CN219492198U - 一种钻头动力头结构及方桩钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于钻孔设备技术领域，具体涉及一种钻头动力头结构及方桩钻头。具体技术方案为：包括液压马达、与液压马达连接的减速机，所述减速机上的外齿圈啮合有驱动轮体，所述驱动轮体沿其轴向设置动力头连接轴，所述动力头连接轴两端用于连接挖掘部件。从旋挖钻机分流获得的高压液压油，通过该动力头结构可转换出最大的输出扭矩，来作为方桩钻头挖掘的切削源动力，使方桩钻头具备较大的挖掘能力，可以实现硬土基的修桩、打桩。

Description

一种钻头动力头结构及方桩钻头

技术领域

本实用新型属于钻孔设备技术领域，具体涉及一种钻头动力头结构及方桩钻头。

背景技术

方桩施工中，通常需要专用的方桩钻头挖掘标准的方形桩孔。液压式方桩钻头包括旋挖钻机的动力转换结构、与动力转换结构连接的挖掘部件等。现有的液压式方桩钻头采用挖掘机行走总成作为动力转换结构，与挖掘部件连接。挖掘机行走总成为一个液压马达连接减速机，实现减速增扭，液压马达的动力来自于从旋挖钻机液压系统分流的高压液压油，该高压液压油流量和压力恒定。

由挖掘机行走总成驱动挖掘轮体式挖掘部件的方桩钻头，通常是多少组挖掘轮体就对应多少组挖掘机行走总成，当几组挖掘轮体面对的挖掘负载不一致时，或挖掘负载区别较大时，会出现液压系统液压油泄压现象。即负载小的挖掘轮体转速会提升，负载大的挖掘轮体会出现卡死不转动的现象，此时需要对应的增加液压控制阀门进行控制，使分流的液压油至各个挖掘机行走总成上液压马达的液压油压力一致。此时的液压系统结构较复杂。

综上，如果能够研发一种输出扭矩大、实现硬土基打桩和修桩的液压式方桩钻头，将具有优越的工业应用前景。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种钻头动力头结构及方桩钻头。

为实现上述实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种钻头动力头结构，包括液压马达、与液压马达连接的减速机，所述减速机上的外齿圈啮合有驱动轮体，所述驱动轮体沿其轴向设置动力头连接轴，所述动力头连接轴两端用于连接挖掘部件；所述动力头连接轴的端部设置有与挖掘部件连接的第一连接方头，所述动力头连接轴的端面侧壁上、第一连接方头外围设置有与挖掘部件固定的连接孔。

优选的：所述动力头连接轴通过驱动套与所述驱动轮体连接，所述驱动套内圈沿其轴向设置有连接键，所述动力头连接轴外圈沿其轴向设置有与所述连接键相对应的键槽。

优选的：所述动力头连接轴为中间直径大、两头直径小的轴结构，所述动力头连接轴的两轴肩处、动力头连接轴外圈设置定位挡圈，两所述定位挡圈间的距离略大于所述驱动套的长度；所述键槽设置在动力头连接轴上中间直径大的轴段。

优选的：所述动力头连接轴的两轴肩处均设置有第二连接螺纹孔，所述定位挡圈上设置有与所述第二连接螺纹孔相对应的第一连接螺纹孔。

优选的：所述液压马达及所述减速机的数量为两组及以上，多组所述减速机的外齿圈均与一个所述驱动轮体啮合。

相应的：一种方桩钻头，包括所述的动力头结构，及与所述动力头结构连接的安装箱体，所述动力头连接轴两端连接有第一挖掘部件；所述安装箱体上端设置有第二连接方头，所述第二连接方头另一端与旋挖钻机连接方头相连，实现整个方桩钻头的安装固定。

优选的：两所述第一挖掘部件包括第一挖掘轮体，所述第一挖掘轮体一端通过回转支承与所述安装箱体连接，另一端设置密封板；所述密封板上设置有与第一连接方头相对应的连接方孔，所述密封板上、连接方孔旁侧设置有与所述第四连接螺纹孔相对应的第三连接螺纹孔。

优选的：所述第一挖掘部件远离所述安装箱体的一端设置有第三挖掘部件，所述第三挖掘部件包括第三挖掘轮体，所述第三挖掘轮体一端设置有固定连接板，所述固定连接板上设置有第六连接螺纹孔，所述密封板上设置有与第六连接螺纹孔位置对应的第五连接螺纹孔。

优选的：所述安装箱体的另外两个侧壁上设置有第二挖掘部件，使所述安装箱体前后左右四个侧壁均设置挖掘部件；所述安装箱体两侧壁上设置有挖掘机行走总成安装工位，所述挖掘机行走总成安装工位设置有挖掘机行走总成安装座，所述挖掘机行走总成安装座上设置有挖掘机行走总成，所述挖掘机行走总成的减速机旋转端与所述第二挖掘部件连接。

优选的：所述第一挖掘部件、第二挖掘部件均为桶式结构，包括挖掘轮体，所述挖掘轮体上规则或非规则布置挖掘元件。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过设置外部液压系统连接的液压马达、与液压马达连接的减速机，减速机的外齿圈啮合有驱动轮体，驱动轮体上设置动力头连接轴，动力头连接轴两端用于连接挖掘部件。采用两组及以上液压马达和减速机同时驱动一个驱动轮体，传递扭矩，两组及以上的力同时推动驱动轮体旋转，可增加驱动轮体的输出扭矩，使恒定分流的液压油直接转换出最大的输出扭矩，不会出现挖掘轮体空转、液压油泄压的现象。从旋挖钻机分流获得的高压液压油，通过该动力头结构可转换出最大的输出扭矩，来作为方桩钻头挖掘的切削源动力，使方桩钻头具备较大的挖掘能力，可以实现硬土基的修桩、打桩。

附图说明

图1为本实用新型钻头动力头整体结构示意图；

图2为本实用新型钻头动力头部分结构的一种示意图；

图3为本实用新型钻头动力头部分结构的另一种示意图；

图4为本实用新型方桩钻头第一种实施方式的整体结构示意图；

图5为本实用新型方桩钻头整体结构剖视示意图；

图6为本实用新型第一挖掘部件结构示意图；

图7为本实用新型第三挖掘部件结构示意图；

图8为本实用新型方桩钻头第二种实施方式的整体结构示意图；

图9为本实用新型方桩钻头第二种实施方式的正视示意图；

图10为图9中A-A截面剖视图；

图11为本实用新型方桩钻头第二种实施方式的俯视示意图；

图12为图11中B-B截面剖视图；

图13为本实用新型方桩钻头第二种实施方式第二挖掘部件与安装箱体连接的爆炸示意图。

图中：安装箱体1、第二连接方头2、方头加强筋3、液压马达4、减速机5、定位挡圈6、转换连接板7、动力头连接轴8、驱动套9、连接螺钉10、动力头安装工位11、第一挖掘轮体12、密封板13、驱动轮体14、第一连接方头15、第三挖掘轮体16、挖掘刮板17、挖掘元件18、连接方孔19、第三连接螺纹孔20、第八连接螺纹孔21、第一连接螺纹孔22、第二连接螺纹孔23、第六连接螺纹孔24、固定连接板25、回转支承26、挖掘机行走总成安装工位27、挖掘机行走总成安装座28、挖掘机行走总成29、第四连接螺纹孔30、第二挖掘轮体31。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖向”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本实用新型，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。

如图1-3所示，本实用新型公开了一种钻头动力头结构，包括与液压系统连接的液压马达4、与液压马达4连接的减速机5，所述减速机5上的外齿圈啮合有驱动轮体14，所述驱动轮体14沿其轴向设置动力头连接轴8，所述动力头连接轴8两端用于连接挖掘部件。其工作原理为：通过外部接入高压液压油让液压马达4转动，通过减速机5实现降速增扭，将动力传递给与其连接的齿轴，齿轴带动外齿圈转动，从而带动驱动轮体14转动，带动动力头连接轴8转动，实现挖掘部件的旋转。从旋挖钻机分流获得的高压液压油，通过该动力头结构可转换出最大的输出扭矩，避免了采用挖掘机行走总成作为动力转换结构而出现的挖掘轮体空转、液压油泄压的问题，来作为方桩钻头挖掘的切削源动力，使方桩钻头具备较大的挖掘能力，可以实现硬土基的修桩、打桩。

进一步的，所述动力头连接轴8通过驱动套9与所述驱动轮体14连接，动力头连接轴8设置在驱动套14内圈，驱动轮体14设置在驱动套9外圈。所述驱动套9内圈沿其轴向设置有连接键，所述动力头连接轴8外圈沿其轴向设置有与所述连接键相对应的键槽。动力头连接轴8与驱动套9通过彼此啮合的键连接实现动力传递。

进一步的，所述动力头连接轴8为中间直径大、两头直径小的轴结构，所述动力头连接轴8的两轴肩处、动力头连接轴8外圈设置定位挡圈6，两所述定位挡圈6间的距离略大于所述驱动套9的长度，距离大于0-30mm左右。所述键槽设置在动力头连接轴8上中间直径大的轴段，中间直径大的轴段用于与驱动套9连接，两头直径小的轴段用于与挖掘部件连接。通过在动力头连接轴8上设置定位挡圈6，实现动力头连接轴8的轴向定位。

进一步的，所述动力头连接轴8的两轴肩处均设置有多个第二连接螺纹孔23，所述定位挡圈6上设置有多个与所述第二连接螺纹孔23位置相对应的第一连接螺纹孔22，所述螺钉连接孔用于连接所述定位挡圈6。连接螺钉10穿过第一连接螺纹孔22、动力头连接轴8上的第二连接螺纹孔23，实现动力头连接轴8与定位挡圈6的安装固定。

进一步的，所述动力头连接轴8两端部的侧壁上设置有与挖掘部件连接的第一连接方头15，所述动力头连接轴8的端面侧壁上、第一连接方头15外围设置有第四连接螺纹孔。第一连接方头15与挖掘部件的密封板13连接，密封板13上设置有与第一连接方头15位置相对应的连接方孔19，所述密封板13上、连接方孔19旁侧设置有与所述第四连接螺纹孔相对应的第三连接螺纹孔20。锁紧螺钉10穿过第三连接螺纹孔20、第四连接螺纹孔，实现动力头连接轴8与挖掘部件的安装固定。

进一步的，所述液压马达4及所述减速机5的数量为两组及以上，多组所述减速机5的外齿圈均与所述驱动轮体14啮合。优选的技术方案，动力头连接轴8的动力由两个液压马达4和两个减速机5进行动力输入：减速机5输入端与液压马达4输出轴连接，两个减速机5的外齿圈均与驱动轮体14啮合。通过转换，驱动轮体14可输出正反转的回转运动，其正反转的方向由液压马达4的旋转方向控制，而液压马达4输出轴的旋转方向由旋挖钻机自身液压系统进行控制。两组液压马达4获得外部高压液压油后输出回转运动，经过两个减速机5输出回转动力，两个输出回转动力同时驱动一个驱动轮体14旋转，减速机5减速增扭后将动力输出至驱动轮体14，经过转换将动力同步传递至动力头连接轴8，动力头连接轴8上连接挖掘部件，实现从旋挖钻机上获得的高压液压油转换出最大的输出扭矩，使方桩钻头具备较大的挖掘能力，可以实现硬土基的修桩、打桩。

需要说明的是，旋挖钻机分流的高压液压油直接连接于液压马达4的进油口，然后液压马达4的回油口、溢流口等回油接口分别回流至旋挖钻机的回油管路，回流至旋挖钻机的液压油箱。减速机5可以为行星式减速机，其有输入端和输出端，输入端与液压马达4的输出轴连接，输出端与齿轴连接。

本实用新型还公开了一种方桩钻头，如图4-8所示，包括所述的钻头动力头结构，及与所述动力头结构连接的安装箱体1，所述动力头连接轴8两端连接有第一挖掘部件。具体地，所述安装箱体1内部设置所述驱动轮体14，减速机5上的齿轴伸入安装箱体1内，外齿圈与驱动轮体14啮合，动力头连接轴8两端伸出安装箱体1与挖掘部件连接。

进一步的，所述安装箱体1上端设置有第二连接方头2，第二连接方头2用于连接安装箱体1和旋挖钻机自身的液压系统。同时此处还设置有液压油管的进出口，用于连接液压系统。具体地，第二连接方头2用于与作业的旋挖钻机作业方头连接，实现整个方桩钻头的安装固定。第二连接方头2与安装箱体1上表面之间设置有方头加强筋3，用于增加安装箱体1的机械强度。

进一步的，如图4-7所示，所述安装箱体1两侧壁上对称设置有第一挖掘部件，所述第一挖掘部件包括第一挖掘轮体12，所述第一挖掘轮体12一端通过回转支承26与所述安装箱体1连接，另一端设置密封板13，所述密封板13上设置有与第一连接方头15连接的连接方孔19，所述密封板13上、连接方孔19旁侧设置有多个第三连接螺纹孔20，所述第一连接方头15上设置有多个与所述第三连接螺纹孔20位置对应的第四连接螺纹孔。连接螺钉10穿过第三连接螺纹孔20、第四连接螺纹孔，实现第一挖掘轮体12与动力头连接轴8的安装固定。

具体地，挖掘部件与安装箱体1的连接为：安装箱体1两侧壁上设置有转换连接板7，转换连接板7用于固定回转支承26。回转支承26内圈设置有定位止口和第七连接螺纹孔，转换连接板7上也设置第七连接螺纹孔，回转支承26内圈部分通过定位止口和第七连接螺纹孔与转换连接板7连接固定。回转支承26外圈部分、第一挖掘轮体12端部设置有第八连接螺纹孔21，回转支承26外圈部分通过第八连接螺纹孔21与第一挖掘轮体12连接，实现对第一挖掘部件的辅助支撑，提高方桩钻头的挖掘能力。

进一步的，为了异形方桩的挖掘来拓展方桩钻头功能，例如T形方桩的挖掘切削，如图4所示，所述第一挖掘部件远离所述安装箱体1的一端设置有第三挖掘部件，使安装箱体1一侧或两侧的挖掘部件构成T形方桩钻头。所述第三挖掘部件包括第三挖掘轮体16，所述第三挖掘轮体16一端设置有连接板25，所述连接板25上设置有多个第六连接螺纹孔24，所述密封板13上设置有多个与第六连接螺纹孔24位置对应的第五连接螺纹孔。连接螺钉10穿过第五连接螺纹孔、第六连接螺纹孔24，实现第一挖掘部件和第三挖掘部件的安装固定。第三挖掘部件的挖掘外径大于第一挖掘部件的挖掘外径，以此实现T形方桩的挖掘切削。

进一步的，还公开了另外一种方桩钻头的形式：如图8-13所示，除了在安装箱体1两侧壁上按照上述方式设置了两个第一挖掘部件，所述安装箱体1的另外两个侧壁上设置有第二挖掘部件，使所述安装箱体1前后左右四个方位均设置挖掘部件。所述安装箱体1的另外两个侧壁上设置有挖掘机行走总成安装工位27，所述挖掘机行走总成安装工位27设置有挖掘机行走总成安装座28，所述挖掘机行走总成安装座28上设置有挖掘机行走总成29，所述挖掘机行走总成29的减速机旋转端与第二挖掘部件连接。

具体地，安装箱体1两侧壁上设置有方桩动力头工位11，用于安装固定第一挖掘部件，其设置方式如上所述。安装箱体1上另外两侧壁上设置有挖掘机行走总成安装工位27，用于安装固定第二挖掘部件，其设置方式：挖掘机行走总成安装工位27安装有挖掘机行走总成安装座28，挖掘机行走总成安装座28通过定位止口和螺钉连接孔与安装箱体1连接固定，所述挖掘机行走总成安装座28与挖掘机行走总成29的固定端连接，所述挖掘机行走总成29的减速机旋转端与第二挖掘部件的第二挖掘轮体31连接。安装箱体1上设置有两个挖掘机行走总成29，两个挖掘机行走总成29与第二挖掘部件、安装箱体1的连接关系相同。

需要说明的是，如图6、7所示，第一挖掘部件、第二挖掘部件、第三挖掘部件整体均为桶式结构，均设置挖掘轮体、挖掘元件18和可拆卸的挖掘刮板17。挖掘轮体圆周侧壁上设置挖掘元件18，挖掘元件18可以为成品的子弹头，可以为硬质的凸起。挖掘轮体上、挖掘元件18的背面设置挖掘刮板17，挖掘刮板17相对挖掘元件18可实现拆装更换。挖掘刮板17切削面距离挖掘部件轴线的距离略小于挖掘元件18挖掘点距离挖掘部件轴线的距离。当挖掘元件18对方桩实现切削后，挖掘刮板17对方桩侧壁进行二次切削，实现切削面平整度更高的目的。挖掘刮板17可以为硬质合金的钢板，可以为其他硬质的零件。

挖掘元件18在挖掘轮体上的布置：可以与挖掘轮体轴向呈角度倾斜布置，挖掘刮板17同样可以与挖掘轮体轴向呈相同或近似角度布置。挖掘元件18在挖掘轮体上可以为渐进式增多布置，也可以为螺旋规则布置或螺旋非规则布置。挖掘轮体圆周侧壁上、靠近挖掘轮体两端面的挖掘元件18呈角度向外布置。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种钻头动力头结构，其特征在于：包括液压马达(4)、与液压马达(4)连接的减速机(5)，所述减速机(5)上的外齿圈啮合有驱动轮体(14)，所述驱动轮体(14)沿其轴向设置动力头连接轴(8)，所述动力头连接轴(8)两端用于连接挖掘部件；所述动力头连接轴(8)的端部设置有与挖掘部件连接的第一连接方头(15)，所述动力头连接轴(8)的端面侧壁上、第一连接方头(15)外围设置有与挖掘部件固定的连接孔。

2.根据权利要求1所述的一种钻头动力头结构，其特征在于：所述动力头连接轴(8)通过驱动套(9)与所述驱动轮体(14)连接，所述驱动套(9)内圈沿其轴向设置有连接键，所述动力头连接轴(8)外圈沿其轴向设置有与所述连接键相对应的键槽。

3.根据权利要求2所述的一种钻头动力头结构，其特征在于：所述动力头连接轴(8)为中间直径大、两头直径小的轴结构，所述动力头连接轴(8)的两轴肩处、动力头连接轴外圈设置定位挡圈(6)，两所述定位挡圈(6)间的距离略大于所述驱动套(9)的长度；所述键槽设置在动力头连接轴(8)上中间直径大的轴段。

4.根据权利要求3所述的一种钻头动力头结构，其特征在于：所述动力头连接轴(8)的两轴肩处均设置有第二连接螺纹孔(23)，所述定位挡圈(6)上设置有与所述第二连接螺纹孔(23)相对应的第一连接螺纹孔(22)。

5.根据权利要求1所述的一种钻头动力头结构，其特征在于：所述液压马达(4)及所述减速机(5)的数量为两组及以上，多组所述减速机(5)的外齿圈均与一个所述驱动轮体(14)啮合。

6.一种方桩钻头，其特征在于：包括如权利要求1-5任意一项所述的动力头结构，及与所述动力头结构连接的安装箱体(1)，所述动力头连接轴(8)两端连接有第一挖掘部件；所述安装箱体(1)上端设置有第二连接方头(2)，所述第二连接方头(2)另一端与旋挖钻机连接方头相连，实现整个方桩钻头的安装固定。

7.根据权利要求6所述的一种方桩钻头，其特征在于：两所述第一挖掘部件包括第一挖掘轮体(12)，所述第一挖掘轮体(12)一端通过回转支承(26)与所述安装箱体(1)连接，另一端设置密封板(13)；所述动力头连接轴(8)的端面侧壁上、第一连接方头(15)外围设置有第四连接螺纹孔(30)；所述密封板(13)上设置有与第一连接方头(15)相对应的连接方孔(19)，所述密封板(13)上、连接方孔(19)旁侧设置有与所述第四连接螺纹孔(30)相对应的第三连接螺纹孔(20)。

8.根据权利要求7所述的一种方桩钻头，其特征在于：所述第一挖掘部件远离所述安装箱体(1)的一端设置有第三挖掘部件，所述第三挖掘部件包括第三挖掘轮体(16)，所述第三挖掘轮体(16)一端设置有固定连接板(25)，所述固定连接板(25)上设置有第六连接螺纹孔(24)，所述密封板(13)上设置有与第六连接螺纹孔(24)位置对应的第五连接螺纹孔。

9.根据权利要求6所述的一种方桩钻头，其特征在于：所述安装箱体(1)的另外两个侧壁上设置有第二挖掘部件，使所述安装箱体(1)前后左右四个侧壁均设置挖掘部件；所述安装箱体(1)两侧壁上设置有挖掘机行走总成安装工位(27)，所述挖掘机行走总成安装工位(27)设置有挖掘机行走总成安装座(28)，所述挖掘机行走总成安装座(28)上设置有挖掘机行走总成(29)，所述挖掘机行走总成(29)的减速机旋转端与所述第二挖掘部件连接。

10.根据权利要求9所述的一种方桩钻头，其特征在于：所述第一挖掘部件、第二挖掘部件均为桶式结构，包括挖掘轮体，所述挖掘轮体上规则或非规则布置挖掘元件(18)。