专利名称：旋挖钻机的钻头防脱落装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种旋挖钻机，特别是一种旋挖钻机的钻头防脱落装置。
背景技术：
旋挖钻机是地基基础工程中被广泛应用于钻孔灌注桩成孔作业的施工机械。主要适用于沙砾、粘性土、粉质土、风化岩等土层施工钻孔灌注桩。旋挖钻机的额定功率一般为125 450kW,动力输出扭矩为120 400kN.ηι,最大成孔直径可达Im 4m,最大成孔深度为60 100m。旋挖钻机成孔的三大主要传动部件为:动力头、钻杆和钻头。动力头传输扭矩，使钻杆旋转，钻杆与钻头连接，钻头旋转切削泥土。请参见图1 图2，目前，在旋挖钻机行业中钻杆一般由4-5节组成，每节长度12-18m，全套净重9-20t，与钻头直接连接的内芯钻杆都在2t以上；钻头类型多种多样，净重一般1.2t 4t不等。但是，钻杆I与钻头2连接都是一种形式，一)在钻杆I的底部焊接钻杆方头5:钻杆I采用无缝钢管制作，钻杆方头5设有上凸部位，上凸部位设有中空结构，钻杆方头5的上凸部位插入无缝钢管，钻杆方头5与钻杆I通过焊缝3连接，为了加强焊道的强度再焊接多道保护板4 ;二)在钻头2顶部设置与钻杆方头适配的钻头方头，钻头方头设有中空结构，将钻杆方头插进钻头方头的中空结构内，采用销子插入销孔7来连接钻杆I和钻头2。在实际施工过程中时常发生钻头(包括钻杆方头)与钻杆脱落的机损事故。因为事故经常发生在即将成孔的底部位置，解决起来相当困难。目前解决方法有如下几种:一)引进大型冲击锤设备，用卷扬机将与孔径相符的金属重物吊起，自然落体，砸向孔体底部的钻头，反复冲击，直至将钻头砸碎并挤向孔径外围。
二)因上述方法成本较高，有些人就雇佣潜水员，潜水员带着钢丝绳潜到水底与钻头挂钩，再用钻机将其提起。该方法成本也不算低，而且潜水员还冒着较大人身伤害风险，如果塌孔后果不堪设想。三)在上述方法都不能解决的情况下，只有废除桩孔。按设计要求，废除桩孔后，要在此桩孔对称两侧重新再打两根同样的桩，并在两根桩顶部做连接承台，即人们说的“扁担桩，，总之，不论哪种方法都是费时、费力、拖延工期、增加施工成本不得已而为之的无奈之举。旋挖钻机成孔过程:钻机卷扬机通过钢丝绳提起钻杆钻头对准桩
孔-------放下钻杆钻头-------开动动力头——钻杆钻头旋转------取土——取
土完成-------动力头停止转动------再由卷扬机按照由内向外的顺序逐节提起钻
杆------将钻头移至地表存土区-------打开钻头门放土-------关闭钻头门------再
由卷扬机提起钻杆------重复上述动作。钻头与钻杆脱落的原因在于:在旋挖钻机成孔过程中，在放下钻杆钻头和开始旋转的环节，特别是遇到土层坚硬或大石块时，作用在钻杆上的冲击力与扭矩都相当大，如此长时间反复运动，材料极易疲劳。受力最大的是直接与钻头连接的内芯节，在这节钻杆的方头上既要承载着整个钻杆10多吨的自重，又要在巨大扭力的驱动下旋转，还要接受反复冲击。其薄弱环节就是无缝钢管与钻头方头连接的环焊缝3，由于焊缝具有多道保护板4的保护，断裂部位往往向上移动，发生在断裂区6。
实用新型内容本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种旋挖钻机的钻头防脱落装置，该装置能够避免钻头从钻杆上脱落后沉于桩孔中。本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种旋挖钻机的钻头防脱落装置，包括上防脱板、下防脱板和钢链，所述上防脱板固定在钻杆的内壁底部，位于断裂区之上；所述下防脱板固定在钻杆方头上凸部位中空结构的内壁顶部；所述钢链通过分设在其两端的上活动轴和下活动轴被上下限位在所述上防脱板和所述下防脱板之间。所述上防脱板通过点焊缝与所述钻杆的内壁连接。所述下防脱板通过连续焊缝与所述钻杆方头的内壁连接。所述下防脱板的顶面与所述钻杆方头的顶面平齐。本实用新型具有的优点和积极效果是:当钻杆与钻头在断裂区脱离时，钻杆在上、下防脱板，上、下活动轴及钢链的共同作用下，能够提住钻头，使二者不至于脱节；钻杆旋转，由于活动轴的原因钻头也不会随之转动，当提起钻杆时，钻头在钢链的牵引下也会被提上来。这样就能有效防止钻头与钻杆脱落的机损事故发生，减少施工事故成本。
图1为本实用新型背景技术中钻杆和钻头连接的结构示意图；图2为本实用新型背景技术中钻杆底部焊接钻杆方头的结构示意图；图3为本实用新型的结构示意图。图中:1、钻杆；2、钻头；3、环焊缝；4、保护板；5、钻杆方头；6、断裂区；7、销孔；8、上防脱板；9、钢链；10、连续焊缝；11、点焊缝；12、下防脱板；13、上活动轴；14、下活动轴。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:请参阅图3，一种旋挖钻机的钻头防脱落装置，包括上防脱板8、下防脱板12和钢链9，所述上防脱板8固定在钻杆I的内壁底部，位于断裂区6之上；所述下防脱板12固定在钻杆方头5的内壁顶部；所述钢链9通过分设在其两端的上活动轴13和下活动轴14被上下限位在所述上防脱板8和所述下防脱板12之间。在本实施例中，所述上防脱板8通过点焊缝11与所述钻杆I的内壁连接。所述下防脱板12通过连续焊缝10与所述钻杆方头5的内壁连接。所述下防脱板12的顶面与所述钻杆方头5的顶面平齐。[0025]本实用新型的工作原理:钻机正常运转，钻杆I和钻头2旋转，钻头2在钻孔深处取土，突然遇到大小不一的鹅卵石层，发现钻杆抖动，转速下降，瞬间钻杆震动幅度加大、转速加快。钻杆I在断裂区6处断裂，钻杆方头5和钻头2与钻杆I脱离。由于钻杆方头5焊接在下防脱板12上，在钻杆方头5和钻头2与钻杆I脱离的同时，拉动下活动轴14和钢链9，钢链9被拉直后，拉动上活动轴13和上防脱板8，又由于上防脱板8焊接在钻杆I上，因此，钻杆方头5和钻头2不会从钻杆I上脱落，而是被上防脱板8和钢链9吊挂在钻杆I上。在上活动轴13和下活动轴14的作用下，钻杆方头5和钻头2也不会随钻杆I旋转。发现钻杆I异常，关闭动力头，提起钻杆1，钻杆I通过钢链9将与其脱离的钻杆方头5和钻头2提出地面，因此，避免了一次钻头脱落的机损事故。尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种旋挖钻机的钻头防脱落装置，其特征在于，包括上防脱板、下防脱板和钢链， 所述上防脱板固定在钻杆的内壁底部，位于断裂区之上； 所述下防脱板固定在钻杆方头上凸部位中空结构的内壁顶部； 所述钢链通过分设在其两端的上活动轴和下活动轴被上下限位在所述上防脱板和所述下防脱板之间。
2.根据权利要求1所述的旋挖钻机的钻头防脱落装置，其特征在于，所述上防脱板通过点焊缝与所述钻杆的内壁连接。
3.根据权利要求1或2所述的旋挖钻机的钻头防脱落装置，其特征在于，所述下防脱板通过连续焊缝与所述钻杆方头的内壁连接。
4.根据权利要求3所述的旋挖钻机的钻头防脱落装置，其特征在于，所述下防脱板的顶面与所述钻杆方头的顶面平齐。
专利摘要本实用新型公开了一种旋挖钻机的钻头防脱落装置，包括上防脱板、下防脱板和钢链，所述上防脱板固定在钻杆的内壁底部，位于断裂区之上；所述下防脱板固定在钻杆方头上凸部位中空结构的内壁顶部；所述钢链通过分设在其两端的上活动轴和下活动轴被上下限位在所述上防脱板和所述下防脱板之间。本实用新型在钻杆与钻头在断裂区脱离时，钻杆在上、下防脱板，上、下活动轴及钢链的共同作用下，能够提住钻头，使二者不至于脱节；钻杆旋转，由于活动轴的原因钻头也不会随之转动，当提起钻杆时，钻头在钢链的牵引下也会被提上来。这样就能有效防止钻头与钻杆脱落的机损事故发生，减少施工事故成本。
文档编号E21B12/04GK203035096SQ20132001540
公开日2013年7月3日 申请日期2013年1月12日 优先权日2013年1月12日
发明者丛翠芳, 包克发, 张晓恒, 许德祥, 刘树全 申请人:天津中泰华一地基基础工程有限公司, 刘树全