一種套管旋挖裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種配合全套管鉆機(jī)施工取土的套管旋挖裝置，屬鉆探設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]通常情況下，全套管鉆機(jī)鉆進(jìn)施工時(shí)需要與旋挖鉆機(jī)配合使用，以便將套管內(nèi)鉆進(jìn)挖掘的土芯取出。由于旋挖鉆機(jī)自重在60噸以上，采用寬履帶行走，對(duì)施工場(chǎng)地要求較高，需要平整場(chǎng)地，清除雜物，換填軟土，夯壓密實(shí)；鉆機(jī)底座不宜直接置于不堅(jiān)實(shí)的填土上，為防止孔口周?chē)馏w承載過(guò)大而產(chǎn)生塌孔，應(yīng)在鉆機(jī)處鋪設(shè)行車(chē)道板，施工過(guò)程操作繁復(fù)。對(duì)于一些空間狹小的施工場(chǎng)地、地基不夠堅(jiān)實(shí)的場(chǎng)地及地層較軟的多雨地區(qū)，則限制了旋挖鉆機(jī)的使用，因此需要設(shè)計(jì)與全套管鉆機(jī)配合使用的旋挖裝置以替代旋挖鉆機(jī)將土芯取出。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目旨在提供一種代替旋挖鉆機(jī)將土芯取出，結(jié)構(gòu)緊湊、輸出扭矩大、無(wú)需電源的套管旋挖裝置。
[0004]本實(shí)用新型所述問(wèn)題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種套管旋挖裝置，包括固定機(jī)構(gòu)和旋挖機(jī)構(gòu)，所述旋挖機(jī)構(gòu)設(shè)有工作油缸，工作油缸豎直設(shè)置，工作油缸的上端設(shè)有吊耳，工作油缸活塞桿的中部為空腔，工作油缸內(nèi)設(shè)有螺旋配合的螺桿、螺母，所述螺桿位于工作油缸活塞桿的空腔內(nèi)，螺桿上端與工作油缸頂部固定，所述螺母固定在工作油缸活塞桿空腔的上部，工作油缸活塞桿下端連接旋挖部件；所述固定機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在工作油缸外壁處的一組固定油缸，各固定油缸水平設(shè)置，由各固定油缸活塞桿伸出且觸壓全套管鉆機(jī)的套管的內(nèi)壁，將工作油缸可靠固定在套管內(nèi)。
[0006]上述套管旋挖裝置，所述各固定油缸沿工作油缸的外圓周均布，各固定油缸的軸線位于同一水平面，各固定油缸的一端固接工作油缸外壁，各固定油缸活塞桿的伸出端為球面，該球面與支座鉸接，支座固接牙板，牙板外表面為與套管匹配貼合的圓弧面，該圓弧面上分布齒牙。
[0007]上述套管旋挖裝置，所述固定機(jī)構(gòu)還設(shè)有定位套，定位套為環(huán)形套，定位套套裝在工作油缸外壁且與工作油缸固定，定位套設(shè)有定位孔，各固定油缸的一側(cè)位于定位孔內(nèi)。
[0008]上述套管旋挖裝置，所述固定油缸設(shè)置四個(gè)，其中兩個(gè)為固定定位油缸另外兩個(gè)為固定卡緊油缸，兩個(gè)固定定位油缸的位置與兩個(gè)固定卡緊油缸的位置相對(duì)工作油缸的中心對(duì)稱(chēng)配置，固定定位油缸的工作壓力大于固定夾緊油缸，工作油缸的軸線與套管的軸線共線的工作狀態(tài)，固定定位油缸的活塞桿完全伸出且觸壓工作油缸，固定夾緊油缸的活塞桿未完全伸出且觸壓工作油缸；固定定位油缸、固定卡緊油缸的無(wú)桿腔相通，固定定位油缸、固定卡緊油缸的有桿腔相通。
[0009]上述套管旋挖裝置，所述螺桿的螺紋升角為45° -60°，導(dǎo)程為500毫米，螺桿的牙型為擺線形。
[0010]上述套管旋挖裝置，所述各牙板下部相對(duì)固定油缸向下延伸。
[0011]本實(shí)用新型針對(duì)解決特殊施工場(chǎng)地旋挖鉆機(jī)不便使用問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種套管旋挖裝置。所述套管旋挖裝置包括固定機(jī)構(gòu)和旋挖機(jī)構(gòu)，固定機(jī)構(gòu)包括四個(gè)聯(lián)動(dòng)的固定油缸，各固定油缸的油缸桿經(jīng)鉸支座和牙板可將旋挖機(jī)構(gòu)可靠固定在套管內(nèi)；旋挖機(jī)構(gòu)設(shè)有工作油缸，工作油缸的活塞桿與螺桿、螺母配合，將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)旋挖部件完成旋挖作業(yè)。由于套管內(nèi)空間狹小，以電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)旋挖器只能采用小電機(jī)，因此扭矩受到限制，對(duì)于稍硬地層可能無(wú)法鉆進(jìn)。本實(shí)用新型的旋挖機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，可在較小的空間內(nèi)輸出較大的扭矩和功率，適應(yīng)性強(qiáng)；本實(shí)用新型的固定機(jī)構(gòu)固定工作油缸位置準(zhǔn)確、可靠，油路簡(jiǎn)單；旋挖機(jī)構(gòu)和固定機(jī)構(gòu)都不需要電源，也不需要獨(dú)立的動(dòng)力源，只需將液壓油管連接到全套管鉆機(jī)的泵站即可，實(shí)現(xiàn)了裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易于運(yùn)輸使用和維護(hù)方便。
【附圖說(shuō)明】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]圖1是本實(shí)用新型的示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型的俯視剖視圖；
[0015]圖3是圖2 A處的局部放大視圖；
[0016]圖4是固定油缸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中各標(biāo)號(hào)清單為:1、吊耳，2、螺桿，3、螺母，4、工作油缸活塞桿，5、工作油缸，6-1、固定夾緊油缸，6-2、固定定位油缸，7、定位套，8、套管，9、旋挖部件，10、牙板，11、支座。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)用新型套管旋挖裝置與全套管鉆機(jī)配合使用，工作時(shí)進(jìn)入到全套管鉆機(jī)的套管內(nèi)取土。本實(shí)用新型包括固定機(jī)構(gòu)和旋挖機(jī)構(gòu)，旋挖機(jī)構(gòu)的作用是取土芯，固定機(jī)構(gòu)的作用是將旋挖機(jī)構(gòu)可靠固定在套管內(nèi)。
[0019]參看圖1，旋挖機(jī)構(gòu)設(shè)有工作油缸5，工作油缸豎直設(shè)置，工作油缸的上端設(shè)有吊耳1，吊耳可以穿入鋼絲繩，以便將所述裝置吊入或吊出套管8。工作油缸內(nèi)設(shè)有螺旋配合的螺桿2、螺母3，工作油缸活塞桿4為底部封閉的空腔結(jié)構(gòu)。螺桿2位于工作油缸活塞桿4的空腔內(nèi)，螺桿2的上端與工作油缸5的頂部固定，螺母固定在工作油缸活塞桿空腔的上部，工作油缸活塞桿下端連接旋挖部件9，工作油缸的上部和下部分別設(shè)有油口 a和油口 b，由管路將油口 a和油口 b與全套管鉆機(jī)的泵站連通。這樣，工作油缸不需要電源、也不需要獨(dú)立的動(dòng)力源即可工作。旋挖機(jī)構(gòu)以油缸結(jié)合螺旋傳動(dòng)帶動(dòng)旋挖部件工作，可在較小的空間輸出較大的扭矩和功率，解決硬底層鉆進(jìn)問(wèn)題。工作油缸工作時(shí)，液壓油由油口 a進(jìn)入油缸，工作油缸活塞桿4在液壓油的作用下由螺母帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)向下運(yùn)動(dòng)，工作油缸活塞桿4下端連接的旋挖部件9實(shí)現(xiàn)取土作業(yè)。為實(shí)現(xiàn)工作油缸活塞桿向下運(yùn)動(dòng)速度和轉(zhuǎn)速的合理配置，螺桿2的螺紋升角設(shè)計(jì)為45° -60°、導(dǎo)程為500毫米，螺桿的牙型采用擺線形。
[0020]參看圖1、圖2，所述固定機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在工作油缸外壁處的一組固定油缸，各固定油缸水平設(shè)置，各固定油缸沿工作油缸的外圓周均布，各固定油缸的軸線位于同一水平面，當(dāng)各固定油缸活塞桿伸出且緊緊觸壓套管8內(nèi)壁時(shí)，由固定油缸將工作油缸可靠固定在的套管8內(nèi)。附圖所示的實(shí)施例，固定油缸采用了四個(gè)，其中兩個(gè)為固定定位油缸6-2，另外兩個(gè)為固定卡緊油缸6-1。
[0021]參看2-4，固定定位油缸、固定卡緊油缸的一端固接工作油缸的外壁，固定定位油缸、固定卡緊油缸的活塞桿的伸出端為球面，該球面與支座11鉸接，支座固接牙板10，牙板外表面為與套管8匹配貼合的圓弧面，該圓弧面上分布齒牙。牙板與套管的內(nèi)壁直接接觸，采用帶有齒牙的弧形面設(shè)計(jì)一方面可以保證牙板套管內(nèi)壁密實(shí)貼合，另一方面可以提高兩者間的摩擦力。牙板10的下部加長(zhǎng)、相對(duì)固定油缸向下延伸，使壓板的重心下移，有利于牙板在重力作用下保持豎直狀態(tài)。
[0022]參看圖1、圖2，為對(duì)固定定位油缸6-2、固定卡緊油缸6-1起到定位和支撐作用，設(shè)置了定位套7，定位套為環(huán)形套，定位套套裝在工作油缸5的外壁且與工作油缸的外壁固定，定位套設(shè)有定位孔，固定定位油缸6-2、固定卡緊油缸6-1的一側(cè)位于定位孔內(nèi)。
[0023]參看圖2，兩個(gè)固定定位油缸6-2的位置與兩個(gè)固定卡緊油缸6-1的位置相對(duì)工作油缸的中心對(duì)稱(chēng)配置，各固定定位油缸的工作壓力要大于各固定夾緊油缸。上述四個(gè)油缸的無(wú)桿腔相同、上述四個(gè)油缸的有桿腔相通，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，并通過(guò)管路與全套管鉆機(jī)的泵站連通。工作油缸的軸線與套管的軸線共線的工作狀態(tài)，固定定位油缸的活塞桿完全伸出且觸壓工作油缸，固定夾緊油缸的活塞桿未完全伸出且觸壓工作油缸。固定機(jī)構(gòu)工作時(shí)，向固定定位油缸、固定卡緊油缸的無(wú)桿腔供油，兩個(gè)固定定位油缸6-2的活塞桿先完全伸出，對(duì)工作油缸起到定心的作用，持續(xù)供油兩個(gè)固定夾緊油缸6-1的活塞桿伸出直至將工作油缸夾緊。
[0024]本實(shí)用新型與全套管鉆機(jī)配合使用，代替旋挖鉆機(jī)將土芯取出，作業(yè)時(shí)全套管鉆機(jī)與本實(shí)用新型交替工作。連接在工作油缸活塞桿下端的旋挖部件，可以根據(jù)不同的需要安裝多種鉆頭，例如旋挖鉆頭、擴(kuò)孔鉆頭等。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種套管旋挖裝置，其特征在于:包括固定機(jī)構(gòu)和旋挖機(jī)構(gòu)，所述旋挖機(jī)構(gòu)設(shè)有工作油缸(5)，工作油缸豎直設(shè)置，工作油缸的上端設(shè)有吊耳(1)，工作油缸活塞桿(4)的中部為空腔，工作油缸內(nèi)設(shè)有螺旋配合的螺桿(2)、螺母(3)，所述螺桿位于工作油缸活塞桿的空腔內(nèi)，螺桿上端與工作油缸頂部固定，所述螺母固定在工作油缸活塞桿空腔的上部，工作油缸活塞桿下端連接旋挖部件(9);所述固定機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在工作油缸外壁處的一組固定油缸，各固定油缸水平設(shè)置，由各固定油缸活塞桿伸出且觸壓全套管鉆機(jī)的套管(8)的內(nèi)壁，將工作油缸可靠固定在套管(8)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管旋挖裝置，其特征在于，所述各固定油缸沿工作油缸的外圓周均布，各固定油缸的軸線位于同一水平面，各固定油缸的一端固接工作油缸外壁，各固定油缸活塞桿的伸出端為球面，該球面與支座(11)鉸接，支座固接牙板(10)，牙板外表面為與套管匹配貼合的圓弧面，該圓弧面上分布齒牙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的套管旋挖裝置，其特征在于，所述固定機(jī)構(gòu)還設(shè)有定位套(7)，定位套為環(huán)形套，定位套套裝在工作油缸外壁且與工作油缸固定，定位套設(shè)有定位孔，各固定油缸的一側(cè)位于定位孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的套管旋挖裝置，其特征在于，所述固定油缸設(shè)置四個(gè)，其中兩個(gè)為固定定位油缸(6-2)另外兩個(gè)為固定卡緊油缸(6-1)，兩個(gè)固定定位油缸的位置與兩個(gè)固定卡緊油缸的位置相對(duì)工作油缸的中心對(duì)稱(chēng)配置，固定定位油缸的工作壓力大于固定夾緊油缸，工作油缸的軸線與套管的軸線共線的工作狀態(tài)，固定定位油缸的活塞桿完全伸出且觸壓工作油缸，固定夾緊油缸的活塞桿未完全伸出且觸壓工作油缸；固定定位油缸、固定卡緊油缸的無(wú)桿腔相通，固定定位油缸、固定卡緊油缸的有桿腔相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的套管旋挖裝置，其特征在于，所述螺桿(2)的螺紋升角為45° -60°，導(dǎo)程為500毫米，螺桿的牙型為擺線形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的套管旋挖裝置，其特征在于，所述各牙板(10)下部相對(duì)固定油缸向下延伸。
【專(zhuān)利摘要】一種套管旋挖裝置，包括固定機(jī)構(gòu)和旋挖機(jī)構(gòu)，旋挖機(jī)構(gòu)設(shè)有工作油缸，工作油缸豎直設(shè)置，工作油缸內(nèi)設(shè)有螺旋配合的螺桿、螺母，螺桿位于工作油缸活塞桿的空腔內(nèi)，螺桿上端與工作油缸頂部固定，螺母固定在工作油缸活塞桿空腔的上部，工作油缸活塞桿下端連接旋挖部件；固定機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在工作油缸外壁處的一組固定油缸，各固定油缸水平設(shè)置，由各固定油缸活塞桿伸出且觸壓全套管鉆機(jī)的套管的內(nèi)壁，將工作油缸可靠固定在套管內(nèi)。本實(shí)用新型的旋挖機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，可在較小的空間內(nèi)輸出較大的扭矩和功率，適應(yīng)性強(qiáng)，不需要電源和獨(dú)立的動(dòng)力源，只需將液壓油管連接到全套管鉆機(jī)的泵站即可，實(shí)現(xiàn)了裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易于運(yùn)輸使用和維護(hù)方便。
【IPC分類(lèi)】E21B3-00, E21B4-02
【公開(kāi)號(hào)】CN204311968
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420695232
【發(fā)明人】馮起贈(zèng), 宋志彬, 和國(guó)磊, 許本沖, 劉家譽(yù), 劉曉林, 杜垚森
【申請(qǐng)人】中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所, 地質(zhì)礦產(chǎn)廊坊聚力巖土工程科技開(kāi)發(fā)公司
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年11月19日