CN206816186U - 旋挖钻机钻杆单元、旋挖钻机钻杆及旋挖钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械领域，具体而言，涉及一种旋挖钻机钻杆单元、旋挖钻机钻杆及旋挖钻机。旋挖钻机钻杆单元，其包括管件和多个沿管件轴线方向设置在管件内壁的端部上的内键；多个内键周向布置在管件内壁；内键具有沿周向延伸的第一侧面和第二侧面；内键靠近管件端部开口的第一侧面与第二侧面的第一距离小于内键远离管件端部开口的第一侧面与第二侧面的第二距离。这样的旋挖钻机钻杆单元改善了相关技术中钻杆单元端部易开裂问题。本实用新型还提供一种包括上述旋挖钻机钻杆单元的旋挖钻机钻杆和旋挖钻机。

Description

旋挖钻机钻杆单元、旋挖钻机钻杆及旋挖钻机

技术领域

本实用新型涉及机械领域，具体而言，涉及一种旋挖钻机钻杆单元、旋挖钻机钻杆及旋挖钻机。

背景技术

随着我国经济的发展，旋挖钻机在桩孔施工中越来越广泛,旋挖钻机使用的钻杆10'为多层伸缩式钻杆10'，机锁钻杆10'一般是靠设置在外层钻杆10'内孔的内键200'和设置在内层钻杆10'的外键300'传递扭矩和加压力。

图1为现有技术的旋挖钻机钻杆10'的结构示意图，从图中可以看出，旋挖钻机钻杆10'的内键200'一般为扇形截面钢板，焊于钻杆10'端部内壁，当钻杆10'加压钻进或甩土时，内键200'通过侧面传递载荷，但载荷会集中在钻杆10'端部，因此钻杆10'端部焊缝会出现应力集中。同时内键200'、外键300'焊缝均收与管口，易产生焊接缺陷，造成钻杆10'靠近钢管100'的下端面开裂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋挖钻机钻杆单元，其能够改善现有技术中管件端部易开裂的问题。

本实用新型的另一目的在于提供一种包括上述旋挖钻机钻杆单元的旋挖钻机钻杆，其结构强度好，能够很好地解决管件端部易开裂的问题，从而保障了旋挖钻机钻杆整体结构的稳固性。

本实用新型的另一目的在于提供一种包括上述旋挖钻机钻杆的旋挖钻机钻杆的旋挖钻机，其能够安全稳定地完成相应旋挖钻等工作。

本实用新型的实施例是这样实现的：

旋挖钻机钻杆单元，其包括管件和多个沿管件轴线方向设置在管件内壁的端部上的内键；多个内键周向布置在管件内壁；内键具有沿周向延伸的第一侧面和第二侧面；内键靠近管件端部开口的第一侧面与第二侧面的第一距离小于内键远离管件端部开口的第一侧面与第二侧面的第二距离。

旋挖钻机钻杆单元的内键沿管件轴线方向设置在管件内壁的端部上，多个内键周向布置在管件内壁。当钻杆受扭时，载荷集中在钻杆端部，且钻杆端部易出现焊接缺陷，造成钻杆在管口处开裂。为了很好地解决这一问题，本实用新型采用的解决方案是采用变截面内键，减小在钻管端部一段内键截面尺寸，使载荷作用点远离钻杆下端面，可以加大载荷作用范围，并避开钻杆端部焊接缺陷，从而提高钻杆可靠性。进一步地，内键靠近管件端部开口的第一侧面与第二侧面的第一距离小于内键远离管件端部开口的第一侧面与第二侧面的第二距离。这样内键靠近管件端部的截面尺寸就会小于该内键远离管件端部的截面尺寸，这样当内键传递载荷时，载荷集中的位置会更多地位于内键远离管件端部的位置，通过这样的方式改善了旋挖钻机钻杆单元的内键与管件端部的焊缝易开裂的问题。

在本实用新型的一种实施例中：

上述内键包括远离管件端部开口的第一端和靠近管件端部开口的第二端；

第一端的第一侧面与第二侧面的距离小于第二端的第一侧面与第二侧面的距离；

第一端的轴线尺寸大于第二端的轴向尺寸。

在本实用新型的一种实施例中：

上述第一端和第二端通过过渡部连接。

在本实用新型的一种实施例中：

上述第一端和第二端轴向对称。

在本实用新型的一种实施例中：

上述第一端的第一侧面和第二端的第一侧面平齐。

在本实用新型的一种实施例中：

上述在第二端上，从第二端靠近第一端的方向到第二端远离第一端的方向，第一侧面与第二侧面的距离逐渐减小。

在本实用新型的一种实施例中：

上述内键的径向方向的尺寸大于管件的厚度。

旋挖钻机钻杆，其包括芯杆和上述的旋挖钻机钻杆单元，钻杆单元包括芯杆、外层杆、多个相互套接的中间杆；钻杆单元还包括多个沿管件轴线方向延伸且周向阵列设置在管件外壁上的外键；芯杆包括管件和多个沿管件轴线方向延伸且周向阵列设置在管件外壁上的外键；芯杆套接在最内侧的中间杆中，最外侧的中间杆套接在外层杆内；在周向方向上，芯杆与最内侧的中间杆通过内键、外键传动配合，多个中间杆之间通过内键、外键相互传动配合，最外侧的中间杆与外层杆通过内键、外键传动配合。

这样的旋挖钻机钻杆因为包括上述的旋挖钻机钻杆单元，因而具备上述旋挖钻机钻杆单元的全部有益效果。进一步地，在周向方向上，芯杆与最内侧的中间杆通过内键、外键传动配合，多个中间杆之间通过内键、外键相互传动配合，最外侧的中间杆与外层杆通过内键、外键传动配合。采用变截面内键，减小在管件端部一段内键截面尺寸，使载荷作用点远离管件下端面，可以加大载荷作用范围，并避开管件端部焊接缺陷，从而提高旋挖钻机钻杆的可靠性。

在本实用新型的一种实施例中：

上述外键周向两端的厚度大于外键周向中部的厚度。

一种旋挖钻机，其包括机身、动力装置和上述的旋挖钻机钻杆；动力装置设置在机身上，旋挖钻机钻杆与动力装置传动连接。

这样的旋挖钻机因为包括上述的旋挖钻机钻杆，因而具备上述旋挖钻机钻杆的全部有益效果。进一步地，当动力装置驱动旋挖钻机钻杆转动时，旋挖钻机钻杆能够稳定、可靠地完成旋挖、钻土的任务，从而保证旋挖钻机整体运行的稳定性。

本实用新型实施例的有益效果是：

旋挖钻机钻杆单元，其包括管件和多个沿管件轴线方向设置在管件内壁的端部上的内键。当钻杆受扭时，载荷集中在钻杆端部，且钻杆端部易出现焊接缺陷，造成钻杆在管口处开裂。为了很好地解决这一问题，本实用新型采用的解决方案是采用变截面内键，减小在钻管端部一段内键截面尺寸，使载荷作用点远离钻杆下端面，可以加大载荷作用范围，并避开钻杆端部焊接缺陷，从而提高钻杆可靠性。

旋挖钻机钻杆，其包括芯杆和上述的旋挖钻机钻杆单元。在周向方向上，芯杆与最内侧的中间杆通过内键、外键传动配合，多个中间杆之间通过内键、外键相互传动配合，最外侧的中间杆与外层杆通过内键、外键传动配合。采用变截面内键，减小在管件端部一段内键截面尺寸，使载荷作用点远离管件下端面，可以加大载荷作用范围，并避开管件端部焊接缺陷，从而提高旋挖钻机钻杆的可靠性。

旋挖钻机，其包括机身、动力装置和上述的旋挖钻机钻杆；动力装置设置在机身上，旋挖钻机钻杆与动力装置传动连接。当动力装置驱动旋挖钻机钻杆转动时，旋挖钻机钻杆能够稳定、可靠地完成旋挖、钻土的任务，从而保证旋挖钻机整体运行的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为现有技术的旋挖钻机钻杆的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供一种旋挖钻机钻杆单元的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中旋挖钻机钻杆单元另一种实施方式的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中旋挖钻机钻杆单元第三种实施方式的结构示意图。

图标：10'-钻杆；100'-钢管；200'-内键；300'-外键；10-旋挖钻机钻杆单元；100-管件；200-内键；211-第一侧面；212-第二侧面；220-过渡部；231-第一端；232-第二端；300-外键。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图2，图2为本实施例提供一种旋挖钻机钻杆单元10的结构示意图。从图2中可以看出旋挖钻机钻杆单元10包括管件100和多个沿管件100轴线方向设置在管件100内壁的端部上的内键200。

进一步地，多个内键200周向布置在管件100内壁；内键200具有沿周向延伸的第一侧面211和第二侧面212；内键200靠近管件100端部开口的第一侧面211与第二侧面212的第一距离小于内键200远离管件100端部开口的第一侧面211与第二侧面212的第二距离。需要说明的是，内键200一方面用于传递旋挖扭矩和加压力，另一方面内键200用于与相邻内杆管件100的径向定位。

继续参照图2，从图2中可以看出，在本实施例中，上述内键200包括远离管件100端部开口的第一端231和靠近管件100端部开口的第二端232；第一端231的第一侧面211与第二侧面212的距离小于第二端232的第一侧面211与第二侧面212的距离；第一端231的轴线尺寸大于第二端232的轴向尺寸。

这样的设置方式，使得远离管件100端部开口的第一端231具有与管件100内壁更大的接触面积(即第一端231载荷作用点附近焊缝进行了有效加强)，这样当内键200传递旋挖扭矩时，仅内键200的第一端231传递扭矩，以此使载荷作用点远离管件100下端面，对载荷作用点附近焊缝进行了有效加强同时可以加大载荷作用范围，并避开管件100端部焊接缺陷，从而改善内键200与管件100端部焊缝易开裂的问题。

进一步地，在本实用新型的本实施例中，上述第一端231和第二端232通过过渡部220连接。这里设置过渡部220能够保证旋挖钻机钻杆单元10工作时不因截面突变而卡住。

从图2中还可以看出，在本实施例中，上述第一端231和第二端232轴向对称。第一端231和第二端232轴向对称地设置能够保证内键200在轴向上具有较好的结构稳定性，是第一侧面211和第二侧面212均能有效地受力。

进一步地，在本实用新型的本实施例中，上述内键200的径向方向的尺寸大于管件100的厚度。这样使得内键200与管件100内壁能够更加紧密地连接。

使用时，当旋挖钻机钻杆单元受扭时，因为内键200第二端232上第一侧面211与第二侧面212的距离小于第一端231上第一侧面211与第二侧面212的距离，内键200仅第一端231侧面与下层外键300接触，因此载荷作用与第一端231，第二端232不传递扭矩。这样扭矩作用点远离管件100下端面，避开了管口的焊接缺陷。同时不传扭的第二端232对载荷作用点区域有加强作用。这样，旋挖钻机钻杆单元10端部的应力分布明显改善，大幅提高了旋挖钻机钻杆单元10的使用寿命和可靠性。

图3为本实施例中旋挖钻机钻杆单元10另一种实施方式的结构示意图。

作为一种较优的实施方式，在本实用新型的本实施例中，上述第一端231的第一侧面211和第二端232的第一侧面211平齐。这样的设置方式能够保障第一侧面211的能够承受更多的载荷而不会出现焊缝开裂的情况。

图4为本实施例中旋挖钻机钻杆单元10第三种实施方式的结构示意图。

作为一种较优的实施方式，在本实用新型的本实施例中，上述在第二端232上，从第二端232靠近第一端231的方向到第二端232远离第一端231的方向，第一侧面211与第二侧面212的距离逐渐减小。这样的设置方式使得内键200的第一端231和第二端232连接更加柔滑，当内键200受力时，第一端231和第二端232的不同程度地受力情况能够平滑过渡，从而使得内键200整体结构更加稳固。

本实用新型的本实施例还提供一种旋挖钻机钻杆，其包括芯杆和上述的旋挖钻机钻杆单元10，旋挖钻机钻杆单元包括芯杆、外层杆、多个相互套接的中间杆；旋挖钻机钻杆单元还包括多个沿管件100轴线方向延伸且周向阵列设置在管件100外壁上的外键300；芯杆包括管件100和多个沿管件100轴线方向延伸且周向阵列设置在管件100外壁上的外键300；芯杆套接在最内侧的中间杆中，最外侧的中间杆套接在外层杆内；在周向方向上，芯杆与最内侧的中间杆通过内键200、外键300传动配合，多个中间杆之间通过内键200、外键300相互传动配合，最外侧的中间杆与外层杆通过内键200、外键300传动配合。

这样的旋挖钻机钻杆因为包括上述的旋挖钻机钻杆单元10，因而具备上述旋挖钻机钻杆单元10的全部有益效果。进一步地，在周向方向上，芯杆与最内侧的中间杆通过内键200、外键300传动配合，多个中间杆之间通过内键200、外键300相互传动配合，最外侧的中间杆与外层杆通过内键200、外键300传动配合。采用变截面内键200，减小在管件100端部一段内键200截面尺寸，使载荷作用点远离管件100下端面，可以加大载荷作用范围，并避开管件100端部焊接缺陷，从而提高旋挖钻机钻杆的可靠性。

在本实用新型的一种实施例中：

上述外键300周向两端的厚度大于外键300周向中部的厚度。这样的外键300具有更好的结构强度。

本实用新型的本实施例还提供一种旋挖钻机，其包括机身、动力装置和上述的旋挖钻机钻杆；动力装置设置在机身上，旋挖钻机钻杆与动力装置传动连接。

这样的旋挖钻机因为包括上述的旋挖钻机钻杆，因而具备上述旋挖钻机钻杆的全部有益效果。进一步地，当动力装置驱动旋挖钻机钻杆转动时，旋挖钻机钻杆能够稳定、可靠地完成旋挖、钻土的任务，从而保证旋挖钻机整体运行的稳定性。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋挖钻机钻杆单元(10)，其特征在于：

所述旋挖钻机钻杆单元(10)包括管件(100)和多个沿所述管件(100)轴线方向设置在所述管件(100)内壁的端部上的内键(200)；

多个所述内键(200)周向布置在所述管件(100)内壁；

所述内键(200)具有沿周向延伸的第一侧面(211)和第二侧面(212)；所述内键(200)靠近所述管件(100)端部开口的第一侧面(211)与第二侧面(212)的第一距离小于所述内键(200)远离所述管件(100)端部开口的第一侧面(211)与第二侧面(212)的第二距离。

2.根据权利要求1所述的旋挖钻机钻杆单元(10)，其特征在于：

所述内键(200)包括远离所述管件(100)端部开口的第一端(231)和靠近所述管件(100)端部开口的第二端(232)；

所述第一端(231)的第一侧面(211)与第二侧面(212)的距离小于所述第二端(232)的第一侧面(211)与第二侧面(212)的距离；

所述第一端(231)的轴线尺寸大于所述第二端(232)的轴向尺寸。

3.根据权利要求2所述的旋挖钻机钻杆单元(10)，其特征在于：

所述第一端(231)和所述第二端(232)通过过渡部(220)连接。

4.根据权利要求3所述的旋挖钻机钻杆单元(10)，其特征在于：

所述第一端(231)和所述第二端(232)轴向对称。

5.根据权利要求3所述的旋挖钻机钻杆单元(10)，其特征在于：

所述第一端(231)的第一侧面(211)和所述第二端(232)的第一侧面(211)平齐。

6.根据权利要求2所述的旋挖钻机钻杆单元(10)，其特征在于：

在第二端(232)上，从第二端(232)靠近第一端(231)的方向到第二端(232)远离第一端(231)的方向，所述第一侧面(211)与所述第二侧面(212)的距离逐渐减小。

7.根据权利要求1所述的旋挖钻机钻杆单元(10)，其特征在于：

所述内键(200)的径向方向的尺寸大于所述管件(100)的厚度。

8.一种旋挖钻机钻杆，其特征在于：

包括芯杆和权利要求1-7中任意一项的旋挖钻机钻杆单元(10)，所述钻杆单元包括芯杆、外层杆、多个相互套接的中间杆；

所述钻杆单元还包括多个沿所述管件(100)轴线方向延伸且周向阵列设置在所述管件(100)外壁上的外键(300)；

所述芯杆包括管件(100)和多个沿所述管件(100)轴线方向延伸且周向阵列设置在所述管件(100)外壁上的外键(300)；

所述芯杆套接在最内侧的所述中间杆中，最外侧的所述中间杆套接在所述外层杆内；

在周向方向上，所述芯杆与最内侧的所述中间杆通过所述内键(200)、所述外键(300)传动配合，多个所述中间杆之间通过所述内键(200)、所述外键(300)相互传动配合，最外侧的所述中间杆与所述外层杆通过所述内键(200)、所述外键(300)传动配合。

9.根据权利要求8所述的旋挖钻机钻杆，其特征在于：

所述外键(300)周向两端的厚度大于所述外键(300)周向中部的厚度。

10.一种旋挖钻机，其特征在于：

包括机身、动力装置和权利要求8-9中任意一项所述的旋挖钻机钻杆；

所述动力装置设置在所述机身上，所述旋挖钻机钻杆与所述动力装置传动连接。