柔性地錨鑽、取機的製作方法

2023-09-14 23:56:40

專利名稱：柔性地錨鑽、取機的製作方法
技術領域：
本發明屬於電力施工技術領域，尤其涉及一種柔性地錨鑽、取機。
背景技術：
地錨是送電線路施工中大量使用的一種承力裝置，經常使用的地錨有兩種 形式， 一種是埋入式圓木或鐵地錨。目前，國內在送電線路施工過程中，普遍 採用的是地錨，目前還沒有一種機械化埋設地錨的設備和工藝，施工準備的效 率非常低，所採用的地錨形式是所有地錨中最落後的。在施工中，埋設一個小 地錨兩個工人需要半天時間，而埋設一個較大地錨就需要一天時間。如果再計 入使用過的地錨再挖出來的時間，設置地錨的時間平均需要一天。另一種為地 鑽，僅使用於稻田等軟地基，使用時以人力推動槓桿把地鑽旋入土中。這種地 鑽使用範圍窄，承載力小，初始入土比較困難，每個錨固點需要三個以上的地 鑽組成地鑽群來承力；人工旋入工作量大，每處錨點設置時間約需要半天，且 此種地鑽受力後容易彎曲變形，不易取出重複利用，也會造成一定的浪費。
這些地錨或地鑽在同一工程中反覆使用，消耗大量的時間和人工。根據統 計，施工中埋設地錨所佔的時間大約佔施工準備時間的一半左右。因此，提高 地錨的埋設效率是提高線路施工效率的重要方面。同時，隨著電力建設的發展， 送電線路架設的任務越來越重，工期也越來越短，這對施工設備提出了更高的 要求，必須全面實行機械化施工，提高工作效率，縮短工期。 '
國外的加拿大和日本有機械裝置在使用。加拿大所採用的主要形式是在吊 車的吊臂上附著一個鑽入裝置來擰入地鑽。這種方式是用固定在吊臂上的液壓 馬達來輸出轉矩帶動地鑽旋轉，依靠吊臂的降落來對地鑽施加向下的壓力，使 其入土。此種方式和人工擰入地鑽相比，提高了工作效率，但是，因為吊車吊 臂與地鑽的連接處在向下運動時的軌跡是一個圓弧，而地鑽入土的軌跡是直線， 這樣鑽杆就會受到彎矩的作用，很容易被折彎。鑽杆在運動過程中也會嚴重擾 動周圍的土壤，影響整個鑽杆的抗拔力和安全性。另外，往往由於吊臂對地鑽施加的下壓力和地鑽的旋轉速度不匹配，容易造成地鑽的損壞或土壤的破壞， 超量的下壓力會使地鑽壓潰土壤，而不足的下壓力會導致土壤的攪動。另外， 這種形式的主要問題是設置地錨時間需要開動吊車，因此，成本和使用費用很
咼o
日本常用的是一種施工用支架和套筒扳手，各部分均可拆卸搬運，使用方 法與機械擰入相似，只是必須由人力轉動手柄，通過管式套筒扳手將地鑽擰入 地下。日本還有一種地鑽液壓擰入機，它是用小型可移動的液壓源，產生壓力 油去驅動活塞作往復運動，活塞帶動棘爪使棘輪轉動，通過驅動地鑽軸的套筒 扳手旋轉，擰錨入土。這兩種方式都採用了套筒，但是由於套筒一般都比較粗， 會使擰入阻力增大，影響作業效率。
現有的地錨包括一根豎直的剛性錨杆，錨杆的下端固定連接有單螺旋錨片， 地錨在用於電力施工時，是將地錨的單螺旋錨片旋入土層，僅露出錨杆的頂部， 然後連接上帶圓形孔的用於拉緊電線的卸扣。然而錨杆受到傾斜方向的拉力時， 如果承受載荷過大會被拉彎。同時也就無法再將地錨從土中取出，地錨也就無法 重複使用，只能留在土內，造成了很大的浪費。
另外，錨杆的長度是固定的，有時因為土質的不同，地錨植入的深庳也不相 同，錨杆有時可能會露在地面一截。如果露在土壤外邊的錨杆長度過長，就很容 易被拉彎，使用起來也很不方便。再者，這種地錨比較笨重，放置時佔用空間較 大，運送也不方便。
地錨植入地下再取出相當麻煩，因此一般都將使用過的地錨留在地下，這不 但存在著一定的安全隱患，而且也是一種浪費。

發明內容
本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供了一種設計新穎、結構簡單、 使用方便可靠、工人勞動強度低、工作效率高的柔性地錨鑽、取機。
為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案柔性地錨鑽、取機，包 括可行走的原動機和設置在原動機上的龍門架，龍門架上設有進給機構、驅動油缸和地錨鑽取機構，驅動油缸通過進給機構與地錨鑽取機構傳動連接。
其還包括支腿和拉杆，支腿豎直設在原動機上且位於龍門架附近，拉杆兩 端分別與原動機和龍門架鉸接，龍門架下部與原動機鉸接。
所述龍門架由上橫梁、下橫梁和上橫梁與下橫梁之間豎直設置的兩根導軌 組成；所述進給機構包括滑動塊和設在上、下橫梁上的四個鏈輪，其中上橫梁 和下橫梁左右兩側分別設有兩個鏈輪；上橫梁和下橫梁右側的兩個鏈輪上下對 應且位於兩根導軌之間；左側的導軌上固定連接有與滑動塊滑動連接的滑動塊 導軌，滑動塊上部和下部分別設有一個與上、下橫梁左側兩個鏈輪上下對應的 鏈輪，滑動塊位於驅動油缸上方並與驅動油缸的活塞杆連接；滑動塊上部的鏈 輪以及上橫梁上的左、右兩個鏈輪通過上鏈條傳動連接，下鏈條與滑動塊下部 的鏈輪以及下橫梁上的左、右兩個鏈輪通過下鏈條傳動連接，上、下鏈條的一 端均與龍門架連接，上、下鏈條的另一端分別與地錨鑽取機構上部和下部連接。
所述地錨鑽取機構包括馬達、減速器、卡槽座，馬達與減速器傳動連接並 安裝在卡槽座上，上、下鏈條分別與卡槽座上部和下部固定連接；卡槽座左右 兩側均設有卡槽，卡槽與導軌滑動連接；減速器下部的動力輸出軸連接有驅動 套，驅動套下部可拆卸連接有地錨植入工具或地錨取出工具。
所述地錨植入工具包括同軸豎直設置且依次固定連接的植入連接件、植入 連接杆和植入頭，植入連接件與驅動套連接，植入連接杆和植入頭均為中空結 構，植入頭下端部徑向設有正向螺旋孔。
所述地錨取出工具包括同軸豎直設置且依次固定連接的取出連接件、取出 連接杆、導向套和取出頭，取出連接件與驅動套連接，取出連接杆、導向套和 取出頭均為中空結構，取出頭下端部徑向設有反向螺旋孔，導向套與取出頭之 間設有連接筒。
所述地錨植入工具連接有柔性地錨，柔性地錨包括錨杆，錨杆下端設有錨 尖，錨杆上設有螺旋狀的錨葉和插銷，插銷位於錨葉上方並對稱設置兩個，錨 杆上部設有柔性杆，錨杆上部和柔性杆安裝在植入連接杆和植入頭內，插銷與
6正向螺旋孔配合。
所述柔性杆為鋼絞線。
所述柔性杆上端設有拉環。 ' 所述柔性杆與錨杆之間設有連接件，柔性杆兩端分別與連接件和拉環螺接
或壓接。
採用上述結構，本發明把行走和作業結合成一個專用設備，以動力旋轉螺旋 狀的錨葉進入土中一定深度，依靠錨葉對土體的抗拔力構成錨定力。從根本上提 高了送電線路的施工效率和機械化施工水平，改變了施工準備過程中地錨埋設工 藝的落後面貌。除了埋設地錨外，本裝置還可加掛拖鬥用於施工隊小型工器具和 材料的運輸，包括螺旋片本身的運輸。液壓動力裝置安裝在一臺原動機上，行走 和旋入地錨共用一臺發動機作為動力，可以自行到需要埋設地錨的施工現場進行 地錨埋設作業。柔性地錨沿龍門架兩側的導軌向下作直線運動，對土壤的擾動小， 更安全可靠；採用進給機構，驅動油缸牽引滑動塊帶動上下鏈條運動，這樣活塞 杆僅需導軌一半的行程即可帶動卡槽座沿導軌整個的行程行走，同時這也降低了 整個機構的高度，便於運輸；在地鑽入土以後，給柔性地錨提供下壓力的驅動油 缸會卸荷，保證了柔性地錨的入土質量，提高了施工的安全性。液壓馬達、減速 器以及柔性地錨可以正反轉，當柔性地錨使用完畢後，可以將地錨植入工具換成 地錨取出工具，其反向螺旋孔與柔性地錨上的插銷連接配合，通過反轉取出柔性 地錨，這樣柔性地錨就可以回收再利用。柔性地錨解決了現有錨杆在使用中容易 被拉彎而無法使用的的問題，鋼絞線為柔性物體，可以適應多個方向的拉力，滿 足了實際施工時的需要，有效避免現有地錨使用時被拉彎後不能重複使用的缺 點；當地錨鑽入的深度不需要太深時，鋼絲繩可露出地面一部分，而不會像剛性 的錨杆一樣被拉彎後無法多次使用。 .
本發明實現了機械化施工，大幅度提高線路施工準備工作的效率。根據初 步研究，兩個人使用本鑽取機，只需幾分鐘就能擰入一根地鑽，大大降低了勞 動強度，提高了工作效率。本發明的整體結構簡單、重量輕，體積小，移動方便，適用各種地形和土質作業，工作方便可靠，作業效率高，可為企業創造良
好的生產效益。


圖l是本發明的結構示意圖2是本發明當中龍門架、進給機構以及地錨鑽取機構的結構示意圖； 圖3是本發明當中地錨植入工具的結構示意圖； 圖4是本發明當中地錨取出工具的結構示意圖； 圖5是本發明當中柔性地錨的結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明的柔性地錨鑽、取機，包括原動機1和龍門架2，龍門 架2的中段由拉杆4連接在原動機1上，龍門架2的下端通過軸16與原動機1 鉸接，取下拉杆4後，龍門架2繞軸16可向左轉動一定角度，拉杆4的長度以 使龍門架2可直立為宜，拉杆4起到調整龍門架2傾斜角度的作用。在龍門架2 兩側的原動機1上還設有支腿3，支腿3為液壓油缸。
如圖2所示，龍門架2為一框架，上下各有一橫梁18、 19，橫梁18、 19之 間由豎向設置兩平行的導軌8固定連接。龍門架2左側設有進給機構，進給機構 包括四個鏈輪14、滑動塊12以及其上的兩個鏈輪21。上橫梁18和下橫梁19左 半部分均設有兩個鏈輪14。左側的導軌8外側豎直固定有滑動塊導軌11，滑動 塊導軌11上端固定在上橫梁18上，滑動塊導軌11下端固定在左側導軌8的中 段。在滑動塊導軌11上滑動連接有滑動塊12，滑動塊12右側設有孔，孔的大小 與滑動塊導軌11的直徑相適配。滑動塊12左側上下設有兩個鏈輪21，鏈輪21 的位置與上橫梁18、下橫梁19上左側的鏈輪14位置相對應。在左側導軌8上還 固定連接有固定塊20，固定塊20位於滑動塊導軌11下方，固定塊20也可以固 定連接在下橫梁19上。
兩個導軌8之間滑動連接有地錨鑽取機構，地錨鑽取機構包括安裝在龍門架 2上的液壓馬達10、減速器9、驅動套7和地錨植入工具6。液壓馬達IO、減速器9固定連接在卡槽座22上，卡槽座22左右兩側分別設有卡槽17，卡槽17與 導軌8滑動連接。在卡槽座22上側還固定連接有液壓馬達10，卡槽座22中部固 定連接有減速器9，液壓馬達10與減速器9傳動連接，減速器9的輸出軸上設有 驅動套7，地錨植入工具6和驅動套7通過銷軸連接，方便拆卸，地錨植入工具 6與驅動套7連接處的端部形狀和驅動套7內孔形狀相適配，地錨植入工具6內 安裝有柔性地錨30。上橫梁18、下橫梁19上靠右的兩個鏈輪14位於兩個導軌8 的中間。在滑動塊12與下橫梁19之間豎直設有驅動油缸5，驅動油缸5下端與 下橫梁19鉸接，驅動油缸5的活塞杆15與滑動塊12連接，活塞杆15的運動方 向與滑動塊導軌ll平行。上鏈條13的一端固定連接在上橫梁18上，上鏈條13 從滑動塊12上側的鏈輪21繞過，然後依次從上橫梁18上的兩個鏈輪14上繞過， 上鏈條13的另一端固定連接在卡槽座22上。下鏈條23的一端固定連接在固定 塊20上，下鏈條23從滑動塊12下側的鏈輪21繞過，然後依次從下橫梁19上 的兩個鏈輪14上繞過，下鏈條23的另一端固定連接在卡槽座22上。
如圖3所示，地錨植入工具6包括同軸豎直設置且依次固定連接的植入連 接件40、植入連接杆41和植入頭42，植入連接件41與驅動套7連接，植入連 接杆41和植入頭42均為中空結構，植入頭42下端部徑向設有正向螺旋孔43。
如圖4所示，地錨取出工具包括同軸豎直設置且依次固定連接的取出連接 件44、取出連接杆45、導向套46和取出頭47，取出連接件44與驅動套7蓽接， 取山連接杆45、導向套46和取出頭47均為中空結構，取出頭47下端部徑向設 有反向螺旋孔48，導向套46與取出頭47之間設有連接筒49。
如圖5所示，柔性地錨30包括錨杆50，錨杆50下端設有錨尖51,錨杆50 上設有螺旋狀的錨葉52和插銷53，插銷53位於錨葉52上方並對稱設置兩個， 錨杆50上部設有柔性杆54，柔性杆54為鋼絞線，錨杆50上部和柔性杆54安 裝在植入連接杆41和植入頭42內，插銷53可以分別與正向螺旋孔43或反向 螺旋孔48配合。柔性杆54上端設有拉環55，柔性杆54與錨杆50之間設有連 接件56，柔性杆54兩端分別與連接件56和拉環55螺接或壓接。
9工作時，原動機1停在欲植入地錨的地方，將拉杆4調節固定好，使龍門架
2直立，同時原動機1的液壓裝置供油，支腿3的油缸工作，利用支腿3來減輕 龍門架2及地鑽旋轉對輪胎的壓力。
當地錨植入工具6帶動柔性地錨30開始鑽入時，驅動油缸5的活塞杆15 向上運動，帶動滑動塊12沿滑動塊導軌11向上運動，上、下鏈條13、 23拉動 卡槽座22沿導軌8運動，液壓馬達10通過減速器9驅動地錨植入工具6轉動， 地錨植入工具6下端植入頭42上徑向設有正向螺旋孔43與柔性地錨30上的插 銷53頂壓配合，其P」'以共同正向旋轉，驅動油缸5為鑽入提供向下的壓力，方 便鑽入。柔性地錨30上的錨葉52完全入土後，驅動油缸5卸荷，滑動塊12不 再受驅動油缸5作用，在鏈條拉動下沿滑動塊導軌ll運動。地錨植入工具6依 靠液壓馬達10扭矩和螺旋片本身的軸向力使柔性地錨30繼續向下運動，達到 合適的深度。然後，液壓馬達10反向旋轉，地錨植入工具6的正向螺旋孔43 脫離插銷53，驅動油缸5活塞杆向下運動，帶動卡槽座22向上運動，從而將地 錨植入工具6拉出，柔性地錨30留在土中。拉出後，取下地錨植入工具6，將 支腿3的油缸收回，同時把拉杆4取下，然後將龍門架2向左傾斜放置，開動 原動機1即可行進至下一個作業地點進行下一次作業。這就完成一個柔性地錨 30的植入作業。
柔性地錨30使用後可以取出再次使用，此時需要將地錨植入工具6換成地 錨取出工具，把柔性杆54豎直拉直，地錨取出工具的取出連接杆45、導向套 46、連接筒49和取出頭47的內腔通過柔性杆54向地下反向旋鑽，當取出頭47 下端的反向螺旋孔48剛好與插銷53卡接，繼續反向旋轉，即可把柔性地錨30 取出。
權利要求
1、柔性地錨鑽、取機，其特徵在於包括可行走的原動機和設置在原動機上的龍門架，龍門架上設有進給機構、驅動油缸和地錨鑽取機構，驅動油缸通過進給機構與地錨鑽取機構傳動連接。
2、 根據權利要求1所述的柔性地錨鑽、取機，其特徵在於其還包括支腿 和拉杆，支腿豎直設在原動機上且位於龍門架附近，拉杆兩端分別與原動機和 龍門架鉸接，龍門架下部與原動機鉸接。
3、 根據權利要求1或2所述的柔性地錨鑽、取機，其特徵在於所述龍門 架由上橫梁、下橫梁和上橫梁與下橫梁之間豎直設置的兩根導軌組成；所述進 給機構包括滑動塊和設在上、下橫梁上的四個鏈輪，其中上橫梁和下橫梁左右 兩側分別設有兩個鏈輪；上橫梁和下橫梁右側的兩個鏈輪上下對應且位於兩根 導軌之間；左側的導軌上固定連接有與滑動塊滑動連接的滑動塊導軌，滑動塊 上部和下部分別設有一個與上、下橫梁左側兩個鏈輪上下對應的鏈輪，滑動塊 位於驅動油缸上方並與驅動油缸的活塞杆連接；滑動塊上部的鏈輪以及上橫梁 上的左、右兩個鏈輪通過上鏈條傳動連接，下鏈條與滑動塊下部的鏈輪以及下 橫梁上的左、右兩個鏈輪通過下鏈條傳動連接，上、下鏈條的一端均與龍門架 連接，上、下鏈條的另一端分別與地錨鑽取機構上部和下部連接。
4、 根據權利要求3所述的柔性地錨鑽、取機，其特徵在於所述地錨鑽取 機構包括馬達、減速器、卡槽座，馬達與減速器傳動連接並安裝在卡槽座上， 上、下鏈條分別與卡槽座上部和下部固定連接；卡槽座左右兩側均設有卡槽， 卡槽與導軌滑動連接；減速器下部的動力輸出軸連接有驅動套，驅動套下部可 拆卸連接有地錨植入工具或地錨取出工具。
5、 根據權利要求4所述的柔性地錨鑽、取機，其特徵在於所述地錨植入 工具包括同軸豎直設置且依次固定連接的植入連接件、植入連接杆和植入頭， 植入連接件與驅動套連接，植入連接杆和植入頭均為中空結構，植入頭下端部 徑向設有正向螺旋孔。
6、 根據權利要求4所述的柔性地錨鑽、取機，其特徵在於所述地錨取出工具包括同軸豎直設置且依次固定連接的取出連接件、取出連接杆、導向套和 取出頭，取出連接件與驅動套連接，取出連接杆、導向套和取出頭均為中空結 構，取出頭下端部徑向設有反向螺旋孔，導向套與取出頭之間設有連接筒。
7、 根據權利要求5所述的柔性地錨鑽、取機，其特徵在於所述地錨植入 工具連接有柔性地錨，柔性地錨包括錨杆，錨杆下端設有錨尖，錨杆上設有螺 旋狀的錨葉和插銷，插銷位於錨葉上方並對稱設置兩個，錨杆上部設有柔性杆， 錨杆上部和柔性杆安裝在植入連接杆和植入頭內，插銷與正向螺旋孔配合。
8、 根據權利要求7所述的柔性地錨鑽、取機，其特徵在於所述柔性杆為 鋼絞線。 -
9、 根據權利要求8所述的柔性地錨鑽、取機，其特徵在於所述柔性杆上 端設有拉環。
10、 根據權利要求9所述的柔性地錨鑽、取機，其特徵在於所述柔性杆 與錨杆之間設有連接件，柔性杆兩端分別與連接件和拉環螺接或壓接。.
全文摘要
本發明公開了一種柔性地錨鑽、取機，包括可行走的原動機和設置在原動機上的龍門架，龍門架上設有進給機構、驅動油缸和地錨鑽取機構，驅動油缸通過進給機構與地錨鑽取機構傳動連接。其還包括支腿和拉杆，支腿豎直設在原動機上且位於龍門架附近，拉杆兩端分別與原動機和龍門架鉸接，龍門架下部與原動機鉸接。本發明把行走和作業結合成一個專用設備，以液壓動力旋轉螺旋片進入土中一定深度，依靠螺旋片對土體的抗拔力構成錨定力，並可取出使用後的柔性地錨再次重複使用，實現了機械化施工，大幅度提高線路施工準備工作的效率。
文檔編號E02D5/80GK101577403SQ20091006523
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月22日 優先權日2009年6月22日
發明者侯東紅, 劉萬東, 楊義清, 金紅專, 高曉莉 申請人:河南電力博大科技有限公司