CN116752538B - 一种自动清理坑土的钻孔灌桩机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动清理坑土的钻孔灌桩机构，涉及钻孔灌桩技术领域，包括机座，所述机座呈L型设计，所述机座的顶端垂直固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有驱动主轴，所述驱动主轴的外轴壁固定套装有主驱动锥形啮合齿轮，主驱动锥形啮合齿轮的两侧均啮合安装有副从动锥形啮合齿轮，通过机座内的相关锥形啮合齿轮传动，能够同步带动对应驱动链轮旋转，也就实现了两侧链带匀速环绕运转，利用循环运转的铲斗将坑土向外运出，具有提高工作效率的特点，铲斗内的坑土由于重力掉落并沿着辅助下料斗底部下料口的方向而掉落，此时可以通过启动减速电机的方式带动辅助下料斗旋转，调整坑土的掉落方向，方便集中收集清理。

Description

一种自动清理坑土的钻孔灌桩机构

技术领域

本发明涉及钻孔灌桩技术领域，具体为一种自动清理坑土的钻孔灌桩机构。

背景技术

钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。

其中根据土质岩层硬度和质地的不同所采用的钻孔方法也不同，其中就包括长螺旋成孔、冲抓钻成孔、人工挖孔、循环钻成孔、冲击钻冲孔以及旋挖成孔等等，但目前的施工步骤都是首先采用钻工设备进行钻孔，再使用挖土设备清挖运送坑土，之后才能放入钢筋笼浇灌成桩柱，因此会存在操作步骤多而导致的工作效率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动清理坑土的钻孔灌桩机构，以解决背景技术中所提到的工作效率低的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种自动清理坑土的钻孔灌桩机构，包括机座，所述机座呈L型设计，所述机座的顶端垂直固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有驱动主轴，所述驱动主轴的外轴壁固定套装有主驱动锥形啮合齿轮，主驱动锥形啮合齿轮的两侧均啮合安装有副从动锥形啮合齿轮，所述驱动主轴、主驱动锥形啮合齿轮以及两个副从动锥形啮合齿轮均转动安装在机座内，所述机座的两相对外侧壁均安装有三个驱动链轮，位于同一侧的三个所述驱动链轮之间啮合安装有链带，位于同一侧的三个所述驱动链轮通过同一条链带传动连接，两条所述链带的外环壁均安装有若干铲斗，所述驱动主轴的底端转动贯穿延伸至机座的下方，且垂直固定安装有底座，所述底座的底端垂直固定安装有底板，所述底板的底端垂直固定安装有若干限位底块，若干所述限位底块的外侧均包裹有外保护壳，若干所述外保护壳的外环壁以及底部均固定安装有若干小钻头。

作为本发明进一步的方案：所述机座的顶端安装对接机构，所述对接机构包括连接柱，所述连接柱垂直固定安装在机座的顶端重心连接处，所述连接柱的顶端套装有连接座，所述连接座的上方设置对接顶座，所述对接顶座与连接座之间固定安装有若干支撑柱，所述连接座的顶端固定安装第二电机，所述对接顶座的顶端圆心位置垂直固定安装有吊座。

作为本发明进一步的方案：所述连接柱的顶端垂直固定安装有旋转座，所述连接座内开设有转动腔，所述旋转座转动安装在转动腔内，所述旋转座的底端嵌入滚动安装若干滚珠，若干所述滚珠滚动设置在转动腔的腔底，所述第二电机的输出端贯穿伸入至连接座内，且垂直固定安装在旋转座的顶端圆心位置，所述吊座的顶端两相对外侧壁之间贯穿开设有吊孔。

作为本发明进一步的方案：所述机座的底端安装有辅助下料机构，所述辅助下料机构包括安装基座，所述安装基座垂直固定安装在机座的下底，所述安装基座的下底开设有转动槽，所述转动槽的两相对内槽壁之间均转动安装转动圆块，所述安装基座的外侧壁固定安装减速电机，所述减速电机的输出端贯穿伸入至转动槽内，且与转动圆块固定连接，所述安装基座的下方设置有辅助下料斗，所述辅助下料斗的顶端与转动圆块之间垂直固定安装有连接柱，所述辅助下料斗设置在机座一端，且与对应的两个驱动链轮位置相对设置。

作为本发明进一步的方案：所述机座的转角连接处设置有辅助传动机构，所述辅助传动机构包括固定筒，所述固定筒的两端贯穿开设有转动孔，所述转动孔内转动安装转动柱，所述转动柱的外径与转动孔的内径一致，所述柱的两端均垂直固定安装有辅助从动轮，两个所述辅助从动轮相远离一端均固定安装有同步轮，所述固定筒的外筒壁垂直固定安装有两个固定头，两个所述固定头规格一致且相互之间呈°倾角设计，并且两个所述固定头远离固定筒一端分别垂直固定安装在机座两相邻的转动内侧壁上。

作为本发明进一步的方案：两个所述辅助从动轮与对应的同步轮规格一致但两者之间的间距大于铲斗的宽度，并且两个所述辅助从动轮和对应的同步轮均与链带的外环壁滚动接触。

作为本发明进一步的方案：同一个所述外保护壳外环壁的若干所述小钻头规格一致且相互之间均匀分布，所述机座的底端固定安装有防护套，所述底座转动安装在防护套内，所述底座的外径与防护套内径一致。

本发明的有益效果：

首先，设置L型的机座，在机座的下方设置限位底块，在限位底块外包裹套装外保护壳的表面安装若干小钻头，并且在L型机座两侧安装若干驱动链轮，并且驱动链轮通过链带传动，而链带的外环壁安装若干铲斗，当启动机座顶端第一电机，能够直接带动若干限位底块旋转，并配合整体下降的机座，开始进行钻孔处理，与此同时通过机座内的相关锥形啮合齿轮传动，能够同步带动对应驱动链轮旋转，也就实现了两侧链带匀速环绕运转，能够使得在钻头旋转挖坑的同时，利用循环运转的铲斗将坑土向外运出，既减小了钻头的钻孔难度，又能够直接实现送土，具有提高工作效率的特点；

其次，铲斗挖出的坑土伴随铲斗的运转会沿着链带的运动轨迹而同步移动，直至移动至机座最边侧的驱动链轮处时，铲斗会旋转并使得斗口逐渐竖直朝下，将坑土倒出，使得铲斗内不在有坑土，方便循环挖土，而倒出的坑土，会由于重力掉落在下方的辅助下料斗内，并沿着辅助下料斗底部下料口的方向而掉落，此时可以通过启动减速电机的方式带动辅助下料斗旋转，调整坑土的掉落方向，方便集中收集清理；

最后，机座顶部所安装的对接机构主要包括连接座和吊座，其中吊座用于与起重机等吊运设备对接，而连接座内置有旋转座，旋转座的下方滚动安装若干滚珠，连接座的顶端安装第二电机，通过第二电机的驱动能够带动旋转座旋转，进而调整整个机座包括相关钻头以及链带和铲斗等的设置角度，也就能够进一步方便调整坑土的掉落方向。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明第一视角整体结构示意图；

图2为本发明第二视角整体结构示意图；

图3为本发明第一电机驱动结构示意图；

图4为本发明限位底块和外保护壳安装结构示意图；

图5为本发明铲斗结构示意图；

图6为本发明对接机构结构示意图；

图7为本发明辅助下料机构结构示意图；

图8为本发明辅助传动机构结构示意图。

图中：

1、机座；11、第一电机；12、驱动主轴；13、主驱动锥形啮合齿轮；14、副从动锥形啮合齿轮；15、驱动链轮；16、链带；17、铲斗；18、底座；19、底板；110、限位底块；111、外保护壳；112、小钻头；113、防护套；

2、对接机构；21、连接柱；22、连接座；23、对接顶座；24、第二电机；25、支撑柱；26、吊座；27、旋转座；28、滚珠；

3、辅助下料机构；31、安装基座；32、转动圆块；33、减速电机；34、辅助下料斗；35、连接杆；

4、辅助传动机构；41、固定筒；42、转动柱；43、辅助从动轮；44、固定头。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，一种自动清理坑土的钻孔灌桩机构，包括机座1，机座1呈L型设计，机座1的顶端垂直固定安装有第一电机11，第一电机11通过相关线缆与外接电源电性连接，第一电机11的输出端固定连接有驱动主轴12，驱动主轴12的外轴壁固定套装有主驱动锥形啮合齿轮13，主驱动锥形啮合齿轮13的两侧均啮合安装有副从动锥形啮合齿轮14，驱动主轴12、主驱动锥形啮合齿轮13以及两个副从动锥形啮合齿轮14均转动安装在机座1内，机座1的两相对外侧壁均安装有三个驱动链轮15，位于同一侧的三个驱动链轮15之间啮合安装有链带16，位于同一侧的驱动链轮15通过同一条链带16传动连接，链带16与驱动链轮15啮合紧密不会松动，两条链带16的外环壁均安装有若干铲斗17，通过说明书附图五可以看出，铲斗17与链带16外环壁安装连接处时通过安装条对接，目的就是方便铲斗17在经过三个驱动链轮15的过程中顺利旋转通过，并且铲斗17的内腔为斜面设计，在挖土时与坑土的接触面积大，能够单次挖取的坑土也相对更多，驱动主轴12的底端转动贯穿延伸至机座1的下方，且垂直固定安装有底座18，底座18的底端垂直固定安装有底板19，底板19的底端垂直固定安装有若干限位底块110，若干限位底块110的外侧均包裹有外保护壳111，外保护壳111是限位转动套装在对应限位底块110外，目的就是避免与坚硬岩石直接碰撞造成限位底块110磨损严重，若干外保护壳111的外环壁以及底部均固定安装有若干小钻头112，同一个外保护壳111外环壁的若干小钻头112规格一致且相互之间均匀分布，小钻头112能够增大外保护壳111的挖钻效果，机座1的底端固定安装有防护套113，底座18转动安装在防护套113内，能够提高底座18旋转的稳定性，底座18的外径与防护套113内径一致；

如图6所示，尤为特别的是，机座1的顶端安装对接机构2，对接机构2包括连接柱21，连接柱21垂直固定安装在机座1的顶端重心连接处，确保被吊运设备吊运时，整个装置保持稳定不会晃动，连接柱21的顶端套装有连接座22，连接座22的上方设置对接顶座23，对接顶座23与连接座22之间固定安装有若干支撑柱25，连接座22的顶端固定安装第二电机24，第二电机24设置在若干支撑柱25之间，支撑柱25对第二电机24具有保护防撞的作用，第二电机24通过相关线缆与外接电源电性连接，对接顶座23的顶端圆心位置垂直固定安装有吊座26，连接柱21的顶端垂直固定安装有旋转座27，连接座22内开设有转动腔，旋转座27转动安装在转动腔内，旋转座27的底端嵌入滚动安装若干滚珠28，若干滚珠28滚动设置在转动腔的腔底，减小旋转座27的磨损，同时降低旋转座27的旋转阻力，也就减小了第二电机24的驱动负荷，第二电机24的输出端贯穿伸入至连接座22内，且垂直固定安装在旋转座27的顶端圆心位置，吊座26的顶端两相对外侧壁之间贯穿开设有吊孔，方便与吊运设备的吊钩结构对接安装；

如图7所示，尤为特别的是，机座1的底端安装有辅助下料机构3，辅助下料机构3包括安装基座31，安装基座31垂直固定安装在机座1的下底，安装基座31的下底开设有转动槽，转动槽的两相对内槽壁之间均转动安装转动圆块32，安装基座31的外侧壁固定安装减速电机33，减速电机33的输出端贯穿伸入至转动槽内，且与转动圆块32固定连接，安装基座31的下方设置有辅助下料斗34，辅助下料斗34呈半框型设计，相邻三边设置有凸起，避免坑土在掉落到辅助下料斗34上发生弹跳出现无规格的逃逸，辅助下料斗34的顶端与转动圆块32之间垂直固定安装有连接杆35，连接杆35并不与安装基座31接触，也就不会产生滑动摩擦，辅助下料斗34设置在机座1一端，且与对应的两个驱动链轮15位置相对设置；

如图8所示，尤为特别的是，机座1的转角连接处设置有辅助传动机构4，辅助传动机构4包括固定筒41，固定筒41的两端贯穿开设有转动孔，转动孔内转动安装转动柱42，转动柱42的外径与转动孔的内径一致，转动柱42的两端均垂直固定安装有辅助从动轮43，两个辅助从动轮43相远离一端均固定安装有同步轮，辅助从动轮43和同步轮之间连接有连接圆座，而连接圆座不会在铲斗17旋转过程中与之发生接触，也就不会影响铲斗17从辅助从动轮43和对应同步轮之间穿过，固定筒41的外筒壁垂直固定安装有两个固定头44，两个固定头44规格一致且相互之间呈90°倾角设计，并且两个固定头44远离固定筒41一端分别垂直固定安装在机座1两相邻的转动内侧壁上，两个辅助从动轮43与对应的同步轮规格一致但两者之间的间距大于铲斗17的宽度，并且两个辅助从动轮43和对应的同步轮均与链带16的外环壁滚动接触，能够对链带16进行限位定型的作用，也能够提高链带16环绕运转的稳定性。

本发明的工作原理：

第一步，首先吊运设备（如起重机等）的吊钩结构通过贯穿插入吊孔内，并配合定位栓等结构完成吊钩结构与吊座26之间的可拆卸安装，再启动吊运设备将本装置整体悬吊起来，并吊运至钻孔处，此时启动第二电机24，带动旋转座27旋转，此时旋转座27底端的若干滚珠28通过滚动代替旋转座27的旋转滑动，减小旋转座27的磨损，同时降低旋转座27的旋转阻力，也就减小了第二电机24的驱动负荷，旋转座27的旋转会通过连接柱21带动整个机座1旋转，进而使得安装在机座1底部的辅助下料斗34同步旋转，调节最终坑土掉落的线性方向；

第二步，然后再启动吊运设备下降吊钩结构也就是整个装置的高度，使得若干外保护壳111以及若干小钻头112开始与地面接触，与此同时，启动第一电机11，进而通过驱动主轴12带动下方底座18和底板19旋转，也就带动了若干限位底块110同步旋转，而外保护壳111和若干小钻头112是套装在对应限位底块110的外环壁，因此也会同步旋转，开始进行钻坑打孔作业，当遇到坚硬岩石时，旋转设置的外保护壳111以及小钻头112能够避免由于驱动主轴12的旋转驱动而直接与坚硬岩石发生磕碰造成损坏，而是可以利用限位底块110与外保护壳111的相对旋转而自身旋转，能够伸入坚硬岩石的深处并重复多次的与其接触，能够尽可能的保护组件不被损坏，与此同时，当驱动主轴12旋转的同时也会带动主驱动锥形啮合齿轮13旋转，通过与两侧副从动锥形啮合齿轮14的啮合传动，使得两个副从动锥形啮合齿轮14同步同向同速率旋转（通过说明书附图三可以知晓主驱动锥形啮合齿轮13和两侧的副从动锥形啮合齿轮14啮合齿分布间距完全一致），进而会带动两侧对应的驱动链轮15旋转，而位于同一侧的三个驱动链轮15之间是通过链带16传动，因此最终实现两个链带16同步同向同速率环绕运转，也就实现了若干等间距分布的铲斗17也会同步同向同速率环绕运转，当铲斗17旋转至链带16最低端时，铲斗17的铲头竖直向下，且即将伴随链带16同步旋转上升，因此会将与之接触的土坑土铲入铲斗17中，并且铲斗17在经过链带16最低端之后会平稳上升，因此也就将坑土平稳运送远离钻孔；

第三步，当坑土移动至机座1最边侧的驱动链轮15处时，铲斗17会沿着驱动链轮15的外轮廓而旋转并使得斗口逐渐竖直朝下，坑土由于重力作用加上没有束缚因此会被倒出，使得铲斗17内不再有坑土，保持最大清理容量，方便循环挖土，而倒出的坑土会由于重力掉落在下方的辅助下料斗34内，并沿着辅助下料斗34底部下料口的方向而掉落，由于之前通过旋转整个机座1已经调整了坑土最终掉出的线性方向，但具体落点此时可以通过启动减速电机33的方式带动转动圆块32旋转，进而带动连接杆35也就是辅助下料斗34旋转，调整了辅助下料斗34底部下料口的方向也就最终调整坑土的掉落方向，方便集中收集清理。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种自动清理坑土的钻孔灌桩机构，包括机座（1），所述机座（1）呈L型设计，其特征在于，所述机座（1）的顶端垂直固定安装有第一电机（11），所述第一电机（11）的输出端固定连接有驱动主轴（12），所述驱动主轴（12）的外轴壁固定套装有主驱动锥形啮合齿轮（13），主驱动锥形啮合齿轮（13）的两侧均啮合安装有副从动锥形啮合齿轮（14），所述驱动主轴（12）、主驱动锥形啮合齿轮（13）以及两个副从动锥形啮合齿轮（14）均转动安装在机座（1）内，所述机座（1）的两相对外侧壁均安装有三个驱动链轮（15），位于同一侧的三个所述驱动链轮（15）之间啮合安装有链带（16），位于同一侧的三个所述驱动链轮（15）通过同一条链带（16）传动连接，两条所述链带（16）的外环壁均安装有若干铲斗（17），所述驱动主轴（12）的底端转动贯穿延伸至机座（1）的下方，且垂直固定安装有底座（18），所述底座（18）的底端垂直固定安装有底板（19），所述底板（19）的底端垂直固定安装有若干限位底块（110）；

所述机座（1）的顶端安装对接机构（2），所述对接机构（2）包括连接柱（21），所述连接柱（21）垂直固定安装在机座（1）的顶端重心连接处，所述连接柱（21）的顶端套装有连接座（22），所述连接座（22）的上方设置对接顶座（23），所述对接顶座（23）与连接座（22）之间固定安装有若干支撑柱（25），所述连接座（22）的顶端固定安装第二电机（24），所述对接顶座（23）的顶端圆心位置垂直固定安装有吊座（26）；

所述机座（1）的底端安装有辅助下料机构（3），所述辅助下料机构（3）包括安装基座（31），所述安装基座（31）垂直固定安装在机座（1）的下底，所述安装基座（31）的下底开设有转动槽，所述转动槽的两相对内槽壁之间均转动安装转动圆块（32），所述安装基座（31）的外侧壁固定安装减速电机（33），所述减速电机（33）的输出端贯穿伸入至转动槽内，且与转动圆块（32）固定连接，所述安装基座（31）的下方设置有辅助下料斗（34），所述辅助下料斗（34）的顶端与转动圆块（32）之间垂直固定安装有连接杆（35），所述辅助下料斗（34）设置在机座（1）一端，且与对应的两个驱动链轮（15）位置相对设置；

若干所述限位底块（110）的外侧均包裹有外保护壳（111），若干所述外保护壳（111）的外环壁以及底部均固定安装有若干小钻头（112）。

2.根据权利要求1所述的一种自动清理坑土的钻孔灌桩机构，其特征在于，所述连接柱（21）的顶端垂直固定安装有旋转座（27），所述连接座（22）内开设有转动腔，所述旋转座（27）转动安装在转动腔内，所述旋转座（27）的底端嵌入滚动安装若干滚珠（28），若干所述滚珠（28）滚动设置在转动腔的腔底，所述第二电机（24）的输出端贯穿伸入至连接座（22）内，且垂直固定安装在旋转座（27）的顶端圆心位置，所述吊座（26）的顶端两相对外侧壁之间贯穿开设有吊孔。

3.根据权利要求2所述的一种自动清理坑土的钻孔灌桩机构，其特征在于，所述机座（1）的转角连接处设置有辅助传动机构（4），所述辅助传动机构（4）包括固定筒（41），所述固定筒（41）的两端贯穿开设有转动孔，所述转动孔内转动安装转动柱（42），所述转动柱（42）的外径与转动孔的内径一致，所述转动柱（42）的两端均垂直固定安装有辅助从动轮（43），两个所述辅助从动轮（43）相远离一端均固定安装有同步轮，所述固定筒（41）的外筒壁垂直固定安装有两个固定头（44），两个所述固定头（44）规格一致且相互之间呈90°倾角设计，并且两个所述固定头（44）远离固定筒（41）一端分别垂直固定安装在机座（1）两相邻的转动内侧壁上。

4.根据权利要求3所述的一种自动清理坑土的钻孔灌桩机构，其特征在于，两个所述辅助从动轮（43）与对应的同步轮规格一致但两者之间的间距大于铲斗（17）的宽度，并且两个所述辅助从动轮（43）和对应的同步轮均与链带（16）的外环壁滚动接触。

5.根据权利要求4所述的一种自动清理坑土的钻孔灌桩机构，其特征在于，同一个所述外保护壳（111）外环壁的若干所述小钻头（112）规格一致且相互之间均匀分布，所述机座（1）的底端固定安装有防护套（113），所述底座（18）转动安装在防护套（113）内，所述底座（18）的外径与防护套（113）内径一致。