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(dòng)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(jí)一級(jí)工法、建設(shè)部科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃、全 國建設(shè)行業(yè)科技成果推廣項(xiàng)目和人民日?qǐng)?bào)《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(jí)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(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種全液壓驅(qū)動(dòng)、大扭矩輸出、動(dòng) 力頭回轉(zhuǎn)速度和主卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)動(dòng)力頭的進(jìn)給速度可形成穩(wěn)定的成一定比例的傳動(dòng)關(guān)系，且 可無級(jí)調(diào)節(jié)該比例關(guān)系，動(dòng)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(dòng)力頭、主卷揚(yáng)機(jī)、工具卷揚(yáng)機(jī)、 液壓動(dòng)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(dòng)力站、操作 室均設(shè)置在上車底盤上，動(dòng)力頭設(shè)置在桅桿上，在主卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩的驅(qū)動(dòng)下，動(dòng)力頭可沿桅 桿導(dǎo)軌全行程升降，動(dòng)力頭的動(dòng)力輸出端與鉆具系統(tǒng)的主動(dòng)鉆桿相聯(lián)接，動(dòng)力頭的動(dòng)力輸 入端(液壓馬達(dá))和主卷揚(yáng)機(jī)的動(dòng)力輸入端(液壓馬達(dá))均與液壓動(dòng)力站相聯(lián)接，動(dòng)力頭 升降裝置通過鋼絲繩與主卷揚(yáng)機(jī)相聯(lián)接。上述動(dòng)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(dòng) 力站的調(diào)速控制器相連接，控制器控制液壓動(dòng)力站壓力液壓油的流量輸出，從而控制動(dòng)力 頭的回轉(zhuǎn)速度和主卷揚(yáng)機(jī)的收放繩速度(既動(dòng)力頭的給進(jìn)速度)形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。上述動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)速度和主卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)動(dòng)力頭的進(jìn)給速度可形成穩(wěn)定的成一定比 例的傳動(dòng)關(guān)系，且可無級(jí)調(diào)節(jié)該比例關(guān)系，動(dòng)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(dòng)力頭的轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)輸入到中央運(yùn)算處理器內(nèi)，與此同 時(shí)，位移測量傳感器將主卷揚(yáng)機(jī)的收放繩速度(既動(dòng)力頭的給進(jìn)速度)脈沖信號(hào)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(hào)能達(dá)到預(yù)先設(shè)定的比例，則動(dòng)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(hào)不能達(dá)到預(yù)先設(shè)定的比例，則 通過控制器向動(dòng)力站的調(diào)速控制器發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào)，液壓動(dòng)力站壓力液壓油的流量輸出根據(jù)
3控制器要求調(diào)整，從而控制動(dòng)力頭的回轉(zhuǎn)速度和主卷揚(yáng)機(jī)的收放繩速度(既動(dòng)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(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪，兩條履帶分別 繞過張緊輪和驅(qū)動(dòng)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(gè)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(dòng)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(dòng)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)包括由上而下依次相互聯(lián)接的滑移主動(dòng)鉆桿、 三節(jié)光鉆桿和一節(jié)螺桿，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(duì)稱面上的一對(duì)抗剪銷傳遞提升力。上述滑移主動(dòng)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(dòng)鍵，在鉆桿體的頂部設(shè)置有注漿接 頭，且在“工”型傳動(dòng)鍵上設(shè)置有定位銷。該定位銷和動(dòng)力頭的動(dòng)力輸出花鍵上的定位孔相 配合。上述滑移主動(dòng)力鉆桿，根據(jù)需要可選擇任意一組“工”形傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)力頭包括滑板、液壓馬達(dá)、行星減速機(jī)、小齒輪、動(dòng)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(dòng)力頭箱體，動(dòng)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(gè)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(duì)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(dòng)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(dòng)單向油泵的偏心 輪，單向油泵安裝于動(dòng)力頭箱體的正前方。上述滑板還設(shè)置有動(dòng)力頭升降裝置和動(dòng)力頭聯(lián)接裝置，動(dòng)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(dòng)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(dòng)卷筒、從動(dòng)卷筒和機(jī)架，主動(dòng)卷筒和 從動(dòng)卷筒水平平行設(shè)置在機(jī)架上，且主動(dòng)卷筒與動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接。上述主動(dòng)卷筒和從動(dòng)卷筒的同一端部分別設(shè)置有齒數(shù)相同的主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒 輪，上述主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪嚙合聯(lián)接。
4[0020]上述主動(dòng)卷筒和從動(dòng)卷筒的直徑相同，鋼絲繩在主動(dòng)卷筒和從動(dòng)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(shí)間不同當(dāng)主動(dòng)卷筒繞滿時(shí)，從動(dòng)卷筒剛剛開 始纏繞。上述主動(dòng)卷筒和從動(dòng)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(dòng)卷筒和 從動(dòng)卷筒的下方，其兩端分別與兩個(gè)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(dòng)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(dòng)力頭滑板上的 動(dòng)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(dòng)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(gè)由液壓馬達(dá)和行星減速機(jī)驅(qū)動(dòng)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(dòng)力站是鉆機(jī)的動(dòng)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(gè) 電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)三個(gè)不同的液壓泵，三個(gè)液壓泵分別與動(dòng)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(dòng)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(chǔ)存液壓油的部件，同時(shí)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(dòng)力頭升降控制開關(guān)、動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)控制開關(guān)、動(dòng)力頭轉(zhuǎn)速控制開關(guān)、動(dòng)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(dòng)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(dòng) 力頭回轉(zhuǎn)速度和主卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)動(dòng)力頭的進(jìn)給速度可形成穩(wěn)定的成一定比例的傳動(dòng)關(guān)系，且 可無級(jí)調(diào)節(jié)該比例關(guān)系，動(dòng)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(dòng)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，101、履帶底盤，102、上車底盤，103、桅桿，104、動(dòng)力頭，105、主卷揚(yáng)機(jī)，106、 工具卷揚(yáng)機(jī)，107、液壓動(dòng)力站，108、操作室，109、鉆具系統(tǒng)，110、回轉(zhuǎn)測速傳感器，111、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(dòng)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；[0033]附圖5為圖3的右視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，201、滑板，202、液壓馬達(dá)，203、行星減速機(jī)，204、小齒輪，205、箱體，206、回 轉(zhuǎn)支承，207、軸承，208、大齒輪，209、芯管，210、偏心輪，211、單向油泵，212、掛板，213、下 壓蓋，214、固定螺栓，215、上滑輪，216、下滑輪，217、卡瓦，218、襯板，219、銷軸，220、螺釘， 221、銷軸，222、花鍵，223、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，301、液壓馬達(dá)，302、行星減速機(jī)，303、主動(dòng)卷筒，304、從動(dòng)卷筒，305、機(jī)架， 306、排繩器，307、測速齒輪，308、測速裝置，309、主動(dòng)齒輪，310、從動(dòng)齒輪，311、卷筒繩槽， 312、壓繩磙，313、杠桿，314、拉伸彈簧。附圖9為圖1中滑移主動(dòng)鉆桿的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，401、注漿彎管，402、靜止內(nèi)管，403、可旋轉(zhuǎn)外殼，404、軸承，405、管體，406、 傳動(dòng)鍵，407、定位銷，408、接頭，409、密封件。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1-9對(duì)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101、上車底盤
102、桅桿103、動(dòng)力頭104、主卷揚(yáng)機(jī)105、工具卷揚(yáng)機(jī)106、液壓動(dòng)力站107、操作室108、鉆 具系統(tǒng)109，上車底盤102設(shè)置在履帶底盤101上，桅桿103、主卷揚(yáng)機(jī)105、工具卷揚(yáng)機(jī)106、 液壓動(dòng)力站107、操作室108均設(shè)置在上車底盤102上，動(dòng)力頭104滑動(dòng)設(shè)置在桅桿103上， 動(dòng)力頭104的動(dòng)力輸出端與鉆具系統(tǒng)109的主動(dòng)鉆桿相聯(lián)接，動(dòng)力頭104的動(dòng)力輸入端(液 壓馬達(dá))和主卷揚(yáng)機(jī)105的動(dòng)力輸入端(液壓馬達(dá))均與液壓動(dòng)力站107相聯(lián)接，動(dòng)力頭 升降裝置通過鋼絲繩與主卷揚(yáng)機(jī)105相聯(lián)接；上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其鉆具系統(tǒng)109由滑移主動(dòng)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(duì)稱面上的一對(duì)抗剪銷傳遞提升力。上述全液壓螺桿鉆機(jī)，其履帶底盤101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(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪，兩條履帶 分別繞過張緊輪和驅(qū)動(dòng)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102是聯(lián)接履帶底盤101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102可由四個(gè)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103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(dòng)力頭滑板的導(dǎo)軌，從桅桿頂端至底端導(dǎo)軌為一直線，動(dòng)力頭104可 沿導(dǎo)軌全行程滑移，桅桿103通過底座和銷軸與上車底盤102連接，由固定在上車底盤102 上的液壓油缸實(shí)現(xiàn)桅桿起架，桅桿103豎直后通過副撐與上車底盤102連接在一起，桅桿
103、上車底盤102和桅桿副撐形成穩(wěn)固的三角形結(jié)構(gòu)，使桅桿103穩(wěn)穩(wěn)地立于上車底盤102上，并能夠承受足夠的壓力和扭力，起到承受動(dòng)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)106是一個(gè)由液壓馬達(dá)和行星減速機(jī)驅(qū)動(dòng)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(dòng)力站107是鉆機(jī)的動(dòng)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(gè) 電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)三個(gè)不同的液壓泵，三個(gè)液壓泵分別與動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、主卷揚(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)馬 達(dá)、工具卷揚(yáng)機(jī)106驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和履帶驅(qū)動(dòng)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(chǔ)存液壓油的部件， 同時(shí)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108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(dòng)力頭升降控制開關(guān)、動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)控制開關(guān)、動(dòng)力頭轉(zhuǎn)速控制開關(guān)、動(dòng) 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(dòng)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(dòng)力頭104與回轉(zhuǎn)測速傳感器110相連接，主卷揚(yáng)機(jī)105與位 移測量傳感器111相連接，回轉(zhuǎn)測速傳感器110和位移測量傳感器111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(dòng)力站107的調(diào)速控制器相連接，控制器控制液 壓動(dòng)力站壓力液壓油的流量輸出，從而控制動(dòng)力頭104的回轉(zhuǎn)速度和主卷揚(yáng)機(jī)105的收放 繩速度(既動(dòng)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110將動(dòng)力頭104的轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)輸入到中央運(yùn)算處理器 內(nèi)，與此同時(shí)，位移測量傳感器111將主卷揚(yáng)機(jī)105的收放繩速度(既動(dòng)力頭的給進(jìn)速度) 脈沖信號(hào)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(hào)能達(dá)到預(yù)先 設(shè)定的比例，則動(dòng)力頭104的轉(zhuǎn)速和主卷揚(yáng)機(jī)105的收放繩速度維持原狀態(tài)；如果兩信號(hào) 不能達(dá)到預(yù)先設(shè)定的比例，則通過控制器向液壓動(dòng)力站107的調(diào)速控制器發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào)， 液壓動(dòng)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(dòng)力頭104的回轉(zhuǎn)速度 和主卷揚(yáng)機(jī)105的收放繩速度(既動(dòng)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(dòng)力頭包括滑板201、液壓馬達(dá)202、 行星減速機(jī)203、小齒輪204、箱體205、回轉(zhuǎn)支承206、軸承207、大齒輪208和芯管209，滑 板201上設(shè)置有一動(dòng)力頭箱體205，動(dòng)力頭箱體205內(nèi)中心部位裝有一組回轉(zhuǎn)支承206、兩 組向心軸承207和一個(gè)被回轉(zhuǎn)支承206和向心軸承207架起來的芯管209，回轉(zhuǎn)支承206外 裝有和芯管209設(shè)置在一起的大齒輪208，在芯管209的左右兩側(cè)立式對(duì)稱設(shè)置有依次聯(lián)接 的液壓馬達(dá)202、行星減速機(jī)203和小齒輪204，小齒輪204和大齒輪208嚙合在一起。上述芯管209內(nèi)壁上帶有動(dòng)力輸出花鍵222，花鍵222上開設(shè)有定位孔223 ；芯管 209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(dòng) 單向油泵的偏心輪，單向油泵安裝于動(dòng)力頭箱體205的正前方。上述滑板201還設(shè)置有動(dòng)力頭升降裝置和動(dòng)力頭聯(lián)接裝置，動(dòng)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215和下滑輪216 ；動(dòng)力頭聯(lián)接裝置包括滑 板201上與桅桿聯(lián)接的卡瓦217，卡瓦217上裝有襯板218及用于調(diào)節(jié)襯板218與導(dǎo)軌間隙的調(diào)整螺釘220。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(dòng)卷筒303、從動(dòng)卷 筒304和機(jī)架305，主動(dòng)卷筒303和從動(dòng)卷筒304水平平行設(shè)置在機(jī)架305上，且主動(dòng)卷筒 303與動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接。上述主動(dòng)卷筒303和從動(dòng)卷筒304的同一端部分別設(shè)置有齒數(shù)相同的主動(dòng)齒輪 309和從動(dòng)齒輪310，上述主動(dòng)齒輪309和從動(dòng)齒輪310嚙合聯(lián)接。上述主動(dòng)卷筒303和從動(dòng)卷筒304的直徑相同，鋼絲繩在主動(dòng)卷筒303和從動(dòng)卷 筒304上的繞向相同，并且繞繩起始位置一樣，但是起始繞繩時(shí)間不同當(dāng)主動(dòng)卷筒303繞 滿時(shí)，從動(dòng)卷筒304剛剛開始纏繞。上述主動(dòng)卷筒303和從動(dòng)卷筒304上開設(shè)有規(guī)則的卷筒繩槽311，卷筒繩槽311 與設(shè)置在機(jī)架305上的排繩器配合使用規(guī)則排繩。排繩器包括壓繩磙312、杠桿313和拉伸 彈簧314，壓繩磙312設(shè)置在主動(dòng)卷筒303和從動(dòng)卷筒304的下方，其兩端分別與兩個(gè)杠桿 313的中部相連接，杠桿313的一端固定在機(jī)架305上，杠桿313的另一端與拉伸彈簧314 的下端部相連接，拉伸彈簧314的上端部固定在機(jī)架305上。上述從動(dòng)卷筒304上安裝有測速用的測速齒輪307，測速齒輪307與測量裝置308 相接，測量裝置308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(dòng)力頭滑板上的 動(dòng)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(dòng)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(dòng)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405和縱向設(shè)置在管體405上的兩組或兩組以上的“工”型傳動(dòng)鍵406， 在鉆桿體的頂部設(shè)置有注漿接頭，且在“工”型傳動(dòng)鍵406上設(shè)置有定位銷407，該定位銷 407和動(dòng)力頭的動(dòng)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(dòng)鍵 406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(dòng)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(dòng)力頭、主卷揚(yáng)機(jī)、工具卷揚(yáng)機(jī)、液壓動(dòng)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(dòng)力站、操作室均設(shè)置在上車底盤上，動(dòng)力頭設(shè)置在桅桿上，動(dòng)力頭的動(dòng)力輸出端與鉆具系統(tǒng)的主動(dòng)鉆桿相聯(lián)接，動(dòng)力頭的動(dòng)力輸入端和主卷揚(yáng)機(jī)的動(dòng)力輸入端均與液壓動(dòng)力站相聯(lián)接，動(dòng)力頭升降裝置通過鋼絲繩與主卷揚(yáng)機(jī)相聯(lián)接；上述動(dòng)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(dòng)力站的調(diào)速控制器相連接，控制器控制液壓動(dòng)力站壓力液壓油的流量輸出，從而控制動(dòng)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(dòng)力站包括三組液壓泵 單元、液壓油箱和散熱器，三個(gè)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)三個(gè)不同的液壓泵，三個(gè)液壓泵分別與動(dòng)力 頭、主卷揚(yáng)機(jī)和工具卷揚(yáng)機(jī)相連接，實(shí)現(xiàn)了全液壓傳動(dòng)。
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(dòng)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(dòng)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(dòng)鍵，在鉆桿體的頂部設(shè)置有注漿接頭，且在“工”型傳動(dòng)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(dòng)力頭包括滑板、液壓馬達(dá)、 行星減速機(jī)、小齒輪、動(dòng)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(dòng) 力頭箱體，動(dòng)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(gè)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(duì)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(dòng)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)置有動(dòng)力頭升降裝置和動(dòng)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(dòng)卷筒、從動(dòng) 卷筒和機(jī)架，主動(dòng)卷筒和從動(dòng)卷筒水平平行設(shè)置在機(jī)架上，且主動(dòng)卷筒與動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接；上述主動(dòng)卷筒和從動(dòng)卷筒的同一端部分別設(shè)置有齒數(shù)相同的主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪，上 述主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪嚙合聯(lián)接；上述主動(dòng)卷筒和從動(dòng)卷筒的直徑相同，鋼絲繩在主動(dòng)卷筒和從動(dòng)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(shí)間不同當(dāng)主動(dòng)卷筒繞滿時(shí)，從動(dòng)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(dòng)卷筒和從動(dòng)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(dòng)卷筒和從動(dòng)卷筒的下方，其兩端分別與兩個(gè)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。
專利摘要本實(shí)用新型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(dòng)力頭、主卷揚(yáng)機(jī)、工具卷揚(yáng)機(jī)、液壓動(dòng)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(dòng)力站、操作室均設(shè)置在上車底盤上，動(dòng)力頭設(shè)置在桅桿上，液壓動(dòng)力站與動(dòng)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(dòng)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)。本實(shí)用新型的全液壓螺桿鉆機(jī)，輸出扭矩大，動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)速度和進(jìn)給速度可形成定比例傳動(dòng)關(guān)系，且可無級(jí)調(diào)節(jié)該比例關(guān)系，動(dòng)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(hào)E21B19/083GK201738810SQ20102017987
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)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(qǐng)人:侯慶國;田忠生;袁海濤;馮少春;王玉吉