CN116856844A - 一种行星回转式变孔径钻机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种行星回转式变孔径钻机，属于土层或岩石的钻进技术领域，包括机架、履带行走总成、动力总成、桅杆总成、回转动力头、钻杆和截割装置，机架上部连接有操纵台和配重，履带行走总成连接于机架底部，动力总成连接于机架上端，桅杆总成连接于机架远离配重的一端，回转动力头连接于桅杆总成上部，钻杆可旋转连接于桅杆总成，回转动力头用力驱动钻杆圆周向旋转，截割装置上端连接于钻杆下端，随钻杆旋转用于向土层或岩石内钻进成孔，钻进成孔的孔径能在钻进中改变调节。本发明提供的一种行星回转式变孔径钻机，具有能在钻进过程中调节钻进孔径，不用更换钻具和扩孔，一次钻进成型，行星回转方式旋转平稳，提升钻进效率的技术效果。

Description

一种行星回转式变孔径钻机

技术领域

本发明属于土层或岩石的钻进技术领域，更具体地说，是涉及一种行星回转式变孔径钻机。

背景技术

桩孔是向土层或岩石内部钻进成孔后的一种结构形式，向土层或岩石钻进有人工钻进和机械设备两种方式，桩孔施工方式有以下几种：1、长螺旋钻机成孔；2、冲击钻成孔；3、旋挖钻机成孔；4、人工成孔。针对不同的地质条件，采用较为经济的成孔作业方式是施工要追求的目标。因此，人工挖孔由于安全性低和效率低的原因正在逐步被各类钻机所取代，旋挖钻机是目前国内外很多桩孔的主要施工设备。但是，第一，旋挖钻机在施工时需要经常提升钻具来排放渣土，从而降低了钻孔的效率。第二，旋挖钻机钻大孔时需要先钻小孔，然后更换较大的钻具进行扩孔，费时费力。第三，旋挖钻机由于采用上回转的方式实现切割岩土，因此回转机以及钻杆的强度重量都很庞大，同时，旋挖钻机也不具备液压支腿，不能使其在作业中保持平衡，因此为了在工作中实现平衡，旋挖钻机制造的体积就较为庞大，这样不利于移动孔位。第四，旋挖钻机不配备对干燥岩土施工的湿式除尘功能，不利于环境保护和劳动者的身心健康。

针对以上旋挖钻机存在的缺陷以及特定工况的施工要求，有必要研究一种能够适用于向土层或岩石内钻进的施工机械设备，使其能适应黏土层和均质砂岩层或均质软岩层桩孔施工，并能区别于以往钻机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种行星回转式变孔径钻机，旨在解决向土层或岩石内钻进使用的机械设备不能实现在钻进过程中改变钻进孔径的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种行星回转式变孔径钻机，包括：

机架，上部连接有操纵台，一端连接有用于平衡所述机架的配重；

履带行走总成，连接于所述机架底部，适于支撑所述机架并在地面上行走；

动力总成，连接于所述机架上端，适于提供动力；

桅杆总成，连接于所述机架远离所述配重的一端，用于提供支撑，所述动力总成用于驱动所述桅杆总成移动；

回转动力头，连接于所述桅杆总成上部，所述动力总成用于向所述回转动力头提供回转动力；

钻杆，可旋转连接于所述桅杆总成，呈竖直状设置，所述回转动力头动力输出端连接所述钻杆上端并适于驱动所述钻杆圆周向旋转；

截割装置，上端连接于所述钻杆下端，随所述钻杆旋转用于向土层或岩石内钻进成孔，所述截割装置通过行星回转方式自转且配合所述钻杆公转，所述截割装置钻进成孔的孔径能在钻进中改变调节，其中，所述履带行走总成、所述动力总成、所述桅杆总成、所述回转动力头和所述截割装置的运行均受控于所述操纵台。

在一种可能的实现方式中，所述截割装置包括：

转轴，上端同轴连接于所述钻杆下端，所述转轴为中空杆状结构；

变径组件，连接于所述转轴，具有两个同时沿所述转轴径向相互靠近或远离方向移动的两个移动部，两个所述移动部分别设置于所述转轴两侧；

两组行星减速截割头，分别位于所述转轴两侧，分别连接于两个所述移动部，以所述转轴轴线为对称轴呈对称状设置，均用于向土层或岩石内钻进成孔，所述变径组件用于驱动两组所述行星减速截割头同时相对于所述转轴靠近或远离移动，以调节钻进成孔直径。

在一种可能的实现方式中，所述变径组件包括：

连接部，用于连接所述钻杆下端；

平移马达，连接于所述连接部，具有动力输出端；

齿轮箱，连接于所述连接部，具有连接于所述平移马达动力输出端的输入端和输出端；

丝杠，转动连接于所述连接部，所述齿轮箱输出端动力连接所述丝杠并用于驱动所述丝杠旋转，所述丝杠呈水平状设置且左半部和右半部分别设置有旋向相反的外螺纹；

两组丝杠套，均螺纹套接在所述丝杠的两组外螺纹上，所述丝杠旋转后驱动两组所述丝杠套同时靠近或远离移动，两组所述行星减速截割头分别一一对应连接于两组所述丝杠套，所述移动部为所述丝杠套。

在一种可能的实现方式中，所述行星减速截割头包括：

行星减速机，连接于所述丝杠套，具有动力输入端和动力输出端；

破碎马达，连接于所述行星减速机动力输入端，用于驱动所述行星减速机运行；

截割头，连接于所述行星减速机动力输出端，呈竖直状设置，用于向土层或岩石内钻进，两组所述行星减速截割头的两个所述截割头旋转时定义为自转，随所述钻杆同时旋转时定义为公转，两个所述截割头在钻进中自转配合公转，以钻进成孔，通过同时调节两个所述行星减速机的位置，以调节钻进成孔直径。

在一种可能的实现方式中，所述截割头呈倒锥形且外壁设置有多个截齿，所述行星减速机动力输出端连接有沿竖向伸缩的伸缩柱的上端，所述截割头上端连接所述伸缩柱下端且借助所述伸缩柱调节高度。

在一种可能的实现方式中，所述截割装置可拆卸连接有储料筒，所述截割装置连接有绞龙提升装置，所述绞龙提升装置呈竖直状设置，且下端具有进料口、上端具有出料口，所述出料口连通所述储料筒，所述绞龙提升装置用于将位于所述截割装置下方被截割的土体岩石提升至所述储料筒内，在竖直方向上所述进料口底端高度高于所述截割装置底端高度。

在一种可能的实现方式中，所述桅杆总成连接有提升系统，所述提升系统与所述储料筒可拆卸连接，用于提升所述储料筒沿竖向向上移动，还用于驱动所述储料筒向下移动并安放在所述截割装置上。

在一种可能的实现方式中，所述绞龙提升装置包括两套，分别设置在所述转轴两侧并与所述转轴通过伸缩杆连接，所述伸缩杆一端铰接连接所述转轴外壁、另一端铰接连接所述绞龙提升装置，所述伸缩杆沿所述转轴切线方向伸缩，并用于调节所述绞龙提升装置与所述转轴之间距离，以调节提取的渣土岩石的位置。

在一种可能的实现方式中，所述机架连接有水泵总成，所述水泵总成连通有水管，所述钻杆为中空杆，所述水管出水端穿入所述钻杆上端并向所述钻杆内部输入水，水流依次穿过所述钻杆和所述转轴，并从所述转轴底端排出，用于在钻进过程中湿法降尘。

在一种可能的实现方式中，所述机架的前后端部均连接有液压支腿，所述液压支腿适于支撑所述机架呈平衡稳定状态并调平所述机架，所述液压支腿支撑所述机架的高度能调节。

本发明提供的一种行星回转式变孔径钻机的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种行星回转式变孔径钻机属于土层或岩石的钻进技术领域，包括机架、履带行走总成、动力总成、桅杆总成、回转动力头、钻杆和截割装置，机架上部连接有操纵台，一端连接有用于平衡机架的配重；履带行走总成连接于机架底部，适于支撑机架并在地面上行走；动力总成连接于机架上端，适于提供动力；桅杆总成连接于机架远离配重的一端，用于提供支撑，动力总成用于驱动桅杆总成移动；回转动力头连接于桅杆总成上部，动力总成用于向回转动力头提供回转动力；钻杆可旋转连接于桅杆总成，呈竖直状设置，回转动力头动力输出端连接钻杆上端并适于驱动钻杆圆周向旋转；截割装置上端连接于钻杆下端，随钻杆旋转用于向土层或岩石内钻进成孔，截割装置通过行星回转方式自转且配合钻杆公转，截割装置钻进成孔的孔径能在钻进中改变调节，解决了向土层或岩石内钻进使用的机械设备不能实现在钻进过程中改变钻进孔径的技术问题，具有能在钻进过程中调节钻进孔径，不用更换钻具，不用扩孔，一次钻进成型，通过行星回转方式旋转平稳，提升钻进效率的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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为本发明实施例提供的一种行星回转式变孔径钻机的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种行星回转式变孔径钻机的主视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种行星回转式变孔径钻机的侧视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种行星回转式变孔径钻机的截割装置结构示意图；

图5为图4中的截割装置半剖视图；

图6为图4中的A-A处的截面图；

图7为图4的俯视图；

图8为图5中的变径组件和行星减速截割头结构示意图；

图9为图8的俯视图；

图10为本发明实施例提供的一种行星回转式变孔径钻机的截割装置立体结构示意图；

图11为图10的另一种视角示意图；

图12为图10的另一种视角示意图；

图13为本发明实施例提供的一种行星回转式变孔径钻机的绞龙提升装置结构示意图；

图14为本发明实施例提供的一种行星回转式变孔径钻机的钻杆结构示意图；

图15为本发明实施例提供的一种行星回转式变孔径钻机的随动支撑装置结构示意图；

图16为图15的立体图。

附图标记说明：

1、机架；2、履带行走总成；3、动力总成；4、桅杆总成；5、回转动力头；6、钻杆；7、截割装置；71、转轴；72、变径组件；721、连接部；722、平移马达；723、齿轮箱；724、丝杠；725、丝杠套；73、行星减速截割头；731、行星减速机；732、破碎马达；733、截割头；734、截齿；735、伸缩柱；8、操纵台；9、配重；10、储料筒；101、把手；11、绞龙提升装置；111、进料口；112、出料口；12、提升系统；121、绳索；122、卷扬机；123、挂钩；13、伸缩杆；14、水泵总成；15、旋转接头；16、随动支撑装置；161、固定部；162、包夹部；17、液压支腿；18、筒体外壳。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1至图16，现对本发明提供的一种行星回转式变孔径钻机进行说明。所述一种行星回转式变孔径钻机，包括机架1、履带行走总成2、动力总成3、桅杆总成4、回转动力头5、钻杆6和截割装置7，机架1上部连接有操纵台8，一端连接有用于平衡机架1的配重9；履带行走总成2连接于机架1底部，适于支撑机架1并在地面上行走；动力总成3连接于机架1上端，适于提供动力；桅杆总成4连接于机架1远离配重9的一端，用于提供支撑，动力总成3用于驱动桅杆总成4移动；回转动力头5连接于桅杆总成4上部，动力总成3用于向回转动力头5提供回转动力；钻杆6可旋转连接于桅杆总成4，呈竖直状设置，回转动力头5动力输出端连接钻杆6上端并适于驱动钻杆6圆周向旋转，回转动力头5用于为钻杆6提供回转的动力；截割装置7上端连接于钻杆6下端，随钻杆6旋转用于向土层或岩石内钻进成孔，截割装置7通过行星回转方式自转且配合钻杆6公转，截割装置7钻进成孔的孔径能在钻进中改变调节，其中，履带行走总成2、动力总成3、桅杆总成4、回转动力头5和截割装置7的运行均受控于操纵台8。

本发明提供的一种行星回转式变孔径钻机，与现有技术相比，通过设置的截割装置7，能实现通过行星回转方式自转，配合钻杆6的旋转实现公转，向土层或岩石内钻进，在钻进中能改变孔径大小，解决了向土层或岩石内钻进使用的机械设备不能实现在钻进过程中改变钻进孔径的技术问题，具有能在钻进过程中调节钻进孔径，不用更换钻具，不用扩孔，一次钻进成型，通过行星回转方式旋转平稳，提升钻进效率的技术效果。

机架1、操纵台8、配重9、履带行走总成2、动力总成3、桅杆总成4和回转动力头5采用现有技术中的旋挖钻机本身的结构，其如何运行，如何实现调节和控制等，可参见旋挖钻机的操作方式或原理，在本实施例中不再赘述。操纵台8相当于一种控制系统，能实现对各个总成或执行部件（包括截割装置7、回转动力头5等）的运行控制，从而实现本发明能自动运行。

在一些实施例中，请参阅图1至图16，截割装置7包括转轴71、变径组件72和两组行星减速截割头73，转轴71的上端同轴连接于钻杆6下端，转轴71为中空杆状结构；变径组件72连接于转轴71，具有两个同时沿转轴71径向相互靠近或远离方向移动的两个移动部，两个移动部分别设置于转轴71两侧；两组行星减速截割头73分别位于转轴71两侧，分别连接于两个移动部，以转轴71轴线为对称轴呈对称状设置，均用于向土层或岩石内钻进成孔，变径组件72用于驱动两组行星减速截割头73同时相对于转轴71靠近或远离移动，以调节钻进成孔直径。转轴71上端通过接头与钻杆6下端同轴连接，钻杆6由多节杆体首尾相互连接而成，杆体与杆体之间通过快速接头实现连接，并能使高压流体（水）穿过，用于湿式除尘。供流体输送的钻杆6既用来传递扭矩，又用来输送高压油和高压水。两个移动部能同时移动，同时靠近或远离转轴71，由两组行星减速截割头73同时旋转切割土层或岩石，以便成孔。通过改变两组行星减速截割头73的位置，就能调节成孔直径大小。对变径组件72和行星减速截割头73的操作可在操纵台8上进行。

在本发明中，钻杆6既作为扭矩传送的载体，又能作为压力流体和除尘用水的输送通道，从而为行星减速截割头73的运行提供动力。

在一些实施例中，请参阅图1至图16，变径组件72包括连接部721、平移马达722、齿轮箱723、丝杠724和两组丝杠套725，连接部721用于连接钻杆6下端；平移马达722连接于连接部721，具有动力输出端；齿轮箱723连接于连接部721，具有连接于平移马达722动力输出端的输入端和输出端；丝杠724转动连接于连接部721，齿轮箱723输出端动力连接丝杠724并用于驱动丝杠724旋转，丝杠724呈水平状设置且左半部和右半部分别设置有旋向相反的外螺纹；两组丝杠套725均螺纹套接在丝杠724的两组外螺纹上，丝杠724旋转后驱动两组丝杠套725同时靠近或远离移动，两组行星减速截割头73分别一一对应连接于两组丝杠套725，移动部为丝杠套725。平移马达722是一种马达，能实现对丝杠套725的平移，平移马达722运行后，带动齿轮箱723内的齿轮旋转，则能带动丝杠724旋转，丝杠724旋转能带动丝杠套725的移动，从而将旋转的动力转化为平移的动力，从而能带动两个行星减速截割头73移动，从而实现了调节钻孔直径的功能。两组行星减速截割头73始终处于竖直状态，或在转轴71上设置限位件，能限位其始终处于竖直状态。从而能实现其向土层或岩石内钻进。在丝杠724的两端设置有限位块，能防止丝杠套725的滑脱。平移马达722能实现正反转。

在一些实施例中，请参阅图1至图16，行星减速截割头73包括行星减速机731、破碎马达732和截割头733，行星减速机731连接于丝杠套725，具有动力输入端和动力输出端；破碎马达732连接于行星减速机731动力输入端，用于驱动行星减速机731运行；截割头733连接于行星减速机731动力输出端，呈竖直状设置，用于向土层或岩石内钻进，两组行星减速截割头73的两个截割头733旋转时定义为自转，随钻杆6同时旋转时定义为公转，两个截割头733在钻进中自转配合公转，以钻进成孔，通过同时调节两个行星减速机731的位置，以调节钻进成孔直径。破碎马达732是一种马达，能起到对涂层或岩石起到破碎作用的动力，该行星减速机731采用现有技术产品，众所周知行星减速方式的优点，将其减速方式应用于本实施例中，能提高截割头733截割的运行平稳性，相比于不使用新型减速机，或使用其他形式的减速机时，远不如本实施例中的行星减速的方式运行平稳，承载能力高，传动速比大和传动精度高。

要注意的是，截割头733是在公转的情况下切割土层或岩石，而加上其自身能够自转，那么在切割时的动力更大，切割效果更高，优点更加明显。也可以是不使用自转，只使用公转进行切割。

在一些实施例中，请参阅图1至图16，截割头733呈倒锥形且外壁设置有多个截齿734，行星减速机731动力输出端连接有沿竖向伸缩的伸缩柱735的上端，截割头733上端连接伸缩柱735下端且借助伸缩柱735调节高度。截齿734是用来切割土层或岩石的结构件，其结构强度较高，使用寿命长，多个截齿734呈不规则的形式排布，当需要套接截割头733的高度时，可通过伸缩柱735进行调节，而该伸缩柱735的调节是有限的，其调节相比于钻杆6的上下移动调节，可看成是一种微调。当不需要使用伸缩柱735时，可将其用顶丝将其伸缩的功能锁定，其锁定后相当于是一种固定杆，且能提供扭矩。当使用伸缩柱735时，其自身只有沿竖向移动的自由度，而不能自身发生旋转等。即能够保证截割头733正常运行（旋转），伸缩柱735的设置不会影响截割头733的运行。

两组独立旋转的截割头733能实现高度的同步调节，还能实现横向调节，即对钻孔孔径的大小的调节，从而实现钻孔直径的改变。

为实现不提升截割装置7可以外运渣土岩石碎屑等，在一些实施例中，请参阅图1至图16，截割装置7可拆卸连接有储料筒10，截割装置7连接有绞龙提升装置11，绞龙提升装置11呈竖直状设置，且下端具有进料口111、上端具有出料口112，出料口112连通储料筒10，绞龙提升装置11用于将位于截割装置7下方被截割的土体岩石提升至储料筒10内，在竖直方向上进料口111底端高度高于截割装置7底端高度。通过在转轴71侧部设置绞龙提升装置11，其实质上就是一种绞龙，竖向设置，下端进料口111能将图层岩石渣土等吸收，通过自身的螺旋叶片上升，并到达储料筒10内部，当储料筒10内物料快满时，将其拆卸下来，将渣土岩石卸下后继续安装上，则截割装置7不用往复移动，方便操作，提高施工效率。

在本发明中，绞龙提升装置11的作用有：可以实现钻孔和排渣同时进行，节省施工辅助时间，提升施工效率。

本发明还包括筒体外壳18，截割装置7设置在筒体外壳18内部，筒体外壳18呈圆筒形结构，且上下端均为敞口，绞龙提升装置11也设置在筒体外壳18内部，储料筒10设置在筒体外壳18上端，绞龙提升装置11上端高度大于储料筒10高度，截割装置7的底端露出筒体外壳18底端，用于切割作业。在钻进成孔过程中，筒体外壳18外壁与孔壁摩擦接触，两个储料筒10的外形与筒体外壳18外形相适配，呈圆弧形结构，这样在钻进过程中，不会影响储料筒10，而两个绞龙提升装置11设置在两个储料筒10之间。

本实施例中设置了两个储料筒10，分别位于转轴71的两侧，上端开口，方便出料口112排放的土层或岩石进入到绞龙提升装置11内部，进而排放到储料筒10内部，储料筒10也容易存放和卸出，利于重复利用。

在一些实施例中，请参阅图1至图16，桅杆总成4连接有提升系统12，提升系统12与储料筒10可拆卸连接，用于提升储料筒10沿竖向向上移动，还用于驱动储料筒10向下移动并安放在截割装置7上。当截割装置7位于井筒内部时，通过提升系统12能将储料筒10提升至地面上，此时不用提升截割装置7，这样能提升截割操作效率。该提升系统12为一种卷扬系统，其包括绳索121，绳索121从桅杆总成4的上部绕过，一端连接卷扬机122、另一端连接有挂钩123，挂钩123能挂接储料筒10上端的把手101，从而实现对储料筒10的提升和下放。

在一些实施例中，请参阅图1至图16，绞龙提升装置11包括两套，分别设置在转轴71两侧并与转轴71通过伸缩杆13连接，伸缩杆13一端铰接连接转轴71外壁、另一端铰接连接绞龙提升装置11，伸缩杆13沿转轴71切线方向伸缩，并用于调节绞龙提升装置11与转轴71之间距离，以调节提取的渣土岩石的位置。绞龙提升装置11的进料口111和出料口112处均设置有喇叭型的广口结构，能便于使渣土岩石进入到绞龙提升装置11内部和便于向储料筒10内卸放渣土岩石。两组绞龙提升装置11能同时运行，提高渣土岩石的提升运送效率。通过设置伸缩杆13的伸缩长度，就可以调节绞龙提升装置11与转轴71之间的距离，进而能调节提取渣土岩石的位置，当绞龙提升装置11的位置调节后，其出料口112都能朝向储料筒10内卸放渣土岩石。具体的，伸缩杆13的长度能锁定，即调节好后的绞龙提升装置11的位置能被固定。绞龙提升装置11包括筒体和设于筒体内部的绞龙，以及设置在筒体上端的驱动部，驱动部与绞龙上端连接，从而能带动绞龙旋转，实现渣土岩石的提升。伸缩杆13的伸缩还用于调节出料口112的朝向，以使从出料口112排出的渣土或岩石能落入到储料筒10内部，当伸缩杆13伸缩推顶时，绞龙提升装置11绕在自身轴向圆周向旋转，进而能调整出料口112朝向。

在一些实施例中，请参阅图1至图16，机架1连接有水泵总成14，水泵总成14连通有水管，钻杆6为中空杆，水管出水端穿入钻杆6上端并向钻杆6内部输入水，水流依次穿过钻杆6和转轴71，并从转轴71底端排出，用于在钻进过程中湿法降尘。在钻杆6上端设置有旋转接头15，水管连通旋转接头15的上端，旋转接头15下端连接钻杆6上端，通过使用旋转接头15能使钻杆6自由旋转，且不影响水管向其内部输送水，旋转接头15还起到了对钻杆6旋转支撑的作用，钻杆6与桅杆总成4之间通过随动支撑装置16进行连接。随动支撑装置16如图15-16所示，其一端用于包夹钻杆6、另一端用于滑动连接在桅杆总成4上，能供钻杆6旋转，起到了对钻杆6旋转支撑的作用，并且该随动支撑装置16可以在桅杆总成4上滑动，调节对钻杆6的旋转支撑位置。随动支撑装置16包括与桅杆总成4可拆卸连接的固定部161、与固定部161连接的包夹部162，包夹部162具有两种状态，类似于一种夹子，打开后张口变大，可从钻杆6进出，关闭后形成包围圈，能将钻杆6包围，包夹部162包括两个夹体，通过液压控制推顶可实现夹体与固定部161的转动连接，两个夹体相互靠近或远离，能在两种状态之间切换动作，从而实现对钻杆6的包夹和释放。钻杆6在两个夹体围成的空间内能自由旋转。

在本发明中，随动支撑装置16在闭合时可以满足在钻孔作业中的钻孔同心度要求，具有开和合两种状态，且在开合时可以接卸钻杆6。

作为优选，钻杆6内部还供高压油通过，可在钻杆6内穿设油管，油管内流动有高压油，高压油向截割装置7输入，利于为截割装置7提供动力。

在一些实施例中，请参阅图1至图16，机架1的前后端部均连接有液压支腿17，液压支腿17适于支撑机架1呈平衡稳定状态并调平机架1，液压支腿17支撑机架1的高度能调节。在机架1的四个端角处均设置有一组液压支腿17，液压支腿17采用现有技术，其高度能升降调节，便于支撑机架1置于一定高度。液压支腿17连接动力总成3，动力总成3包括液压系统，能将液压支腿17提供液压动力。

本发明能解决现有技术中使用的旋挖钻机中存在的需要提升排放渣土，先钻小孔后钻大孔效率低，费时费力，使用上回转方式切割岩土，机械设备体积庞大，在工作中难以实现平衡，不具备湿式除尘功能的技术问题。通过使用的绞龙提升装置11能将渣土提升至储料筒10，储料筒10可将渣土运送至地面上，实现了在不需要提升截割装置7的前提下，能实现渣土的外运的效果。通过使用的液压支腿17，能对机架1调平，使整个设备处于平衡稳定的状态，这样不会影响截割作业。通过使用的水泵总成14，能为正在作业中的截割装置7截割的渣土或岩石喷水，以实现湿法降尘除尘。通过使用的截割装置7，能实现自转和配合钻杆6的公转，对土层或岩石切割效率高，结构行星回转式的自转形式，结构强度大，稳定性高。

本发明的有益效果在于：1、能适合钻进大孔径的孔，适合在土层或软岩地层中钻进，能够实现钻孔时变径，不用更换钻具就能实现钻凿一定范围的孔。2、钻孔和排渣能同时进行，排渣由两组绞龙提升装置11承担完成，用于存放排渣的储料筒10装满后由本发明钻机顶部的提升系统12进行提升和倾倒，本发明在整个施工过程中，不需要使钻头（截割装置7，尤其是行星减速截割头73）离开正在钻进的钻孔，这样能保证钻孔的同心度，保证施工质量和提高施工效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种行星回转式变孔径钻机，其特征在于，包括：

机架，上部连接有操纵台，一端连接有用于平衡所述机架的配重；

履带行走总成，连接于所述机架底部，适于支撑所述机架并在地面上行走；

动力总成，连接于所述机架上端，适于提供动力；

桅杆总成，连接于所述机架远离所述配重的一端，用于提供支撑，所述动力总成用于驱动所述桅杆总成移动；

回转动力头，连接于所述桅杆总成上部，所述动力总成用于向所述回转动力头提供回转动力；

钻杆，可旋转连接于所述桅杆总成，呈竖直状设置，所述回转动力头动力输出端连接所述钻杆上端并适于驱动所述钻杆圆周向旋转；

截割装置，上端连接于所述钻杆下端，随所述钻杆旋转用于向土层或岩石内钻进成孔，所述截割装置通过行星回转方式自转且配合所述钻杆公转，所述截割装置钻进成孔的孔径能在钻进中改变调节，其中，所述履带行走总成、所述动力总成、所述桅杆总成、所述回转动力头和所述截割装置的运行均受控于所述操纵台。

2.如权利要求1所述的一种行星回转式变孔径钻机，其特征在于，所述截割装置包括：

转轴，上端同轴连接于所述钻杆下端，所述转轴为中空杆状结构；

变径组件，连接于所述转轴，具有两个同时沿所述转轴径向相互靠近或远离方向移动的两个移动部，两个所述移动部分别设置于所述转轴两侧；

两组行星减速截割头，分别位于所述转轴两侧，分别连接于两个所述移动部，以所述转轴轴线为对称轴呈对称状设置，均用于向土层或岩石内钻进成孔，所述变径组件用于驱动两组所述行星减速截割头同时相对于所述转轴靠近或远离移动，以调节钻进成孔直径。

3.如权利要求2所述的一种行星回转式变孔径钻机，其特征在于，所述变径组件包括：

连接部，用于连接所述钻杆下端；

平移马达，连接于所述连接部，具有动力输出端；

齿轮箱，连接于所述连接部，具有连接于所述平移马达动力输出端的输入端和输出端；

丝杠，转动连接于所述连接部，所述齿轮箱输出端动力连接所述丝杠并用于驱动所述丝杠旋转，所述丝杠呈水平状设置且左半部和右半部分别设置有旋向相反的外螺纹；

两组丝杠套，均螺纹套接在所述丝杠的两组外螺纹上，所述丝杠旋转后驱动两组所述丝杠套同时靠近或远离移动，两组所述行星减速截割头分别一一对应连接于两组所述丝杠套，所述移动部为所述丝杠套。

4.如权利要求3所述的一种行星回转式变孔径钻机，其特征在于，所述行星减速截割头包括：

行星减速机，连接于所述丝杠套，具有动力输入端和动力输出端；

破碎马达，连接于所述行星减速机动力输入端，用于驱动所述行星减速机运行；

截割头，连接于所述行星减速机动力输出端，呈竖直状设置，用于向土层或岩石内钻进，两组所述行星减速截割头的两个所述截割头旋转时定义为自转，随所述钻杆同时旋转时定义为公转，两个所述截割头在钻进中自转配合公转，以钻进成孔，通过同时调节两个所述行星减速机的位置，以调节钻进成孔直径。

5.如权利要求4所述的一种行星回转式变孔径钻机，其特征在于，所述截割头呈倒锥形且外壁设置有多个截齿，所述行星减速机动力输出端连接有沿竖向伸缩的伸缩柱的上端，所述截割头上端连接所述伸缩柱下端且借助所述伸缩柱调节高度。

6.如权利要求2所述的一种行星回转式变孔径钻机，其特征在于，所述截割装置可拆卸连接有储料筒，所述截割装置连接有绞龙提升装置，所述绞龙提升装置呈竖直状设置，且下端具有进料口、上端具有出料口，所述出料口连通所述储料筒，所述绞龙提升装置用于将位于所述截割装置下方被截割的土体岩石提升至所述储料筒内，在竖直方向上所述进料口底端高度高于所述截割装置底端高度。

7.如权利要求6所述的一种行星回转式变孔径钻机，其特征在于，所述桅杆总成连接有提升系统，所述提升系统与所述储料筒可拆卸连接，用于提升所述储料筒沿竖向向上移动，还用于驱动所述储料筒向下移动并安放在所述截割装置上。

8.如权利要求6所述的一种行星回转式变孔径钻机，其特征在于，所述绞龙提升装置包括两套，分别设置在所述转轴两侧并与所述转轴通过伸缩杆连接，所述伸缩杆一端铰接连接所述转轴外壁、另一端铰接连接所述绞龙提升装置，所述伸缩杆沿所述转轴切线方向伸缩，并用于调节所述绞龙提升装置与所述转轴之间距离，以调节提取的渣土岩石的位置。

9.如权利要求2所述的一种行星回转式变孔径钻机，其特征在于，所述机架连接有水泵总成，所述水泵总成连通有水管，所述钻杆为中空杆，所述水管出水端穿入所述钻杆上端并向所述钻杆内部输入水，水流依次穿过所述钻杆和所述转轴，并从所述转轴底端排出，用于在钻进过程中湿法降尘。

10.如权利要求1所述的一种行星回转式变孔径钻机，其特征在于，所述机架的前后端部均连接有液压支腿，所述液压支腿适于支撑所述机架呈平衡稳定状态并调平所述机架，所述液压支腿支撑所述机架的高度能调节。