一種復(fù)合動力樁工鉆的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種復(fù)合動力樁工鉆機，包括內(nèi)外同軸線套設(shè)的注漿管和鉆桿，鉆桿的上端設(shè)置有動力頭，鉆桿的下端設(shè)置有鉆頭，注漿管、鉆桿之間的環(huán)形間隙中導(dǎo)向設(shè)置有對所述鉆頭施加沖擊力的沖擊錘及驅(qū)動所述沖擊錘移動的液動或氣動式驅(qū)動機構(gòu)，注漿管和鉆桿均與所述動力頭的扭矩輸出端傳動連接，注漿管的上端設(shè)置有注漿管回轉(zhuǎn)接頭，沖擊錘通過花鍵止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與所述注漿管或鉆桿同步轉(zhuǎn)動連接，驅(qū)動機構(gòu)的介質(zhì)輸送管道上設(shè)置有管道回轉(zhuǎn)接頭。本實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中鉆頭、沖擊器之間因有旋切力存在而易損壞的問題和注漿管與鉆頭之間密封不易保證的問題。
【專利說明】 一種復(fù)合動力粧工鉆機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及樁工機械領(lǐng)域中的復(fù)合動力樁工鉆機。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提高鉆機的鉆進效率，一般需在旋切鉆機中復(fù)合沖擊能，使鉆機既能旋切鉆進又能沖擊鉆進，這種復(fù)合了沖擊能和旋轉(zhuǎn)能的鉆機又稱之為復(fù)合動力樁工鉆機。現(xiàn)有的復(fù)合動力樁工鉆機如在中國專利文獻CN102392598A “液壓振動沖擊器及其構(gòu)成的樁工動力頭”中公開的樁工鉆機，該樁工鉆機包括注漿管及套設(shè)于注漿管外圍的鉆桿，鉆桿的下端設(shè)置有鉆頭，注衆(zhòng)管與鉆桿之間的環(huán)形間隙中設(shè)置有液壓振動沖擊器，液壓振動沖擊器的動力輸出端與鉆頭傳動連接，在注漿管上還設(shè)置有動力頭，鉆桿傳動連接于動力頭的扭矩輸出端上。工作時，動力頭為鉆桿、鉆頭提供旋轉(zhuǎn)動力，液壓振動沖擊器為鉆頭提供沖擊動力，這樣鉆頭就可以一邊旋轉(zhuǎn)鉆進、一邊沖擊鉆進，注漿管的內(nèi)孔可以用來通混凝土、水或泥漿，以實現(xiàn)各種不同工藝的施工要求?，F(xiàn)有的這種復(fù)合動力樁工鉆機存在的主要問題在于:注漿管和液壓振動沖擊器為固定件，鉆桿和鉆頭為旋轉(zhuǎn)件，這也就是說液壓振動沖擊器的動力輸出端對一個旋轉(zhuǎn)件進行沖擊，鉆頭承受液壓振動沖擊器沖擊力的同時還要承受液壓振動沖擊器的旋切力，這樣液壓振動沖擊器和鉆頭容易發(fā)生損壞，影響復(fù)合動力樁工鉆機的使用壽命；另外，注漿管是一個固定件，動力頭是一個轉(zhuǎn)動件，固定件與轉(zhuǎn)動件之間的密封配合也很難保證。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種復(fù)合動力樁工鉆機，以解決現(xiàn)有技術(shù)中鉆頭、沖擊器之間因有旋切力存在而易損壞的問題和注漿管與鉆頭之間不易密封的問題。
[0004]為了解決上述問題，本實用新型的技術(shù)方案為:
[0005]一種復(fù)合動力樁工鉆機，包括內(nèi)外同軸線套設(shè)的注漿管和鉆桿，鉆桿的上端設(shè)置有動力頭，鉆桿的下端設(shè)置有鉆頭，注漿管、鉆桿之間的環(huán)形間隙中導(dǎo)向設(shè)置有對所述鉆頭施加沖擊力的沖擊錘及驅(qū)動所述沖擊錘移動的液動或氣動式驅(qū)動機構(gòu)，注衆(zhòng)管和鉆桿均與所述動力頭的扭矩輸出端傳動連接，注漿管的上端設(shè)置有注漿管回轉(zhuǎn)接頭，沖擊錘通過花鍵止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與所述注漿管或鉆桿同步轉(zhuǎn)動，驅(qū)動機構(gòu)的介質(zhì)輸送管道上設(shè)置有管道回轉(zhuǎn)接頭。
[0006]所述驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動缸，所述驅(qū)動缸的上端設(shè)置在所述注漿管和/或鉆桿上，所述驅(qū)動缸的下端與所述沖擊錘連接。
[0007]所述沖擊錘與所述注漿管導(dǎo)向移動配合，所述的花鍵止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述沖擊錘與鉆桿之間。
[0008]所述鉆桿的外周面上開設(shè)有螺旋形的擠土排渣槽。
[0009]所述管道回轉(zhuǎn)接頭包括外套和轉(zhuǎn)動裝配于外套中的回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體與所述動力頭的扭矩輸出端傳動連接，回轉(zhuǎn)體內(nèi)設(shè)置有與介質(zhì)輸送管道對應(yīng)連通的介質(zhì)通道，所述外套上設(shè)置有分別與各介質(zhì)通道對應(yīng)連通的環(huán)形油腔和分別與各環(huán)形油腔對應(yīng)連通的介質(zhì)通□。
[0010]所述管道回轉(zhuǎn)接頭設(shè)置于所述動力頭的頂端，所述外套固定于所述動力頭的殼體上，注漿管的頂端高于管道回轉(zhuǎn)接頭，所述的注漿管回轉(zhuǎn)接頭設(shè)置于所述管道回轉(zhuǎn)接頭上方的注漿管上，所述回轉(zhuǎn)體為一個套狀結(jié)構(gòu)，回轉(zhuǎn)體套設(shè)于注漿管的外圍或串裝于所述注漿管上。
[0011]所述回轉(zhuǎn)體串裝于所述注漿管上，所述注漿管包括位于所述回轉(zhuǎn)體下方的注漿長管和位于所述回轉(zhuǎn)體上方注漿短管，所述的管道回轉(zhuǎn)接頭設(shè)置于所述注漿短管的頂端。
[0012]本實用新型的有益效果為:本實用新型中的注漿管和鉆桿均與動力頭的扭矩輸出端傳動連接，注衆(zhòng)管與鉆桿一起同步旋轉(zhuǎn)，沖擊錘通過花鍵止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)同步傳動連接于注衆(zhòng)管或鉆桿上，這樣沖擊錘、注漿管、鉆桿和鉆頭就一起同步轉(zhuǎn)動，通過注漿管回轉(zhuǎn)接頭和管道回轉(zhuǎn)接頭分別避免注漿管和驅(qū)動機構(gòu)相應(yīng)管路的干擾問題，沖擊錘對鉆頭施加沖擊能的時候，它們之間不會產(chǎn)生旋切力，沖擊錘和鉆頭不易損壞，從而保證了復(fù)合動力樁工鉆機的使用壽命；同時由于注漿管和動力頭一起同步轉(zhuǎn)動，其兩者之間相對靜止，動力頭與注漿管之間的密封較易實現(xiàn)。
[0013]進一步的，驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動缸，在工作時，驅(qū)動缸帶動沖擊錘上移，在沖擊錘上移至上極限位置后，沖擊錘依靠自重或者自重和驅(qū)動缸的共同作用下向下運動并直接或間接沖擊鉆頭，沖擊錘由于質(zhì)量大、沖擊頻率低和大行程特點可獲得大能量沖擊功，滿足鉆機的快速掘進。
[0014]進一步的，鉆進時，鉆渣(鉆土)隨擠土排渣槽向上輸送到適當(dāng)高度被擠密到相對疏松的地層以加固孔壁，可實現(xiàn)不排土鉆進，在大直徑深孔鉆進時螺旋擠密孔壁達一定密實度后的多余鉆渣隨鉆桿螺旋排出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是圖1中管道回轉(zhuǎn)接頭與動力頭的配合示意圖；
[0017]圖3是圖1中沖擊錘與注漿管、鉆桿的配合示意圖；
[0018]圖4是本實用新型的實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]一種復(fù)合動力樁工鉆機的實施例1如圖3所示:包括動力頭6,動力頭的扭矩輸出端上傳動連接有內(nèi)外同軸線設(shè)置的注漿管9和鉆桿8，鉆桿的下端設(shè)置有鉆頭13，鉆桿的外周面上開設(shè)有螺旋形的擠土排渣槽12，動力頭的扭矩輸出端包括由馬達驅(qū)動的轉(zhuǎn)動套，在轉(zhuǎn)動套的內(nèi)、外壁上分別設(shè)置有傳動花鍵，注漿管與轉(zhuǎn)動套內(nèi)壁上的傳動花鍵傳動連接，鉆桿中的上鉆桿部分與轉(zhuǎn)動套外壁上的傳動花鍵傳動連接，鉆桿中的下鉆桿部分通過連接法蘭7與上鉆桿部分固定連接。注漿桿、鉆桿之間的環(huán)形間隙中設(shè)置有沖擊錘及驅(qū)動沖擊錘移動的液動式驅(qū)動機構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)包括活塞缸體，沖擊錘由設(shè)置于活塞缸體中的環(huán)形活塞構(gòu)成，環(huán)形活塞將活塞缸體的環(huán)形活塞腔分隔成上油腔30和下油腔31，上、下油腔上分別連接有上油腔介質(zhì)輸送管道20和下油腔介質(zhì)輸送管道23，上、下油腔介質(zhì)輸送管道用于輸送液壓油，環(huán)形活塞通過花鍵止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與注漿管同步轉(zhuǎn)動連接，上、下油腔介質(zhì)輸送管道的上端設(shè)置有管道回轉(zhuǎn)接頭4，管道回轉(zhuǎn)接頭設(shè)置于動力頭的頂端，管道回轉(zhuǎn)接頭包括外套17和轉(zhuǎn)動裝配于外套中的回轉(zhuǎn)體16，外套固定于動力頭的殼體上，回轉(zhuǎn)體為一個套狀結(jié)構(gòu)，回轉(zhuǎn)體串裝于注漿管上，注漿管包括位于回轉(zhuǎn)體上方的注漿短管15和位于回轉(zhuǎn)體下方的注漿長管21，注漿長管中的長是相對注漿短管來講的，注漿長管的長度要長于注漿短管，注漿短管的頂端設(shè)置有注漿管回轉(zhuǎn)接頭2，通過注漿管回轉(zhuǎn)接頭的設(shè)置可以避免在注漿時注漿彎管I與轉(zhuǎn)動的注漿管產(chǎn)生干涉，其中注漿管回轉(zhuǎn)接頭屬于現(xiàn)有技術(shù)，其具體結(jié)構(gòu)不再詳述?；剞D(zhuǎn)體通過連接銷管19與動力頭的扭矩輸出端傳動連接，回轉(zhuǎn)體內(nèi)設(shè)置有分別與各介質(zhì)輸送管道對應(yīng)設(shè)置的上油腔介質(zhì)通道18和下油腔介質(zhì)通道25，上、下油腔介質(zhì)通道分別通過對應(yīng)連接銷管的內(nèi)孔與對應(yīng)介質(zhì)輸送管道連通，外套上設(shè)置有分別與各介質(zhì)通道對應(yīng)連通的第一環(huán)形油腔24、第二環(huán)形油腔26和分別與各環(huán)形油腔對應(yīng)連通的介質(zhì)通口。活塞缸體包括上缸蓋11、下缸蓋29及設(shè)置于上、下缸蓋之間的缸套28，上缸蓋固定設(shè)置于鉆桿的內(nèi)壁上，鉆桿上設(shè)置有支撐所述下缸蓋的支撐部32，環(huán)形活塞包括與注漿管導(dǎo)向密封配合的活塞桿14及固設(shè)于活塞桿上并與缸套內(nèi)壁導(dǎo)向移動配合的活塞環(huán)27，活塞桿的上端由上缸蓋的內(nèi)孔中穿出，活塞桿與上缸蓋的內(nèi)孔壁滑動密封配合，環(huán)形活塞還包括固設(shè)在活塞桿上端的用于錘擊所述上缸蓋的錘體10，錘體距離所述上缸蓋的最大距離小于所述活塞桿距離所述下缸蓋的最大距離，花鍵止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)置于注漿管與錘體之間，花鍵止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于注漿管外壁上的、長度沿上下方向延伸的花鍵條及設(shè)置與錘體上的分別與對應(yīng)花鍵條配合的花鍵槽。
[0020]注漿管回轉(zhuǎn)接頭可以避免注漿時注漿彎管對注漿管產(chǎn)生干涉；管道回轉(zhuǎn)接頭則可避免通油時相應(yīng)油管5對上、下油腔介質(zhì)輸送管道產(chǎn)生干涉，這樣可以保證注漿管、沖擊錘、鉆桿和鉆頭順利的同步轉(zhuǎn)動；擠土排渣槽的開設(shè)使得鉆桿可以實現(xiàn)無排土或少排土鉆進施工，鉆進時鉆渣(鉆土)隨擠土排渣槽向上輸送到適當(dāng)高度被擠密到相對疏松的地層以加固孔壁，可實現(xiàn)不排土鉆進，在大直徑深孔鉆進時螺旋擠密孔壁達一定密實度后的多余鉆渣隨鉆桿螺旋排出；鉆進時鉆渣(鉆土)隨擠土排渣槽向上輸送到適當(dāng)高度被擠密到相對疏松的地層以加固孔壁，可實現(xiàn)不排土鉆進，在大直徑深孔鉆進時螺旋擠密孔壁達一定密實度后的多余鉆渣隨鉆桿螺旋排出。錘體通過沖擊鉆桿上的上缸蓋來實現(xiàn)對鉆頭的沖擊，這樣可有效保證活塞桿的使用壽命；鉆桿上設(shè)置有支撐下缸蓋的支撐部，錘體的沖擊力經(jīng)整個缸體傳遞給鉆桿，保證了上缸蓋、缸套及下缸蓋不易被沖擊壞，進一步的保證了樁工鉆機的使用壽命。
[0021]在本實用新型的其它實施例中:驅(qū)動機構(gòu)還可以是氣動式驅(qū)動機構(gòu)，此時環(huán)形活塞將活塞缸體的環(huán)形活塞腔分隔成上氣腔和下氣腔，對應(yīng)的介質(zhì)輸送管道和管道回轉(zhuǎn)接頭也分別更改為與氣路配套的氣體介質(zhì)輸送管道和氣體管道回轉(zhuǎn)接頭；注漿管的注漿短管和注漿長管還可以是一個整體結(jié)構(gòu)，此時管道回轉(zhuǎn)接頭的回轉(zhuǎn)體可以套裝于注漿管的外圍；回轉(zhuǎn)體內(nèi)的各介質(zhì)通道均可以被對應(yīng)環(huán)形油腔代替，此時外套上的環(huán)形油腔可以不設(shè)，僅在外套上設(shè)置介質(zhì)通口即可；管道回轉(zhuǎn)接頭還可以不設(shè)置于動力頭上，比如說把管道回轉(zhuǎn)接頭設(shè)置于注漿管的頂端，將注漿管回轉(zhuǎn)接頭設(shè)置于管道回轉(zhuǎn)接頭的下方，此時回轉(zhuǎn)體與注漿管同軸傳動連接，回轉(zhuǎn)體可以不是套狀結(jié)構(gòu)，比如說實心結(jié)構(gòu)；當(dāng)然上、下油腔介質(zhì)輸送管道還可以對應(yīng)兩個分別獨立的管道回轉(zhuǎn)接頭；管道回轉(zhuǎn)接頭還可以設(shè)置于動力頭上或動力頭下方的鉆桿上，此時回轉(zhuǎn)體可以套裝于鉆桿上或串裝于鉆桿上；當(dāng)需要排土施工時，本實用新型中鉆桿也可以被帶有螺旋葉片的螺旋鉆桿代替；當(dāng)全擠土鉆進時，擠土排渣槽還可以不設(shè)，鉆桿可以是光桿；鉆桿上的支持部也可以不設(shè)；花鍵止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)還可以設(shè)置于錘體與鉆桿之間；當(dāng)然沖擊錘還可以直接對鉆頭進行沖擊，此時錘體可以不設(shè)，而花鍵止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)可以設(shè)置于注漿管與活塞桿之間；管道回轉(zhuǎn)接頭的回轉(zhuǎn)體還可以通過螺栓固定結(jié)構(gòu)與動力頭的扭矩輸出端傳動連接，此時連接銷管可以不設(shè)。
[0022]一種復(fù)合動力樁工鉆機的實施例2如圖4所示:實施例2與實施例1不同的是，驅(qū)動機構(gòu)包括兩個豎向布置的驅(qū)動缸41,驅(qū)動缸為液壓缸(或氣壓缸),液壓缸的油腔通過介質(zhì)輸送管道與相應(yīng)泵站連接，驅(qū)動缸的上端設(shè)置于注漿管(和/或鉆桿上)，驅(qū)動缸的下端與沖擊錘10連接，沖擊錘與注漿管導(dǎo)向移動配合，花鍵止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)置在沖擊錘與鉆桿之間，鉆桿上于沖擊錘的下方設(shè)置有錘擊受力座40。圖中項12表示擠土排渣槽。在鉆頭13鉆進時，液壓缸帶動沖擊錘上移至上極限位，然后沖擊錘在自重和液壓缸的共同作用下沖擊錘擊受力座，進而沖擊鉆頭。沖擊錘由于質(zhì)量大、沖擊頻率低和大行程特點可獲得大能量沖擊功，滿足鉆機的快速掘進；使用驅(qū)動缸驅(qū)動沖擊錘移動，也使得驅(qū)動機構(gòu)易于制作，不需要復(fù)雜的密封結(jié)構(gòu)，降低了驅(qū)動機構(gòu)的制作成本和精度要求。在本復(fù)合樁工鉆機的其它實施例中:液壓缸的個數(shù)還可以是一個、三個或其它個數(shù)；錘擊受力座也可以不設(shè)，此時沖擊錘可以直接沖擊鉆頭；沖擊錘也可以僅依靠自身的重力下移。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合動力樁工鉆機，包括內(nèi)外同軸線套設(shè)的注漿管和鉆桿，鉆桿的上端設(shè)置有動力頭，鉆桿的下端設(shè)置有鉆頭，其特征在于:注漿管、鉆桿之間的環(huán)形間隙中導(dǎo)向設(shè)置有對所述鉆頭施加沖擊力的沖擊錘及驅(qū)動所述沖擊錘移動的液動或氣動式驅(qū)動機構(gòu)，注衆(zhòng)管和鉆桿均與所述動力頭的扭矩輸出端傳動連接，注漿管的上端設(shè)置有注漿管回轉(zhuǎn)接頭，沖擊錘通過花鍵止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與所述注漿管或鉆桿同步轉(zhuǎn)動連接，驅(qū)動機構(gòu)的介質(zhì)輸送管道上設(shè)置有管道回轉(zhuǎn)接頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合動力樁工鉆機，其特征在于:所述驅(qū)動機構(gòu)包括豎向設(shè)置的驅(qū)動缸，所述驅(qū)動缸的上端設(shè)置在所述注漿管和/或鉆桿上，所述驅(qū)動缸的下端與所述沖擊錘連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合動力樁工鉆機，其特征在于:所述沖擊錘與所述注漿管導(dǎo)向移動配合，所述的花鍵止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述沖擊錘與鉆桿之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合動力樁工鉆機，其特征在于:所述鉆桿的外周面上開設(shè)有螺旋形的擠土排渣槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求f4任意一項所述的復(fù)合動力樁工鉆機，其特征在于:所述管道回轉(zhuǎn)接頭包括外套和轉(zhuǎn)動裝配于外套中的回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體與所述動力頭的扭矩輸出端傳動連接，回轉(zhuǎn)體內(nèi)設(shè)置有與介質(zhì)輸送管道對應(yīng)連通的介質(zhì)通道，所述外套上設(shè)置有分別與各介質(zhì)通道對應(yīng)連通的環(huán)形油腔和分別與各環(huán)形油腔對應(yīng)連通的介質(zhì)通口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合動力樁工鉆機，其特征在于:所述管道回轉(zhuǎn)接頭設(shè)置于所述動力頭的頂端，所述外套固定于所述動力頭的殼體上，注漿管的頂端高于管道回轉(zhuǎn)接頭，所述的注漿管回轉(zhuǎn)接頭設(shè)置于所述管道回轉(zhuǎn)接頭上方的注漿管上，所述回轉(zhuǎn)體為一個套狀結(jié)構(gòu)，回轉(zhuǎn)體套設(shè)于注漿管的外圍或串裝于所述注漿管上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合動力樁工鉆機，其特征在于:所述回轉(zhuǎn)體串裝于所述注漿管上，所述注漿管包括位于所述回轉(zhuǎn)體下方的注漿長管和位于所述回轉(zhuǎn)體上方注漿短管，所述的管道回轉(zhuǎn)接頭設(shè)置于所述注漿短管的頂端。
【文檔編號】E21B6/00GK203669735SQ201420024073
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】邵金安, 邵振華, 姜炎濤 申請人:邵金安