一種旋挖鑽機及其鑽鬥的製作方法

2023-04-25 08:08:41

一種旋挖鑽機及其鑽鬥的製作方法
【專利摘要】本發明提出一種旋挖鑽機及其鑽鬥，該旋挖鑽機包括鑽鬥上部的鑽鬥連接組件、鑽筒以及鑽鬥底部的鑽進組件，鑽進組件包括截齒和牙輪；截齒間隔預定的距離安裝在鑽筒底部；所述牙輪也間隔預定的距離安裝在所述鑽筒底部；通過將鑽筒底部的鑽進組件設置成截齒與牙輪的組合結構，可以使該鑽鬥鑽進過程中高於單一使用牙輪的入巖效率；而且該鑽鬥可應用於硬質巖石或風化巖石，拓展了入巖鑽鬥的應用範圍，提高施工效率；該鑽鬥在截齒和牙輪相互作用下，可以減輕牙輪和截齒的磨損，提高鑽進部分的使用壽命。
【專利說明】 一種旋挖鑽機及其鑽鬥
【技術領域】
[0001]本發明涉及鑽鬥技術，特別涉及一種旋挖鑽機的鑽鬥及設置有該鑽鬥的旋挖鑽機。
【背景技術】
[0002]目前，現有的旋挖鑽機在樁基礎施工方面應用很廣泛，工作中旋挖鑽機將扭矩和壓力傳遞給鑽杆，實現旋挖鑽機的打孔工作。傳統入巖鑽鬥下部鑽進部位為按一定規律分布的截齒。對於截齒入巖鑽鬥，其應用範圍較廣泛可以用於硬質巖石或風化巖石的鑽進，該結構鑽鬥在鑽進過程中，主要通過截齒對巖石表面的剪切作用而破碎巖石，進而達到鑽進的效果，當鑽進巖石較硬的情況下，對截齒的磨損嚴重，入巖效率低下，截齒的壽命低等缺點，因此，該鑽鬥多用於風化巖石的鑽進。
[0003]針對現有的旋挖鑽機底部鑽進部分設置的截齒鑽進較硬巖石時磨損嚴重，入巖效率低等問題，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

【發明內容】

[0004]為了克服現有技術的上述缺陷和不足，本發明的目的在於提供一種旋挖鑽機及其鑽鬥，該旋挖鑽機鑽鬥底部通過設置截齒和牙輪，從而減少巖石對截齒的磨損，提高入巖效率。
[0005]本發明提供一種旋挖鑽機的鑽鬥，包括鑽鬥連接組件、鑽筒以及鑽筒底部的鑽進組件，所述鑽進組件包括截齒和牙輪；所述截齒間隔預定的距離安裝在所述鑽筒底部；所述牙輪也間隔預定的距離安裝在所述鑽筒底部。
[0006]進一步地，所述牙輪均勻分布分布在所述鑽筒底部；所述牙輪之間均布置一個所述截齒。
[0007]進一步地，所述牙輪均勻分布在所述鑽筒底部；所述牙輪之間均布置多個所述截齒。
[0008]進一步地，所述截齒均勻分布在所述鑽筒底部；所述截齒之間均布置多個所述牙輪。
[0009]進一步地，所述截齒包括截齒本體和截齒底座，所述截齒本體固定安裝在所述截齒底座上；所述截齒底座焊接在所述鑽筒底部。
[0010]進一步地，所述牙輪包括牙輪本體和牙輪底座，所述牙輪本體固定安裝在所述牙輪底座上；所述牙輪底座焊接在所述鑽筒底部。
[0011 ] 進一步地，所述牙輪本體尖端與所述截齒本體尖端設置在不同的工作平面內。
[0012]進一步地，所述牙輪按照預定的角度傾斜固定在所述鑽筒底部；和/或，所述截齒按照預定的角度傾斜固定在所述鑽筒底部。
[0013]進一步地，所述截齒包括截齒本體和截齒底座；所述截齒本體固定安裝在所述截齒底座上；所述牙輪包括牙輪本體和牙輪底座，所述牙輪本體固定安裝在所述牙輪底座上；所述截齒底座與所述牙輪底座為一體結構，並通過其中部區域的連接凸起活動安裝在所述筒體底部。
[0014]本發明還提供一種旋挖鑽機，所述旋挖鑽機設置有上述的旋挖鑽機的鑽鬥。
[0015]與現有技術相比本發明的有益效果在於:
[0016]本發明提供一種旋挖鑽機的鑽鬥，包括鑽鬥上部的鑽鬥連接組件、鑽筒以及鑽鬥底部的鑽進組件，鑽進組件包括截齒和牙輪；截齒間隔預定的距離安裝在鑽筒底部；所述牙輪也間隔預定的距離固定在所述鑽筒底部；通過將鑽筒底部的鑽進組件設置成截齒與牙輪的組合結構，可以使該鑽鬥鑽進過程中高於單一使用牙輪的入巖效率；而且該鑽鬥可應用於硬質巖石或風化巖石，拓展了入巖鑽鬥的應用範圍，提高施工效率；該鑽鬥在截齒和牙輪相互作用下，可以減輕牙輪和截齒的磨損，提高鑽進部分的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0018]圖1所示為本發明實施例的立體結構示意圖；
[0019]圖2所示為本發明實施例中截齒的結構示意圖；
[0020]圖3所示為本發明實施例中牙輪的結構示意圖。
[0021]附圖標記說明:
[0022]1、鑽鬥連接組件；2、鑽筒；3、截齒；31、截齒本體；32、截齒底座；4、牙輪；41、牙輪本體；42、牙輪底座。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0024]由於現有的旋挖鑽機的鑽鬥下部鑽進部分一般固定的是截齒，在鑽進較硬巖石時磨損嚴重，入巖效率低。而在旋挖鑽機的鑽鬥下部鑽進部分固定牙輪的情況下，可以使牙輪表面凸起與巖石接觸，並傳遞給巖石較大的壓強，進而壓碎接觸處的巖石，實現鑽進功能，但鑽鬥通過牙輪凸點壓碎巖石情況下，隨著表面破碎小塊巖石的增加，牙輪對巖石的接觸壓強減少，破碎效率會變得更低，其入巖效率高於截齒鑽鬥，但是對風化巖石的鑽進效率遠遠低於截齒鑽鬥。
[0025]因此，本發明通過在旋挖鑽機鑽鬥底部鑽進部分固定牙輪4和截齒3，使旋挖鑽機鑽鬥充分發揮截齒3和牙輪4的優點。鑽鬥通過牙輪4的擠壓破碎和截齒3的平面切割作用的聯合作用下，實現快速鑽進的效果，其打破常規鑽鬥的設計思路，巧妙的實現了鑽進方向的擠壓破碎巖石和垂直鑽進方面向的截齒切削巖石，實現立體方式破壞巖石層，具有破碎效率和鑽進效率高的特點。同時，由於牙輪4的表面凸起在一定深度方向上將大塊巖石表面間斷破碎成小塊分布的巖石表面，這種間斷破碎後的小塊巖石表面，大大降低了需要橫向切割的力量，減少截齒的磨損和橫向切割效率。[0026]本發明實施例提供的旋挖鑽機鑽鬥，如圖1-圖3所示，旋挖鑽機鑽鬥包括鑽鬥連接組件1，鑽鬥連接組件I設置在鑽鬥的上端，包括連接方、鑽鬥解鎖導杆等，其與現有鑽鬥的連接組件結構基本相同，在此不再贅述，在鑽鬥連接組件I下部是鑽鬥的鑽筒2，鑽筒2的下部安裝有鑽鬥的鑽進組件，鑽進組件包括截齒3和牙輪4，其中，鑽筒底部均勻分布有截齒3和牙輪4，截齒3和牙輪4是破碎巖石和鑽進的主要部件。
[0027]為了提高鑽進效率，如圖1所示，牙輪4間隔相等的距離固定在鑽筒2底部，在牙輪4之間等距離固定有一個或兩個截齒3，兩個截齒3間隔距離與其相鄰牙輪4之間的距離相等。
[0028]當然，作為其他選擇，在鑽筒2底部也可以等間距固定牙輪4後，在相鄰牙輪4中間再固定三個或者更多截齒3。
[0029]或者，在鑽筒2底部等間距固定截齒3後，在相鄰截齒3中間再固定兩個、三個或者更多的牙輪4。其結構與圖1結構相似，在此不再贅述。
[0030]如圖2所示，截齒3包括截齒本體31和截齒底座32，截齒本體31固定在截齒底座32上，然後通過截齒底座32焊接在鑽筒2底部。
[0031 ] 如圖3所示，牙輪4包括牙輪本體41和牙輪底座42，牙輪本體41固定在牙輪底座42上，然後通過牙輪底座42焊接在鑽筒2底部。
[0032]在將牙輪底座42與截齒底座32焊接在鑽筒2底部過程中，可以將牙輪本體41尖端部位與截齒本體31尖端部位保持在同一工作面內，使截齒3和牙輪4可以一起接觸工作面。也可以將牙輪本體41尖端部位與截齒本體31尖端部位不設置在同一工作面內，具體情況由實際工況決定。
[0033]當然，如圖1所示，在將牙輪底座42與截齒底座32焊接在鑽筒2底部過程中，還要保持牙輪本體41、截齒本體31與鑽筒2有一定角度的傾斜，以進一步提高鑽鬥的鑽進能力。
[0034]作為另一種選擇，為了提高鑽進效率，本發明實施例還提供一種將截齒底座和牙輪底座設置成一體結構的共同底座，然後通過其中部的連接凸起活動安裝在在鑽筒2底部(圖中未示出)，截齒本體31與牙輪本體41可以相對連接凸起上下略微擺動，使截齒本體31與牙輪本體41形成類似蹺蹺板結構；在鑽鬥工作過程中，截齒本體31受阻力較大的時候自行上升，並將阻力轉移給牙輪本體41下沉力，使牙輪本體41承受較大阻力，進而使截齒本體31和牙輪本體41所受阻力平衡；在截齒本體31與牙輪本體41受阻力平衡的情況下，更容易發揮其各自的鑽進效果，提高整個鑽鬥的鑽進效率。
[0035]本發明實施例的結構原理為:如圖1-圖3所示，本發明的旋挖鑽機的鑽鬥主要包括鑽鬥上部的鑽鬥連接組件1、鑽筒2和鑽筒下的鑽進組件；鑽鬥連接組件I包括連接方、鑽鬥解鎖導杆等，連接方主要是與鑽杆的方頭連接，起到連接和傳遞壓力和扭矩的作用；鑽鬥解鎖導杆用於控制鑽鬥的鑽筒解鎖打開；鑽筒2為筒體結構；鑽進組件設置在鑽筒2底部，鑽筒底部2圓周均勻分布有截齒3和牙輪4，是破碎巖石和鑽進的主要部位。
[0036]本發明的旋挖鑽機的鑽鬥的特點在於其鑽鬥下部鑽進部分，該部分的截齒和牙輪的結構布置可以是以下兩種結構，但不限於此兩種結構。
[0037]第一種結構形式是截齒本體31和牙輪本體41分別裝配在各自截齒底座32和牙輪底座42上，而截齒底座32和牙輪底座42均都焊接在鑽筒2下部，按一定規律均勻分布在鑽筒下部圓周端面上。其分布形態可以是由兩個牙輪4之間等間距設置一個或者多個截齒3，且在圓周上分布具有一定規律性。牙輪4尖端與截齒3尖端處於同一個工作平面，當截齒3之間分布多個牙輪4，則多個牙輪4尖端都處於不同平面，且與鑽筒2外壁處於不同角度，該角度和分布的平面可以根據工程實際需要選擇。牙輪4尖端和截齒3尖端為同一個工作圓周上或不在同一個工作圓周上。
[0038]第二種是截齒3和牙輪4的成對出現，該結構中截齒底座和牙輪底座為一體結構的共同底座，截齒本體31和牙輪本體41分布在共同底座的同一個方向，截齒3軸線和牙輪4軸線與共有的底座夾角不同，牙輪4尖端與截齒3尖端處於同一工作平面上。該共有的底座可以焊接在鑽鬥的鑽筒2下部圓周端面上，或者，該共有的底座通過其中部的連接凸起活動安裝在鑽筒2下部圓周端面上，以使該共有的底座相對鑽筒2在一定角度範圍內可以運動，以便於牙輪4尖端和截齒3尖端根據其所受阻力自行調節工作端面，提高鑽進效率。
[0039]本發明還提供一種旋挖鑽機，該旋挖鑽機設置有上述的鑽鬥。
[0040]由於上述的旋挖鑽機的鑽鬥具有上述技術效果，所以設置有該鑽鬥的旋挖鑽機也具有上述技術效果，其具體實施例與上述實施例類似，在此不再贅述。
[0041]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種旋挖鑽機的鑽鬥，包括鑽鬥連接組件(I)、鑽筒(2)以及鑽筒底部的鑽進組件，其特徵在於， 所述鑽進組件包括截齒(3)和牙輪(4)； 所述截齒(3)間隔預定的距離安裝在所述鑽筒(2)底部； 所述牙輪(4)也間隔預定的距離安裝在所述鑽筒(2)底部。
2.根據權利要求1所述的旋挖鑽機的鑽鬥，其特徵在於，所述牙輪(4)均勻分布分布在所述鑽筒(2)底部； 所述牙輪(4 )之間均布置一個所述截齒(3 )。
3.根據權利要求1所述的旋挖鑽機的鑽鬥，其特徵在於，所述牙輪(4)均勻分布在所述鑽筒(2)底部； 所述牙輪(4 )之間均布置多個所述截齒(3 )。
4.根據權利要求1所述的旋挖鑽機的鑽鬥，其特徵在於，所述截齒(3)均勻分布在所述鑽筒(2)底部； 所述截齒(3 )之間均布置多個所述牙輪(4 )。
5.根據權利要求1-4任一項所述的旋挖鑽機的鑽鬥，其特徵在於，所述截齒(3)包括截齒本體(31)和截齒底座(32)，所述截齒本體(31)固定安裝在所述截齒底座(32)上； 所述截齒底座(32)焊接在所述鑽筒(2)底部。
6.根據權利要求5所述的旋挖鑽機的鑽鬥，其特徵在於，所述牙輪(4)包括牙輪本體(41)和牙輪底座(42)，所述牙輪本體(41)固定安裝在所述牙輪底座(42)上； 所述牙輪底座(41)焊接在所述鑽筒(2 )底部。
7.根據權利要求6所述的旋挖鑽機的鑽鬥，其特徵在於，所述牙輪本體(41)尖端與所述截齒本體(31)尖端設置在不同的工作平面內。
8.根據權利要求1所述的旋挖鑽機的鑽鬥，其特徵在於，所述牙輪(4)按照預定的角度傾斜固定在所述鑽筒(2)底部；和/或， 所述截齒(3)按照預定的角度傾斜固定在所述鑽筒(2)底部。
9.根據權利要求1-4任一項所述的旋挖鑽機的鑽鬥，其特徵在於，所述截齒(3)包括截齒本體(31)和截齒底座(32);所述截齒本體(31)固定安裝在所述截齒底座(32)上； 所述牙輪(4)包括牙輪本體(41)和牙輪底座(42)，所述牙輪本體(41)固定安裝在所述牙輪底座(42)上； 所述截齒底座(32)與所述牙輪底座(42)為一體結構，並通過其中部區域的連接凸起活動安裝在所述筒體(2)底部。
10.一種旋挖鑽機，其特徵在於，所述旋挖鑽機設置有如權利要求1-9任一項所述的旋挖鑽機的鑽鬥。
【文檔編號】E21C35/18GK103867129SQ201410067908
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年2月27日 優先權日:2014年2月27日
【發明者】於興哲, 張偉, 任燦 申請人:北京市三一重機有限公司