加長杆及使用該加長杆的長螺旋鑽機的製作方法
2023-08-12 10:31:51
專利名稱：加長杆及使用該加長杆的長螺旋鑽機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及樁工機械領域，尤其涉及一種加長杆及使用該加長杆的長螺旋鑽機。
背景技術：
伴隨著我國的城市建設和高鐵建設的不斷發展，樁工地基施工得到拉動，樓層越來越高，要求樁的深度也越來越深，鑽孔速度目前最快的為長螺旋鑽機和旋挖鑽機，根據中國專利200920258714. 7公開的一種「長螺旋鑽機」，該螺旋鑽機包括底盤組件，該底盤組件具有行走機構和迴轉工作檯，所述的行走機構為液壓步履式行走機構，所述的迴轉工作檯為液壓迴轉工作檯，所述的迴轉工作檯上設有鑽塔、駕駛室和起架裝置等，鑽塔上裝配有動力頭，動力頭可沿塔身做上下升降運動，動力頭上安裝有長螺旋鑽杆，所述的迴轉工作檯上還設有電機驅動的液壓泵，動力頭上安裝有液壓馬達，液壓泵的動力輸出端與液壓馬達的動力輸入端傳動連接，液壓馬達的動力輸出端與動力頭的動力輸入端傳動連接，長螺旋鑽機是一次下鑽連續鑽土到預定深度後，開始用泵，注漿管通過鑽杆內孔往裡注漿，鑽杆拔出孔即完成鑽孔，而現有長螺旋鑽機的缺點是長螺旋鑽機的鑽塔高度必須大於孔深的2. 8 米以上，因而傳統的長螺旋鑽機的鑽孔深度受到鑽塔高度的嚴重限制，目前，鑽孔深度一般不超過30米，如果樁再深的話，一種方法是靠增加鑽塔高度來達到鑽深的要求，同時就得增大鑽塔的直徑、加強平臺、增加配重、增大支腿油缸和斜撐油缸等條件來滿足整機的穩定性，這樣就會造成整機更加笨重、移動不便、成本增加的問題；另一種方法就是採用旋挖鑽， 但由於旋挖鑽機價格昂貴，會造成生產成本高的問題。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種加長杆，以增加現有長螺旋鑽機的有效鑽深，本實用新型的目的還在於提供一種使用該加長杆的長螺旋鑽機。為了解決上述問題，本實用新型加長杆的技術方案為加長杆，所述的加長杆為直杆且使用時沿豎直方向設置，所述的加長杆沿其軸向開有用於灌注混凝土的通孔，所述的加長杆的周面上沿豎直方向開設有至少一個鍵槽，所述的鍵槽包括沿豎直方向間隔設置的左槽壁和右槽壁，所述左槽壁沿豎直方向的兩端分別設置有用於與扭矩輸入的上扭矩輸入段和下扭矩輸入段，所述加長杆於下扭矩輸入段的上端設置有用於阻止動力輸出鍵沿豎直方向滑動的下擋位結構，所述的擋位結構與所述的右槽壁間設有用於動力輸出鍵沿豎直方向穿過的間隙，所述加長杆的下端設有用於長螺旋鑽杆裝配的螺旋鑽杆裝配端。所述的上扭矩輸入段的下方朝向右槽壁方向延伸設置有用於阻止動力輸出鍵沿豎直方向滑動的上擋位結構，所述的上擋位結構為沿加長杆徑向延伸設置的上擋位塊，所述的下擋位結構為沿加長杆徑向延伸設置的下擋位塊，所述的上擋位塊與下擋位塊間豎直設置有用於動力輸出鍵沿豎直方向滑動的左導向鍵條。[0007]所述的鍵槽沿加長杆周向均布有三個，所述的加長杆還包括用於動力輸出鍵沿豎直方向滑動的右導向鍵條，所述的右槽壁即為右導向鍵條的側壁，所述的上扭矩輸入段設有用於動力輸出鍵傳遞扭矩的上鍵條，所述的下扭矩輸入段設有用於動力輸出鍵傳遞扭矩的下鍵條，所述相鄰鍵槽的左導向鍵條與右導向鍵間水平設置有加強筋。所述加長杆的上端設有用於混凝土輸入的混凝土輸入端，所述的混凝土輸入端設有用於注漿管連接的迴轉接頭。本實用新型長螺旋鑽機的技術方案為包括底盤組件，所述的底盤組件包括行走機構和迴轉工作檯，所述的迴轉工作檯上設有鑽塔，所述的鑽塔上沿豎直方向滑動裝配有動力頭，所述的動力頭上設置有用於加長杆插配的裝配孔，所述的裝配孔的內周面朝向裝配孔孔心的一側延伸設置有至少兩個動力輸出鍵，所述的加長杆為直杆且使用時沿豎直方向設置，所述的加長杆沿其軸向開有用於灌注混凝土的通孔，所述的加長杆的周面上沿豎直方向開設有至少一個鍵槽，所述的鍵槽包括沿豎直方向間隔設置的左槽壁和右槽壁，所述左槽壁沿豎直方向的兩端分別設置有用於與扭矩輸入的上扭矩輸入段和下扭矩輸入段，所述加長杆於下扭矩輸入段的上端設置有用於阻止動力輸出鍵沿豎直方向滑動的下擋位結構，所述的擋位結構與所述的右槽壁間設有用於動力輸出鍵沿豎直方向穿過的間隙，所述加長杆的下端設有用於長螺旋鑽杆裝配的螺旋鑽杆裝配端。所述的鍵槽沿加長杆周向均布有三個，所述的上扭矩輸入段的下方朝向右槽壁方向延伸設置有用於阻止動力輸出鍵沿豎直方向滑動的上擋位結構，所述的上擋位結構為沿加長杆徑向延伸設置的上擋位塊，所述的下擋位結構為沿加長杆徑向延伸設置的下擋位塊，所述的上擋位塊與下擋位塊間豎直設置有用於動力輸出鍵沿豎直方向滑動的導向鍵
^^ O所述的鍵槽沿加長杆周向均布有三個，所述的加長杆還包括用於動力輸出鍵沿豎直方向滑動的右導向鍵條，所述的右槽壁即為右導向鍵條的側壁，所述的上扭矩輸入段設有用於動力輸出鍵傳遞扭矩的上鍵條，所述的下扭矩輸入段設有用於動力輸出鍵傳遞扭矩的下鍵條。所述加長杆的上端設有用於混凝土輸入的混凝土輸入端，所述的混凝土輸入端設有用於注漿管連接的迴轉接頭。所述的動力頭上方沿豎直方向設置有用於注漿管支撐限位的支撐限位杆，所述的加長杆和支撐限位杆之間通過連接臂連接，所述的連接臂的一端設置於所述的迴轉接頭上，所述的連接臂遠離加長杆的一端滑動裝配於所述的支撐限位杆上。所述的加長杆的螺旋鑽杆裝配端和長螺旋鑽杆通過變徑法蘭過渡連接。本實用新型的有益效果為本實用新型通過提供一種加長杆和使用該加長杆的長螺旋鑽機，該加長杆的周面上沿豎直方向開有鍵槽，鍵槽的上端和下端分別設有用於動力頭扭矩輸出的上扭矩輸入段和下扭矩輸入段，動力頭的扭矩輸出鍵通過與上、下扭矩輸入段的鍵配合傳遞扭矩，在下扭矩輸入段的上方設有用於提升加長杆的下擋位結構，動力頭的扭矩輸出鍵能夠沿鍵槽豎直上下滑動，通過改變動力頭的工作區域來實現增加有效鑽深，通過下擋位結構來對加長杆和螺旋鑽杆進行提升，在不增加鑽塔高度的情況下，利用加長杆增加了長螺旋鑽機的有效鑽深。
圖1是本實用新型加長杆實施例的結構示意圖；圖2是本實用新型長螺旋鑽機實施例的結構示意圖；圖3是圖2中動力頭的結構示意圖；圖4是圖3的俯視圖；圖4是圖3的左視圖。圖6是圖2中動力頭的扭矩輸出鍵與加長杆的鍵槽配合示意圖。
具體實施方式
加長杆實施例如圖1所示所述的加長杆2沿其軸向開設有用於灌注混凝土的通孔，所述的加長杆2為直杆且使用時沿豎直方向設置，所述的加長杆2的周面上沿豎直方向開設有至少一個鍵槽48，在本實施例中，所述的鍵槽48沿加長杆2周向均布有三個，在本實用新型的其它實施例中，鍵槽48也可以是兩個、四個等多個，所述的鍵槽48包括沿豎直方向間隔設置的左槽壁和右槽壁40，右槽壁40為右導向鍵條的一個側壁，所述左槽壁沿豎直方向的兩端分別設置有用於與扭矩輸入的上扭矩輸入段30和下扭矩輸入段36，所述的上扭矩輸入段30設有用於動力輸出鍵20傳遞扭矩的上鍵條31，所述的下扭矩輸入段36設有用於動力輸出鍵20傳遞扭矩的下鍵條38，所述加長杆2於下扭矩輸入段36的上端設置有用於阻止動力輸出鍵20沿豎直方向滑動的下擋位結構，所述的上扭矩輸入段30的下端朝向右槽壁40的一側設置有用於阻止動力輸出鍵20沿豎直方向滑動的上擋位結構，在本實施例中，所述的上擋位結構為與上鍵條31固連的上擋位塊32，所述的下擋位結構為與下鍵條38固連的下擋位塊35，在本實用新型的其它實施例中，所述的上、下擋位塊也可獨立於上、下鍵條設置，所述的下擋位塊35所述的右槽壁間設有用於動力輸出鍵20沿豎直方向穿過的間隙，所述的上擋位塊32與下擋位塊35間豎直設置有用於動力輸出鍵20沿豎直方向滑動的左導向鍵條33，所述的鍵槽48由上鍵條31、上32擋位塊、左導向鍵條31、下鍵條38 和右導向鍵條圍成，所述相鄰鍵槽的左導向鍵條33與右導向鍵條間水平設置有加強筋34， 所述加長杆2的下端設有用於長螺旋鑽杆5裝配的螺旋鑽杆裝配端，所述加長杆2的上端設有用於混凝土灌入的混凝土輸入端，所述的混凝土輸入端設有用於注漿管連接44的迴轉接頭42，所述的加長杆2的混凝土輸入端通過軸承轉動裝配於所述的迴轉接頭42上，此結構能夠實現在鑽機工作時，只加長杆2轉而迴轉接頭42不轉，即注漿管44不轉。長螺旋鑽機實施例如圖2-6所示該長螺旋鑽機包括底盤組件，該底盤組件具有行走機構11和迴轉工作檯8，該迴轉工作檯8上設有鑽塔6，撐18用於保證加強鑽塔6的穩定性，該鑽機包括動力頭3和用於增加有效鑽深的加長杆2，所述的動力頭3通過爪腿組件M沿豎直方向滑動裝配於鑽塔6上，所述的動力頭3上設有用於扭矩輸出的扭矩輸出端，所述的扭矩輸出端設置有用於加長杆2插配的裝配孔21，所述扭矩輸出端與加長杆2之間通過鍵配合傳遞扭矩，所述的加長杆2結構如實施1所述，此處不再做詳細描述，所述的長螺旋鑽杆5固連於所述加長杆2的螺旋鑽杆裝配端，所述長螺旋鑽杆5軸線的軸向與所述加長杆2的軸向一致，在本實施例中所述的長螺旋鑽杆5與加長杆2的螺旋鑽杆裝配端通過變徑法蘭4連接，在本實用新型的其它實施例中，所述的長螺旋鑽杆5與加長杆2的螺旋鑽杆裝配端也可以通過螺紋連接，所述的動力頭3上方沿豎直方向設置有用於鑽機工作狀態下注漿管44支撐限位的支撐限位杆1，所述的加長杆2和支撐限位杆1之間通過連接臂43連接，所述的連接臂43的一端設置於所述的迴轉接頭42上，所述的連接臂遠離加長杆2的一端滑動裝配於所述的支撐限位杆1上，所述動力頭3的扭矩輸出端的裝配孔21的內周面朝向裝配孔21孔心的一側延伸設置有至少兩個動力輸出鍵，在本實施例中，所述的扭矩輸出端的裝配21孔的內周面朝向裝配孔孔心的一側延伸均勻分布有三個動力輸出鍵 20，所述的三個動力輸出鍵20與三個鍵槽48配合傳遞扭矩，所述的裝配孔21外周面上固連設置有驅動齒圈22，所述的動力頭還包括用於驅動齒圈22嚙合傳動的第一齒輪23和第二齒輪25，所述的驅動齒圈22、第一齒輪23和第二齒輪25同面水平設置，所述的驅動齒圈 22與第一齒輪23相比為大齒輪，所述的驅動齒圈22與第二齒輪25相比為大齒輪，所述的第一齒輪23和第二齒輪25分別與對應的液壓馬達27的動力輸出端和液壓馬達沈的動力輸出端傳動連接，動力頭3還包括支撐結構四，所述迴轉工作檯8上還設有電機驅動的液壓泵15，所述的液壓泵15的動力輸出端與液壓馬達沈的動力輸入端和液壓馬達27的動力輸入端傳動連接，液壓馬達26的動力輸出端和液壓馬達27的動力輸出端與動力頭3的動力輸入端傳動連接，圖中件7是滑動支架，件10是鑽頭，件9是鑽頭的導向定位支架，件17是配重，件12、件13和件14是三種規格的卷揚機，件19為滑輪架組件，工作時，本實用新型的動力裝置採用行星結構，不同的液壓馬達分別驅動第一齒輪23和第二齒輪25，第一齒輪23 和第二齒輪25帶動驅動齒圈22轉動，運用液壓馬達的變量原理-低速大扭矩，高速小扭矩其間相互變化，實現無級變速，充分發揮其效能，克服了傳統的長螺旋鑽機一致存在高能耗的問題，大大提高了整機的效率，本實用新型的動力頭3是用2臺電機分別驅動各自的液壓泵，並聯接入液壓系統，然後帶動動力頭3，所以2臺電機可以不同時啟動，這樣就減少了對電網的衝擊，電壓範圍較寬，在鑽機鑽進時，動力頭3順時針旋轉，通過動力頭3的扭矩輸出端與加長杆2的鍵配合傳遞扭矩，當鑽到一定深度後，動力頭3反轉一定角度，啟動液壓卷揚提升動力頭3到上扭矩輸入段30，長螺旋鑽杆5在重力的作用下繼續鑽深，當達到預定的深度後，開始注漿，液壓卷揚提升動力頭3，帶動加長杆2和長螺旋鑽杆5上升，到一定的高度後，停止注漿，利用混凝土對長螺旋鑽杆5的支撐力，動力頭3反轉一定角度，這時液壓卷揚將動力頭3放置到加長杆2的下扭矩輸入段36，動力頭3反轉一定角度，在擋位塊35的作用下，液壓卷揚繼續提升動力頭3，動力頭3帶動加長杆2和長螺旋鑽杆5繼續提升直至到鑽頭10提出鑽孔，該鑽機解決了現有長螺旋鑽機因為增加鑽深時需要增加鑽塔的高度， 此時為保證整機的穩定性進而需要增大鑽塔的直徑、加強平臺的強度、增加配重等一系列措施，造成的生產成本增加的問題。
權利要求1.加長杆，其特徵在於所述的加長杆為直杆且使用時沿豎直方向設置，所述的加長杆沿其軸向開有用於灌注混凝土的通孔，所述的加長杆的周面上沿豎直方向開設有至少一個鍵槽，所述的鍵槽包括沿豎直方向間隔設置的左槽壁和右槽壁，所述左槽壁沿豎直方向的兩端分別設置有用於與扭矩輸入的上扭矩輸入段和下扭矩輸入段，所述加長杆於下扭矩輸入段的上端設置有用於阻止動力輸出鍵沿豎直方向滑動的下擋位結構，所述的擋位結構與所述的右槽壁間設有用於動力輸出鍵沿豎直方向穿過的間隙，所述加長杆的下端設有用於長螺旋鑽杆裝配的螺旋鑽杆裝配端。
2.根據權利要求1所述的加長杆，其特徵在於所述的上扭矩輸入段的下方朝向右槽壁方向延伸設置有用於阻止動力輸出鍵沿豎直方向滑動的上擋位結構，所述的上擋位結構為沿加長杆徑向延伸設置的上擋位塊，所述的下擋位結構為沿加長杆徑向延伸設置的下擋位塊，所述的上擋位塊與下擋位塊間豎直設置有用於動力輸出鍵沿豎直方向滑動的左導向鍵條。
3.根據權利要求1所述的加長杆，其特徵在於所述的鍵槽沿加長杆周向均布有三個， 所述的加長杆還包括用於動力輸出鍵沿豎直方向滑動的右導向鍵條，所述的右槽壁即為右導向鍵條的側壁，所述的上扭矩輸入段設有用於動力輸出鍵傳遞扭矩的上鍵條，所述的下扭矩輸入段設有用於動力輸出鍵傳遞扭矩的下鍵條，。
4.根據權利要求1所述的加長杆，其特徵在於所述加長杆的上端設有用於混凝土輸入的混凝土輸入端，所述的混凝土輸入端設有用於注漿管連接的迴轉接頭。
5.長螺旋鑽機，包括底盤組件，所述的底盤組件包括行走機構和迴轉工作檯，所述的迴轉工作檯上設有鑽塔，所述的鑽塔上沿豎直方向滑動裝配有動力頭，所述的動力頭上設置有用於加長杆插配的裝配孔，所述的裝配孔的內周面朝向裝配孔孔心的一側延伸設置有至少兩個動力輸出鍵，其特徵在於所述的加長杆為直杆且使用時沿豎直方向設置，所述的加長杆沿其軸向開有用於灌注混凝土的通孔，所述的加長杆的周面上沿豎直方向開設有至少一個鍵槽，所述的鍵槽包括沿豎直方向間隔設置的左槽壁和右槽壁，所述左槽壁沿豎直方向的兩端分別設置有用於與扭矩輸入的上扭矩輸入段和下扭矩輸入段，所述加長杆於下扭矩輸入段的上端設置有用於阻止動力輸出鍵沿豎直方向滑動的下擋位結構，所述的擋位結構與所述的右槽壁間設有用於動力輸出鍵沿豎直方向穿過的間隙，所述加長杆的下端設有用於長螺旋鑽杆裝配的螺旋鑽杆裝配端。
6.根據權利要求5所述的長螺旋鑽機，其特徵在於所述的鍵槽沿加長杆周向均布有三個，所述的上扭矩輸入段的下方朝向右槽壁方向延伸設置有用於阻止動力輸出鍵沿豎直方向滑動的上擋位結構，所述的上擋位結構為沿加長杆徑向延伸設置的上擋位塊，所述的下擋位結構為沿加長杆徑向延伸設置的下擋位塊，所述的上擋位塊與下擋位塊間豎直設置有用於動力輸出鍵沿豎直方向滑動的導向鍵條。
7.根據權利要求5所述的長螺旋鑽機，其特徵在於所述的鍵槽沿加長杆周向均布有三個，所述的加長杆還包括用於動力輸出鍵沿豎直方向滑動的右導向鍵條，所述的右槽壁即為右導向鍵條的側壁，所述的上扭矩輸入段設有用於動力輸出鍵傳遞扭矩的上鍵條，所述的下扭矩輸入段設有用於動力輸出鍵傳遞扭矩的下鍵條。
8.根據權利要求5所述的長螺旋鑽機，其特徵在於所述加長杆的上端設有用於混凝土輸入的混凝土輸入端，所述的混凝土輸入端設有用於注漿管連接的迴轉接頭。
9.根據權利要求5所述的長螺旋鑽機，其特徵在於所述的動力頭上方沿豎直方向設置有用於注漿管支撐限位的支撐限位杆，所述的加長杆和支撐限位杆之間通過連接臂連接，所述的連接臂的一端設置於所述的迴轉接頭上，所述的連接臂遠離加長杆的一端滑動裝配於所述的支撐限位杆上。
10.根據權利要求5所述的長螺旋鑽機，其特徵在於所述的加長杆的螺旋鑽杆裝配端和長螺旋鑽杆通過變徑法蘭過渡連接。
專利摘要本實用新型涉及一種加長杆及使用該加長杆的長螺旋鑽機，所述的加長杆為直杆且使用時沿豎直方向設置，所述的加長杆沿其軸向開有用於灌注混凝土的通孔，所述的加長杆的周面上沿豎直方向開設有至少一個鍵槽，所述的鍵槽包括沿豎直方向間隔設置的左槽壁和右槽壁，所述左槽壁沿豎直方向的兩端分別設置有用於與扭矩輸入的上扭矩輸入段和下扭矩輸入段，所述加長杆於下扭矩輸入段的上端設置有用於阻止動力輸出鍵沿豎直方向滑動的下擋位結構，所述的擋位結構與所述的右槽壁間設有用於動力輸出鍵沿豎直方向穿過的間隙，所述加長杆的下端設有用於長螺旋鑽杆裝配的螺旋鑽杆裝配端。本實用新型在不增加鑽塔高度的情況下，增加了現有長螺旋鑽機的有效鑽深。
文檔編號E21B3/00GK202108422SQ201120103968
公開日2012年1月11日 申請日期2011年4月11日 優先權日2011年4月11日
發明者劉純利, 賀偉斌 申請人:河南省三力機械製造有限公司, 賀偉斌