一種水鉆旋挖機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種粧工機械，尤其是涉及一種水鉆旋挖機。
【背景技術(shù)】
[0002]旋挖鉆機又稱“回轉(zhuǎn)斗鉆機”、阿司特利鉆機等，是一種大口徑深孔成孔設(shè)備。因為在采用“旋挖斗”或“回轉(zhuǎn)斗”取土的同時采用方形或圓形加劍的伸縮鉆桿加大鉆孔深度，所以被稱為“旋挖鉆機”或“回轉(zhuǎn)斗鉆機”。目前在施工現(xiàn)場最常見的旋挖鉆機有兩種:一種是用履帶起重機改裝而成的附著式，另一種則是完全按國外引進后進行結(jié)構(gòu)仿制的形似挖掘機、底盤進行改裝為采用梯形連桿機構(gòu)和液壓缸共同作用來調(diào)整鉆桿垂直度的全液壓式。近年來全液壓式迅速發(fā)展，逐漸淘汰了笨重且效率低的履帶式起重機附著式而成為旋挖鉆機的代表機型，旋挖法也成為了大口徑深孔的主要成孔法之一。在使用傳統(tǒng)的旋挖鉆機打粧時，電動機驅(qū)動各個部件，鉆頭由絞車上的鋼絲繩引導，受到驅(qū)動后靠自重力向下進刀。因此，傳統(tǒng)的挖鉆機存在如下諸多的缺陷:一、鉆桿收起平躺時，鋼絲繩易松動脫落；二、鉆頭的自重不足，若鉆孔過程中遇到堅硬泥土，鉆頭向下行進的壓力不足；三、鉆頭上的螺旋葉片較長，向下旋挖時，受到的摩擦力大，使得整機消耗的功率大。同時不可忽視的一個問題是，現(xiàn)如今廣泛應用的旋挖鉆機，多為“干式”旋挖，在復雜的地質(zhì)下進行干鉆旋挖，當柱孔下方的底層存在砂層或軟土層時極易出現(xiàn)柱孔塌方，因此在多種施工場合，帶水鉆頭的旋挖鉆機旋挖效果要遠遠好于“干式”旋挖鉆機，但是因為旋挖鉆機結(jié)構(gòu)復雜、體積巨大，更換水鉆鉆頭十分困難，在應用中極為不便，存在著體型大、耗能高、結(jié)構(gòu)復雜、成本高等等問題。從另一方面來說，專用的水鉆機為專用設(shè)備，不具備移動性，往往需要吊裝到施工點，安裝和操作復雜，并且受到其結(jié)構(gòu)的限制，主要通過液壓直接施加壓力，施工中受到體積和液壓機功率限制，其施工效率較低，但若加大體積和液壓機功率又會帶來更高昂的成本，并會因為體積和重量問題進一步加劇施工不便，同時因為鉆桿長度有限，沒辦法進行太深的柱孔旋挖，打孔速度慢，耗時耗力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、運輸方便、鉆大口徑深孔的效率高、整機耗能低的水鉆旋挖機。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
所述的水鉆旋挖機，包括驅(qū)動裝置及加壓裝置、工作臺、立柱、鉆桿、旋轉(zhuǎn)動力頭、水鉆鉆頭，立柱安裝在工作臺上，立柱上安裝鉆桿，鉆桿上端與加壓裝置連接，在加壓裝置作用下獲得向下的壓力；鉆桿下端安裝水鉆鉆頭，鉆桿上設(shè)有進水口，鉆桿和水鉆鉆頭內(nèi)設(shè)有中空的水道，水鉆鉆頭上設(shè)有出水口 ；鉆桿還與旋轉(zhuǎn)動力頭連接，能夠在旋轉(zhuǎn)動力頭作用下旋轉(zhuǎn)。
[0005]優(yōu)選地，所述的加壓裝置動力來源為液壓壓力機，所述的加壓裝置包括絞車、鏈條、雙聯(lián)鏈輪及鉆桿移動臺；或者所述的加壓裝置動力來源為電壓力機，所述的加壓裝置包括絞車、鋼絲繩、滑輪及鉆桿移動臺。
[0006]當加壓裝置動力來源為液壓壓力機時，所述的鉆桿移動臺通過軌道安裝于立柱上；所述的絞車和雙聯(lián)鏈輪安裝在工作臺或者立柱上；所述的鏈條設(shè)有兩組，一組鏈條繞接絞車和雙聯(lián)鏈輪的一組齒輪，另一組繞過雙聯(lián)鏈輪的另一組齒輪后，分別與鉆桿移動臺的兩端固定連接。
[0007]當加壓裝置動力來源為電壓力機時，所述的鉆桿移動臺通過軌道安裝于立柱上；所述的絞車和滑輪安裝在工作臺上；所述的鉆桿移動臺的兩端分別與鋼絲繩固定連接，兩端的鋼絲繩分別通過立柱下端的滑輪變向后連接絞車。
[0008]所述的鉆桿為可拆接式桿，可拼接多根活動連接鉆桿，加長鉆桿行程深度；所述的鉆桿及鉆桿移動臺采用可拆除結(jié)構(gòu)，可以更換不同的鉆頭鉆桿。
[0009]所述的絞車為液壓絞車或者電動絞車，所述的旋轉(zhuǎn)動力頭采用液壓驅(qū)動或者電驅(qū)動。
[0010]當絞車和旋轉(zhuǎn)動力頭為液壓驅(qū)動時，所述的驅(qū)動裝置包括發(fā)動機、變速箱、雙級液壓油泵和取力器，所述的雙級液壓油泵分為兩路，一路提供動力至液壓絞車，另一路提供動力至旋轉(zhuǎn)動力頭。
[0011]所述的鉆桿為棱柱型或方柱型；所述的立柱上安裝有旋轉(zhuǎn)動力頭，旋轉(zhuǎn)動力頭中間設(shè)有與鉆桿橫截面形狀相應的鉆桿孔，鉆桿穿入鉆桿孔中；所述的棱柱型可以是三棱柱、四棱柱、或多邊形棱柱等。
[0012]所述的旋轉(zhuǎn)動力頭包括液壓馬達、聯(lián)軸器、動力軸、氣動缸、變速操縱桿、撥叉軸、撥叉、變速齒套、副軸、變速齒輪組、減速齒輪組、減速箱輸入軸、中間軸、動力頭輸出軸、減速箱體；所述的變速齒套安裝在動力軸上，動力軸與液壓馬達的伸出軸通過聯(lián)軸器連接；所述的變速操縱桿一端與氣動缸的伸出桿連接，另一端與撥叉連接，撥叉設(shè)置于撥叉軸上，可沿著撥叉軸上下移動；所述的撥叉的另一端與變速齒套連接；所述的變速齒套與副軸上的變速齒輪組嚙合；所述的副軸一端固定于變速箱內(nèi)壁的軸承上，另一端伸出減速箱外與減速箱輸入軸連接；所述的減速箱輸入軸、中間軸及動力頭輸出軸安裝于減速箱體上；所述的動力頭輸出軸上設(shè)有固定鉆桿的鉆桿孔。
[0013]所述的氣動缸和變速齒套分別設(shè)有兩組，氣動缸通過變速操縱桿與撥叉連接在變速齒套上，一個氣動缸控制一組變速齒套，嚙合于不同變速級的變速齒輪組上，用于更加精準省力地控制旋轉(zhuǎn)動力頭的輸出轉(zhuǎn)速。
[0014]工作時，雙級液壓油泵將油路分為兩路，絞車受其中一條油路的驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)動力頭受另一條油路的驅(qū)動。絞車受到驅(qū)動后，讓鉆桿移動臺沿著立柱外側(cè)運動，鉆桿和水鉆鉆頭在鉆桿移動臺的帶動下做升降運動；同時，鉆桿和水鉆鉆頭在受到動力頭驅(qū)動后，做旋轉(zhuǎn)運動；通過氣動缸的動作推動撥叉軸上的撥叉進行旋轉(zhuǎn)動力頭的調(diào)擋，根據(jù)設(shè)置的變速齒輪組與變速齒套變級量，可進行二至六級調(diào)速，旋挖時調(diào)至慢檔，鉆頭扭矩最大，調(diào)至快檔，鉆頭旋轉(zhuǎn)速度最快。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果如下:
本發(fā)明通過安裝配置水鉆鉆頭，使傳統(tǒng)的干式旋鉆機得到改進，適應更多的施工場合，通過本發(fā)明設(shè)計的鉆頭安裝結(jié)構(gòu)，能夠很便利的在施工場所進行鉆頭更換，可實現(xiàn)干鉆及水鉆的一機兩用，實用性更強。
[0016]本發(fā)明通過采用外部水泵供水，由進水口進入，經(jīng)過中空水道送至鉆頭出水口，動力頭旋轉(zhuǎn)帶動鉆桿和鉆頭的旋轉(zhuǎn)，使鉆頭加壓下潛，柱孔內(nèi)的泥土受到水泵供水沖洗及鉆頭下潛產(chǎn)生的壓力，反向由柱孔上流出，形成反潛循環(huán)鉆，效率大大提高。
[0017]本發(fā)明通過可接式鉆桿，當鉆桿從上而下鉆滿了鉆桿的行程深度，可在鉆桿與鉆頭的連接處增加一條或多條活動連接鉆桿，可向下進行更深的柱孔旋挖，鉆孔深度大大提尚O
[0018]本發(fā)明優(yōu)選方案通過使用絞車加壓結(jié)構(gòu)，能夠通過滑輪或者雙聯(lián)鏈輪作為杠桿支點，能夠?qū)⒄嚨闹亓考釉阢@桿上，獲得遠比液壓機加壓更大的壓力，能夠有效提升旋挖速度，尤其是改善了目前水鉆機鉆孔速度慢的缺陷，能夠提高一倍以上的水鉆速度。這一結(jié)構(gòu)相較于現(xiàn)有技術(shù)通過液壓裝備給鉆桿和鉆孔加壓的結(jié)構(gòu)來說，結(jié)構(gòu)精簡了很多，并且避免使用高成本的液壓裝備，大大降低了設(shè)備成本，具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步。
[0019]本發(fā)明優(yōu)選的鏈條及雙聯(lián)鏈輪的組合傳動結(jié)構(gòu)，還能避免旋挖鉆機鉆桿回收平躺時鋼絲繩易松動脫落的問題，使安裝及回收工作更為效率、便捷。
[0020]本發(fā)明中的雙級液壓油泵將液壓動力分為了兩路，分別能控制絞車和動力頭，即分別控制了鉆桿和鉆頭的升降運動和旋轉(zhuǎn)運動，從而將動力進行了合理分配，降低了整機耗能，提高了工作效率，并且這一液壓結(jié)構(gòu)使得驅(qū)動裝置能夠使用車輛的動力裝置，不需要額外設(shè)置車輛動力裝置，進一步降低了成本。
[0021]本發(fā)明中的移動裝置可為履帶車或輪式車輛，可根據(jù)地形和施工需要，適用于不同的行走方式。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的第一種方案的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明的第一種方案的工作狀態(tài)示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明的水鉆旋挖機的俯視示意圖。
[0025]圖4為本發(fā)明的變速箱的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5為本發(fā)明的水鉆旋挖機的鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6為本發(fā)明的第二種方案的工作狀態(tài)示意圖。
[0028]附圖標識:
1-工作臺，2-轉(zhuǎn)盤，3-駕駛室，4-立柱，5-鉆桿，6-動力頭，7-水鉆鉆頭，8-絞車，9-鏈條，10-雙聯(lián)鏈輪，11-進水管，12-鉆桿移動臺，13-套管，14-發(fā)動機，15-變速箱，16-雙級液壓泵，17-取力器，18-工作臺伸縮套管，19-液壓馬達，20-聯(lián)軸器，21-動力軸，22-氣動缸，23-變速操縱桿，24-撥叉軸，25-撥叉，26-變速齒套，27-副軸，28-變速齒輪組，29-減速齒輪組，30-減速箱輸入軸，31-中間軸，32-動力頭輸出軸，33-減速箱體，90-鋼絲繩、91-滑輪。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0030]實施例1:
如圖1-圖4所示，一種水鉆旋挖機包括由發(fā)動機14、變速箱15、雙級液壓油泵16和取力器17組成的驅(qū)動裝置，由絞車8、鏈條9、雙聯(lián)鏈輪10和鉆桿移動臺12組成的加壓裝置，該水鉆旋挖機還包括工作臺1、立柱4、鉆桿5、旋轉(zhuǎn)動力頭6、水鉆鉆頭7，立柱4、絞車8及雙聯(lián)鏈輪10安裝在工作臺I或者立柱4上，工作臺I通過轉(zhuǎn)盤2安裝在履帶車上；絞車8上繞有鏈條9，在立柱4上安裝有鉆桿移動臺12 ;鏈條9設(shè)有兩組，一組鏈條9繞接絞車8和雙聯(lián)鏈輪10的一組齒輪，另一組繞過雙聯(lián)鏈輪10的另一組齒輪