要卸土时，利用PLC程序进行控制光电对射开关进行对射操作，从而控制驱动液压缸的伸缩端与插接孔相对应，进而控制伸缩端穿过主动力连接头，使其插接球挤压在半球形定位环的内部，进行推动卸土推板将土推出，工作完毕后收缩回原位。整个系统因为采用液压系统，避免了现有设备的抖动的噪音，进而实现降除敲击的噪音卸土效果，从而减少施工噪音污染，可以延长施工时间加快施工进度，具有很大的经济价值。

附图说明

图1为一种旋挖钻机降噪卸土机构的结构示意图；

图2为一种旋挖钻机降噪卸土机构的降噪卸土机构立体爆炸图；

图3为一种旋挖钻机降噪卸土机构的卸土推板结构剖视图；

图4为一种旋挖钻机降噪卸土机构的刀头安装机构立体图；

图5为一种旋挖钻机降噪卸土机构的降噪卸土机构立体图；

图6为一种旋挖钻机降噪卸土机构的限位卡块结构立体图。

图中：1、连接设备法兰；2、降噪卸土机构；21、卸土推板；22、钻杆护筒；23、驱动液压缸；24、液压固定法兰；25、钻筒；26、主动力连接头；27、插接孔；28、光电对射开关；3、刀头安装机构；31、刀头；32、调节液压缸；33、连接安装板；34、滑动插孔；35、驱动杆；36、弹簧；37、台阶安装槽；38、扇形输土孔；39、卡接块；310、圆柱形刀头；311、弧形刀头；312、刀头安装盘；313、限位卡块；4、限位导向机构；41、导向杆；42、导向槽；43、插接球；44、半球形定位环。

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。

参照图1-图6，一种旋挖钻机降噪卸土机构，包括安装在旋挖机动力头上的连接设备法兰1，连接设备法兰1的底部分别设置有降噪卸土机构2、刀头安装机构3和限位导向机构4。

为了实现旋挖机钻孔后通过降噪卸土机构2进行利用卸土推板21在垂直方向上向下运动卸土的动作，在刀头安装盘312的顶部设置有卸土推板21，在刀头安装机构3的底部设置有刀头安装盘312；降噪卸土机构2还包括钻杆护筒22和驱动液压缸23，钻杆护筒22的顶端内壁与连接设备法兰1的圆弧表面固定安装，多个驱动液压缸23在钻杆护筒22的内部环形阵列分布，且多个驱动液压缸23的顶部安装表面均与连接设备法兰1的底部通过螺钉螺纹连接。

具体这样实施的，通过环形阵列分布的三个驱动液压缸23进行同步驱动操作，进而推动卸土推板21向下运动推土操作，避免现有的采用敲击抖动钻杆进行卸土操作，从而降低噪音形成降噪卸土的效果。

为了驱动液压缸23安装平稳防止晃动，设置多个驱动液压缸23的底端安装表面均通过螺钉螺纹连接有液压固定法兰24，液压固定法兰24的圆弧表面与钻杆护筒22的底端内壁固定安装，多个驱动液压缸23的伸缩轴均贯穿并延伸至液压固定法兰24的底部。

具体这样实施的，通过在驱动液压缸23的顶部和底端分别与连接设备法兰1和液压固定法兰24进行安装锁紧，使相对于钻杆护筒22形成整体，进而避免工作中晃动不平稳的效果。

为了实现钻筒25转动进行钻孔动作，设置钻杆护筒22的底端通过回转轴承转动连接有钻筒25，钻筒25的顶部固定安装有主动力连接头26，主动力连接头26的顶部连接表面与旋挖机的钻杆底端插接，主动力连接头26的圆环表面环形阵列分布有插接孔27，插接孔27的内壁与驱动液压缸23的伸缩轴表面滑动插接，液压固定法兰24的底部和主动力连接头26的顶部相对表面均安装有光电对射开关28。

具体这样实施的，利用旋挖机的钻杆底端卡接在主动力连接头26的上方，在旋挖机的钻杆驱动旋转操作下，带动主动力连接头26跟随旋转，从而驱动钻筒25旋转钻孔，当在需要卸土操作时，利用光电对射开关28进行接触感应，从而控制主动力连接头26上方的多个插接孔27与驱动液压缸23的伸缩端一一对应，从而便于驱动液压缸23延伸运动插接在插接孔27的内部进行延伸带动卸土推板21卸土操作。

为了实现卸土推板21在垂直方向上导向动作；设置限位导向机构4包括有导向杆41，多个导向杆41均在钻筒25的内壁环形阵列，卸土推板21的圆弧表面开设有导向槽42，导向槽42的内壁与导向杆41的圆弧表面滑动插接，驱动液压缸23的伸缩轴底端固定安装有插接球43，卸土推板21的顶部固定安装有半球形定位环44，半球形定位环44的顶端凹槽与插接球43的圆弧表面滑动插接，多个半球形定位环44均在卸土推板21的顶部环形阵列分布。

具体这样实施的，当钻筒25在向下旋转钻孔时，泥土进入到钻筒25内部，在进入的同步操作中泥土推动卸土推板21向上运动，运动中利用四周的导向槽42与导向杆41的圆弧表面滑动插接限位，进而控制卸土推板21在钻筒25的内部只能进行垂直方向的上下运动，进而便于控制卸土推板21上方的半球形定位环44定位，以便于驱动液压缸23的伸缩端向下延伸运动，带动插接球43向下挤压半球形定位环44的内部，从而带动卸土推板21向下垂直运动推动钻筒25内部储存的泥土，实现降除敲击的噪音排土操作。

为了实现旋挖机的钻头通过刀头安装机构3快速安装拆卸的动作，设置刀头安装机构3包括刀头31以及调节液压缸32，钻杆护筒22的圆弧内壁固定安装有连接安装板33，两个连接安装板33的顶部和底部分别与调节液压缸32的顶部安装表面和底部安装表面通过螺钉螺纹连接。

具体这样实施的，利用连接安装板33进行控制调节液压缸32的顶部和底部均与钻杆护筒22的内壁安装限位，避免工作中晃动的效果。

为了实现刀头31安装拆卸中不与卸土推板21干涉，设置调节液压缸32的伸缩轴贯穿并延伸至主动力连接头26的底部，卸土推板21的表面开设有滑动插孔34，滑动插孔34的内壁滑动插接有驱动杆35，驱动杆35的顶部与主动力连接头26的表面固定安装，且延伸至主动力连接头26的顶部，驱动杆35的顶端圆弧表面活动套接有弹簧36，弹簧36的底端与主动力连接头26的顶部固定安装，弹簧36的顶部与驱动杆35的顶端表面固定安装。

具体这样实施的，通过在卸土推板21的表面设置滑动插孔34，使驱动杆35的圆弧表面与滑动插孔34的内壁滑动插接，进而在调节液压缸32伸缩运动中，其伸缩轴底端挤压驱动杆35的顶部，在驱动杆35滑动中利用滑动插孔34避免与卸土推板21产生摩擦干涉的效果。

为了实现刀头31安装卡接在钻筒25的底部，设置钻筒25的底部开设有台阶安装槽37，台阶安装槽37的内壁与刀头安装盘312的表面卡接，刀头安装盘312的表面开设有扇形输土孔38，扇形输土孔38的一端轴线内壁与刀头31的安装表面固定安装，刀头安装盘312的顶部一端固定安装有卡接块39。

具体这样实施的，先在钻筒25的底部开设有台阶安装槽37，使刀头安装盘312卡接在台阶安装槽37的内壁，使其限位安装，进而利用刀头安装盘312对钻筒25的底部进行封堵设置，以及在刀头安装盘312的表面设置扇形输土孔38进行排土操作。

为了增强刀头31钻孔的效率，设置刀头31包括圆柱形刀头310和弧形刀头311，圆柱形刀头310位于刀头安装盘312的底部中心，两个弧形刀头311分别位于圆柱形刀头310的两侧，且两个弧形刀头311的切削方向呈逆时针排列分布。

具体这样实施的，在刀头安装盘312的底部设置两组弧形刀头311，且呈轴线方向分布，以及中部的圆柱形刀头310，在钻孔中通过中部的圆柱形刀头310进行定位中心钻孔，防止钻孔偏移中心跑偏，在利用两侧的弧形刀头311进行圆周运动向下钻孔操作，提高钻孔效率。

为了刀头安装盘312安装后自动锁紧防止掉落，设置驱动杆35的底端通过螺钉螺纹连接有限位卡块313，限位卡块313的底端表面与卡接块39的顶端表面限位卡接。

具体这样实施的，当刀头安装盘312卡接在台阶安装槽37的内壁时，控制限位卡块313向上运动与卡接块39卡接，通过驱动调节液压缸32缩回运动，其伸缩端离开驱动杆的上方，在弹簧的弹力下带动卡接块39向上运动，给限位卡块313提供向上的拉力，从而使刀头安装盘312锁紧在台阶安装槽37的内部，当拆卸卸土时，利用调节液压缸32延伸运动带动卡接块39向下运动，使拉力转换向下的推力，推动刀头安装盘312离开台阶安装槽37进行拆卸。

本装置由旋挖钻机液压总泵给卸土系统提供供油，在需要卸土时，利用PLC程序进行控制光电对射开关进行对射操作，从而控制驱动液压缸23的伸缩端与插接孔27相对应，进而控制伸缩端穿过主动力连接头26，使其插接球43挤压在半球形定位环44的内部，进行推动卸土推板21将土推出，工作完毕后收缩回原位。整个系统因为采用液压系统，避免了现有设备的抖动的噪音，进而实现降除敲击的噪音卸土效果，从而减少施工噪音污染，可以延长施工时间加快施工进度，具有很大的经济价值。

工作原理：卸土操作时，通过PLC程序先利用光电对射开关实现对射操作，使其调节液压缸32延伸运动带动卡接块39向下运动，使拉力转换向下的推力，推动刀头安装盘312离开台阶安装槽37进行拆卸。

再利用多个驱动液压缸23同步延伸运动，推动下方的卸土推板21向下运动推动钻筒25内部的泥土进行排土操作，卸土后进行复位操作，再一次安装上刀头安装盘312进行再一次钻孔操作。

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揭露的技术范围内，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 (6)

1.一种旋挖钻机降噪卸土机构，包括安装在旋挖机动力头上的连接设备法兰(1)，其特征在于：所述连接设备法兰(1)的底部分别设置有降噪卸土机构(2)、刀头安装机构(3)和限位导向机构(4)；

所述刀头安装机构(3)的底部设置有刀头安装盘(312)，所述刀头安装机构(3)实现所述刀头安装盘(312)安装拆卸的动作；

所述刀头安装盘(312)的顶部设置有卸土推板(21)，所述降噪卸土机构(2)实现所述卸土推板(21)在垂直方向上向下运动卸土的动作；所述降噪卸土机构(2)还包括钻杆护筒(22)和驱动液压缸(23)，所述钻杆护筒(22)的顶端内壁与所述连接设备法兰(1)的圆弧表面固定安装，多个所述驱动液压缸(23)在所述钻杆护筒(22)的内部环形阵列分布，且多个所述驱动液压缸(23)的顶部安装表面均与所述连接设备法兰(1)的底部通过螺钉螺纹连接；

多个所述驱动液压缸(23)的底端安装表面均通过螺钉螺纹连接有液压固定法兰(24)，所述液压固定法兰(24)的圆弧表面与所述钻杆护筒(22)的底端内壁固定安装，多个所述驱动液压缸(23)的伸缩轴均贯穿并延伸至液压固定法兰(24)的底部；

所述钻杆护筒(22)的底端通过回转轴承转动连接有钻筒(25)，所述钻筒(25)的顶部固定安装有主动力连接头(26)，所述主动力连接头(26)的顶部连接表面与旋挖机的钻杆底端插接，所述主动力连接头(26)的圆环表面环形阵列分布有插接孔(27)，所述插接孔(27)的内壁与所述驱动液压缸(23)的伸缩轴表面滑动插接，所述液压固定法兰(24)的底部和所述主动力连接头(26)的顶部相对表面均安装有光电对射开关(28)；

所述限位导向机构(4)包括有导向杆(41)，多个所述导向杆(41)均在所述钻筒(25)的内壁环形阵列，所述卸土推板(21)的圆弧表面开设有导向槽(42)，所述导向槽(42)的内壁与所述导向杆(41)的圆弧表面滑动插接，所述驱动液压缸(23)的伸缩轴底端固定安装有插接球(43)，所述卸土推板(21)的顶部固定安装有半球形定位环(44)，所述半球形定位环(44)的顶端凹槽与所述插接球(43)的圆弧表面滑动插接，多个所述半球形定位环(44)均在所述卸土推板(21)的顶部环形阵列分布；

所述限位导向机构(4)实现所述卸土推板(21)在垂直方向上限位导向的动作。

2.根据权利要求1所述的一种旋挖钻机降噪卸土机构，其特征在于：所述刀头安装机构(3)包括刀头(31)以及调节液压缸(32)，所述钻杆护筒(22)的圆弧内壁固定安装有连接安装板(33)，两个所述连接安装板(33)的顶部和底部分别与所述调节液压缸(32)的顶部安装表面和底部安装表面通过螺钉螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种旋挖钻机降噪卸土机构，其特征在于：所述调节液压缸(32)的伸缩轴贯穿并延伸至所述主动力连接头(26)的底部，所述卸土推板(21)的表面开设有滑动插孔(34)，所述滑动插孔(34)的内壁滑动插接有驱动杆(35)，所述驱动杆(35)的顶部与所述主动力连接头(26)的表面固定安装，且延伸至主动力连接头(26)的顶部，所述驱动杆(35)的顶端圆弧表面活动套接有弹簧(36)，所述弹簧(36)的底端与所述主动力连接头(26)的顶部固定安装，所述弹簧(36)的顶部与所述驱动杆(35)的顶端表面固定安装。

4.根据权利要求3所述的一种旋挖钻机降噪卸土机构，其特征在于：所述钻筒(25)的底部开设有台阶安装槽(37)，所述台阶安装槽(37)的内壁与所述刀头安装盘(312)的表面卡接，所述刀头安装盘(312)的表面开设有扇形输土孔(38)，所述扇形输土孔(38)的一端轴线内壁与刀头(31)的安装表面固定安装，所述刀头安装盘(312)的顶部一端固定安装有卡接块(39)。

5.根据权利要求4所述的一种旋挖钻机降噪卸土机构，其特征在于：所述刀头(31)包括圆柱形刀头(310)和弧形刀头(311)，所述圆柱形刀头(310)位于刀头安装盘(312)的底部中心，两个所述弧形刀头(311)分别位于所述圆柱形刀头(310)的两侧，且两个弧形刀头(311)的切削方向呈逆时针排列分布。

6.根据权利要求5所述的一种旋挖钻机降噪卸土机构，其特征在于：所述驱动杆(35)的底端通过螺钉螺纹连接有限位卡块(313)，所述限位卡块(313)的底端表面与所述卡接块(39)的顶端表面限位卡接。

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