CN2240605Y - 行星式大直径工程钻机 - Google Patents
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Abstract
一种涉及行星式大直径工程钻机,用于土建工程基础的施工,它是一种组合式钻机,在小钻机的底架(102)的下部,设置一套旋转支承台座(4),旋转支承台座(4)的转盘(402)的外圈或内圈紧套一大型齿圈(404),它与行星齿轮(302)相啮合,钻机(1)在自转的同时又绕大齿圈(404)公转,因而可用小钻头钻成大孔径。本装置还配有不同动力源和结构形式的钻头,以便用于不同的地质条件,具有自重轻,造价低,适用范围广的特点。
Description
一种涉及行星式大直径工程钻机,用于土建工程基础的施工,属钻进设备。
在土建工程中,尤其是在桥梁基础施工中,为了加快施工进度,减少桩的根数,使桥梁结构轻型化,需要使用大直径钻机。目前国内土建工程施工中使用的整体式钻机,最大成孔直径为Φ350CM。这种钻机造价约300万元一台,进口产品需要1000万元。自重大每台为140~160吨,需匹配160~210KW的动力。装、拆都需要大型起重设备,增加了施工费用。
鉴上,本实用新型的目的就在于提供一种以小直径钻头钻削成大直径井孔,重量轻、造价低,动力消耗少,无需大型起重设备,能适应不同地质条件,钻进快,具有扩孔功的行星式大直径工程钻机。
本实用新型通过下述技术方案来实施,它采用组合式结构,在小直径钻机的底架下部设置一套与底架相连接的旋转支承台座,钻机连同旋转支承座支承在井架上。旋转支承台座外圈或内圈是一个与大型滚珠轴承紧套的大齿圈,由传动电机或油压马达,带动的行星齿轮绕大齿圈公转,在钻机自转和绕大齿圈公转的合成转动下,使小钻头在钻削进程中,将小孔径扩展成大孔径。通过钻机机架上的四个支腿相对底架的外移和顶推油缸的推动,使钻机钻杆中心线往外移动,实现孔底扩孔功能,在施工中针对不同的地质条件,可更换不同结构和型号的钻头进行钻削,通过上述实现本实用新型的目的,以下结合附图和实施例,详述本实用新型的工作原理和结构特征。
附图说明
图1为本实用新型的总装示意图
图2为钻孔钻削成形图
图3为滑动电源B-B断面图
图4为滑动电源接线示意图
图5为钻机公转传动示意图
图6为凿岩冲击钻头示意图
图7为钻机扩底成形图
图8为偏心旋弧式钻头图
图1为本实用新型的总装示意图,它由钻机(1),滑动电源(2),行星传动装置(3),旋转支承台座(4),井架(5)五部分组成。钻机(1)的机架(103)套装在钻机底架(102)的槽钢内,借助于支腿(101)的支承和顶推油缸(117)的推动,机架(103)可在底架(102)的槽钢内前后移动,从而使整个钻机前后移动,一次最大移动半径可达0.8米,以满足孔底扩孔的需要。砂石泵(104)是为从井孔内吸走泥砂并送至排砂处。砂石泵(104)与水龙头(106)相连,水龙头(106)支承在机身(105)上,并跟随钻杆(113)的升降而移动,孔内的泥砂通过钻杆经水龙头(106)被砂石泵(104)吸走。机身上部的吊架(107)为吊装钻杆和钻头用,水龙头导向槽(108)固接在机架(105)上。塔架起落油缸(109)在钻机工作时,可支承稳定机身,当需要整机移动时,利用起落油缸(109)将机身平置,以便运输。卷扬机(110)用来吊装钻杆,配电屏(111)分配电力,主电动机(112)为带动钻杆钻进用,钻杆(113),钻头(114)系钻机的主要构件。
图2为钻进钻削成形图,钻头(114)一方面自转,另一方面绕旋转支承台座(4)公转,因而实现小钻头钻全断面切削成大孔的功能。
参见图3和图4,在此两图中,表示滑动电源接线示意图和断面图,在常规钻机中电源接线不是问题,而在行星式钻机中,因钻机要公转,需解决旋转运动中的电源供给问题。图4为电源滑接线断面图,它是一个矩形断面的圆环输电导管(202),在输电导管(202)内两侧都装有裸体电源线(203),集电器(204)的顶部上方伸出一个集电臂(图中未画出)插入输电导管(202)两侧导线的中间,集电臂可在输电导管(202)内滑动,相应的集电器(204)也跟随滑动,电力经导线(203)输送至集电臂传送到集电器(204),通过导线送至接线盒(205)和配电板(206)上,然后分送给各用电负载器具上。输电导管(202)通过固定夹(201)与旋转支承台座(4)的转盘(402)的固定圈相固接,在实际安装中,固定夹(201)安装在输电导管(202)的上侧,固定夹(201)在输电导管(202)的圆周上装有多个。输电导管(202)的电力由供电器(207)供给,输电导管(202)与电源导线(203)之间设有可靠的绝缘层,因此导管本身不带电,人体接触没有危险。为了顾及温度影响对输电导管(202)的伸缩,因此设置连接头(208),输电导管(202)有充分的伸缩余量。因此钻机在自转和公转的运行中,都能保证供电。
参见图5至图8,旋转支承台座(4)它由上台座(401),转盘(402),下台座(403)所组成,转盘(402)上装有大型滚珠轴承,上台座(401)的上部与钻机的底架(102)相连接,其下部与转盘(402)轴承的内圈相连,下台座(403)与转盘(402)的轴承外圈(或内圈)相连(参见图5),在轴承的外圈或内圈紧套有大齿圈(404),大齿圈(404)与行星齿轮传动装置(3)中,行星齿轮(302)相啮合,由驱动电机(或液压马达)(301)驱动行星齿轮(302)绕大齿圈(404)公转。由于旋转支承台座(4)与钻机(1)相连,因此钻机(1)在自转的同时也绕旋转支承台座(4)公转,可使小钻头钻削成大孔。钻机(1)连同旋转支承台座(4)支承在井架(5)上。
在钻机的作业过程中,常遇到不同的地质条件,本钻机的特点之一,就具有按地质条件更换不同结构型式的钻头,如凿岩冲击钻头(114),偏心旋弧式钻头(115),常用式钻头(116)。当钻进遇到岩层时,就可使用如图6所示的凿岩冲击钻头(114),它以压缩空气为动力源,具体结构参见图6,凿岩冲击钻头(114)其上部以接头(114A)与钻杆(113)相接,钻头内腔的上部为配气机构(114B),它控制活塞(114C)往复运动的进排气,由于活塞(114C)的往复运动而使冲头(114E)产生冲击凿岩作用,作功过后的空气由排气口(114F)排出,配气机构(114B),活塞(114C),以及冲头(114E)的上部均由一个筒形外壳(114D)所包容。
当在软弱地基条件下施工时,可使用如图8所示偏心旋弧式钻头(115),这种钻头在钻进过程中不断改变钻削刃的角度,既能钻削底面又可钻削侧面,对于软基础钻削效率很高,在通常情况下,可使用通用型钻头(116)。
当井孔钻进到所需深度时,为了提高桩柱承能力,常需进行扩底,此时,借助于支腿(101)的支承和顶推油缸(117)的推动,使整个钻机往外移动,钻杆中心线相应外移,根据需要可将孔底扩展成锥形或阶梯形,这样可提高桩柱承载能力。
本实用新型,在土建工程中,对于软地基使用偏心旋弧式钻头(115)钻进效率很高,若更换不同型号结构的钻头,能适用于不同的地质条件的基础施工,不仅成本低,自重轻,装、拆运输勿需大型起重设备,因此施工费用降低。若需要进一步扩大钻孔直径,只要相应地加大旋转支承台座(4)中的大齿圈(404)的直径和相关的组件就可实现。
Claims (3)
1、一种涉及行星式大直径工程钻机,用于工建工程基础的施工,其特征是,它采用组合式结构,主要由小钻机(1)、滑动电源(2)、行星传动装置(3)、旋转支承台座(4)、井架(5)组成,小钻机(1)安装在机架(103)上,机架(103)套装在钻机底架(102)的槽钢内,底架(102)下部有一套与之相连的旋转支承台座(4),旋转支承台座(4)支承在井架(5)上,井架(5)装设在井口上,旋转支承台座(4)由上台座(101)、转盘(402)和下台座(403)所构成,转盘(402)装有一个大型滚动轴承,轴承的外圈紧套有一大齿圈(404),大齿圈(404)与行星齿轮(302)相啮合,小钻机(1)在动力驱动下,既自转又绕大齿圈(404)公转而成孔。
2、根据权利要求1所述的钻机,其特征是,钻机(1)的机架(103)套装在底架(102)的槽钢内,机架(103)上设置有支腿(101)和顶推油缸(117),当顶推油缸(117)顶动时,机架(103)连同钻机(1)可在底架(102)的槽钢内往返移动,最大移动量为0.8米。
3、根据权利要求1所述的钻机,其特征是,采用滑接动力电源,在转盘(403)上固接一个矩形截面的圆环形输电导管(202),导管内装有裸体导线(203),集电器(204)的集电臂伸入输电导管(202)内,并可在导管(202)内滑动。
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CN103104190A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-05-15 | 中国矿业大学 | 超大孔径桩基钻孔机 |
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CN113250699A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-08-13 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种适用于硬岩的小口径矩形断面竖井开挖方法 |
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1994
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