CN108425620B - 一种旋挖钻机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及重型机械设备技术领域，具体涉及一种旋挖钻机。本发明提供的旋挖钻机包括桅杆、卷扬机、吊锚架、动力头、钻杆、提引器、驱动机构和钢丝绳，所述卷扬机包括多个滚筒，所述钢丝绳与所述滚筒一一对应设置，这样就能够通过多根钢丝绳来提升钻杆，多个钢丝绳能够增加承力性能，提高提升力，这样就能够满足旋挖钻对于提升力的要求，同时不用定制特殊型号的液压马达、减速机、钢丝绳、滑轮等配件就能够增加提升力，避免了使用上述特殊配件导致出现成本过高的问题，在不增加成本的前提下就可以提高旋挖钻的提升力，同时由于提升力的增加因此生产效率、安全系数更高。

Description

一种旋挖钻机

技术领域

本发明涉及重型机械设备技术领域，具体涉及一种旋挖钻机。

背景技术

目前国内国际上无论大小旋挖钻机都是采用一筒单机或者一筒双机的单根钢丝绳模式，就是一个滚筒装一个减速机由1个液压马达带动运行或者是一个滚筒装两个减速机由两个液压马达带动运行，这两种装置都是使用单根钢丝绳提升的，由于钢丝绳要与钻杆连接，钻杆芯杆安装尺寸小所以不能采用吊车使用倍率的方式来增加提升力。

随着桩基工程的高速发展，为了满足工程设计需要出现很多大桩径、深桩工程，例如：平潭海峡公铁两用桥工程钻孔桩桩径4.0米和4.5米，嘉绍跨江大桥桩径3.8米，桩长110米，随着桩基工程桩径增大、加深，相应的钻具也要增大，钻杆也要随之加长，直径加大，从而要求旋挖钻机提升力要相应的增加数倍，造成目前旋挖钻机在保证施工安全的情况下不能满足市场需要；我们要提高旋挖钻机提升力，就必须要增加减速机和液压马达的扭矩力，为了安全施工也要使用更粗规格的钢丝绳，与钢丝绳相关联的滑轮和滚筒尺寸也要增大，这样我们就必要订制特殊型号的马达、减速机、钢丝绳、滑轮、滚动等配件，成本方面会增加很多，随之而来的配件生产加工难度会加大；生产周期也会延长很多，使用一般性的单根钢丝绳远没有多股钢丝绳的安全系数高，钢丝钢丝绳的直径直接影响滑轮和滚筒的使用直径，滑轮和滚筒的使用直径至少是钢丝绳的20倍，单钢丝绳的使用直径达到一定数值时就不在适合使用。

发明内容

（一）本发明所要解决的技术问题是：现有的旋挖钻均是采用单根钢丝绳结构，存在受钢丝绳直径限制提升力不足、生产成本大、生产难度大、安全系数低等问题。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种旋挖钻机，包括桅杆、卷扬机、吊锚架、动力头、钻杆、提引器、驱动机构和钢丝绳，所述桅杆的上端与所述吊锚架固定连接，所述吊锚架上设有主滑轮和辅滑轮，所述卷扬机包括多个滚筒，所述钢丝绳与所述滚筒一一对应设置，所述驱动机构用于驱动多个所述滚筒转动，每个钢丝绳的一端均固定在对应的所述滚筒上，另一端依次绕过吊锚架上的主滑轮和辅滑轮与所述提引器的上端相连，所述提引器的下端与所述钻杆的上端转动连接，所述动力头固定在所述桅杆上，所述钻杆的下端穿过所述动力头，所述动力头用于驱动所述钻杆转动。

本发明的有益效果：本发明提供的旋挖钻机包括桅杆、卷扬机、吊锚架、动力头、钻杆、提引器、驱动机构和钢丝绳，所述卷扬机包括多个滚筒，所述钢丝绳与所述滚筒一一对应设置，这样就能够通过多根钢丝绳来提升钻杆，多个钢丝绳能够增加承力性能，提高提升力，这样就能够满足旋挖钻对于提升力的要求，同时不用定制特殊型号的液压马达、减速机、钢丝绳、滑轮等配件就能够增加提升力，避免了出现使用上述特殊配件导致的制造成本过高的问题，在不增加制造成本的前提下就可以提高旋挖钻的提升力，性价比更高，同时由于提升力的增加因此生产效率、安全系数更高。

进一步地，所述提引器包括鸡心环、转轴、轴承、限位件和壳体组件，所述壳体组件内形成第一安装腔和第二安装腔，所述第一安装腔位于所述第二安装腔的上侧，所述鸡心环固定在所述第一安装腔内，每个所述钢丝绳的另一端均绕过至少一个鸡心环并与该钢丝绳相连，所述轴承设置在所述第二安装腔内，所述转轴的上端穿过所述轴承并与所述轴承配合，下端与所述钻杆固定连接，所述限位件用于限制所述转轴向下移动。

进一步地，所述限位件为与所述转轴螺纹连接的限位螺母，所述限位螺母的下表面压合在所述轴承的上表面。

进一步地，所述壳体组件包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体内形成上端开口的第一安装腔，所述第二壳体内形成下端开口的第二安装腔，所述第一壳体的下端通过连接板与所述第二壳体连接，所述转轴的下端设有U形槽，所述钻杆的上端固定在所述U形槽内。

进一步地，每个所述鸡心环均通过固定轴固定在所述第一安装腔内。

进一步地，所述鸡心环与所述钢丝绳一一对应设置。

进一步地，其中一个所述钢丝绳的另一端依次绕过两个所述鸡心环并与该钢丝绳相连,其他的钢丝绳分别与所述鸡心环一一对应设置。

进一步地，所述旋挖钻机还包括与所述钢丝绳一一对应设置的后背轮，每个所述钢丝绳均绕过对应的所述后背轮。

进一步地，所述旋挖钻还包括行走机构、机身和随动架，所述机身安装在所述行走机构上，所述驱动机构、卷扬机和所述桅杆均安装在所述机身上，所述随动架位于所述动力头的上侧并与所述桅杆滑动连接，所述钻杆的上端搭设在所述随动架的表面。

进一步地，所述驱动机构为液压泵，所述卷扬机还包括与所述滚筒一一对应设置的液压马达和减速机，所述液压马达通过减速机与对应的所述滚筒连接，所述液压泵分别与多个所述液压马达油路连接。

附图说明

本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明中所述旋挖钻机的后视图；

图2是本发明中所述旋挖钻机的侧视图；

图3是图2的A部放大图；

图4是设有两根钢丝绳的提引器的俯视图；

图5是设有三根钢丝绳的提引器的俯视图；

图6是设有四根钢丝绳的提引器的俯视图；

图7是设有五根钢丝绳的提引器的俯视图；

图8是所述提引器的剖视图；

图9是所述提引器的另一剖视图。

其中图1至图9中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、行走机构，11、机身，12、桅杆，121、动力头，122、随动架，123、吊锚架，124、主滑轮，125、辅滑轮，126、后背轮，2、钻杆，3、钢丝绳，4、卷扬机，41、滚筒，42、减速机，5、液压泵，6、提引器，61、第一壳体，62、第二壳体，63、鸡心环，64、转轴，641、U形槽，65、轴承，66、限位螺母，67、连接板，68、固定轴，69、竖板，7、卡夹。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图9所示，本发明提供了一种旋挖钻机，包括桅杆12、卷扬机4、吊锚架123、动力头121、钻杆2、提引器6、驱动机构和钢丝绳3，所述桅杆12的上端与所述吊锚架123固定连接，所述吊锚架123上设有主滑轮124和辅滑轮125，所述卷扬机4包括多个滚筒41，所述钢丝绳3与所述滚筒41一一对应设置，所述驱动机构用于驱动多个所述滚筒41转动，每个钢丝绳3的一端均固定在对应的所述滚筒41上，另一端依次绕过吊锚架123上的主滑轮124和辅滑轮125与所述提引器6的上端相连，所述提引器6的下端与所述钻杆2的上端转动连接，所述动力头121固定在所述桅杆12上，所述钻杆2的下端穿过所述动力头121，所述动力头121用于驱动所述钻杆2转动。

本发明提供的旋挖钻机包括桅杆12、卷扬机4、吊锚架123、动力头121、钻杆2、提引器6、驱动机构和钢丝绳3，所述卷扬机4包括多个滚筒41，所述钢丝绳3与所述滚筒41一一对应设置，这样就能够通过多根钢丝绳3来提升钻杆2，多个钢丝绳3能够增加承力性能，提高提升力，这样就能够满足旋挖钻对于提升力的要求，同时不用定制特殊型号的液压马达、减速机42、钢丝绳3、滑轮等配件就能够增加提升力，避免了使用上述特殊配件的高成本，避免了因生产上述配件带来的加工难度大的问题，在不增加成本的前提下就可以提高旋挖钻的提升力，成本更低，同时由于提升力的增加因此生产效率、安全系数更高。

如图8和图9所示，所述提引器6包括鸡心环63、转轴64、轴承65、限位件和壳体组件，所述壳体组件内形成第一安装腔和第二安装腔，所述第一安装腔位于所述第二安装腔的上侧，所述鸡心环63固定在所述第一安装腔内，每个所述钢丝绳3的另一端均绕过至少一个鸡心环63并与该钢丝绳3相连，所述轴承65设置在所述第二安装腔内，所述转轴64的上端穿过所述轴承65并与所述轴承65配合，下端与所述钻杆2固定连接，通过上述提引器6将多根钢丝绳3的提升力传递给旋挖钻，同时还不影响旋挖钻的转动。

如图8和图9所示，所述壳体组件包括第一壳体61和第二壳体62，所述第一壳体61内形成上端开口的第一安装腔，所述第二壳体62内形成下端开口的第二安装腔，所述第一壳体61的下端通过连接板67与所述第二壳体62连接，所述转轴64的下端设有U形槽641，所述钻杆2的上端固定在所述U形槽641内；所述钢丝绳3远离所述滚筒41的一端从第一安装腔的上端开口位置进入并缠绕鸡心环63后与该钢丝绳3相连并固定，即钢丝绳3远离所述滚筒41的一端形成一个套环状结构，套在所述鸡心环63的外侧，优选地，所述钢丝绳3远离所述滚筒41的一端通过卡夹7与该钢丝绳3相连形成套环结构，当然，也可以采用其他的方式进行了连接，只要能够实现通过钢丝绳3缠绕并套在所述鸡心环63的外侧，就也能够实现本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。

如图8和图9所示，每个所述鸡心环63均通过固定轴68固定在所述第一腔体内，其中如图5所示，所述第一腔体内形成设有多个竖板69，所述竖板69将所述第一腔体依次分隔成与所述鸡心环63数量一一对应的子腔体，即每个所述子腔体内均设有一个鸡心环63，然后每个鸡心环63均通过固定轴68固定，其中可以是每个鸡心环63对应一个固定轴68，也可以是多个鸡心环63通过同一个固定轴68固定。

如图9所示，其中一个所述钢丝绳3的另一端依次绕过两个所述鸡心环63并与该钢丝绳3相连,其他的钢丝绳3分别与所述鸡心环63一一对应设置，即设有多个钢丝绳3时，其中一个钢丝绳3绕过两个鸡心环63，通过设置两个鸡心环63来破解钢丝绳3缠绕产生的劲：在工作过程中，钢丝绳缠绕合为一股，工作完毕后，合为一股的钢丝绳由于缠绕会产生一个卷曲钢丝绳的力，影响钢丝绳回收到卷扬，多个鸡心环结构可以保证至少有一个鸡心环及与其连接的钢丝绳一直提升提引器与钻杆，其他需要破劲的钢丝绳取下与之对应的固定轴，从而达到破劲效果。然后其他的钢丝绳3与鸡心环63一一对应设置，即每个所述钢丝绳3均绕过一个鸡心环63后形成套环结构。

当然，在本申请中所述多个所述钢丝绳3也可以是全部都与鸡心环63一一对应设置，其同样能够实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。

如图8和图9所示，所述限位件为与所述转轴64螺纹连接的限位螺母66，所述限位螺母66的下表面压合在所述轴承65的上表面，优选地，所述第二腔体内设有卡槽，所述轴承65固定在所述卡槽内，所述转轴64与所述轴承65配合，由于转轴64的下端与所述钻杆2的上端相连，因此钻杆2能够相对于提引器6转动，可在动力头121的驱动下转动，进而实现钻杆2的钻进；同时转轴64的上端通过限位螺母66来限位，以防止所述钻头脱出第二安装腔。

如图1至图3所示，所述旋挖钻机还包括与所述钢丝绳3一一对应设置的后背轮126，每个所述钢丝绳3均绕过对应的所述后背轮126，即每个钢丝绳3远离所述滚筒41的一端均绕过对应的后背轮126然后同时绕过吊锚架123上的主滑轮124和辅滑轮125。需要说明的是，所述钢丝绳3绕过对应的后背轮126时，是绕在后背轮126靠近所述桅杆12的一侧，绕主滑轮124和辅滑轮125时，是绕在所述主滑轮124和辅滑轮125的上侧的。

优选地，如图1和图3所示，所述卷扬机4设有两个，对应的如图8和图9所示，所述后背轮126和鸡心环63也设有两个，这样所述其中一个钢丝绳3绕过两个鸡心环63然后通过卡夹7固定形成套环结构，另一个钢丝绳3绕过一个鸡心环63通过卡夹7固定形成一个套环结构，该钢丝绳3绕过所述鸡心环63的下端，这样就能够通过滚筒41转动带动钢丝绳3缠绕来提升钻杆2，由于设有两个钢丝绳3，两个钢丝绳3对应两个滚筒41，因此钢丝绳3的提升力更大，工作效率更高，安全性能更好。

当然，在本申请中所述，如图4至图7所示，钢丝绳3也可以是设置有三根、四根、五根、六根等，只要实现通过多根钢丝绳3共同提升钻杆2的目的就也能够实现本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。

如图1至图3所示，所述旋挖钻还包括行走机构1、机身11和随动架122，所述机身11安装在所述行走机构1上，所述驱动机构、卷扬机4和所述桅杆12均安装在所述机身11上，所述随动架122位于所述动力头121的上侧并与所述桅杆12滑动连接，所述钻杆2的上端与所述随动架122固定连接；在钻杆2钻进时，设于所述桅杆12下端的动力头121驱动所述钻杆2转动，其中所述钻杆2包括多个依次套设的多节杆体，在钻进时动力头121先将最外侧杆体钻进下去，此时由于钻杆2最外侧的杆体上端与所述随动架122固定连接，因此随动架122在钻杆2的带动下向下滑动，直至最外侧杆体钻进完成，此时随动架122固定不动，然后动力头121继续带动内侧的杆体，这样由内之外依次钻进，直至钻杆2完全钻进完成；在提升钻杆2时驱动机构驱动所述滚筒41转动，带动钢丝绳3缠绕在滚筒41上，此时随着滚筒41的持续转动，钻杆2被慢慢提升上来。

可选地，所述驱动机构为液压泵5，所述卷扬机4还包括与所述滚筒41一一对应设置的液压马达和减速机42，所述液压马达通过减速机42与对应的所述滚筒41连接，所述液压泵5分别与多个所述液压马达油路连接，在工作时液压泵5为液压马达供油，液压马达通过滚筒41内的减速机42带动滚筒41转动，进而实现钢丝绳3提升钻杆2的目的。

综上所述，本发明提供的旋挖钻机包括桅杆、卷扬机、吊锚架、动力头、钻杆、提引器、驱动机构和钢丝绳，所述卷扬机包括多个滚筒，所述钢丝绳与所述滚筒一一对应设置，这样就能够通过多根钢丝绳来提升钻杆，多个钢丝绳能够增加承力性能，提高提升力，这样就能够满足旋挖钻对于提升力的要求，同时不用定制特殊型号的液压马达、减速机、钢丝绳、滑轮等配件就能够增加提升力，避免了使用上述特殊配件的高成本，在不增加成本的前提下就可以提高旋挖钻的提升力成本更低，同时由于提升力的增加因此生产效率、安全系数更高。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种旋挖钻机，其特征在于：包括桅杆、卷扬机、吊锚架、动力头、钻杆、提引器、驱动机构和钢丝绳，所述桅杆的上端与所述吊锚架固定连接，所述吊锚架上设有主滑轮和辅滑轮，所述卷扬机包括多个滚筒，所述钢丝绳与所述滚筒一一对应设置，所述驱动机构用于驱动多个所述滚筒转动，每个钢丝绳的一端均固定在对应的所述滚筒上，另一端依次绕过吊锚架上的主滑轮和辅滑轮与所述提引器的上端相连，所述提引器的下端与所述钻杆的上端转动连接，所述动力头固定在所述桅杆上，所述钻杆的下端穿过所述动力头，所述动力头用于驱动所述钻杆转动；

所述旋挖钻机还包括与所述钢丝绳一一对应设置的后背轮，所述后背轮固定在所述桅杆上，每个所述钢丝绳均绕过对应的所述后背轮；

所述旋挖钻还包括行走机构、机身和随动架，所述机身安装在所述行走机构上，所述驱动机构、卷扬机和所述桅杆均安装在所述机身上，所述随动架位于所述动力头的上侧并与所述桅杆滑动连接，所述钻杆的上端搭设在所述随动架的表面。

2.根据权利要求1所述的旋挖钻机，其特征在于：所述提引器包括鸡心环、转轴、轴承、限位件和壳体组件，所述壳体组件内形成第一安装腔和第二安装腔，所述第一安装腔位于所述第二安装腔的上侧，所述鸡心环固定在所述第一安装腔内，每个所述钢丝绳的另一端均绕过至少一个鸡心环并与该钢丝绳相连；

所述轴承设置在所述第二安装腔内，所述转轴的上端穿过所述轴承并与所述轴承配合，下端与所述钻杆固定连接，所述限位件用于限制所述转轴向下移动。

3.根据权利要求2所述的旋挖钻机，其特征在于：所述限位件为与所述转轴螺纹连接的限位螺母，所述限位螺母的下表面压合在所述轴承的上表面。

4.根据权利要求2所述的旋挖钻机，其特征在于：所述壳体组件包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体内形成上端开口的第一安装腔，所述第二壳体内形成下端开口的第二安装腔，所述第一壳体的下端通过连接板与所述第二壳体连接，所述转轴的下端设有U形槽，所述钻杆的上端固定在所述U形槽内。

5.根据权利要求4所述的旋挖钻机，其特征在于：每个所述鸡心环均通过固定轴固定在所述第一安装腔内。

6.根据权利要求5所述的旋挖钻机，其特征在于：所述鸡心环与所述钢丝绳一一对应设置。

7.根据权利要求5所述的旋挖钻机，其特征在于：其中一个所述钢丝绳的另一端依次绕过两个所述鸡心环并与该钢丝绳相连,其他的钢丝绳分别与所述鸡心环一一对应设置。

8.根据权利要求1至7任一项所述的旋挖钻机，其特征在于：所述驱动机构为液压泵，所述卷扬机还包括与所述滚筒一一对应设置的液压马达和减速机，所述液压马达通过减速机与对应的所述滚筒连接，所述液压泵分别与多个所述液压马达油路连接。