專利名稱：一種樁工機械及其鉆斗的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機械技術領域，特別涉及一種用于樁工機械的鉆斗。本發(fā)明還涉及一 種包括上述鉆斗的樁工機械。
背景技術：
隨著我國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，市場對于各種樁工機械的需求日益增大?，F(xiàn)代建筑工程的施工過程一般均以樁基礎施工開始，因此，樁孔施工顯得尤為重 要，以旋挖鉆機為例，在旋挖鉆機的施工過程中，可以根據(jù)遇到的地質(zhì)條件的差異，選擇使 用各種不同的鉆具，例如各種鉆頭或者鉆斗等，旋挖鉆機在鉆進一段時間后需要將其鉆斗 內(nèi)的鉆渣導出，此時需要將鉆斗開啟。請參考圖1，圖1為一種典型的旋挖鉆機的結(jié)構(gòu)示意圖。該種典型的旋挖鉆機包括工作裝置11，工作裝置11拉著鉆桿12，并帶動鉆桿12 上提或者下降，鉆桿12的旋轉(zhuǎn)和鉆進通過動力頭14帶動，加壓油缸13驅(qū)動動力頭的上升 和下降，鉆桿12的末端安裝有鉆斗15。鉆斗15是旋挖鉆機中使用較為頻繁的鉆具之一， 是一種鉆進成孔裝置，鉆斗15的外形大體呈圓柱形直筒或錐狀，其鉆底可完全打開，底部 上有切削齒和斗門，在回轉(zhuǎn)鉆進時將切削的土屑裝入斗中，當斗內(nèi)裝滿后可將土屑全部帶 出已經(jīng)鉆好的孔，并將鉆出的土屑從鉆斗的底部排出。在鉆斗15被鉆下的土屑填滿時，旋 挖鉆機需要將土倒掉，此時，工作裝置11先將鉆桿12和鉆斗15上提，然后通過回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到倒 土的位置，加壓油缸13下壓動力頭14，動力頭14的解鎖壓盤與鉆斗15的鉆底之間設置有 推桿，鉆底與鉆體的一側(cè)鉸接，推桿隨動力頭14向下運動并推動鉤鎖打開鉆斗，土屑倒出； 而當鉆斗關閉時，旋挖鉆機需要回轉(zhuǎn)至適當?shù)奈恢?例如具有適當坡度的斜坡位置)，轉(zhuǎn)動 動力頭14令鉆底的開口處于適當?shù)奈恢?例如背離斜坡的位置)，然后工作裝置11將鉆 桿12和鉆斗15下放，給鉆斗15的鉆底提供向上的沖力，并通過該沖力令鉆底與鉆體之間 的鉤鎖勾住，從而驅(qū)動鉆斗關閉。在上述旋挖鉆機中，鉆斗的開啟是通過推動桿實現(xiàn)的，由于推動桿的動力端與鉆 底的距離較遠，這就要求推動桿的外徑足夠大，以保證其具有較高的抗彎強度，而推動桿的 外徑較大，其在鉆斗內(nèi)部占用的空間即較大，從而影響砂土進入鉆斗內(nèi)部的順利程度，同時 鋼材的利用率也很低，如果砂土含有較大的巖塊，則可能使壓桿卡死無法運動；而推動桿的 外徑如果較小，又會導致推動桿容易變形，易于損壞，鉆斗的故障率較高，工作穩(wěn)定性較低。因此，如何提高鉆斗開關的工作效率，降低其故障率，提高工作穩(wěn)定性，就成為本 領域技術人員亟須解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于樁工機械的鉆斗，其具有較高的開啟效率，且故障 率較低，工作穩(wěn)定性較高。本發(fā)明的另一目的是提供一種包括上述鉆斗的樁工機械。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種樁工機械的鉆斗，包括與所述樁工機械的鉆桿連接的鉆頂，所述鉆頂下端安裝有筒體，所述筒體的下端鉸接有鉆底，還包括沿所述 筒體的軸向穿過所述鉆頂?shù)膲簵U，所述壓桿的頂端與所述樁工機械的解鎖壓盤接觸或者分 離，且在所述解鎖壓盤的作用下沿所述筒體的軸向運動，所述壓桿的底端支承于拉板組件， 所述拉板組件通過垂直于所述筒體軸向的第一鉸接軸鉸接于所述筒體，且其遠離所述壓桿 的一端安裝有鎖鉤組件，所述鉤鎖組件通過平行于所述第一鉸接軸的第二鉸接軸鉸接于所 述筒體，所述鎖鉤組件的末端與所述鉆底的鉤扣連接或者斷開連接。優(yōu)選地，所述拉板組件包括拉板本體和通過所述第一鉸接軸鉸接于所述筒體的搖 臂；所述搖臂的一端支承所述壓桿，其另一端與所述拉板本體的一端鉸接，所述拉板本體的 另一端與所述鎖鉤組件連接。優(yōu)選地，所述搖臂包括以其一端支承所述壓桿的第一段，和以其一端與所述拉板 本體連接的第二段，所述第一段與所述第二段的軸線形成預定夾角，且所述第一鉸接軸位 于所述第一段和所述第二段形成的拐角處。優(yōu)選地，所述預定夾角為90°。優(yōu)選地，所述拉板組件還包括支撐架，所述搖臂通過所述支撐架安裝于所述筒體。優(yōu)選地，所述鎖鉤組件包括鎖鉤支架和鎖鉤本體，所述鎖鉤本體的一端安裝于所 述拉板組件，其另一端通過所述第二鉸接軸與所述鎖鉤支架鉸接。優(yōu)選地，所述鎖鉤本體與所述拉板組件的連接點到所述第二鉸接軸的距離，為所 述鎖鉤本體的末端與所述第二鉸接軸的距離的兩倍。優(yōu)選地，所述拉板組件與所述鎖鉤組件之間安裝有回位元件。優(yōu)選地，所述回位元件為彈簧，所述彈簧在所述鉤鎖組件與所述鉤扣斷開連接的 瞬間處于伸長狀態(tài)。本發(fā)明還提供一種樁工機械，包括鉆桿和安裝于所述鉆桿下端的鉆斗，所述鉆斗 為如上述任一項所述的鉆斗。本發(fā)明提供的用于樁工機械的鉆斗包括與所述樁工機械的鉆桿連接的鉆頂，鉆頂 下端安裝有筒體，筒體的下端鉸接有鉆底，該鉆斗還包括沿筒體的軸向穿過所述鉆頂?shù)膲?桿，壓桿的頂端與樁工機械的解鎖壓盤接觸或者分離，且在解鎖壓盤的作用下沿筒體的軸 向運動，壓桿的底端支承并作用于拉板組件，拉板組件通過垂直于筒體軸向的第一鉸接軸 鉸接于筒體，且其遠離壓桿的一端安裝有鎖鉤組件，鉤鎖組件通過平行于第一鉸接軸的第 二鉸接軸鉸接于筒體，鎖鉤組件的末端與鉆底的鉤扣連接或者斷開連接。當鉆斗的鉆底需要打開時，解鎖壓盤在動力頭的作用下向下運動，并推動壓桿沿 筒體的軸向向下運動，由于拉板組件與筒體鉸接，且一端連接并受作用于壓桿，則當壓桿向 下運動時，拉板組件繞第一鉸接軸轉(zhuǎn)動，拉板組件與鎖鉤組件連接的一端在其連接于壓桿 的一端的帶動下向遠離鉤鎖組件的方向運動，從而帶動鎖鉤組件繞第二鉸接軸轉(zhuǎn)動，將鉤 鎖組件的末端從鉤扣中脫出，鉆底在自身重力和鉆斗內(nèi)鉆渣的重力的作用下打開；這樣，由 于在鉆斗的打開過程中，各組件主要承受的都是拉力的作用，且主要承受壓力作用的壓桿 與其施壓部件解鎖壓盤之間的距離較近，則各部件所需的剛度較小，各部件的結(jié)構(gòu)尺寸可 以相應地減小，靈活性較好，從而提高了鉆斗的開啟效率；同時，由于各部件不受壓力作用， 避免了由于部件剛度不足造成的損壞，從而降低了故障率，提高了鉆斗的使用壽命。在一種優(yōu)選的實施方式中，本發(fā)明所提供的拉板組件包括拉板本體和通過第一鉸接軸鉸接于筒體的搖臂，搖臂的一端支撐有壓桿，其另一端與拉板本體的一端鉸接，拉板本 體的另一端與鉤組件連接；搖臂包括以其一端承受所述壓桿的向下的作用力的第一段，和 以其一端與所述拉板本體連接的第二段，第一段與第二段的軸線形成預定夾角，且第一鉸 接軸位于第一段和第二段形成的拐角處；這樣，當搖臂在壓桿的作用下繞第一鉸接軸轉(zhuǎn)動 時，通過對搖臂的第一段和第二段之間角度和兩者長度的合理選擇，搖臂的第二段與拉桿 本體連接一端可以實現(xiàn)無轉(zhuǎn)動的直線運動，從而帶動拉板主體僅具有預定方向的直線運 動，從而提高了拉力傳遞的有效性，進一步提高了鉆斗開啟的效率。在另一種具體實施方式
中，本發(fā)明所提供的鎖鉤組件包括鎖鉤支架和鎖鉤本體， 鎖鉤本體的一端安裝于拉板組件，其另一端通過所述第二鉸接軸與所述鎖鉤支架鉸接，鎖 鉤本體與所述拉板組件的連接點與所述第二鉸接軸的距離，為所述鎖鉤本體的末端與所述 第二鉸接軸的距離的兩倍；這樣，鉤鎖組件就形成了一個以第二鉸接軸為支點的杠桿結(jié)構(gòu)， 從而能夠?qū)u桿組件傳遞給鎖鉤本體的拉力放大，進一步提高了拉力傳遞的有效性，進而 進一步提高了鉆斗開啟的效率。


圖1為一種典型的旋挖鉆機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所提供鉆斗的開啟機構(gòu)一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明所提供鉆斗一種具體實施方式
中處于關閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3所示鉆斗處于開啟狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的核心是提供一種用于樁工機械的鉆斗，其具有較高的開啟效率，且故障 率較低，工作穩(wěn)定性較高。本發(fā)明的另一核心是提供一種包括上述鉆斗的樁工機械。為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結(jié)合附圖和具體實 施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。請參考圖2、圖3和圖4 ；圖2為本發(fā)明所提供鉆斗的開啟機構(gòu)一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明所提供鉆斗一種具體實施方式
中處于關閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖4為圖3所示鉆斗處于開啟狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。在一種具體實施方式
中，本發(fā)明所提供的鉆斗用于樁工機械，該鉆斗包括鉆頂21、 筒體22和鉆底23，其中鉆底23與筒體22之間通過鉸鏈或者鉸接軸連接，鉆底23在動力的 驅(qū)動下能夠繞其與筒體22之間的鉸鏈或者鉸接軸轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)鉆斗的開啟或者關閉，鉆 頂21與該樁工機械的鉆桿固定連接，鉆頂21下端安裝有筒體22，筒體22的下端鉸接有鉆 底23 ；該鉆斗還包括壓桿3，該壓桿3沿所述筒體22的軸向穿過鉆頂21，壓桿3的頂端與 樁工機械的解鎖壓盤接觸或者分離，解鎖壓盤是樁工機械的固有結(jié)構(gòu)，其通常由動力頭驅(qū) 動，能夠隨動力頭沿鉆桿的軸向向上或者向下運動，解鎖壓盤向下運動至指定位置時，會與 壓桿3接觸，并隨著解鎖壓盤的繼續(xù)向下運動，推動壓桿3運動，壓桿3在解鎖壓盤的作用 下沿鉆桿的軸向，也即筒體22的軸向運動，壓桿3的底端支承于拉板組件，拉板組件通過垂 直于筒體22軸向的第一鉸接軸41鉸接于所述筒體22，且拉板組件遠離壓桿3的一端安裝 有鎖鉤組件，該鉤鎖組件通過第二鉸接軸42鉸接于所述筒體22，第一鉸接軸41平行于第二鉸接軸42，鎖鉤組件的末端與鉆底23的鉤扣5連接或者斷開連接。顯然地，上述鉆斗所應用于的樁工機械是帶有可開啟的鉆斗，并且需要在不同的 工作狀態(tài)中，打開或者關閉鉆斗的機械設備，例如旋挖鉆機的鉆斗等。需要指出的是，本文中所提及的“上、下、左、右、頂端、底端”等方位詞僅表示各部 件在附圖中的運動方向或者所處位置，并不局限于其在正常使用過程中的運動方向和所處 位置。另外，本文中所提及的預定的角度和預定距離等描述中，角度和距離的具體應根據(jù)實 際的使用情況確定，在此不做限定。當鉆斗的鉆底23打開時，解鎖壓盤在動力頭的作用下向下運動，并推動壓桿3沿 筒體22的軸向向下運動，由于拉板組件與筒體22鉸接，且一端支承壓桿3，則當壓桿3向 下運動時，拉板組件繞第一鉸接軸41逆時針轉(zhuǎn)動，拉板組件與鎖鉤組件連接的一端在其支 承于壓桿3的一端的帶動下向遠離鉤鎖組件的方向運動，從而帶動鎖鉤組件繞第二鉸接軸 42逆時針轉(zhuǎn)動，將鉤鎖組件的末端從鉤扣中脫出，鉆底23在自身重力和鉆斗內(nèi)鉆渣的重力 的作用下打開；這樣，由于在鉆斗的打開過程中，各組件主要承受的都是拉力的作用，且主 要承受壓力作用的壓桿3與其施壓部件解鎖壓盤之間的距離較近，則各部件所需的剛度較 小，各部件的結(jié)構(gòu)尺寸可以相應地減小，靈活性較好，從而提高了鉆斗的開啟效率；同時，由 于各部件不受壓力作用，避免了由于剛度不足在壓應力作用下變形造成的損壞，從而降低 了故障率，提高了鉆斗的使用壽命。還可以對本發(fā)明所提供的用于樁工機械的鉆斗進行進一步的改進。本發(fā)明所提供的拉板組件可以包括拉板本體61和搖臂62，拉板組件通過拉板本 體61與鎖鉤組件連接，通過搖臂62與筒體22連接，具體地，搖臂62通過上述第一鉸接軸 41鉸接于筒體22 ；該搖臂62的一端支承壓桿3，其另一端與拉板本體61的一端鉸接，拉板 本體61的另一端與鎖鉤組件連接。拉板組件也不局限于上述具體結(jié)構(gòu)，其也可以為其他結(jié)構(gòu)，例如，其搖臂62和拉 板本體61可以具有一體式結(jié)構(gòu)，也即將搖臂62做的較長，只要能夠?qū)崿F(xiàn)拉動鎖鉤組件繞第 二鉸接軸42逆時針轉(zhuǎn)動的目的即可，其具體結(jié)構(gòu)形式不應受到本發(fā)明具體實施方式
的限定。上述搖臂62包括第一段和第二段，其中第一段以其一端支承于壓桿3，第二段以 其一端與拉板本體61連接，第一段與第二段的軸線形成預定夾角，且第一鉸接軸41位于第 一段和第二段形成的拐角處；這樣，當搖臂62在壓桿3的作用下繞第一鉸接軸41轉(zhuǎn)動時， 通過對搖臂62的第一段和第二段之間角度和兩者長度的合理選擇，搖臂62的第二段與拉 桿本體連接一端可以實現(xiàn)無轉(zhuǎn)動的直線運動，從而帶動拉板主體僅具有預定方向的直線運 動，從而提高了拉力傳遞的有效性，進一步提高了鉆斗開啟的效率。上述預定夾角可以為90°，在該預定角度為90°時，較容易實現(xiàn)拉桿本體僅作直 線運動的目的；顯然地，該預定夾角也不局限于90°，也可以為其他角度，只要能夠?qū)崿F(xiàn)拉 桿本體具有垂直于筒體22軸線的方向的運動即可，其具體角度在此不做限定。上述拉板組件還可以包括支撐架63，所述搖臂62通過該支撐架63安裝于筒體 22，從而便于搖臂62與筒體22的連接，并提高搖臂62與筒體22連接的可靠性。該支撐架 63可以為中空的架體，第一鉸接軸41穿過支撐架63和拉板組件并安裝于筒體22上，以實 現(xiàn)拉板組件通過支撐架63與筒體22的連接。同時，搖臂62與拉板本體61的連接也可以形成于支撐架63的中空架體內(nèi)部。顯然地，拉板組件也可以不包括支撐架63，搖臂62可以直接通過第二鉸接軸42安 裝于筒體22。在上述各具體實施方式
的基礎上，還可以對本發(fā)明所提供的鉆斗進行進一步的改進。本發(fā)明所提供的鎖鉤組件可以包括鎖鉤支架71和鎖鉤本體72，其中鎖鉤支架71 的一端安裝于拉板組件，其另一端通過第二鉸接軸42與鎖鉤本體72鉸接。顯然地，鎖鉤組件也不局限于上述具體結(jié)構(gòu)形式，其鎖鉤支架71和鎖鉤本體72也 可以為一體式的結(jié)構(gòu)。上述鎖鉤本體72與拉板組件的連接點到第二鉸接軸42的距離，為鎖鉤本體72的 末端與第二鉸接軸42的距離的兩倍；這樣，鉤鎖組件就形成了一個以第二鉸接軸42為支點 的杠桿結(jié)構(gòu)，從而能夠?qū)u桿組件傳遞給鎖鉤本體72的拉力以兩倍的大小傳遞給鉤鎖本 體末端，進一步提高了拉力傳遞的有效性，進而進一步提高了鉆斗開啟的效率。上述拉板組件與鎖鉤組件之間可以安裝有回位元件，這樣，當解鎖壓盤在動力頭 的作用下向上運動而與壓桿3的頂端脫離后，鎖鉤組件能夠在回位元件的作用下回復到原 來的位置，這樣，當鉆底23與地面磕碰后能夠?qū)崿F(xiàn)鉆斗的關閉。上述回位元件為彈簧8，彈簧8在鉤鎖組件與鉤扣斷開連接的瞬間處于伸長狀態(tài)， 彈簧8的成本較低，且工作可靠性能夠保證。上述回位元件也不局限于彈簧8，也可以為其 他能夠?qū)崿F(xiàn)回位目的元件或者機構(gòu)。在壓桿3上也可以設置有回位彈簧，當解鎖壓盤對壓桿3的作用消失后，壓桿3能 夠在該回位彈簧的作用下回復到原位置。除了上述鉆斗，本發(fā)明還提供了一種包括上述鉆斗的樁工機械，該樁工機械的其 他各部分結(jié)構(gòu)請參考現(xiàn)有技術，在此不再贅述。具體地，該樁工機械可以為旋挖鉆機。以上對本發(fā)明所提供的一種樁工機械及其鉆斗進行了詳細介紹。本文中應用了具 體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā) 明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明 原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利 要求的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種樁工機械的鉆斗，包括與所述樁工機械的鉆桿連接的鉆頂(21)，所述鉆頂下端安裝有筒體(22)，所述筒體0 下端鉸接有鉆底；其特征在于，還包括沿所述筒 體0 的軸向穿過所述鉆頂?shù)膲簵U(3)，所述壓桿(3)的頂端與所述樁工機械的解 鎖壓盤接觸或者分離，且在所述解鎖壓盤的作用下沿所述筒體0 的軸向運動，所述壓桿 (3)的底端支承于拉板組件，所述拉板組件通過垂直于所述筒體0 軸向的第一鉸接軸 (41)鉸接于所述筒體(22)，且其遠離所述壓桿(3)的一端安裝有鎖鉤組件，所述鎖鉤組件 通過平行于所述第一鉸接軸Gl)的第二鉸接軸0 鉸接于所述筒體(22)，所述鎖鉤組件 的末端與所述鉆底03)的鉤扣(5)連接或者斷開連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的樁工機械的鉆斗，其特征在于，所述拉板組件包括拉板本體 (61)和通過所述第一鉸接軸Gl)鉸接于所述筒體02)的搖臂(62)；所述搖臂(62)的一 端支承所述壓桿(3)，其另一端與所述拉板本體(61)的一端鉸接，所述拉板本體(61)的另 一端與所述鎖鉤組件連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的樁工機械的鉆斗，其特征在于，所述搖臂(62)包括以其一端 支承所述壓桿(3)的第一段，和以其一端與所述拉板本體(61)連接的第二段，所述第一段 與所述第二段的軸線形成預定夾角，且所述第一鉸接軸Gl)位于所述第一段和所述第二 段形成的拐角處。
4.根據(jù)權利要求3所述的樁工機械的鉆斗，其特征在于，所述預定夾角為90°。
5.根據(jù)權利要求4所述的樁工機械的鉆斗，其特征在于，所述拉板組件還包括支撐架 (63)，所述搖臂(62)通過所述支撐架(63)安裝于所述筒體02)。
6.根據(jù)權利要求1所述的樁工機械的鉆斗，其特征在于，所述鎖鉤組件包括鎖鉤支架 (71)和鎖鉤本體(72)，所述鎖鉤本體(7 的一端安裝于所述拉板組件，其另一端通過所述 第二鉸接軸0 與所述鎖鉤支架(71)鉸接。
7.根據(jù)權利要求6所述的樁工機械的鉆斗，其特征在于，所述鎖鉤本體(7 與所述拉 板組件的連接點到所述第二鉸接軸0 的距離，為所述鎖鉤本體(7 的末端與所述第二 鉸接軸G2)的距離的兩倍。
8.根據(jù)權利要求1至7任一項所述的樁工機械的鉆斗，其特征在于，所述拉板組件與所 述鎖鉤組件之間安裝有回位元件。
9.根據(jù)權利要求8所述的樁工機械的鉆斗，其特征在于，所述回位元件為彈簧(8)，所 述彈簧(8)在所述鎖鉤組件與所述鉤扣斷開連接的瞬間處于伸長狀態(tài)。
10.一種樁工機械，包括鉆桿和安裝于所述鉆桿下端的鉆斗，其特征在于，所述鉆斗為 如權利要求1至9任一項所述的鉆斗。
全文摘要
本發(fā)明提供一種樁工機械的鉆斗，包括與樁工機械的鉆桿連接的鉆頂，鉆頂下端安裝有筒體，筒體的下端鉸接有鉆底；壓桿沿筒體的軸向穿過鉆頂，壓桿的頂端與解鎖壓盤接觸或分離，且沿筒體的軸向運動，壓桿的底端作用在搖臂機構(gòu)之上，搖臂機構(gòu)安裝于鉆頂之上，拉板組件一端連接于搖臂機構(gòu)，另一端連接于鎖鉤機構(gòu)鉤鎖組件通過第二鉸接軸鉸接于筒體，鎖鉤組件的末端與鉆底的鉤扣可選擇地連接。在鉆斗的打開過程中各組件主要承受拉力作用，各部件所需的剛度較小，各部件的結(jié)構(gòu)尺寸可以相應地減小，且提高了鉆斗的容積效率；避免了各部件由于剛度不足在壓應力作用下變形而造成的損壞，提高了鉆斗的使用壽命。本發(fā)明還公開了一種包括上述鉆斗的樁工機械。
文檔編號E21B10/00GK102061884SQ201010586118
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月13日 優(yōu)先權日2010年12月13日
發(fā)明者水俊峰, 王磊, 陳朝暉 申請人:北京市三一重機有限公司