CN204569255U - 一种旋挖钻机卷扬用后置型两层缠绕变绳槽直径卷筒 - Google Patents

一种旋挖钻机卷扬用后置型两层缠绕变绳槽直径卷筒 Download PDF

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刘文彬
李仕
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Abstract

本实用新型公开了一种旋挖钻机卷扬用后置型两层缠绕变绳槽直径卷筒,包括卷筒本体、钢丝绳(3)、卷筒侧缘(6),在卷筒本体两侧一体成型或固接有卷筒侧缘(6),在所述卷筒本体表面连续设置有小直径的第一层绳槽(1)和大直径的第二层绳槽(2),所述第一层绳槽与筒体一侧的卷筒侧缘之间设有第一导向块(5),所述第一层绳槽(1)从第一导向块开始延伸3~5个绳槽后通过第二导向块(7)过渡到第二层绳槽,所述第二层绳槽从第二导向块开始螺旋延伸到筒体另一侧的卷筒侧缘,旋挖钻机施工时,钢丝绳工作段始终在所述第二层绳槽(2)及由第一层绳槽的钢丝绳外表面所形成的双折线绳槽中,钢丝绳不存在换层情况,此卷筒在兼顾排绳、容绳的基础上,最大程度内减少对钢丝绳的损坏,有效地提高了钢丝绳的使用寿命。

Description

一种旋挖钻机卷扬用后置型两层缠绕变绳槽直径卷筒
技术领域
本实用新型涉及桩工机械领域旋挖钻机卷扬用后置型两层缠绕变绳槽直径卷筒。
背景技术
目前在旋挖钻机上使用的卷扬装置的卷筒都是常规的卷筒,钢丝绳容易磨损和散股,无法适应旋挖钻机的工作特点。旋挖钻机在钻孔作业时,需要频繁地做如下动作:利用卷扬钢丝绳出绳将钻杆下放打孔,然后钢丝绳入绳将钻杆提升至孔口外倒土。于是有一段卷筒钢丝绳需要频繁地在卷筒上缠绕和打开缠绕,并承受倒土时的冲击力,工况最为恶劣,该频繁使用段最先损坏。而钻杆是分节的,钻孔越深,钻杆的重量就会一节节地落在动力头上承受,卷筒钢丝绳的提升力也因此越小,钢丝绳的工作条件越好。
而常规的卷筒并没有针对旋挖钻机的工作特点进行设计,卷筒的频繁使用段缠绕在第2层,甚至第3层等多层上,频繁使用段的绳与绳之间的咬合、磨损比较厉害,造成钢丝绳使用寿命大大缩短。
最近两年,湖南山河智能机械股份有限公司的发明专利CN101811648A根据旋挖钻机的施工特点研发了一种新型卷筒,其特点如下:1、卷筒绳槽直径分为大小两种,即内层载绳面3和外层载绳面5,其中内层载绳面3采用的是多层绳排绳布局,外层载绳面5采用的是单层绳排绳布局,相对来说单层绳布局的一段钢丝绳使用频率较大、提升力也较大;2、卷筒绳槽采用的是两段旋向相反的螺旋线绳槽,在内层载绳面3的多层绳排绳布局中,由于上下钢丝绳的缠绕旋向相反,致使上层每一圈钢丝绳都不能很好地落入下层钢丝绳形成的螺旋绳槽内,不可避免存在咬绳、压绳、磨绳现象,严重影响钢丝绳使用寿命。3、钢丝绳安装口和出绳口布局在内层载绳面3的里端,钢丝绳在缠绕至内层载绳面3边缘时随卷筒导绳块进入第二层,通常在导向块过程中钢丝绳容易从导向块上滑落或与导向块棱边摩擦而损坏,在钻深孔时,每钻一斗土都可能使钢丝绳从导向块上滑落或与导向块棱边摩擦损伤一次。4、滚筒1的轴线需与水平面倾斜一定角度,这样钢丝绳的频繁使用段的出绳角度变小到0~1.5°,改善频繁使用段的使用条件。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的问题,本实用新型为解决以上卷筒对钢丝绳造成的伤害,结合旋挖钻机的施工特点和钻杆结构特点,提供了一种后置型两层螺旋卷筒,此卷筒在兼顾排绳、容绳的基础上,最大程度内减少对钢丝绳的损坏,有效的提高了钢丝绳的使用寿命。
本实用新型的目的如下:
1、主要为解决钻深孔时螺旋卷筒应单层绳容绳量不够而致使需要排绳布局到第二层,且爬到第二层排绳圈数一般在4圈以内,带来的咬绳压绳问题和产品可靠性降低;
2、为让卷扬工作时,钢丝绳始终在同一层绳排绳布局,避免钢丝绳从导向块上滑落或与导向块棱边摩擦而损坏,提升钢丝绳的使用寿命,减少钢丝绳更换频率和提高施工的效率;
3、为减低施工成本和最大程度地减少咬绳、压绳、磨绳对钢丝绳的损坏,降低因钢丝绳断裂带来砸杆、侧翻等重大安全隐患,让施工更安心。
本实用新型是这样实现的,一种旋挖钻机卷扬用后置型两层缠绕变绳槽直径卷筒,包括卷筒本体、钢丝绳、卷筒侧缘,卷筒本体是大直径大长度空心筒体,在卷筒本体两侧一体成型或固接有卷筒侧缘,在所述卷筒本体表面连续设置有小直径的第一层绳槽和大直径的第二层绳槽,所述第一层绳槽与筒体一侧的卷筒侧缘之间设有第一导向块,所述第一层绳槽从第一导向块开始延伸3~5个绳槽后通过第二导向块过渡到第二层绳槽,所述第二层绳槽从第二导向块开始螺旋延伸到筒体另一侧的卷筒侧缘,所述第一绳槽末端设有绳端固定孔,所述第一层绳槽为双折线绳槽,所述第二层绳槽是螺旋绳槽,所述第一层绳槽与所述第二层绳槽的旋向相反,所述钢丝绳一端固定于绳端固定孔,另一端沿所述第一层绳槽双折线延伸至第一导向块形成第一层钢丝绳,然后从第一导向块沿所述第一层钢丝绳外表面所形成的双折线绳槽反向延伸至第二导向块并继续沿第二层绳槽螺旋延伸至筒体另一侧的卷筒侧缘形成第二层钢丝绳,旋挖钻机施工时,钢丝绳工作段为始终在所述第二层绳槽及由第一层绳槽的钢丝绳外表面所形成的双折线绳槽中的第二层钢丝绳,钢丝绳不存在换层情况。
进一步地,所述第一导向块和第二导向块均具有180度螺旋升角,在卷筒侧缘处所述第二层钢丝绳与所述第一层钢丝绳缠绕方向相反。
进一步地,所述第二层绳槽为左旋螺旋绳槽,第一层绳槽为右旋双折线绳槽。
进一步地,所述第二层绳槽为右旋螺旋绳槽,所述第一层绳槽为左旋双折线绳槽。
进一步地,所述第一层绳槽的双折线槽宽度节圆直径小于所述第二层绳槽的螺旋槽宽度节圆直径。
本实用新型具有如下技术效果,
1、本实用新型一种后置型两层缠绕变绳槽直径卷筒将3~5圈钢丝绳出绳安全圈用反向双折线绳槽布局于卷筒底层,在兼顾卷筒出绳角度和容绳量情况下,最大程度地减少了咬绳、压绳、磨绳对钢丝绳的损坏,提升了钢丝绳的使用寿命,减少了钢丝绳更换频率,同时提高了施工的效率;
2、本实用新型卷筒工作时钢丝绳始终排绳布局在一层上,钻孔过程中不存在与导向块干涉,避免了钢丝绳在导向过程中从导向块上滑落或与导向块棱边摩擦造成的损坏;
3、此实用新型有效保护了工作段钢丝绳,降低了施工成本,尤其减少了因钢丝绳断裂带来砸杆、侧翻等重大安全隐患,让操作更安心。
附图说明
图1为本实用新型实施例1后置型两层螺旋卷筒的示意图。
图2为本实用新型实施例2后置型两层螺旋卷筒的示意图。
上述图中的附图标记:
1 第一层绳槽,2 第二层绳槽,3 钢丝绳,4 绳端固定孔,5 第一导向块,6 卷筒外缘,7 第二导向块,3.1 第一层钢丝绳,3.2 第二层钢丝绳
具体实施方式
以下实施例用来说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
实施例1
一种旋挖钻机卷扬用后置型两层缠绕变绳槽直径卷筒,包括卷筒本体、钢丝绳3、卷筒侧缘6,卷筒本体是大直径大长度内部只有加强筋的空心筒体,在卷筒本体两侧一体成型或固接有卷筒侧缘6,在所述卷筒本体表面连续设置有小直径的第一层绳槽1和大直径的第二层绳槽2,所述第一层绳槽与筒体一侧的卷筒侧缘6之间设有第一导向块5,所述第一层绳槽1从第一导向块开始延伸3~5个绳槽后通过第二导向块7过渡到第二层绳槽,所述第二层绳槽从第二导向块开始螺旋延伸到筒体另一侧的卷筒侧缘,所述第一绳槽末端设有绳端固定孔4,所述第一层绳槽为双折线绳槽,所述第二层绳槽是螺旋绳槽,所述第一层绳槽1与所述第二层绳槽2的旋向相反,所述钢丝绳一端固定于绳端固定孔4,另一端沿第一层绳槽双折线延伸至第一导向块5形成第一层钢丝绳3.1,然后从第一导向块沿第一层钢丝绳形成的双折线绳槽反向延伸至第二导向块7并继续沿第二层绳槽2螺旋延伸至筒体另一侧的卷筒侧缘形成第二层钢丝绳3.2,所述第二层钢丝绳为钻孔施工时钢丝绳安全圈数所需的长度,旋挖钻机施工时,钢丝绳工作段为始终在所述第二层绳槽2及由第一层绳槽的钢丝绳外表面所形成的双折线绳槽中的第二层钢丝绳3.2,即钢丝绳不存在换层情况。
所述第一层绳槽1为左旋双折线绳槽,第二层绳槽2为右旋螺旋绳槽,所述第一层绳槽1的螺旋槽宽度节圆直径小于所述第二层绳槽2的螺旋槽宽度节圆直径。
实施例2
一种旋挖钻机卷扬用后置型两层缠绕变绳槽直径卷筒,包括卷筒本体、钢丝绳3、卷筒侧缘6,卷筒本体是大直径大长度内部只有加强筋的空心筒体,在卷筒本体两侧一体成型或固接有卷筒侧缘6,在所述卷筒本体表面连续设置有小直径的第一层绳槽1和大直径的第二层绳槽2,所述第一层绳槽与筒体一侧的卷筒侧缘6之间设有第一导向块5,所述第一层绳槽1从第一导向块开始延伸3~5个绳槽后通过第二导向块7过渡到第二层绳槽,所述第二层绳槽从第二导向块开始螺旋延伸到筒体另一侧的卷筒侧缘,所述第一绳槽末端设有绳端固定孔4,所述第一层绳槽为双折线绳槽,所述第二层绳槽是螺旋绳槽,所述第一层绳槽1与所述第二层绳槽2的旋向相反,所述钢丝绳一端固定于绳端固定孔4,另一端沿第一层绳槽双折线延伸至第一导向块形成第一层钢丝绳3.1,然后从第一导向块沿第一层钢丝绳形成的双折线绳槽反向延伸至第二导向块7并继续沿第二层绳槽螺旋延伸至筒体另一侧的卷筒侧缘形成第二层钢丝绳3.2,所述第二层钢丝绳为钻孔施工时钢丝绳安全圈数所需的长度,旋挖钻机施工时,钢丝绳工作段为始终在所述第二层绳槽2及由第一层绳槽的钢丝绳外表面所形成的双折线绳槽中的第二层钢丝绳3.2,即钢丝绳不存在换层情况。
所述第一层绳槽1为右旋双折线绳槽,第二层绳槽2为左旋螺旋绳槽,所述第一层绳槽1的螺旋槽宽度节圆直径小于所述第二层绳槽2的螺旋槽宽度节圆直径。
本实用新型的改进原理是这样的,
第二层螺旋绳槽2有以下特点:①为更好的导向钢丝绳和避免绳槽表面与钢丝绳产生摩擦,滑轮中心面与绕出钢丝绳夹角不宜超过3.5°;②单层钢丝绳缠绕时,螺旋卷筒能避免钢丝绳之间的咬绳压绳情况,充分发挥了钢丝绳的使用性能,延长了使用寿命;③当多层钢丝绳缠绕时,由于上下钢丝绳的缠绕旋向相反,致使上层每一圈钢丝绳都不能很好的落入下层钢丝绳形成的螺旋绳槽内,很容易出现乱绳现象,尤其多层绳的缠绕不可避免的存在压绳、磨绳情况,严重的影响钢丝绳的使用寿命。所以第二层螺旋绳槽采用仅1层设计,以提高钢丝绳使用寿命。
第一层双折线绳槽1有以下特点:①双折线卷扬筒的斜线绳槽与直线绳槽在一个绳槽周长内交替出现两次,一般斜线绳槽总长占绳槽周长的20%左右,直线绳槽总长占绳槽周长的80%左右;②单层钢丝绳缠绕时,从钢丝绳缠绕的平滑性来说双折线卷筒不及螺旋绳槽,然而第一层双折线绳槽与其上的螺旋绳槽的钢丝绳层叠缠绕时,双折线型绳槽把上下两层钢丝绳交叉的长度减少到20%左右,保证该段第二层钢丝绳剩下的80%长度顺利缠绕在下层钢丝绳形成的直线绳槽内,有效地降低了咬绳、磨绳与乱绳现象;③为保证钢丝绳能有序、紧凑的排列,双折线卷筒对钢丝绳的出绳偏角有比较严格的要求,这个偏角跟钢丝绳负荷、结构与速度有一定关系,当钢丝绳负荷与速度较大的情况下,偏角宜较小,一般来说最好的出绳角度在0.5°~1.5°,否则,在折线卷筒的斜线与直线相交处钢丝绳容易产生点接触磨损,出现咬绳、跳绳状况;4、双折线卷筒开模费用较高,制造质量难以保证而且许多公司没有检测折线卷筒的专门设备。
正是由于以上连续并排设置的第一层双折线绳槽和第二层螺旋绳槽的配合使用,本实用新型的卷筒结构特色主要有以下四点:
1、此卷筒为变径变旋向卷筒,卷筒左/右端有四个绳槽宽度节圆直径稍小段的钢丝绳固定安全圈,从卷筒结构分析,此卷筒左/右端绳槽直径较小段属于右/左旋双折线绳槽,右/左端绳槽直径较大段属于左/右旋螺旋绳槽,旋挖钻机施工时,钢丝绳3频繁使用段始终在第二层绳槽2及由第一层绳槽1的钢丝绳外表面所形成的双折线绳槽中;
2、左/右端第一层钢丝绳上表面组成的绳槽正好与第二层螺旋绳槽2平滑过渡,受卷筒左/右端180°螺旋升角第一导向块5和第二导向块7的作用,第二层钢丝绳绕绳、排绳与第一层绕绳、排绳方向相反,因此第二层钢丝绳螺旋升角为左/右旋方向,此卷筒排绳布局完全适合左/右手法则,因此在排绳时钢丝绳能完全嵌入绳槽中,不会引起乱绳,尤其第一层绳槽1段最大程度地减少了第二层钢丝绳之间的咬绳磨绳等损害,最大程度的保护了钢丝绳,提高了钢丝绳的使用寿命,此外,为防止缠绕过程中由螺旋升角引起的钢丝绳散股,此卷筒宜第二层绳槽采用右/左旋结构的绳槽;
3、由于工作时钢丝绳不存在换层情况,不会产生钢丝绳在导向过程中从导向块5上滑落或与导向块棱边摩擦造成的损坏,也彻底杜绝了钢丝绳从绳头固定块中拔出的故障。
4、根据旋挖施工特点,在钻孔最深时,钢丝绳排绳出绳在第一层钢丝绳3.1外表面所形成的双折线绳槽的第二层钢丝绳3.2处,因钻杆前几节的重力(约占钻杆自身重力的85%)由动力头支撑,第一层绳槽1的钢丝绳3所受拉力最小,此时钢丝绳咬绳压绳的损坏最小,双折线绳槽有效的避免了钢丝绳咬绳、磨绳损坏。
本实用新型具有如下的优点和积极效果:
1、本实用新型一种后置型两层螺旋卷筒将3~5圈钢丝绳出绳安全圈用反向双折线绳槽布局于卷筒底层,在兼顾卷筒出绳角度和容绳量情况下,最大程度地减少了咬绳、压绳、磨绳对钢丝绳的损坏,提升了钢丝绳的使用寿命,减少了钢丝绳更换频率,同时提高了施工的效率;
2、本实用新型卷筒工作时钢丝绳始终排绳布局在一层上,钻孔过程中不存在与导向块干涉,避免了钢丝绳在导向过程中从导向块上滑落或与导向块棱边摩擦造成的损坏;
3、此实用新型有效保护了工作段钢丝绳,降低了施工成本,尤其减少了因钢丝绳断裂带来砸杆、侧翻等重大安全隐患,让操作更安心。

Claims (5)

1.一种旋挖钻机卷扬用后置型两层缠绕变绳槽直径卷筒,包括卷筒本体、钢丝绳(3)、卷筒侧缘(6),卷筒本体是大直径大长度空心筒体,在卷筒本体两侧一体成型或固接有卷筒侧缘(6),其特征在于:在所述卷筒本体表面连续设置有小直径的第一层绳槽(1)和大直径的第二层绳槽(2),所述第一层绳槽与筒体一侧的卷筒侧缘之间设有第一导向块(5),所述第一层绳槽(1)从第一导向块开始延伸3~5个绳槽后通过第二导向块(7)过渡到第二层绳槽,所述第二层绳槽从第二导向块开始螺旋延伸到筒体另一侧的卷筒侧缘,所述第一绳槽末端设有绳端固定孔(4),所述第一层绳槽为双折线绳槽,所述第二层绳槽是螺旋绳槽,所述第一层绳槽(1)与所述第二层绳槽(2)的旋向相反,所述钢丝绳一端固定于绳端固定孔(4),另一端沿第一层绳槽双折线延伸至第一导向块形成第一层钢丝绳(3.1),然后从第一导向块沿第一层钢丝绳外表面所形成的双折线绳槽反向延伸至第二导向块并继续沿第二层绳槽螺旋延伸至筒体另一侧的卷筒侧缘形成第二层钢丝绳(3.2),旋挖钻机施工时,钢丝绳工作段为始终在所述第二层绳槽及由第一层绳槽的钢丝绳外表面所形成的双折线绳槽中的第二层钢丝绳(3.2),钢丝绳不存在换层情况。
2.根据权利要求1所述的一种旋挖钻机卷扬用后置型两层缠绕变绳槽直径卷筒,其特征在于:所述第一导向块(5)和第二导向块均具有180度螺旋升角,在卷筒侧缘处所述第二层钢丝绳与所述第一层钢丝绳缠绕方向相反。
3.根据权利要求1所述的一种旋挖钻机卷扬用后置型两层缠绕变绳槽直径卷筒,其特征在于:所述第二层绳槽(2)为左旋螺旋绳槽,所述第一层绳槽(1)为右旋双折线绳槽。
4.根据权利要求1所述旋挖钻机卷扬用后置型两层缠绕变绳槽直径卷筒,其特征在于:所述第二层绳槽(2)为右旋螺旋绳槽,所述第一层绳槽(1)为左旋双折线绳槽。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种旋挖钻机卷扬用后置型两层缠绕变绳槽直径卷筒,其特征在于:所述第一层绳槽(1)的双折线槽宽度节圆直径小于所述第二层绳槽(2)的螺旋槽宽度节圆直径。
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