CN117703276A - 一种钻头余土自动清理装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及桩工机械附属安全装置的领域，尤其是涉及一种钻头余土自动清理装置，包括固定外壳，所述固定外壳上设置有固定基座，所述固定基座将所述清理装置固定在其他设备或墙体上，所述固定外壳通过所述固定基座安装在钻头底部位置；转动组件，包括安装在固定外壳上的动力组件、由动力组件控制转动的转动基座，以及与转动基座配合转动的转动座；清理组件，包括一组或多组清理刷，一组或多组所述清理刷由所述转动组件控制围绕所述固定外壳的周向运动，所述清理刷的一端与待清理的钻头抵接。本申请具有提高钻头清理时的安全性的效果。

Description

一种钻头余土自动清理装置

技术领域

本申请涉及桩工机械附属安全装置的领域，尤其是涉及一种钻头余土自动清理装置。

背景技术

在进行水文地质钻孔、工程地质钻孔的过程中，通常需要使用钻头进行钻孔，钻头是一种尾部带有螺纹的钢管，用于连接钻机地表设备和位于钻井底端钻磨设备或底孔装置，用途是将钻探泥浆运送到钻头，并与钻头一起提高、降低或旋转。钻头必须能够承受巨大的内外压、扭曲、弯曲和振动。现场施工时通过地锚固定在表层土内，后通过钻头打至指定深度。到达深度后，再通过液压机拉拔钻头取出钻头。钻头多为螺旋形，在钻孔后钻头上会遗留部分岩土，若土层为黏性土，取出的钻头上很容易附着该类土质，若为其他土质，岩土也会残留在钻头上，遇水后会难以清理，残留物过多会影响施工过程中的钻孔效率。一般都是取出钻头后施工人员再对钻头外壁进行清洗，若钻头转动时进行清理则存在一定的安全隐患，若钻头静止时进行清理则耗时耗力。

发明内容

为了提高钻头清理时的安全性，本申请提供一种钻头余土自动清理装置。

本申请提供的一种钻头余土自动清理装置，采用如下的技术方案：

一种钻头余土自动清理装置，包括：

固定外壳，所述固定外壳上设置有固定基座，所述固定基座将所述清理装置固定在其他设备或墙体上，所述固定外壳通过所述固定基座安装在钻头底部位置；

转动组件，包括安装在固定外壳上的动力组件、由动力组件控制转动的转动基座，以及与转动基座配合转动的转动座；

清理组件，包括一组或多组清理刷，一组或多组所述清理刷由所述转动组件控制围绕所述固定外壳的周向运动，所述清理刷的一端与待清理的钻头抵接。

通过采用上述技术方案，在使用清理装置时，先通过固定外壳将清理装置安装在钻头底部的位置，避免钻头内余土的高坠，固定外壳上的转动组件控制一组或多组清理组件转动，同步伺服电机控制清理组件与钻头的转动速度适配，通过一组或多种不同状态形式的清理组件对不同尺寸形状的钻头进行清理，清理组件也可以自动适配钻头内余土或余石的软硬以及密实程度，转动组件的直径尺寸根据钻头的尺寸选择，从而适应不同尺寸的桩机螺旋钻头。

优选的，每组所述清理刷设置有一个或多个，所述清理刷包括刷柄和刷毛，所述刷柄相对于所述转动座平行或垂直设置，所述刷毛与所述钻头抵接，用于对待清理的钻头进行清理。

通过采用上述技术方案，在对钻头进行清理时，使用一个或多个清理刷对钻头进行清洁，清理刷的刷毛与钻头抵接，当钻头转动时，清理刷对钻头进行清理。

优选的，每组所述清理刷设置有多个，多个所述清理刷平行设置，多个所述刷柄的长度相同或不同，所述刷毛朝向所述钻头的方向延伸设置，多个所述刷柄的所述刷毛长度相同或不同。

通过采用上述技术方案，不同刷柄长度和不同刷毛长度适应不同钻头的形状和尺寸，不同形态长度的清理刷对不同尺寸的钻头进行清理。

优选的，不同所述刷柄上的刷毛的密度相同或不同，靠近所述转动座刷柄上的刷毛至远离所述转动座刷柄上的刷毛密度逐渐增加或逐渐减小。

通过采用上述技术方案，不同密度的刷毛可多次对钻头进行多级清理，对于难以清理的钻头达到良好的清理效果。

优选的，所述清理组件还包括控制臂，每组所述清理刷均安装在所述控制臂上，每组所述清理刷的刷柄均相对平行设置，且每组清理刷的刷柄相对于所述控制臂垂直设置。

通过采用上述技术方案，控制臂控制不同清洁刷对钻头进行清洁，并且可以适配钻头内余土或余石的软硬及密实程度，清理装置在使用时，通过安装基座安装在钻头底部位置，安装基座离地面约1-1.5m，避免钻头内余土高坠。

优选的，所述刷毛设置在所述刷柄的侧壁上和/或所述刷毛设置在所述刷柄的端部。

通过采用上述技术方案，刷柄端部的刷毛主要对钻头转动杆上的土进行清理。

优选的，所述固定外壳的两端均固接有加强板，两个所述加强板之间设置有多个加强肋。

通过采用上述技术方案，加强板用于安装加强肋，加强肋用于增加固定外壳的稳定性。

优选的，所述固定外壳的高度方向上设置有固定基座，所述固定基座与所述固定外壳的高度相同，所述固定基座朝向远离所述固定外壳的一侧延伸。

通过采用上述技术方案，清理装置通过固定基座固定在墙面上或其他装置上，保持清理装置的稳定时，当钻头钻孔后，清理装置快速对钻头进行清理。

优选的，多个所述加强肋均匀排布在所述固定外壳的外壁上，每相邻的两个所述加强肋之间的距离相同。

通过采用上述技术方案，每相邻的两个加强肋的距离相同保证固定基座更加稳固。

优选的，所述动力组件为同步伺服电机，所述同步伺服电机的转轴上固定安装有转动齿轮，所述转动齿轮与所述转动基座配合使用，所述同步伺服电机安装在所述固定外壳上，所述同步伺服电机的转轴方向与所述固定外壳的高度方向相对垂直。

通过采用上述技术方案，采用同步伺服电机，通过钻头提升速度、旋转速度控制转动组件的转速。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在使用清理装置时，先通过固定外壳将清理装置安装在钻头底部的位置，避免钻头内余土的高坠，固定外壳上的转动组件控制一组或多组清理组件转动，同步伺服电机控制清理组件与钻头的转动速度适配，通过一组或多种不同状态形式的清理组件对不同尺寸形状的钻头进行清理，清理组件也可以自动适配钻头内余土或余石的软硬以及密实程度，转动组件的直径尺寸根据钻头的尺寸选择，从而适应不同尺寸的桩机螺旋钻头。

附图说明

图1是一种实施例的整体结构示意图；

图2是第二种实施例的整体结构示意图；

图3是第三种实施例的整体结构示意图；

图4是第四种实施例的整体结构示意图。

附图标记说明：1、固定外壳；11、加强板；12、加强肋；13、固定基座；2、转动组件；21、同步伺服电机；22、转动基座；221、环形滑轨；23、转动座；231、牙轮；3、清理组件；31、控制臂；32、清理刷；321、刷柄；322、刷毛。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种钻头余土自动清理装置。参照图1和图2，钻头余土自动清理装置包括固定外壳1、安装在所述固定外壳1上的转动组件2，以及固定在所述转动组件2上的一组或多组清理组件3。固定外壳1为金属外壳，且为柱形，金属外壳的两端均固接有加强板11。在一可选的实施例中，加强板11为环形加强板11，加强板11内圈的直径与固定外壳1的外径尺寸相同，加强板11外圈的直径尺寸大于固定外壳1的外径尺寸。在一可选的实施例中，两个加强板11之间设置有多个加强肋12，加强肋12长度方向的两端分别固接在两个加强板11上，加强肋12宽度方向的一端与固定外壳1的外壁固接。在一优选的实施例中，多个加强肋12均匀排布在固定外壳1的外壁上，每相邻的两个加强肋12之间的距离相同。

沿固定外壳1的高度方向设置有固定基座13，固定基座13的高度与固定外壳1的高度相同，固定基座13朝向远离固定外壳1的一侧延伸，在一可选的实施例中，固定基座13为对称设置的两个安装板，两块安装板上对称开设有安装孔，用于通过固定基座13将整个清理装置固定在其他装置上或固定安装在墙体上；当需固定安装在墙体上时，需在墙体合适的安装位置处固定安装一个与固定基座13配合使用的安装基座。在一可选的实施例中，固定基座13为扣头，用于安装固定基座13的其他装置或墙体上设置有扣底，安装时，固定基座13插入扣底中，扣底与固定基座13进行限位，达到卡接固定的效果。

转动组件2包括安装在固定外壳1上的同步伺服电机21、安装在固定外壳1上由同步伺服电机21控制转动的转动基座22，以及与转动基座22配合使用的转动座23。同步伺服电机21贴合固定在固定外壳1上。同步伺服电机21的转轴上固定安装有转动齿轮，转动齿轮与转动基座22配合使用，带动转动座23进行转动，进而带动安装在转动座23上的清理组件3共同转动。同步伺服电机21的转轴方向为固定外壳1的高度方向，在一可选的实施例中，同步伺服电机21的转轴方向为固定外壳1的高度方向，在一可选的实施例中，同步伺服电机21的转轴方向与固定外壳1的高度方向相对垂直。

转动座23为环形，转动座23的外径与固定外壳1的外径相同，在一可选的实施例中，转动座23转动连接在固定外壳1上，且转动座23安装在固定外壳1高度方向靠近清理组件3的一端，此时同步伺服电机21控制转动基座22、转动座23相对转动，从而使清理组件3环绕固定外壳1的周向运动。在一可选的实施例中，转动座23固定在固定外壳1的一端，转动基座22远离固定外壳1的一端设置有环形滑轨221，转动座23与转动基座22的一端设置有牙轮231，转动基座22和转动座23通过环形滑轨221与牙轮231互相配合，同步伺服电机21为动力源，控制清理装置与钻头之间的同步配速，进而通过牙轮231控制转动座23转动，控制清理组件3在钻头转动时与钻头配合转动。

清洁组件包括安装在转动座23上的控制臂31，以及安装在控制臂31上的一组或多组清理刷32，每组清理刷32设置有一个或多个。在一可选的实施例中，清理刷32设置有一个，清理刷32包括刷柄321和刷毛322，刷柄321相对于转动座23平行或垂直设置；可选的，刷毛322朝向远离控制臂31的一端延伸设置，在使用时，刷毛322可以对钻头的转动杆上的土进行清理；可选的，刷毛322设置在刷柄321的侧壁上，刷毛322使用时与钻头的叶片贴合，在使用时，刷毛322可以对钻头叶片上的土进行清理；可选的，刷毛322设置在刷柄321远离控制臂31的端部，以及刷柄321靠近顶部刷毛322的侧壁上，在使用时，刷毛322同时对钻头的转动杆以及叶片进行清洁。

在一可选的实施例中，清理刷32设置有多个，多个清理刷32均平行设置，多个清理刷32与转动座23平行，可选的，刷毛322朝向远离控制臂31的一端延伸设置，在使用时，刷毛322可以对钻头的转动杆上的土进行清理；可选的，刷毛322设置在刷柄321的侧壁上，刷毛322使用时与钻头的叶片贴合，在使用时，刷毛322可以对钻头叶片上的土进行清理；可选的，刷毛322设置在刷柄321远离控制臂31的端部，以及刷柄321靠近顶部刷毛322的侧壁上，在使用时，刷毛322同时对钻头的转动杆以及叶片进行清洁。当设置多个清理刷32时，在一可选的实施例中，多个刷柄321的长度均相同，在另一可选的实施例中，多个刷柄321的长度呈阶梯状递增或递减。当多个刷柄321的长度不同时，每个刷柄321上刷毛322的长度相同或不同。

在一可选的实施例中，每个刷柄321上刷毛322的长度不同，刷毛322的长度由靠近转动座23至远离转动座23的一侧逐渐增加或减小。当刷柄321上刷毛322的长度不同时，刷柄321的长度相同或不同，根据不同钻头的结构确定刷柄321的长度和刷柄321上刷毛322的长度，在面对多种形状的钻头时，选择多种长度的刷毛322可以与钻头的各个部件位置都更贴合，由于钻头形状多为从上至下尺寸逐渐减小，因此使用多级长度的刷毛322可以满足对于钻头的清理。在一可选的实施例中，每个刷柄321上刷毛322的长度相同，当刷柄321上刷毛322的长度相同时，刷柄321的长度相同或不同，在一优选的实施例中，刷柄321的长度不同，刷柄321上刷毛322的长度相同，用于适应钻头结构。

每个刷柄321上刷毛322的密度相同或不同，在一可选的实施例中，每个刷柄321上刷毛322的密度相同时，刷柄321的长度相同或不同；在一可选的实施例中，每个刷柄321上刷毛322的密度不同，优选的，刷柄321上刷毛322的密度从靠近转动座23到远离转动座23依次增加或减少。在一可选的实施例中，刷柄321的长度相同，刷柄321上刷毛322的密度不同，刷柄321上刷毛322的密度从靠近转动座23到远离转动座23依次减少；在一可选的实施例中，刷柄321的长度不同，刷柄321的长度从靠近转动座23到远离转动座23依次增加或减少，刷柄321上刷毛322的密度从靠近转动座23到远离转动座23依次增加或减少。在一优选的实施例中，刷柄321的长度从靠近转动座23到远离转动座23依次减小，刷柄321上刷毛322的长度相同，刷柄321上刷毛322的密度从靠近转动座23到远离转动座23依次减小。

控制臂31相对于转动座23的直径或刷柄321的长度方向垂直设置，控制臂31靠近一端的一部分固接在转动座23上，控制臂31与转动座23重合的部分厚度最大，控制臂31从靠近转动座23的一侧至远离转动座23的一端厚度依次减小。在一可选的实施例中，控制臂31为液压切削臂，液压切削臂可以适配钻头内余土或余石的软硬及密实程度。清理装置在使用时，通过安装基座安装在钻头底部位置，安装基座离地面约1-1.5m，避免钻头内余土高坠。

本申请实施例的实施原理为：在使用清理装置时，先通过固定外壳1将清理装置安装在钻头底部的位置，避免钻头内余土的高坠，固定外壳1上的转动组件2控制一组或多组清理组件3转动，同步伺服电机21控制清理组件3与钻头的转动速度适配，通过一组或多种不同状态形式的清理组件3对不同尺寸形状的钻头进行清理，清理组件3也可以自动适配钻头内余土或余石的软硬以及密实程度，转动组件2的直径尺寸根据钻头的尺寸选择，从而适应不同尺寸的桩机螺旋钻头。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钻头余土自动清理装置，其特征在于，包括：

固定外壳(1)，所述固定外壳(1)上设置有固定基座(13)，所述固定基座(13)将所述清理装置固定在其他设备或墙体上，所述固定外壳(1)通过所述固定基座(13)安装在钻头底部位置；

转动组件(2)，包括安装在固定外壳(1)上的动力组件、由动力组件控制转动的转动基座(22)，以及与转动基座(22)配合转动的转动座(23)；

清理组件(3)，包括一组或多组清理刷(32)，一组或多组所述清理刷(32)由所述转动组件(2)控制围绕所述固定外壳(1)的周向运动，所述清理刷(32)的一端与待清理的钻头抵接。

2.根据权利要求1所述的钻头余土自动清理装置，其特征在于：每组所述清理刷(32)设置有一个或多个，所述清理刷(32)包括刷柄(321)和刷毛(322)，所述刷柄(321)相对于所述转动座(23)平行或垂直设置，所述刷毛(322)与所述钻头抵接，用于对待清理的钻头进行清理。

3.根据权利要求2所述的钻头余土自动清理装置，其特征在于：每组所述清理刷(32)设置有多个，多个所述清理刷(32)平行设置，多个所述刷柄(321)的长度相同或不同，所述刷毛(322)朝向所述钻头的方向延伸设置，多个所述刷柄(321)的所述刷毛(322)长度相同或不同。

4.根据权利要求3所述的钻头余土自动清理装置，其特征在于：不同所述刷柄(321)上的刷毛(322)的密度相同或不同，靠近所述转动座(23)刷柄(321)上的刷毛(322)至远离所述转动座(23)刷柄(321)上的刷毛(322)密度逐渐增加或逐渐减小。

5.根据权利要求2所述的钻头余土自动清理装置，其特征在于：所述清理组件(3)还包括控制臂(31)，每组所述清理刷(32)均安装在所述控制臂(31)上，每组所述清理刷(32)的刷柄(321)均相对平行设置，且每组清理刷(32)的刷柄(321)相对于所述控制臂(31)垂直设置。

6.根据权利要求2所述的钻头余土自动清理装置，其特征在于：所述刷毛(322)设置在所述刷柄(321)的侧壁上和/或所述刷毛(322)设置在所述刷柄(321)的端部。

7.根据权利要求1所述的钻头余土自动清理装置，其特征在于：所述固定外壳(1)的两端均固接有加强板(11)，两个所述加强板(11)之间设置有多个加强肋(12)。

8.根据权利要求7所述的钻头余土自动清理装置，其特征在于：所述固定外壳(1)的高度方向上设置有固定基座(13)，所述固定基座(13)与所述固定外壳(1)的高度相同，所述固定基座(13)朝向远离所述固定外壳(1)的一侧延伸。

9.根据权利要求8所述的钻头余土自动清理装置，其特征在于：多个所述加强肋(12)均匀排布在所述固定外壳(1)的外壁上，每相邻的两个所述加强肋(12)之间的距离相同。

10.根据权利要求1所述的钻头余土自动清理装置，其特征在于：所述动力组件为同步伺服电机(21)，所述同步伺服电机(21)的转轴上固定安装有转动齿轮，所述转动齿轮与所述转动基座(22)配合使用，所述同步伺服电机(21)安装在所述固定外壳(1)上，所述同步伺服电机(21)的转轴方向与所述固定外壳(1)的高度方向相对垂直。