一种减震钻斗及旋挖钻的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种减震钻斗及具有该钻斗的旋挖钻机，所述钻斗包括：斗顶、与斗顶的下端相连的斗体及与斗体的下端相连的斗底，所述斗顶包括上斗顶和下斗顶，所述下斗顶夹设于上斗顶和斗体之间，所述上斗顶与下斗顶之间夹设有起缓冲作用的弹性元件，且所述上斗顶和下斗顶之间为活动连接。该上斗顶沿圆周方向均匀设有多个通孔和安装部，所述下斗顶上设有与上述上斗顶的通孔和安装部相配合的数量一致的凸伸部，所述上斗顶和下斗顶通过连接件使安装部和凸伸部相连而固定连接。当旋挖钻机入岩时，该钻斗可以有效的降低通过钻斗传递到旋挖钻机主机上的来自地层的反作用力，避免因频繁受到震动、冲击导致部分结构件、液压和电子等精密元器件寿命急剧缩短。
【专利说明】一种减震钻斗及旋挖钻机
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种减震钻斗及具有该钻斗的旋挖钻机。
【背景技术】
[0002]随着我国经济建设的发展，市场对于各种桩工机械的需求越来越大，与传统的冲 击钻进、泥浆循环护壁成孔技术相比，旋挖钻机无论从技术、设备上还是成孔工艺上都具 有很多优点，具有一机多用、可实现多种钻进方式、设备性能先进、自动化程度高、钻进效率 高、准确性高、环境污染小和成桩质量好等特点，因此，旋挖钻机被广泛应用于中、大口径灌 注桩工程和工民建领域。
[0003]近些年来，随着旋挖钻机的市场占有量越来越多，其所遇到的工程、地质情况也越 来越复杂，工况也是越来越恶劣，其中，入岩时因剧烈震动对主机造成极大损害就是一种亟 待解决的情况。当旋挖钻机入岩时，由于需要极大的扭矩和钻进压力来破碎岩石，因此遭受 的反作用力也极大，但目前旋挖钻机用的钻斗均无减震功能，因此地层的反作用力将直接 通过钻斗传递到旋挖钻机主机上，并因频繁受到震动、冲击的作用导致部分结构件、液压和 电子等精密元器件寿命急剧缩短，对施工造成严重影响、对客户财产造成极大损失。
[0004]因此，一种减震钻斗及包括此种钻斗的旋挖钻机，显得尤为重要。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种减震钻斗及具有该钻斗的旋挖钻机，当旋挖钻机入岩 时，该钻斗可以有效地分担通过钻斗传递到旋挖钻机主机上的来自地层的反作用力，避免 因频繁受到震动、冲击的作用导致部分结构件、液压和电子等精密元器件寿命急剧缩短。
[0006]第一方面，本发明公开了一种减震钻斗，其钻斗包括:斗顶、与斗顶的下端相连的 斗体及与斗体的下端相连的斗底，所述斗顶包括活动连接的上斗顶和下斗顶，所述下斗顶 夹设于上斗顶和斗体之间，所述上斗顶与下斗顶之间夹设有起缓冲作用的弹性元件。
[0007]优选地，所述上斗顶沿圆周方向设有多个通孔及沿通孔周边垂直向上延伸的安装 部，所述下斗顶上设有与所述通孔相配合的凸伸部，所述凸伸部穿设于所述通孔和安装部 中，所述安装部上设有第一定位孔，所述凸伸部设有第二定位孔，连接件穿设于第一定位孔 和第二定位孔中将上斗顶和下斗顶可活动且可拆卸连接。
[0008]优选地，所述第一定位孔为横向腰形通孔，连接件可相对于第一定位孔在第一定 位孔内横向运动。
[0009]优选地，所述第二定位孔为纵向腰形通孔，连接件可相对于第二定位孔在第二定 位孔内纵向运动。
[0010]优选地，所述弹性元件包括第一弹性元件和第二弹性元件，所述第二弹性元件夹 设于所述安装部与所述凸伸部之间；所述上斗顶设有垂直贯穿所述上斗顶的方套，所述第 一弹性元件夹设于所述方套下端的端部与所述下斗顶之间。
[0011]优选地，所述安装部和凸伸部的形状均为矩形，所述安装部包括第一墙壁、与第一墙壁相邻的第二墙壁、与第一墙壁相对的第三墙壁及与第二墙壁相对的第四墙壁，所述第 一墙壁设有用以加固作用的第一支架，所述第三墙壁设有用以加固作用的第二支架，所述 第一定位孔为贯穿所述第二墙壁和第三墙壁的贯通孔。
[0012]优选地，所述凸伸部分别设有与所述第一墙壁、第二墙壁、第三墙壁和第四墙壁相 对应的第一侧面、第二侧面、第三侧面及第四侧面，所述第二侧面和第三侧面上分别相对应 的设有定位凸缘，所述第二定位孔为贯穿第二侧面和第四侧面的贯通孔。
[0013]优选地，所述第二弹性元件夹设于所述凸伸部的第三侧面和第三墙壁之间。
[0014]优选地，所述第一墙壁上设有定位螺栓孔，所述定位螺栓孔内设有定位螺栓，所述 定位螺栓的端部与所述第一侧面抵接，调节所述定位螺栓可使凸伸部的第三侧面、第二弹 性元件以及第三墙壁之间保持一定的预紧力。
[0015]优选地，所述第一侧面设有起定位作用的楔形块，当上斗顶和下斗顶连接时，所述 楔形块抵接至上斗顶底板的下端。
[0016]优选地，所述下斗顶底板周边与斗体的上端缘分别设有相互配合的槽口。
[0017]第二方面，本发明还提供了一种旋挖钻机，包括如上述所述的减震钻斗。
[0018]通过上述可知，本发明提供的减震钻斗，设计精巧、结构紧凑，斗顶采用分层设计， 且上斗顶与下斗顶之间为活动连接，即上斗顶和下斗顶可相对运动，同时，上斗顶和下斗顶 之间设有具有减震功能的弹性元件，从而在钻斗有限的空间上最大的发挥出了减震功能。 从而有效的保护了主机因震动造成的巨大损害，大大提高了旋挖钻机入岩工况下的可靠 性，提升了结构件、液压、电器元件的寿命，使施工效率、客户与主机厂的利益得到了有利的 保障。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明减震钻斗立体图。
[0020]图2为本发明减震钻斗上斗顶的立体图。
[0021]图3为本发明减震钻斗下斗顶的立体图。
[0022]图4为本发明设有钻具连接杆的减震钻斗剖视图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能 更易于被本领域技术人员理解，从而对发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0024]本发明中，在未做相反说明的情况下，使用的方位词“上、下”是针对钻斗正常工作 时的各部件相互关系描述用词，以附图4中为例，附图4中的“上、下”即为钻斗正常工作时 的“上、下”。
[0025]如图1-图4所示,一种减震钻斗,其包括:斗顶1、与斗顶I的下端相连的斗体2及 与斗体2的下端相连的斗底3，所述斗顶I包括上斗顶11和下斗顶12，所述下斗顶12夹设 于上斗顶11和斗体2之间，所述上斗顶11与下斗顶12之间夹设有起缓冲作用的弹性元件 7，且所述上斗顶11和下斗顶12之间为活动连接。当旋挖钻机入岩时，该钻斗可以有效的 通过所述弹性元件7降低通过钻斗传递到旋挖钻机主机上的来自地层的反作用力，避免因 频繁受到震动、冲击导致部分结构件、液压和电子等精密元器件寿命急剧缩短。[0026]可以理解的是，所述活动连接指的是所述上斗顶11和下斗顶12之间可以相对运 动，即上斗顶11和下斗顶12之间即可上、下相对运动，也可沿圆周方向的横向相对运动。
[0027]所述上斗顶11包括上斗顶底板112和垂直于上斗顶底板112并分别沿其上、下两 端延伸的方套111，即所述方套111贯穿上斗顶底板112，可以理解的是，所述方套111和上 斗顶底板112既可以是一体成型结构，也可以通过焊接等方式固定于所述上斗顶底板112 上。所述方套111中开设有安装孔，(图中未标注)所述安装孔内设有钻具连接杆5，所述方 套111下端的横截面呈回字形，即方套111垂直于上斗顶底板112向下延伸的一端的横截 面呈回字形。所述上斗顶底板112上沿圆周方向均匀设有若干通孔118以及沿所述通孔 118周边向上延伸的安装部113，所述下斗顶12包括下斗顶底板122，所述下斗顶底板122 上设置有朝向所述上斗顶11凸伸且与所述通孔118和安装部113相配合的凸伸部121，为 了使所述上斗顶11和下斗顶12活动连接，所述安装部113上设置有第一定位孔1136，所述 凸伸部121上设置有与所述第一定位孔1136配合的第二定位孔1216，连接件119穿设于所 述第一定位孔1136和第二定位孔1216内，用以连接所述安装部113和凸伸部121进而达 到所述上斗顶11和下斗顶12之间的可拆卸连接，即所述上斗顶11和下斗顶12之间既活 动连接又可拆卸连接。
[0028]在不影响安装部113功能的情况下，所述通孔118及其安装部113可为任何形状， 在本实施例中，所述通孔118和安装部113的形状为矩形，所述安装部113包括第一墙壁 1131、与所述第一墙壁1131相邻的第二墙壁1132、与第一墙壁1131相对的第三墙壁1133、 与第二墙壁1132相对的第四墙壁1134，所述第一墙壁1131外侧设有第一支架114，所述第 三墙壁1133的外侧设有第二支架117。所述第一支架114和第二支架117用于对墙壁的加 固作用。所述第一定位孔1136包括同轴地设置于所述安装部113的第二墙壁1132上的贯 通孔和与其相对的第四墙壁1134上的贯通孔。优选地，所述第一定位孔1136为横向腰形 通孔，即第一定位孔1136沿平行于上斗顶底板112的横向具有一定尺寸，使得连接件119 可相对的在该第一定位孔1136内横向运动。优选地，所述第一定位孔1136位于所述第二 墙壁1132和第四墙壁1134的中部。
[0029]所述凸伸部121的形状可根据通孔118和安装部113的形状而定的任意形状，在 本实施例中，所述凸伸部121为矩形。所述凸伸部121上设有上、下斗顶11、12相配合时与 上述安装部113的第一墙壁1131、第二墙壁1132、第三墙壁1133和第四墙壁1134相对应 的第一侧面1211，第二侧面1212、第三侧面1213以及第四侧面1214，所述第二侧面1212和 第四侧面1214上分对称的设有一定位凸缘1215，优选地，所述定位凸缘1215位于所述第二 侧面1212和第四侧面1214上靠近所述第三侧面1213的一端。所述第二定位孔1216为同 轴设置且贯通所述第二侧面1212和第四侧面1214的贯通孔，优选地，所述第二定位孔1216 为纵向腰形通孔，即第二定位孔1216沿上、下方向具有一定尺寸，使得连接件119可相对的 在该第二定位孔1216内纵向运动。优选地，所述第二定位孔1216位于所述第二侧面1212 和第四侧面1214的中部。
[0030]所述第一侧面1211的下端设有楔形块123，所述定位凸缘1215和楔形块123都用 于安装时的定位作用，楔形块123的数量可以为一个或两个以上，本实施例中，楔形块123 为两个。所述下斗顶12边缘和上述斗体2的上端缘的设有多个规则排列的且相互配合的 焊接口 4，用于使下斗顶12和斗体2的焊接更加牢固。[0031]所述弹性元件7包括第一弹性元件71和第二弹性元件72，所述第一弹性元件71 为所述方套111下端结构相对应的设有回形孔73的呈回字形的弹性元件，且所述第一弹性 元件71位于所述方套111的下方，即夹设于方套111的下端与下斗顶底板122之间，所述钻 具连接杆5向下穿过所述上斗顶11并延伸至所述第一弹性71的回形孔73内，可以进一步 对第一弹性元件71起定位作用。所述第二弹性元件72位于所述凸伸部121和安装部113 之间，用于缓冲上斗顶11和下斗顶12之间在圆周方向的冲击。
[0032]当上斗顶11和下斗顶12安装时，所述第一弹性元件7位于所述方套111的正下 方和下斗顶12之间，所述凸伸部121穿过所述通孔118并向上凸伸于所述上斗顶11的安 装部113中，当所述上斗顶底板112的下侧抵接至楔形块123时，所述楔形块123阻止上斗 顶11和下斗顶12之间的距离进一步减小，使得上斗顶11和下斗顶12之间保持适当的距 离，此时，所述第一定位孔1136和第二定位孔1216处于同轴位置。
[0033]所述凸伸部121的第一侧面1211、第二侧面1212、第三侧面1213和第四侧面1214 分别与所述安装部113的第一墙壁、第二墙壁1132、第三墙壁和第四墙壁1134相对应，连接 件119穿过所述第一定位孔1136和第二定位孔1216，将上斗顶11和下斗顶12活动连接。 当钻斗工作时，钻具连接杆5将扭矩传递至上斗顶11，上斗顶11带动下斗顶12转动进而带 动斗体2转动，因此，上斗顶11和下斗顶12之间的冲击力主要集中在垂直于其转动方向的 连接部位，即本实施例中的第三墙壁1133和第三侧1213面之间，或第一墙壁1131和第一 侧面1211之间。本实施例中,钻斗工作时,主要沿图2所示的顺时针方向转动,上斗顶11和 下斗顶12之间的冲击力主要集中在第三墙壁1133和第三侧面1213之间，因此，本实施例 中，所述第二弹性元件72夹设于第三墙壁1133和所述凸伸部121的第三侧面1213之间， 可以最大限度地减小上斗顶11和下斗顶12之间冲击。可以理解的是，第二弹性元件72的 结构形式和材质不限，只要起可缓冲冲击力的作用即可，例如，可以是但不限于平板状的橡 胶垫或板弹簧。同样可以理解的是，所述第二弹性元件72也可以根据实际使用的需要而设 置于第一墙壁1131和第一侧面1211之间、第二墙壁1132和第二侧面1212之间以及第四 墙壁1134和第四侧面1214之间。
[0034]进一步地，所述第一墙壁1131上沿所述第一支架114的两侧分别对称的各设有一 定位螺栓孔115，所述定位螺栓孔115内设有定位螺栓116，所述定位螺栓116的一端抵接 至凸伸部121第一侧面1211，调节所述定位螺栓116对凸伸部121施加作用力，使所述凸伸 部121的第三侧面1213与所述第二弹性元件72以及所述的第三墙壁之间保持一定的预紧 力，用以防止所述第二弹性元件72错位。
[0035]由于所述上斗顶11和下斗顶12的连接是通过连接件119穿设于上斗顶11的安 装部113的第一定位孔1136和下斗顶12的凸伸部121的第二定位孔1216来实现的，即上 斗顶11和下斗顶12之间的连接为可拆卸连接，所以当所述第一弹性元件71或第二弹性元 件72破损后，只需拆卸所述的连接件119即可完成上斗顶11以及下斗顶12的拆卸，进而 更换破损的第一弹性元件71或第二弹性元件72即可。
[0036]工作时，旋挖钻机入岩时，由于需要极大的扭矩和钻进压力来破碎岩石，因此遭受 的反作用力也极大，地层的巨大反作用力通过减震钻斗斗底3、斗体2向上传递至斗顶I时， 轴向力将会被设置于上斗顶11上的方套111下端与所述下斗顶12之间的第一弹性元件71 有效吸收，此时第一弹性元件71在上、下方向伸缩变形，下斗顶12的第二定位孔1216为纵向腰形通孔，所以下斗顶11可随第一弹性元件71在第二定位孔1216允许范围内上、下运 动，即连接件119相对于第二定位孔1216在第二定位孔1216内纵向运动，进一步降低了上 斗顶11和下斗顶12之间在上、下方向的冲击力。同样，由于所述上斗顶11的第一定位孔 1136为横向腰形通孔，而来自圆周方向的反作用力将会被第二弹性元件72有效吸收，所述 第二弹性元件72在圆周方向伸缩，且所述上斗顶12可随第二弹性元件72在第二定位孔72 允许范围内沿圆周方向运动，即连接件119相对于第一定位孔1136在第一定位孔1136内 横向运动。
[0037]本发明有效的避免了较大的来自轴向和圆周方向的力直接作用在钻斗上，使钻斗 的寿命简短，同时，本发明还可以有效的通过所述弹性元件降低通过钻斗传递到旋挖钻机 主机上的来自地层的反作用力，避免因频繁受到震动、冲击导致部分结构件、液压和电子等 精密元器件寿命急剧缩短。
[0038]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用发明 说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术 领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种减震钻斗，其包括斗顶(I)、与斗顶(I)的下端相连的斗体(2)及与斗体(2)的下端相连的斗底(3)，其特征在于:所述斗顶(I)包括活动连接的上斗顶(11)和下斗顶(12)， 所述下斗顶(12)夹设于上斗顶(11)和斗体(2)之间，所述上斗顶(11)与下斗顶(12)之间夹设有起缓冲作用的弹性元件(7)。
2.根据权利要求1所述的减震钻斗，其特征在于:所述上斗顶(11)包括沿圆周方向设设置的多个通孔(118)及沿通孔(118)周边垂直向上延伸的安装部(113)，所述下斗顶(12) 上设有与所述通孔(118)相配合的凸伸部(121)，所述凸伸部(121)穿设于所述通孔(118) 和安装部(113)中，所述安装部(113)上设有第一定位孔(1136)，所述凸伸部(121)设有第二定位孔(1216)，连接件(119)穿设于第一定位孔(1136)和第二定位孔(1216)中将上斗顶(11)和下斗顶(12)可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的减震钻斗，其特征在于:所述第一定位孔(1136)为横向腰形通孔，连接件(I 19)可相对于第一定位孔(I 136)在第一定位孔(I 136)内横向运动。
4.根据权利要求3所述的减震钻斗，其特征在于:所述第二定位孔(1216)为纵向腰形通孔，连接件(119)可相对于第二定位孔(1216)在第二定位孔(1216)内纵向运动。
5.根据权利要求2所述的减震钻斗，其特征在于:所述弹性元件(7)包括第一弹性元件 (71)和第二弹性元件(72)，所述第二弹性元件(72)夹设于所述安装部(113)与所述凸伸部 (121)之间；所述上斗顶(11)设有垂直贯穿所述上斗顶(11)的方套(111)，所述第一弹性元件(71)夹设于所述方套(111)下端的端部与所述下斗顶(12)之间。
6.根据权利要求4所述的减震钻斗，其特征在于:所述安装部(113)和凸伸部(121) 的形状均为矩形，所述安装部(113)包括第一墙壁(1131)、与第一墙壁(1131)相邻的第二墙壁(1132)、与第一墙壁(1131)相对的第三墙壁(1133)及与第二墙壁(1132)相对的第四墙壁(1134)，所述第一墙壁(1131)设有用以加固作用的第一支架(114)，所述第三墙壁 (1133)设有用以加固作用的第二支架(117)，所述第一定位孔(1136)为贯穿所述第二墙壁 (1132)和第三墙壁(1133)的贯通孔。
7.根据权利要求6所述的减震钻斗，其特征在于:所述凸伸部(121)分别设有与所述第一墙壁(1131)、第二墙壁(1132)、第三墙壁(1133)和第四墙壁(1134)相对应的第一侧面 (1211)、第二侧面(1212)、第三侧面(1213)及第四侧面(1214)，所述第二侧面(1212)和第三侧面(1213)上分别相对应的设有定位凸缘(1215)，所述第二定位孔(1216)为贯穿第二侧面(1212)和第四侧面(1214)的贯通孔。
8.根据权利要求7所述的减震钻斗，其特征在于:所述第二弹性元件(72)夹设于所述凸伸部(121)的第三侧面(1213)和第三墙壁(1133)之间。
9.根据权利要求7所述的减震钻斗，其特征在于:所述第一墙壁(1131)上设有定位螺栓孔(115)，所述定位螺栓孔内(115)设有定位螺栓(116)，所述定位螺栓(116)的端部与所述第一侧面1211抵接，调节所述定位螺栓(116)可使凸伸部(121)的第三侧面(1213)、第二弹性元件(72)以及第三墙壁(1133)之间保持一定的预紧力。
10.根据权利要求7所述的减震钻斗，其特征在于:所述第一侧面(1211)设有起定位作用的楔形块(123)，当上斗顶(11)和下斗顶(12)连接时，所述楔形块(123)抵接至上斗顶底板(112)的下端。
11.根据权利要求1所述的减震钻斗，其特征在于:所述下斗顶底板(121)周边与斗体(2)的上端缘分别设有相互配合的槽口(4)。
12.—种旋挖钻机,其特征在于:所述旋挖钻机包括如权利要求1-11中任一项所述的减震钻斗。
【文档编号】E21B10/00GK103573187SQ201310560399
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】黄伟民, 孔祥玉, 郑浩, 茅晓峰, 常延沛 申请人:上海中联重科桩工机械有限公司, 中联重科股份有限公司