專利名稱：全液壓螺桿鉆機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樁工機(jī)械，具體地說就是一種應(yīng)用于建筑基礎(chǔ)、橋梁基礎(chǔ)和高速公路或高速鐵路基礎(chǔ)等螺紋摩擦樁孔施工的全行程進(jìn)給的全液壓動力頭式樁架鉆機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，螺桿樁施工工法已經(jīng)被列為國家級一級工法、建設(shè)部科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目計劃、全 國建設(shè)行業(yè)科技成果推廣項(xiàng)目和人民日報《全國重點(diǎn)專利技術(shù)成果》推薦項(xiàng)目，該工法自批 準(zhǔn)以來一直受到施工設(shè)備的限制，目前還沒有能夠滿足螺桿樁工法的專用設(shè)備，用長螺旋 鉆機(jī)改裝的設(shè)備不能夠很好地解決定比給進(jìn)、速度無級調(diào)整問題，并且存在輸出扭矩不足 的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種全液壓驅(qū)動、大扭矩輸出、動 力頭回轉(zhuǎn)速度和主卷揚(yáng)機(jī)帶動動力頭的進(jìn)給速度可形成穩(wěn)定的成一定比例的傳動關(guān)系，且 可無級調(diào)節(jié)該比例關(guān)系，動力頭可沿桅桿導(dǎo)軌全行程給進(jìn)的全液壓螺桿鉆機(jī)。該鉆機(jī)結(jié)構(gòu) 新穎，國內(nèi)首次采用全液壓技術(shù)，可適合于多種螺距的螺桿樁回轉(zhuǎn)與螺距給進(jìn)必須同步的 施工工藝。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是全液壓螺桿鉆機(jī)，包括履帶底盤、上車底盤、桅桿、動力頭、主卷揚(yáng)機(jī)、工具卷揚(yáng)機(jī)、 液壓動力站、操作室、鉆具系統(tǒng)，上車底盤設(shè)置在履帶底盤上，桅桿、主卷揚(yáng)機(jī)、動力站、操作 室均設(shè)置在上車底盤上，動力頭設(shè)置在桅桿上，在主卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩的驅(qū)動下，動力頭可沿桅 桿導(dǎo)軌全行程升降，動力頭的動力輸出端與鉆具系統(tǒng)的主動鉆桿相聯(lián)接，動力頭的動力輸 入端(液壓馬達(dá))和主卷揚(yáng)機(jī)的動力輸入端(液壓馬達(dá))均與液壓動力站相聯(lián)接，動力頭 的升降裝置通過鋼絲繩與主卷揚(yáng)機(jī)相聯(lián)接。上述動力頭與回轉(zhuǎn)測速傳感器相連接，主卷揚(yáng)機(jī)與位移測量傳感器相連接，回轉(zhuǎn) 測速傳感器和位移測量傳感器又分別與中央處理運(yùn)算器相連接，中央處理運(yùn)算器又液壓動 力站的調(diào)速控制器相連接，控制器控制液壓動力站壓力液壓油的流量輸出，從而控制動力 頭的回轉(zhuǎn)速度和主卷揚(yáng)機(jī)的收放繩速度(既動力頭的給進(jìn)速度)形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。上述動力頭回轉(zhuǎn)速度和主卷揚(yáng)機(jī)帶動動力頭的進(jìn)給速度可形成穩(wěn)定的成一定比 例的傳動關(guān)系，且可無級調(diào)節(jié)該比例關(guān)系，動力頭可沿桅桿導(dǎo)軌全行程給進(jìn)，可適合于多種 螺距的螺桿樁回轉(zhuǎn)與螺距給進(jìn)必須同步的施工工藝。上述回轉(zhuǎn)測速傳感器將動力頭的轉(zhuǎn)速脈沖信號輸入到中央運(yùn)算處理器內(nèi)，與此同 時，位移測量傳感器將主卷揚(yáng)機(jī)的收放繩速度(既動力頭的給進(jìn)速度)脈沖信號也輸入到 中央運(yùn)算處理器內(nèi)，中央處理器通過運(yùn)算比較，如果兩信號能達(dá)到預(yù)先設(shè)定的比例，則動力 頭的轉(zhuǎn)速和主卷揚(yáng)機(jī)的收放繩速度維持原狀態(tài)；如果兩信號不能達(dá)到預(yù)先設(shè)定的比例，則 通過控制器向動力站的調(diào)速控制器發(fā)出調(diào)節(jié)信號，液壓動力站壓力液壓油的流量輸出根據(jù)控制器要求調(diào)整，從而控制動力頭的回轉(zhuǎn)速度和主卷揚(yáng)機(jī)的收放繩速度(既動力頭的給進(jìn) 速度)，通過閉環(huán)控制直到到預(yù)先設(shè)定的比例為止。上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其履帶底盤的結(jié)構(gòu)以H梁為主架，H梁前端為分別由液壓彈 簧頂起的兩組張緊輪，后端為分別由液壓馬達(dá)+行星減速機(jī)驅(qū)動的驅(qū)動輪，兩條履帶分別 繞過張緊輪和驅(qū)動輪，通過承重輪和支重輪與H梁聯(lián)接，將H梁所承擔(dān)的重量通過承重輪和 支重輪傳遞于履帶板，再由履帶板傳遞于承載基礎(chǔ)。上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其上車底盤是聯(lián)接履帶底盤和固定其他部件的基礎(chǔ)，是由 鋼板焊接成型的箱梁式框架結(jié)構(gòu)，大致外形為矩形，上車底盤可由四個獨(dú)立控制的液壓支 腿支撐，分別調(diào)整各支腿高度可以進(jìn)行上車底盤調(diào)平，保證鉆孔垂直度。上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其桅桿是由四節(jié)方形桅桿體、地輪組和天輪組組成，桅桿體 兩側(cè)焊接有固定動力頭滑板的導(dǎo)軌，桅桿通過底座和銷軸與上車底盤連接，由固定在上車 底盤上的液壓油缸實(shí)現(xiàn)桅桿起架，桅桿豎直后通過副撐與上車底盤連接在一起，桅桿、上車 底盤和桅桿副撐形成穩(wěn)固的三角形結(jié)構(gòu)，使桅桿穩(wěn)穩(wěn)地立于上車底盤上，并能夠承受足夠 的壓力和扭力，起到承受動力頭升降和扭轉(zhuǎn)反作用力的作用。上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其鉆具系統(tǒng)由滑移主動鉆桿、三節(jié)光鉆桿和一節(jié)螺桿組成， 配合鉆機(jī)可實(shí)現(xiàn)螺紋樁孔施工，鉆具的聯(lián)接為專用內(nèi)六方插接式，通過六方傳遞扭矩，通過 對稱面上的一對抗剪銷傳遞提升力。上述滑移主動鉆桿包括鉆桿體和位于鉆桿體下端部的輸出用接頭，鉆桿體包括管 體和縱向設(shè)置在管體上的兩組或兩組以上的“工”型傳動鍵，在鉆桿體的頂部設(shè)置有注漿接 頭，且在“工”型傳動鍵上設(shè)置有定位銷。該定位銷和動力頭的動力輸出花鍵上的定位孔相 配合。上述滑移主動力鉆桿，根據(jù)需要可選擇任意一組“工”形傳動鍵進(jìn)行傳遞雙向扭 矩、軸向壓力或提升力的工作，實(shí)現(xiàn)主動鉆桿的可滑移性。使該全液壓螺桿鉆機(jī)能夠施工孔 深大于自身桅桿高度的鉆孔。上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其動力頭包括滑板、液壓馬達(dá)、行星減速機(jī)、小齒輪、動力頭 箱體、回轉(zhuǎn)支承、向心軸承、大齒輪和芯管，滑板上設(shè)置有一動力頭箱體，動力頭箱體內(nèi)中心 部位裝有一組回轉(zhuǎn)支承、兩組向心軸承和一個被回轉(zhuǎn)支承和向心軸承架起來的芯管，回轉(zhuǎn) 支承外裝有和芯管設(shè)置在一起的大齒輪，在芯管的左右兩側(cè)立式對稱設(shè)置有依次聯(lián)接的液 壓馬達(dá)、行星減速機(jī)和小齒輪，小齒輪和大齒輪嚙合在一起；上述芯管的內(nèi)壁上帶有動力輸出花鍵，花鍵上開設(shè)有定位孔；芯管的外壁上裝有 潤滑向心軸承的潤滑裝置，該潤滑裝置包括裝在芯管外壁上的用于驅(qū)動單向油泵的偏心 輪，單向油泵安裝于動力頭箱體的正前方。上述滑板還設(shè)置有動力頭升降裝置和動力頭聯(lián)接裝置，動力頭升降裝置包括分別 通過銷軸聯(lián)接在滑板上部和下部的上滑輪和下滑輪；動力頭聯(lián)接裝置包括滑板上與桅桿聯(lián) 接的卡瓦，卡瓦上裝有襯板及用于調(diào)節(jié)襯板與導(dǎo)軌間隙的調(diào)整螺釘。上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其主卷揚(yáng)機(jī)包括主動卷筒、從動卷筒和機(jī)架，主動卷筒和從動卷筒水平平行設(shè)置在機(jī)架上，且主動卷筒與動力機(jī)構(gòu)連接。上述主動卷筒和從動卷筒的同一端部分別設(shè)置有齒數(shù)相同的主動齒輪和從動齒輪，上述主動齒輪和從動齒輪嚙合聯(lián)接。
上述主動卷筒和從動卷筒的直徑相同，鋼絲繩在主動卷筒和從動卷筒上的繞向相 同，并且繞繩起始位置一樣，但是起始繞繩時間不同當(dāng)主動卷筒繞滿時，從動卷筒剛剛開 始纏繞。上述主動卷筒和從動卷筒上開設(shè)有規(guī)則的卷筒繩槽，卷筒繩槽與設(shè)置在機(jī)架上的 排繩器配合使用規(guī)則排繩。排繩器包括壓繩磙、杠桿和拉伸彈簧，壓繩磙設(shè)置在主動卷筒和 從動卷筒的下方，其兩端分別與兩個杠桿的中部相連接，杠桿的一端固定在機(jī)架上，杠桿的 另一端與拉伸彈簧的下端部相連接，拉伸彈簧的上端部固定在機(jī)架上。上述從動卷筒上安裝有測速用的測速齒輪，測速齒輪與測量裝置相接，測量裝置 通過位移測量傳感器與控制器相連接。
纏繞在主卷揚(yáng)機(jī)上的上下兩鋼絲繩分別繞過天輪組和地輪組與動力頭滑板上的 動滑輪形成雙繩滑輪組，并將死繩端固定于天輪架和地輪架上，形成升降給進(jìn)系統(tǒng)。動力頭 在下兩鋼絲繩的牽引下可沿桅桿導(dǎo)軌全行程上下滑移，實(shí)現(xiàn)全孔給進(jìn)鉆進(jìn)。上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其工具卷揚(yáng)機(jī)是一個由液壓馬達(dá)和行星減速機(jī)驅(qū)動的單筒 卷揚(yáng)機(jī)，用于施工過程中輔助工具或鉆具的提吊或拖拉。上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其液壓動力站是鉆機(jī)的動力輸入部件，是產(chǎn)生壓力液壓油 供給鉆機(jī)各執(zhí)行元件液壓能的核心，主要由三組液壓泵單元、液壓油箱、散熱器組成，三個 電動機(jī)分別驅(qū)動三個不同的液壓泵，三個液壓泵分別與動力頭馬達(dá)、主卷揚(yáng)機(jī)馬達(dá)、工具卷 揚(yáng)機(jī)馬達(dá)和履帶底盤驅(qū)動馬達(dá)相連接。三組液壓泵單元呈“品”字形平行布置，液壓泵朝向 相同，均朝向矩形的液壓油箱，液壓油箱是容納和儲存液壓油的部件，同時與散熱器共同形 成散熱系統(tǒng)。上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其操作室是鉆機(jī)的指揮中心，內(nèi)部布置有行走控制閥、工具 卷揚(yáng)機(jī)控制閥、動力頭升降控制開關(guān)、動力頭回轉(zhuǎn)控制開關(guān)、動力頭轉(zhuǎn)速控制開關(guān)、動力頭 升降速度控制開關(guān)、上車底盤回轉(zhuǎn)控制開關(guān)、自動控制開關(guān)和相關(guān)的顯示、指示等儀表和按 鈕，操作室為上方和前方均透明的單開門的封閉空間，門帶鎖，室壁內(nèi)襯隔熱保溫層，內(nèi)有 頂燈照明。本發(fā)明的全液壓螺桿鉆機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)相比，所產(chǎn)生的有益效果是，輸出扭矩大，動 力頭回轉(zhuǎn)速度和主卷揚(yáng)機(jī)帶動動力頭的進(jìn)給速度可形成穩(wěn)定的成一定比例的傳動關(guān)系，且 可無級調(diào)節(jié)該比例關(guān)系，動力頭可沿桅桿導(dǎo)軌全行程給進(jìn)，可適合于多種螺距的螺桿樁回 轉(zhuǎn)與螺距給進(jìn)必須同步的施工工藝，并且采用滑移主動力鉆桿使鉆機(jī)能夠施工孔深大于自 身桅桿高度的鉆孔。


附圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1、履帶底盤，2、上車底盤，3、桅桿，4、動力頭，5、主卷揚(yáng)機(jī)，6、工具卷揚(yáng)機(jī)，7、 液壓動力站，8、操作室，9、鉆具系統(tǒng)，10、回轉(zhuǎn)測速傳感器，11、位移測量傳感器。附圖2為圖1的閉環(huán)控制原理框圖。附圖3為圖1中動力頭的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為圖3的俯視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5為圖3的右視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1、滑板，2、液壓馬達(dá)，3、行星減速機(jī)，4、小齒輪，5、箱體，6、回轉(zhuǎn)支承，7、軸 承，8、大齒輪，9、芯管，10、偏心輪，11、單向油泵，12、掛板，13、下壓蓋，14、固定螺栓，15、上 滑輪，16、下滑輪，17、卡瓦，18、襯板，19、銷軸，20、螺釘，21、銷軸，22、花鍵，23、定位孔。附圖6為圖1中主卷揚(yáng)機(jī)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖7為圖6的俯視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；附圖8為圖6的A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、液壓馬達(dá)，2、行星減速機(jī)，3、主動卷筒，4、從動卷筒，5、機(jī)架，6、排繩器，7、 測速齒輪，8、測速裝置，9、主動齒輪，10、從動齒輪，11、卷筒繩槽，12、壓繩磙，13、杠桿，14、 拉伸彈簧。附圖9為圖1中滑移主動鉆桿的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、注漿彎管，2、靜止內(nèi)管，3、可旋轉(zhuǎn)外殼，4、軸承，5、管體，6、傳動鍵，7、定位 銷，8、接頭，9、密封件。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖1-9對本發(fā)明的全液壓螺桿鉆機(jī)作以下詳細(xì)地說明。如附圖1所示，本發(fā)明的全液壓螺桿鉆機(jī)，其結(jié)構(gòu)包括履帶底盤1、上車底盤2、桅 桿3、動力頭4、主卷揚(yáng)機(jī)5、工具卷揚(yáng)機(jī)6、液壓動力站7、操作室8、鉆具系統(tǒng)9，上車底盤2 設(shè)置在履帶底盤1上，桅桿3、主卷揚(yáng)機(jī)5、工具卷揚(yáng)機(jī)6、液壓動力站7、操作室8均設(shè)置在 上車底盤2上，動力頭4滑動設(shè)置在桅桿3上，動力頭4的動力輸出端與鉆具系統(tǒng)9的主動 鉆桿相聯(lián)接，動力頭4的動力輸入端(液壓馬達(dá))和主卷揚(yáng)機(jī)5的動力輸入端(液壓馬達(dá)) 均與液壓動力站7相聯(lián)接，動力頭4的升降裝置通過鋼絲繩與主卷揚(yáng)機(jī)5相聯(lián)接；上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其鉆具系統(tǒng)9由滑移主動鉆桿、三節(jié)光鉆桿和一節(jié)螺桿組 成，配合鉆機(jī)可實(shí)現(xiàn)螺紋樁孔施工，鉆具的聯(lián)接為專用內(nèi)六方插接式，通過六方傳遞扭矩， 通過對稱面上的一對抗剪銷傳遞提升力。上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其履帶底盤1的結(jié)構(gòu)以H梁為主架，H梁前端為分別由液壓 彈簧頂起的兩組張緊輪，后端為分別由液壓馬達(dá)+行星減速機(jī)驅(qū)動的驅(qū)動輪，兩條履帶分 別繞過張緊輪和驅(qū)動輪，通過承重輪和支重輪與H梁聯(lián)接，將H梁所承擔(dān)的重量通過承重輪 和支重輪傳遞于履帶板，再由履帶板傳遞于承載基礎(chǔ)。上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其上車底盤2是聯(lián)接履帶底盤1和固定其他部件的基礎(chǔ)，是 由鋼板焊接成型的箱梁式框架結(jié)構(gòu)，大致外形為矩形，上車底盤2可由四個獨(dú)立控制的液 壓支腿支撐，分別調(diào)整各支腿高度可以進(jìn)行上車底盤調(diào)平，保證鉆孔垂直度。上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其桅桿3是由四節(jié)方形桅桿體、地輪組和天輪組組成，桅桿 體兩側(cè)焊接有固定動力頭滑板的導(dǎo)軌，從桅桿頂端至底端導(dǎo)軌為一直線，動力頭4可沿導(dǎo) 軌全行程滑移，桅桿3通過底座和銷軸與上車底盤2連接，由固定在上車底盤2上的液壓油 缸實(shí)現(xiàn)桅桿起架，桅桿3豎直后通過副撐與上車底盤2連接在一起，桅桿3、上車底盤2和桅 桿副撐形成穩(wěn)固的三角形結(jié)構(gòu)，使桅桿3穩(wěn)穩(wěn)地立于上車底盤2上，并能夠承受足夠的壓力 和扭力，起到承受動力頭升降和扭轉(zhuǎn)反作用力的作用。上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其工具卷揚(yáng)機(jī)6是一個由液壓馬達(dá)和行星減速機(jī)驅(qū)動的單 筒卷揚(yáng)機(jī)，用于施工過程中輔助工具或鉆具的提吊或拖拉。
上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其液壓動力站7是鉆機(jī)的動力輸入部件，是產(chǎn)生壓力油供 給鉆機(jī)各執(zhí)行元件液壓能的核心，主要由三組液壓泵單元、液壓油箱、散熱器組成，三個電 動機(jī)分別驅(qū)動三個不同的液壓泵，三個液壓泵分別與動力頭驅(qū)動馬達(dá)、主卷揚(yáng)機(jī)驅(qū)動馬達(dá)、 工具卷揚(yáng)機(jī)6驅(qū)動馬達(dá)和履帶驅(qū)動馬達(dá)相連接。上述三組液壓泵單元呈“品”字形平行布 置，液壓泵朝向相同，均朝向矩形的液壓油箱，液壓油箱是容納和儲存液壓油的部件，同時 與散熱器共同形成散熱系統(tǒng)。上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其操作室8是鉆機(jī)的指揮中心，內(nèi)部布置有行走控制閥、工具卷揚(yáng)機(jī)控制閥、動力頭升降控制開關(guān)、動力頭回轉(zhuǎn)控制開關(guān)、動力頭轉(zhuǎn)速控制開關(guān)、動力 頭升降速度控制開關(guān)、上車底盤回轉(zhuǎn)控制開關(guān)、自動控制開關(guān)和相關(guān)的顯示、指示等儀表和 按鈕，操作室為上方和前方均透明的單開門的封閉空間，門帶鎖，室壁內(nèi)襯隔熱保溫層，內(nèi) 有頂燈照明。如附圖2所示，上述動力頭4與回轉(zhuǎn)測速傳感器10相連接，主卷揚(yáng)機(jī)5與位移測 量傳感器11相連接，回轉(zhuǎn)測速傳感器10和位移測量傳感器11又分別與中央處理運(yùn)算器相 連接，中央處理運(yùn)算器又與液壓動力站7的調(diào)速控制器相連接，控制器控制液壓動力站壓 力液壓油的流量輸出，從而控制動力頭4的回轉(zhuǎn)速度和主卷揚(yáng)機(jī)5的收放繩速度(既動力 頭的給進(jìn)速度)形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。上述回轉(zhuǎn)測速傳感器10將動力頭4的轉(zhuǎn)速脈沖信號輸入到中央運(yùn)算處理器內(nèi)，與 此同時，位移測量傳感器11將主卷揚(yáng)機(jī)5的收放繩速度(既動力頭的給進(jìn)速度)脈沖信號 也輸入到中央運(yùn)算處理器內(nèi)，中央處理器通過運(yùn)算比較，如果兩信號能達(dá)到預(yù)先設(shè)定的比 例，則動力頭4的轉(zhuǎn)速和主卷揚(yáng)機(jī)5的收放繩速度維持原狀態(tài)；如果兩信號不能達(dá)到預(yù)先設(shè) 定的比例，則通過控制器向液壓動力站7的調(diào)速控制器發(fā)出調(diào)節(jié)信號，液壓動力站壓力液 壓油的流量輸出根據(jù)控制器要求調(diào)整，從而控制動力頭4的回轉(zhuǎn)速度和主卷揚(yáng)機(jī)5的收放 繩速度(既動力頭的給進(jìn)速度)，通過閉環(huán)控制直到到預(yù)先設(shè)定的比例為止。如附圖3、4、5所示，上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其動力頭包括滑板1、液壓馬達(dá)2、行星 減速機(jī)3、小齒輪4、箱體5、回轉(zhuǎn)支承6、軸承7、大齒輪8和芯管9，滑板1上設(shè)置有一動力 頭箱體5，動力頭箱體5內(nèi)中心部位裝有一組回轉(zhuǎn)支承6、兩組向心軸承7和一個被回轉(zhuǎn)支 承6和向心軸承7架起來的芯管9，回轉(zhuǎn)支承6外裝有和芯管9設(shè)置在一起的大齒輪8，在 芯管9的左右兩側(cè)立式對稱設(shè)置有依次聯(lián)接的液壓馬達(dá)2、行星減速機(jī)3和小齒輪4，小齒 輪4和大齒輪8嚙合在一起。上述芯管的9內(nèi)壁上帶有動力輸出花鍵22，花鍵22上開設(shè)有定位孔23 ；芯管9的 外壁上裝有潤滑向心軸承的潤滑裝置，該潤滑裝置包括裝在芯管外壁上的用于驅(qū)動單向油 泵的偏心輪，單向油泵安裝于動力頭箱體5的正前方。上述滑板1還設(shè)置有動力頭升降裝置和動力頭聯(lián)接裝置，動力頭升降裝置包括分 別通過銷軸聯(lián)接在滑板上部和下部的上滑輪15和下滑輪16 ；動力頭聯(lián)接裝置包括滑板1 上與桅桿聯(lián)接的卡瓦17，卡瓦17上裝有襯板18及用于調(diào)節(jié)襯板18與導(dǎo)軌間隙的調(diào)整螺釘 20。如附圖6、7、8所示，上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其主卷揚(yáng)機(jī)包括主動卷筒3、從動卷筒4 和機(jī)架5，主動卷筒3和從動卷筒4水平平行設(shè)置在機(jī)架5上，且主動卷筒3與動力機(jī)構(gòu)連接。
上述主動卷筒3和從動卷筒4的同一端部分別設(shè)置有齒數(shù)相同的主動齒輪9和從動齒輪10，上述主動齒輪9和從動齒輪10嚙合聯(lián)接。上述主動卷筒3和從動卷筒4的直徑相同，鋼絲繩在主動卷筒3和從動卷筒4上 的繞向相同，并且繞繩起始位置一樣，但是起始繞繩時間不同當(dāng)主動卷筒3繞滿時，從動 卷筒4剛剛開始纏繞。上述主動卷筒3和從動卷筒4上開設(shè)有規(guī)則的卷筒繩槽11，卷筒繩槽11與設(shè)置在 機(jī)架5上的排繩器配合使用規(guī)則排繩。排繩器包括壓繩磙12、杠桿13和拉伸彈簧14，壓繩 磙12設(shè)置在主動卷筒3和從動卷筒4的下方，其兩端分別與兩個杠桿13的中部相連接，杠 桿13的一端固定在機(jī)架5上，杠桿13的另一端與拉伸彈簧14的下端部相連接，拉伸彈簧 14的上端部固定在機(jī)架5上。上述從動卷筒4上安裝有測速用的測速齒輪7，測速齒輪7與測量裝置8相接，測 量裝置8通過位移測量傳感器與控制器相連接。纏繞在主卷揚(yáng)機(jī)上的上下兩鋼絲繩分別繞過天輪組和地輪組與動力頭滑板上的 動滑輪形成雙繩滑輪組，并將死繩端固定于天輪架和地輪架上，形成升降給進(jìn)系統(tǒng)。動力頭 在下兩鋼絲繩的牽引下可沿桅桿導(dǎo)軌全行程上下滑移，實(shí)現(xiàn)全孔給進(jìn)鉆進(jìn)。如附圖9所示，上述滑移主動鉆桿包括鉆桿體和位于鉆桿體下端部的輸出用接 頭，鉆桿體包括管體5和縱向設(shè)置在管體5上的兩組或兩組以上的“工”型傳動鍵6，在鉆桿 體的頂部設(shè)置有注漿接頭，且在“工”型傳動鍵6上設(shè)置有定位銷7，該定位銷7和動力頭的 動力輸出花鍵上的定位孔相配合。根據(jù)需要可選擇任意一組“工”形傳動鍵6進(jìn)行傳遞雙 向扭矩、軸向壓力或提升力的工作，實(shí)現(xiàn)主動鉆桿的可滑移性。使該全液壓螺桿鉆機(jī)能夠施 工孔深大于自身桅桿高度的鉆孔。本發(fā)明的全液壓螺桿鉆機(jī)其加工制作簡單方便，按說明書附圖所示加工制作即可。除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求
全液壓螺桿鉆機(jī)，包括履帶底盤、上車底盤、桅桿、動力頭、主卷揚(yáng)機(jī)、液壓動力站、操作室、鉆具系統(tǒng)，其特征在于，上車底盤設(shè)置在履帶底盤上，桅桿、主卷揚(yáng)機(jī)、液壓動力站、操作室均設(shè)置在上車底盤上，動力頭設(shè)置在桅桿上，動力頭的動力輸出端與鉆具系統(tǒng)的主動鉆桿相聯(lián)接，動力頭的動力輸入端和主卷揚(yáng)機(jī)的動力輸入端均與液壓動力站相聯(lián)接，動力頭的升降裝置通過鋼絲繩與主卷揚(yáng)機(jī)相聯(lián)接；上述動力頭與回轉(zhuǎn)測速傳感器相連接，主卷揚(yáng)機(jī)與位移測量傳感器相連接，回轉(zhuǎn)測速傳感器和位移測量傳感器又分別與中央處理運(yùn)算器相連接，中央處理運(yùn)算器又與液壓動力站的調(diào)速控制器相連接，控制器控制液壓動力站壓力液壓油的流量輸出，從而控制動力頭的回轉(zhuǎn)速度和主卷揚(yáng)機(jī)的收放繩速度形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液壓螺桿鉆機(jī)，其特征在于，液壓動力站包括三組液壓泵 單元、液壓油箱和散熱器，三個電動機(jī)分別驅(qū)動三個不同的液壓泵，三個液壓泵分別與動力 頭、主卷揚(yáng)機(jī)和工具卷揚(yáng)機(jī)及其他液壓執(zhí)行元件相連接，實(shí)現(xiàn)了全液壓傳動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液壓螺桿鉆機(jī)，其特征在于，鉆具系統(tǒng)包括由上而下依次 相互聯(lián)接的滑移主動鉆桿、三節(jié)光鉆桿和一節(jié)螺桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全液壓螺桿鉆機(jī)，其特征在于，滑移主動鉆桿包括鉆桿體和 位于鉆桿體下端部的輸出用接頭，鉆桿體包括管體和縱向設(shè)置在管體上的兩組或兩組以上 的“工”型傳動鍵，在鉆桿體的頂部設(shè)置有注漿接頭，且在“工”型傳動鍵上設(shè)置有定位銷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液壓螺桿鉆機(jī)，其特征在于，動力頭包括滑板、液壓馬達(dá)、 行星減速機(jī)、小齒輪、動力頭箱體、回轉(zhuǎn)支承、向心軸承、大齒輪和芯管，滑板上設(shè)置有一動 力頭箱體，動力頭箱體內(nèi)中心部位裝有一組回轉(zhuǎn)支承、兩組向心軸承和一個被回轉(zhuǎn)支承和 向心軸承架起來的芯管，回轉(zhuǎn)支承外裝有和芯管設(shè)置在一起的大齒輪，在芯管的左右兩側(cè) 立式對稱設(shè)置有依次聯(lián)接的液壓馬達(dá)、行星減速機(jī)和小齒輪，小齒輪和大齒輪嚙合在一 起；上述芯管的內(nèi)壁上帶有動力輸出花鍵，花鍵上開設(shè)有定位孔；芯管的外壁上裝有潤滑 向心軸承的潤滑裝置；上述滑板還設(shè)置有滑輪升降裝置和動力頭聯(lián)接裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液壓螺桿鉆機(jī)，其特征在于，主卷揚(yáng)機(jī)包括主動卷筒、從動 卷筒和機(jī)架，主動卷筒和從動卷筒水平平行設(shè)置在機(jī)架上，且主動卷筒與動力機(jī)構(gòu)連接；上述主動卷筒和從動卷筒的同一端部分別設(shè)置有齒數(shù)相同的主動齒輪和從動齒輪，上 述主動齒輪和從動齒輪嚙合聯(lián)接；上述主動卷筒和從動卷筒的直徑相同，鋼絲繩在主動卷筒和從動卷筒上的繞向相同， 并且繞繩起始位置一樣，但是起始繞繩時間不同當(dāng)主動卷筒繞滿時，從動卷筒剛剛開始纏 繞。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全液壓螺桿鉆機(jī)，其特征在于，主動卷筒和從動卷筒上分別 開設(shè)有規(guī)則的卷筒繩槽，卷筒繩槽與設(shè)置在機(jī)架上的排繩器配合使用規(guī)則排繩。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全液壓螺桿鉆機(jī)，其特征在于，排繩器包括壓繩磙、杠桿和拉 伸彈簧，壓繩磙設(shè)置在主動卷筒和從動卷筒的下方，其兩端分別與兩個杠桿的中部相連接， 杠桿的一端固定在機(jī)架上，杠桿的另一端與拉伸彈簧的下端部相連接，拉伸彈簧的上端部 固定在機(jī)架上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全液壓螺桿鉆機(jī)，其特征在于，上車底盤上還設(shè)置有與液壓 動力站相聯(lián)接的工具卷揚(yáng)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種全液壓螺桿鉆機(jī)，屬于樁工機(jī)械領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)包括履帶底盤、上車底盤、桅桿、動力頭、主卷揚(yáng)機(jī)、工具卷揚(yáng)機(jī)、液壓動力站、操作室和鉆具系統(tǒng)，上車底盤設(shè)置在履帶底盤上，桅桿、主卷揚(yáng)機(jī)、液壓動力站、操作室均設(shè)置在上車底盤上，動力頭設(shè)置在桅桿上，液壓動力站與動力頭、主卷揚(yáng)機(jī)、工具卷揚(yáng)機(jī)、履帶底盤等部件的液壓馬達(dá)相連，動力頭升降裝置通過鋼絲繩與主卷揚(yáng)機(jī)聯(lián)接；上述螺桿鉆機(jī)回轉(zhuǎn)測速、位移測量、中央處理運(yùn)算器、調(diào)速控制器連接，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。本發(fā)明的全液壓螺桿鉆機(jī)，輸出扭矩大，動力頭回轉(zhuǎn)速度和進(jìn)給速度可形成定比例傳動關(guān)系，且可無級調(diào)節(jié)該比例關(guān)系，動力頭全行程給進(jìn)，可適合于多種螺距的螺桿樁施工工藝。
文檔編號E21B3/02GK101824960SQ20101016333
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者侯慶國, 馮少春, 王玉吉 申請人:侯慶國;田忠生;袁海濤;馮少春;王玉吉