一種長螺旋鑽機動力頭機構的製作方法

2023-12-03 00:21:06

一種長螺旋鑽機動力頭機構的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種長螺旋鑽機動力頭機構，包括鑽杆(12)、驅動器(5)、主卷揚機(31)、二倍率滑輪架(2)及鋼絲繩I(29)、加壓卷揚機(32)、卷揚加壓滑輪組(28)及鋼絲繩II(33)、託架(3)、支架(4)、鑽杆隨行架(6)以及至少兩個導向杆(13)，託架安裝在鑽機桅杆(1)上；託架、驅動器以及支架形成三角形固定結構，二倍率滑輪架安裝在託架和支架的上方，卷揚加壓滑輪組固定安裝在託架上，與鑽杆通過迴轉支撐連接的鑽杆隨行架裝配在導向杆上。本發明減少了在土層快速鑽進過程中出現的鑽杆晃動、打偏孔的發生，成孔質量較好；實現了二倍率滑輪提升及動滑輪卷揚加壓；增大了其承載力，減少了動力頭損壞的發生。
【專利說明】一種長螺旋鑽機動力頭機構

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種長螺旋鑽機，具體是一種長螺旋鑽機動力頭機構，屬於長螺旋鑽機動力頭機構【技術領域】。

【背景技術】
[0002]長螺旋鑽機是一種用於土層成孔作業的樁工設備，具體是一種能夠實現長螺旋CFA樁及DX擠擴樁的施工，同時邊提鑽邊灌注的鑽孔設備，主要用於實現土層鑽進，其鑽進速度較快。因在鑽進過程中，其需同時完成提鑽和灌注，故需要較大的加壓力及提升力。
[0003]目前，國內外各種長螺旋鑽機的結構大致相同，主要由底盤、行走機構、迴轉機構、鑽機桅杆、安裝在鑽機桅杆頂端的滑輪組和動力頭機構組成，在實際使用過程中，存在如下缺陷:
[0004]1、長螺旋鑽機的動力頭機構普遍採用動力頭前端單導向的結構，在鑽進過程中，鑽杆晃動較大，鑽孔經常出現傾斜，成孔質量較差；
[0005]2、為了保證其有較大的加壓力和提升力，普遍採用卷揚加壓及四倍率或二倍率加壓的方式進行加壓，加壓力較大，滿足了需求，同時加大了動力頭的受力，但動力頭的承載能力有限，當超出其所能承受的承載力時，易發生損壞。


【發明內容】

[0006]針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種長螺旋鑽機動力頭機構，不僅在進行長螺旋CFA樁及DX擠擴樁施工時，能夠減少在土層快速鑽進過程中出現的鑽杆晃動，減少打偏孔的情況發生，成孔質量較好；而且能實現二倍率滑輪提升及動滑輪卷揚加壓，增大提升力及加壓力；同時，還能增大承載力，減少動力頭損壞的發生。
[0007]為了實現上述目的，本長螺旋鑽機動力頭機構，包括鑽杆和驅動器，鑽杆穿過驅動器，並由驅動器驅動旋轉鑽進，還包括二倍率滑輪架、卷揚加壓滑輪組、託架、支架、鑽杆隨行架以及至少兩個豎直安裝在驅動器上、用於鑽杆導向的導向杆，所述託架安裝在鑽機桅杆上，並可在鑽機桅杆上滑動；所述託架的下端與驅動器的左端固定連接，託架的上端與支架的上端固定連接，支架的下端與驅動器的上端連接，所述託架、驅動器以及支架形成三角形固定結構；所述二倍率滑輪架安裝在託架和支架的上方，並分別與託架和支架固定連接；所述二倍率滑輪架上安裝有滑輪，主卷揚機上的鋼絲繩I依次穿過額頭架上的滑輪組與二倍率滑輪架上的滑輪，通過鋼絲繩I的收放實現動力頭的二倍率提升；所述卷揚加壓滑輪組固定安裝在託架上，加壓卷揚機上的鋼絲繩II纏繞固定在卷揚加壓滑輪組的上下滑輪上，通過鋼絲繩II的收放實現動力頭的卷揚加壓；所述鑽杆通過迴轉支撐與鑽杆隨行架連接，所述鑽杆隨行架裝配到導向杆上，並可沿導向杆滑動。
[0008]優選地，所述導向杆有兩個。
[0009]優選地，所述支架為箱型結構。
[0010]優選地，所述二倍率滑輪架為箱型結構。
[0011]優選地，所述託架的下端通過銷軸I1、圓螺母II與驅動器的左端連接；所述託架的上端通過銷軸IV、圓螺母IV與支架的上端連接；所述支架的下端通過銷軸II1、圓螺母III與驅動器的上端連接；所述二倍率滑輪架均通過銷軸V、圓螺母V與託架和支架固定連接。
[0012]優選地，所述鑽杆隨行架與迴轉支撐的內圈之間通過螺栓I和墊圈I連接；所述迴轉支撐的外圈與鑽杆的頂端之間通過螺栓II和螺母I連接。
[0013]優選地，所述滑輪通過銷軸1、圓螺母I安裝在二倍率滑輪架上。
[0014]優選地，所述卷揚加壓滑輪組通過螺釘、墊圈II安裝在託架上。
[0015]與現有技術相比，本發明通過在驅動器上安裝至少兩個用於給鑽杆導向的導向杆，並將與鑽杆通過迴轉支撐連接鑽杆隨行架裝配在導向杆上，多個導向杆形成可靠的多導向機構，使得整個鑽杆隨行架連同鑽杆可沿導向杆上下滑動，實現了對鑽杆的導向，同時確保了鑽杆導向的準確性，在進行長螺旋CFA樁及DX擠擴樁施工時，減少了在土層快速鑽進過程中出現的鑽杆晃動、打偏孔的可能性，成孔質量較好；因當主卷揚機及加壓卷揚機單繩輸出的額定力通過動滑輪纏繞後，提升力及加壓力為原有單繩拉力乘動滑輪出繩數量，故增設的二倍率滑輪架、滑輪及卷揚加壓滑輪組實現了二倍率滑輪提升及動滑輪卷揚加壓，增大了提升力及加壓力，保證其滿足能夠完成提鑽和灌注的需求；同時，託架、驅動器及支架形成三角形連接結構，有效的增大了其承載力，減少了動力頭損壞的發生。此外，卷揚加壓動滑輪組安裝在託架上，安裝緊湊、節約了空間，同時可實現更大的加壓力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發明裝配主視圖；
[0017]圖2為本發明裝配俯視圖；
[0018]圖3為圖1的A向視圖；
[0019]圖4為圖2的A-A向剖視圖；
[0020]圖5為圖1的B向剖視圖；
[0021]圖6為本發明二倍率滑輪架、託架及支架的連接示意圖；
[0022]圖7為本發明託架和驅動器的連接示意圖；
[0023]圖8為本發明支架和驅動器的連接示意圖；
[0024]圖中:1、鑽機桅杆，2、二倍率滑輪架，3、託架，4、支架，5、驅動器，6、鑽杆隨行架，7、迴轉支撐，8、螺栓1，9、墊圈I，10、螺栓II，11、螺母I，12、鑽杆，13、導向杆，14、螺栓III，15、滑輪，16、銷軸I，17、圓螺母I，18、銷軸II，19、圓螺母II，20、銷軸III，21、圓螺母III，22、銷軸IV，23、圓螺母IV，24、銷軸V，25、圓螺母V，26、螺釘，27、墊圈II，28、卷揚加壓滑輪組，29、鋼絲繩I，30、鵝頭架，31、主卷揚機，32、加壓卷揚機，33、鋼絲繩II。

【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0026]如圖1至圖5所示，本發明一種長螺旋鑽機動力頭機構，包括鑽杆12和驅動器5，鑽杆12穿過驅動器5，並由驅動器5驅動旋轉鑽進，還包括二倍率滑輪架2、卷揚加壓滑輪組28、託架3、支架4、鑽杆隨行架6以及至少兩個豎直安裝在驅動器5上、用於鑽杆12導向的導向杆13，所述託架3安裝在鑽機桅杆I上，並可沿鑽機桅杆I的導軌上下滑動，託架3與導軌之間為柔性滑動，且兩者之間的裝配間隙控制在2-3_ ;所述託架3的下端與驅動器5的左端固定連接，託架3的上端與支架4的上端固定連接，支架4的下端與驅動器5的上端連接，所述託架3、驅動器5以及支架4形成三角形固定結構；所述二倍率滑輪架2安裝在託架3和支架4的上方，並分別與託架3和支架4固定連接；主卷揚機31上放出的鋼絲繩129先穿過固定在鑽機桅杆I頂端的鵝頭架30上的滑輪組，再經二倍率滑輪架2上所安裝的滑輪15，將主卷揚機31單繩輸出力通過動滑輪實現動力頭的二倍率力提升；所述卷揚加壓滑輪組28固定安裝在託架3上，加壓卷揚機32上放出的鋼絲繩1133纏繞固定在卷揚加壓滑輪組(28)的上下滑輪上，將加壓卷揚機32的單繩輸出力通過動滑輪實現動力頭雙倍卷揚加壓；所述迴轉支撐7的外圈與鑽杆12的頂端固定連接，內圈與鑽杆隨行架6的下端連接；所述鑽杆隨行架6裝配在導向杆13上，與導向杆13之間的裝配間隙控制在2-3mm，且為尼龍柔性滑動連接，即鑽杆隨行架6可沿導向杆13滑動。其中，當鑽杆12與各個導向杆13間的距離相等，所有導向杆13均勻分布在鑽杆12的四周，即鑽杆12位於所有導向杆13形成多邊形的中心線上時，其定位更準確，能最大程度上減少在土層快速鑽進過程中出現鑽杆晃動、打偏孔的可能性。
[0027]工作時，驅動器5上安裝的至少兩個用於鑽杆12導向的導向杆13，導向杆13通過螺栓III14固定在驅動器5上，與鑽杆12通過迴轉支撐7連接鑽杆隨行架6裝配在導向杆13上，多個導向杆12形成可靠的多導向機構，使得整個鑽杆隨行架6連同鑽杆12可沿導向杆13上下滑動，實現了對鑽杆12的導向，同時確保了對鑽杆12導向的準確性，在進行長螺旋CFA樁及DX擠擴樁施工時，減少了在土層快速鑽進過程中出現的鑽杆晃動、打偏孔的可能性，成孔質量較好；本發明設有二倍率滑輪架2、滑輪15和卷揚加壓滑輪組28，實現了二倍率滑輪提升及動滑輪卷揚加壓，當主卷揚機及加壓卷揚機單繩輸出的額定力通過動滑輪纏繞後，提升力及加壓力即為原有單繩拉力乘動滑輪出繩數量，增大了整機提升力及加壓力，保證加壓力能夠完成提鑽和灌注的需求；同時，託架3、驅動器5及支架4形成三角形連接結構，有效的增大了其承載力，減少了動力頭損壞的發生。此外，卷揚加壓動滑輪組28安裝在託架3上，安裝緊湊、節約了空間，同時實現更大的加壓力。
[0028]因導向杆13的數量越多，對鑽杆12的定向越準確，隨著數量的增加，在進行長螺旋CFA樁及DX擠擴樁施工時，在土層快速鑽進過程中出現鑽杆晃動、打偏孔的可能性也就越小，但隨著導向杆13數量的增多，其結構會越複雜，成本會越多，故經全面考慮後，可選用兩個導向杆13，此時不僅可對鑽杆12進行雙導向定向，在進行長螺旋CFA樁及DX擠擴樁施工時，減少在土層快速鑽進過程中出現的鑽杆晃動、打偏孔的可能性，同時其結構相對簡單，成本低。
[0029]優選地，所述支架4可以採用箱型結構，其抗扭抗彎性能好，承載力較大，與託架3、驅動器5形成三角形固定結構，可進一步有效增大整體的承載力。
[0030]優選地，所述二倍率滑輪架2可以採用箱型結構，其抗扭抗彎性能好，承載力較大，保證了安裝在其上方的滑輪15在恆定臂長的情況下，具有相當於四倍率大的承載能力，進而減少了整個動力頭損壞的情況發生。
[0031]優選地，如圖6、圖7和圖8所示，所述託架3的下端通過銷軸1118、圓螺母1119與驅動器5的左端連接；所述託架3的上端通過銷軸IV22、圓螺母IV23與支架4的上端連接；所述支架4的下端通過銷軸11120、圓螺母III21與驅動器5的上端連接；所述二倍率滑輪架2均通過銷軸V24、圓螺母V25與託架3和支架4固定連接。上述託架3、支架4、驅動器5和二倍率滑輪架2之間均通過銷軸和圓螺母進行連接，這種連接方式簡單，便於操作，更易對其進行組裝和拆卸，操作更方便。
[0032] 優選地，所述鑽杆隨行架6與迴轉支撐7的內圈之間可通過螺栓18和墊圈19連接；所述迴轉支撐7的外圈與鑽杆12的頂端之間可通過螺栓IIlO和螺母Ill連接；所述滑輪15可通過銷軸116、圓螺母117安裝在二倍率滑輪架2上；所述卷揚加壓滑輪組28可通過螺釘26、墊圈1127安裝在託架3上。通過上述方式的連接，可確保各部件之間連接的更穩定可靠，也更易進行組裝和拆卸，操作更方便。
【權利要求】
1.一種長螺旋鑽機動力頭機構，包括鑽杆(12)和驅動器(5)，鑽杆(12)穿過驅動器(5)，並由驅動器(5)驅動旋轉鑽進，其特徵在於，還包括二倍率滑輪架(2)、卷揚加壓滑輪組(28)、託架(3)、支架(4)、鑽杆隨行架(6)以及至少兩個豎直安裝在驅動器(5)上、用於鑽杆(12)導向的導向杆(13)，所述託架(3)安裝在鑽機桅杆⑴上，並可在鑽機桅杆(I)上滑動；所述託架(3)的下端與驅動器(5)的左端固定連接，託架(3)的上端與支架(4)的上端固定連接，支架(4)的下端與驅動器(5)的上端連接，所述託架(3)、驅動器(5)以及支架(4)形成三角形固定結構；所述二倍率滑輪架(2)安裝在託架(3)和支架(4)的上方，並分別與託架(3)和支架(4)固定連接；所述二倍率滑輪架(2)上安裝有滑輪(15)，主卷揚機(31)上的鋼絲繩I (29)依次穿過固定在鑽機桅杆(I)頂端額頭架(30)上的滑輪組與二倍率滑輪架(2)上的滑輪(15)，通過鋼絲繩I (29)的收放實現動力頭的二倍率提升； 所述卷揚加壓滑輪組(28)固定安裝在託架(3)上，加壓卷揚機(32)上的鋼絲繩11(33)纏繞固定在卷揚加壓滑輪組(28)的上下滑輪上，通過鋼絲繩11(33)的收放實現動力頭的卷揚加壓； 所述鑽杆(12)通過迴轉支撐(7)與鑽杆隨行架(6)連接，所述鑽杆隨行架(6)裝配到導向杆(13)上，並可沿導向杆(13)滑動。
2.根據權利要求1所述的一種長螺旋鑽機動力頭機構，其特徵在於，所述導向杆(13)有兩個。
3.根據權利要求1所述的一種長螺旋鑽機動力頭機構，其特徵在於，所述支架(4)為箱型結構。
4.根據權利要求1所述的一種長螺旋鑽機動力頭機構，其特徵在於，所述二倍率滑輪架(2)為箱型結構。
5.根據權利要求1或2所述的一種長螺旋鑽機動力頭機構，其特徵在於，所述託架(3)的下端通過銷軸II (18)、圓螺母II (19)與驅動器(5)的左端連接；所述託架(3)的上端通過銷軸IV (22)、圓螺母IV (23)與支架(4)的上端連接；所述支架(4)的下端通過銷軸III (20)、圓螺母III (21)與驅動器(5)的上端連接；所述二倍率滑輪架(2)均通過銷軸V (24)、圓螺母V (25)與託架(3)和支架(4)固定連接。
6.根據權利要求1或2所述的一種長螺旋鑽機動力頭機構，其特徵在於，所述鑽杆隨行架(6)與迴轉支撐(7)的內圈之間通過螺栓1(8)和墊圈1(9)連接；所述迴轉支撐(7)的外圈與鑽杆(12)的頂端之間通過螺栓II (10)和螺母I (11)連接。
7.根據權利要求1或2所述的一種長螺旋鑽機動力頭機構，其特徵在於，所述滑輪(15)通過銷軸I (16)、圓螺母1(17)安裝在二倍率滑輪架(2)上。
8.根據權利要求1或2所述的一種長螺旋鑽機動力頭機構，其特徵在於，所述卷揚加壓滑輪組(28)通過螺釘(26)、墊圈11(27)安裝在託架(3)上。
【文檔編號】E21B3/02GK104141452SQ201410313541
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月2日 優先權日:2014年7月2日
【發明者】羅菊, 孫餘, 張 傑, 瞿斌, 王海靜 申請人:徐州徐工基礎工程機械有限公司