CN212078062U - 一种双轮搅钻机铣削头 - Google Patents

Abstract

一种双轮搅钻机铣削头，包括铣削轮，含行星减速机构、位于箱体左右二侧端面处的行星轮架、位于箱体前后二侧的第一油气孔、位于箱体上端部的进气孔的驱动箱，行星减速机构包括中心轴、锥齿轮副、位于锥齿轮副二侧的内齿圈、分别套装于中心轴两端的太阳轮及多个行星齿轮，含二个具有内孔环槽的半圆圈的固定圈，含多道内环槽、横向通孔的内固定圈及环形腔；铣削轮套装于行星架上后设置于驱动箱二侧；固定圈通过二个半圆圈的内孔环槽镶嵌于行星轮架的梯形环槽内后与内固定圈固装在一起；内固定圈安装油封后分别套装于行星轮架前端轴肩；环形腔与内固定圈的横向通孔与第二油气孔连通。本实用新型具有铣削轮输出扭矩大、润滑密封可靠和工作稳定等特点。

Description

一种双轮搅钻机铣削头

技术领域

本实用新型涉及一种用于等厚度水泥土搅拌墙工法施工的双轮搅钻机，特别是一种双轮搅钻机铣削头。

背景技术

目前，在建筑物的基础止水幕墙，基坑支护，港湾海堤、水库堤坝的地基加固以及软土地基的改良等工程中，主要采用多轴式地下连续墙施工工法（即SMW工法）和等厚度水泥土搅拌墙施工工法，SMW工法施工采用三轴式或五轴式搅拌钻机，该工法成桩效率低，能耗高，垂直度难控制。等厚度水泥土搅拌墙工法施工根据地质条件和周边环境条件、成墙深度、墙厚和墙体精度等选用锯链式或双轮铣削式水泥土深层搅拌机施工设备，锯链式等厚度水泥土搅拌墙适用于砂土、粉土、黏性土等土层施工，而双轮铣削式等厚度水泥土搅拌墙可适用于碎石土、软岩等土层施工。双轮铣削水泥土深层搅拌机由于双轮铣削动力头最大转速可达每分钟35转，切削刀盘排列个数多，特殊的刀头结构确保整个切削搅拌过程比三轴式搅拌钻机成桩时间缩短将近一半，施工效率大幅度提高；搅拌铣削头向下钻进和上提通过导向杆及导向套精确配合运动，有效确保成桩垂直度。采用切削搅拌方式省力节能，能耗比三轴搅拌钻机节约20％以上。

现有技术中，双轮铣削水泥土深层搅拌机的动力头也存在较多不足之处，由于动力头及其铣削头位于地下槽体内，一直处于水泥浆、切削液、固化液和砂土的侵袭和包围之中，其润滑和密封问题一直比较难解决的技术难题，铣削轮及其安装轴的密封方式通常一般采用O型密封圈与油封相结合的方式，其密封原理是靠密封件的挤压作用。在双轮搅钻机规定的润滑周期内通过高压油枪对转动处O型密封圈与油封的缝隙强制加注润滑脂，以确保各个运动件在铣削轮及其刀头对地下槽体进行切削时，由于含有掘削夜、固化液的泥浆以及地层中含有的砂质颗粒对密封圈的损伤极大，对O型密封圈和油封的影响很大，容易产生磨损破裂，降低其密封性能，引起含有掘削夜、固化液的泥浆倾入铣削轮转动间隙内上，造成各个支承轴承磨损加大，引起设备故障，降低作业效率。因此，需要双轮搅钻机铣削头中运动件之间的密封结构和密封方式，进一步提高结构强度和工作可靠性，从而满足双轮搅钻机的适应能力，满足超深等厚度水泥土搅拌墙施工需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于根据现有技术中存在的不足，提供一种有效提高双轮搅钻机铣削头的润滑和密封性能，具有铣削轮输出扭矩大、运转稳定可靠等特点，确保设备工作稳定，有效提高作业效率高。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种双轮搅钻机铣削头，包括：

铣削轮，由轮体、位于轮体外圆上的多排铣头组成；

驱动箱，由箱体、行星减速机构、位于箱体左右二侧端面处的行星轮架、位于箱体前后二侧的第一油气孔、位于箱体上端部的进气孔组成；其中，行星减速机构包括中心轴、锥齿轮副、位于锥齿轮副二侧的内齿圈、分别套装于中心轴两端的太阳轮及多个行星齿轮；

固定圈，由二个具有内孔环槽的半圆圈组成；

内固定圈，包括多道内环槽、横向通孔；

及环形腔；

其特征在于：

所述铣削轮沿驱动箱左右方向分别设置于箱体的左右二侧，它们分别套装于行星轮架的外圆上后通过螺钉与其固定；所述多排铣头在轮体的外圆上设置时沿轮体轴向方向是分层等距离布置、且在轮体径向方向是交叉对称布置；

所述行星轮架为圆盖状形，其外圆前端轴肩处设有多条梯形环槽，其内底部设有沿其径向方向对称布置的多个凸轴；所述行星轮架的一端内孔台阶安装轴承后支承于左右二个内齿圈的外圆上；

所述固定圈通过二个半圆圈的内孔环槽镶嵌于驱动箱的左右二个行星轮架各自的梯形环槽内后再与内固定圈分别固装在一起；这样，内孔环槽和梯形环槽之间形成迷宫密封区域；

所述内固定圈的内环槽安装油封后分别套装于驱动箱的左右二个行星轮架的外圆前端轴肩；

所述中心轴的二端轴肩分别安装太阳轮，该太阳轮分别与多个行星齿轮啮合；所述行星齿轮套装于行星轮架的各个凸轴上、且与内齿圈啮合；这样，左右二个行星轮架就以中心轴为中心旋转，在锥齿轮副、太阳轮、行星齿轮和内齿圈的传动减速，从而使与之固装的左右二个铣削轮实现低速旋转和水平大扭矩输出；

所述环形腔是由固定圈、内固定圈和行星轮架固装后形成的环形空间，该环形槽与内固定圈的横向通孔与第二油气孔连通；

所述第一油气孔沿驱动箱垂直方向在箱体的前后二块侧板的内部分别设置，并在侧板内与第二油气孔贯通；所述第一油气孔在侧板端部的孔口固装来自外部注气及注油系统的油气管路；所述进气孔端部固装来自外部注气系统的空气管路。

本实用新型可以是，所述第一油气孔注入的润滑油和润滑脂按1:3搅拌均匀。

本实用新型还可以是，所述第一油气孔和进气孔注入的高压空气的压力值小于等于1.5MPa。

本实用新型还可以是，所述二个半圆圈的内孔环槽和行星轮架的梯形环槽的槽底内径和槽顶外径的配合公差为F8/h7。

本实用新型还可以是，所述行星减速机构中分别与太阳轮和内齿圈啮合的多个行星齿轮，其数量为3个、或者4个、或者5个、或者7个，用以安装该行星齿轮的行星轮架的凸轴分别设置为3个、或者4个、或者5个、或者7个。

附图说明

图1是本实用新型双轮搅钻机铣削头结构图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中A-A向剖视图；

图4是图3中B-B向剖视图；

图5是图4中C部局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型双轮搅钻机铣削头结构图作进一步的说明。

如图1-5所示，一种双轮搅钻机铣削头，包括：铣削轮1，由轮体10、位于轮体外圆上的多排铣头11组成；驱动箱2，由箱体20、行星减速机构22、位于箱体左右二侧端面处的行星轮架21、位于箱体前后二侧的第一油气孔201、位于箱体上端部的进气孔203组成，行星减速机构22包括中心轴220、锥齿轮副221、位于锥齿轮副二侧的内齿圈222、分别套装于中心轴两端的太阳轮223及多个行星齿轮224；固定圈8，由二个具有内孔环槽811的半圆圈81组成；内固定圈9，包括多道内环槽91、横向通孔92；及环形腔7；其中：

所述铣削轮1沿驱动箱2左右方向分别设置于箱体20的左右二侧，它们分别套装于行星轮架21的外圆上后通过螺钉与其固定；所述多排铣头11在轮体10的外圆上设置时沿轮体轴向方向是分层等距离布置、且在轮体径向方向是交叉对称布置。

所述行星轮架21为圆盖状形，其外圆前端轴肩处设有多条梯形环槽211，其内底部设有沿其径向方向对称布置的多个凸轴212；所述行星轮架21的一端内孔台阶安装轴承后支承于左右二个内齿圈222的外圆上。

所述固定圈8通过二个半圆圈81的内孔环槽811镶嵌于驱动箱2的左右二个行星轮架21各自的梯形环槽211内后再与内固定圈9分别固装在一起；这样，内孔环槽811和梯形环槽211之间形成迷宫密封区域；二者之间的间隙充满润滑油和润滑脂，以及一定压力的空气。所述二个半圆圈81的内孔环槽811和行星轮架21的梯形环槽211的槽底内径和槽顶外径的配合公差为F8/h7。以配合该内孔环槽和梯形环槽之间的迷宫密封，保证环形腔7大于外部压力。这样，可有效抵御含有掘削夜、固化液的泥浆以及地层中砂质颗粒的侵袭，提高铣削头的密封性能，从而延长设备的使用寿命。

所述内固定圈9的内环槽91安装油封66后分别套装于驱动箱2的左右二个行星轮架21的外圆前端轴肩。

所述中心轴220的二端轴肩分别安装太阳轮223，该太阳轮分别与多个行星齿轮224啮合；所述行星齿轮224套装于行星轮架21的各个凸轴212上、且与内齿圈222啮合；这样，左右二个行星轮架21就以中心轴220为中心旋转，在锥齿轮副221、太阳轮223、行星齿轮224和内齿圈222的传动减速，从而使与之固装的左右二个铣削轮1实现低速旋转和水平大扭矩输出；所述行星减速机构22中分别与太阳轮223和内齿圈222啮合的多个行星齿轮224，其数量可以为3个、或者4个、或者5个、或者7个，用以安装该行星齿轮的行星轮架21的凸轴212分别设置为3个、或者4个、或者5个、或者7个。进一步满足低速旋转和水平大扭矩输出，增加铣削头的载荷能力，从而提高设备的安全系数。

所述环形腔7是由固定圈8、内固定圈9和行星轮架21固装后形成的环形空间，该环形槽与内固定圈9的横向通孔92与第二油气孔202连通；所述第一油气孔201沿驱动箱2垂直方向在箱体20的前后二块侧板205的内部分别设置，并在侧板205内与第二油气孔202贯通；所述第一油气孔201在侧板205端部的孔口固装来自外部注气及注油系统的油气管路；所述进气孔203端部固装来自外部注气系统的空气管路。所述第一油气孔201注入的润滑油和润滑脂按1:3搅拌均匀。所述第一油气孔201和进气孔203注入的高压空气的压力值小于等于1.5MPa，满足在80米深的等厚度连续墙铣削搅拌时，确保铣削头驱动箱内冲入的气压高于外界水压，防止其侵入驱动箱箱体内部而造成故障。

本实用新型双轮搅钻机铣削头有效提高铣削头的润滑和密封性能，适应在含有掘削夜、固化液的泥浆环境以及含砂质颗粒地层的铣削搅拌施工，具有铣削轮及其刀盘输出扭矩大、运转稳定可靠等特点，有效提高作业效率。

Claims (5)

1.一种双轮搅钻机铣削头，包括：

铣削轮（1），由轮体（10）、位于轮体外圆上的多排铣头（11）组成；

驱动箱（2），由箱体（20）、行星减速机构（22）、位于箱体左右二侧端面处的行星轮架（21）、位于箱体前后二侧的第一油气孔（201）、位于箱体上端部的进气孔（203）组成；其中，行星减速机构（22）包括中心轴（220）、锥齿轮副（221）、位于锥齿轮副二侧的内齿圈（222）、分别套装于中心轴两端的太阳轮（223）及多个行星齿轮（224）；

固定圈（8），由二个具有内孔环槽（811）的半圆圈（81）组成；

内固定圈（9），包括多道内环槽（91）、横向通孔（92）；

及环形腔（7）；

其特征在于：

所述铣削轮（1）沿驱动箱（2）左右方向分别设置于箱体（20）的左右二侧，它们分别套装于行星轮架（21）的外圆上后通过螺钉与其固定；所述多排铣头（11）在轮体（10）的外圆上设置时沿轮体轴向方向是分层等距离布置、且在轮体径向方向是交叉对称布置；

所述行星轮架（21）为圆盖状形，其外圆前端轴肩处设有多条梯形环槽（211），其内底部设有沿其径向方向对称布置的多个凸轴（212）；所述行星轮架（21）的一端内孔台阶安装轴承后支承于左右二个内齿圈（222）的外圆上；

所述固定圈（8）通过二个半圆圈（81）的内孔环槽（811）镶嵌于驱动箱（2）的左右二个行星轮架（21）各自的梯形环槽（211）内后再与内固定圈（9）分别固装在一起；这样，内孔环槽（811）和梯形环槽（211）之间形成迷宫密封区域；

所述内固定圈（9）的内环槽（91）安装油封（66）后分别套装于驱动箱（2）的左右二个行星轮架（21）的外圆前端轴肩；

所述中心轴（220）的二端轴肩分别安装太阳轮（223），该太阳轮分别与多个行星齿轮（224）啮合；所述行星齿轮（224）套装于行星轮架（21）的各个凸轴（212）上、且与内齿圈（222）啮合；这样，左右二个行星轮架（21）就以中心轴（220）为中心旋转，在锥齿轮副（221）、太阳轮（223）、行星齿轮（224）和内齿圈（222）的传动减速，从而使与之固装的左右二个铣削轮（1）实现低速旋转和水平大扭矩输出；

所述环形腔（7）是由固定圈（8）、内固定圈（9）和行星轮架（21）固装后形成的环形空间，该环形槽与内固定圈（9）的横向通孔（92）与第二油气孔（202）连通；

所述第一油气孔（201）沿驱动箱（2）垂直方向在箱体（20）的前后二块侧板（205）的内部分别设置，并在侧板（205）内与第二油气孔（202）贯通；所述第一油气孔（201）在侧板（205）端部的孔口固装来自外部注气及注油系统的油气管路；所述进气孔（203）端部固装来自外部注气系统的空气管路。

2.根据权利要求1所述的一种双轮搅钻机铣削头，其特征在于所述第一油气孔（201）注入的润滑油和润滑脂按1:3搅拌均匀。

3.根据权利要求1所述的一种双轮搅钻机铣削头，其特征在于所述第一油气孔（201）和进气孔（203）注入的高压空气的压力值小于等于1.5MPa。

4.根据权利要求1所述的一种双轮搅钻机铣削头，其特征在于所述二个半圆圈（81）的内孔环槽（811）和行星轮架（21）的梯形环槽（211）的槽底内径和槽顶外径的配合公差为F8/h7。

5.根据权利要求1所述的一种双轮搅钻机铣削头，其特征在于所述行星减速机构（22）中分别与太阳轮（223）和内齿圈（222）啮合的多个行星齿轮（224），其数量为3个、或者4个、或者5个、或者7个，用以安装该行星齿轮的行星轮架（21）的凸轴（212）分别设置为3个、或者4个、或者5个、或者7个。

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