旋挖钻机及其钻斗总成的制作方法

本发明涉及旋挖钻机配套组件技术领域，特别涉及一种钻斗总成。本发明还涉及一种应用该钻斗总成的旋挖钻机。

背景技术：

旋挖钻机是现在桩基础施工的主要设备，钻斗作为工作装置的执行端直接决定了钻机的使用效率及施工质量。在施工过程中岩石层是最难施工的工况，通常需要将岩石钻透后取岩心(整块岩石)或者搅碎(碎石层)，岩石在地下的分布也不均匀，连接钻斗的钻杆由多节组成，每节之间套装还有较大的间隙，使得钻斗在工作过程中存在晃动，地质条件加上设备本身的因素造成了偏孔现象，偏孔是影响施工质量的重要因素，不但会耽误工期还会造成大量经济损失，给相关的生产施工作业造成不利影响。

因此，如何避免旋挖钻机作业过程中的偏孔现象，保证施工效果和作业效率是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种钻斗总成，该钻斗总成能够避免旋挖钻机作业过程中的偏孔现象，保证施工效果和作业效率。本发明的另一目的是提供一种应用上述钻斗总成的旋挖钻机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种钻斗总成，包括可定轴转动的钻筒，所述钻筒的顶部设置有与旋挖钻机的钻杆相固定的连接组件，所述钻筒的底部边沿处设置有若干切削组件；

所述钻筒的中部相联动地同轴设置有导向件，所述导向件的底部伸出于所述钻筒的底端，且所述导向件的底部设置有导向切削组件。

优选地，各所述切削组件沿所述钻筒的周向均布。

优选地，所述切削组件包括截齿组件和牙轮组件。

优选地，所述导向切削组件包括导向截齿组件和导向牙轮组件。

优选地，所述钻筒的顶部具有若干通气孔。

优选地，所述钻筒的外周部设置有若干防磨条。

优选地，所述导向件为中空圆柱形结构。

优选地，所述连接组件的中部具有沿轴向延伸的装配孔，所述装配孔的侧壁上沿径向贯穿有销孔，所述连接组件通过贯穿所述销孔的锁销与钻杆相固定。

优选地，所述连接组件上设置有若干加强筋。

本发明还提供一种旋挖钻机，包括机体，所述机体上设置有钻杆，所述钻杆的底部连接有钻斗总成，所述钻斗总成具体为如上述任一项所述的钻斗总成。

相对上述背景技术，本发明所提供的钻斗总成，其工作过程中，由于导向件相对于钻筒的伸出式结构，因此导向件端部的导向切削组件先于钻筒底部的切削组件与岩层等作业面接触，并由导向切削组件与导向件配合钻出一个导向小孔，导向小孔达到一定深度后，钻斗总成整体以该导向小孔为回转轴基准而继续钻进，此时钻筒底部的各切削组件作为主要作业部而与岩层作业面充分接触并实施钻挖等相关作业。由于导向小孔钻进时受作业面地质情况影响较小，且需要的钻进压力较小，因而作业负荷较低，不易发生偏孔现象，从而保证后续以该导向小孔为基准的大型钻挖作业过程不易产生偏孔现象，进而有效保证了旋挖钻机的整体作业精度和施工效果，并使其作业效率得以相应提高。

在本发明的另一优选方案中，各所述切削组件沿所述钻筒的周向均布。该周向均布结构能够保证各切削组件对岩层作业面的施工效率和钻挖作业效果，并进一步优化钻筒和切削组件及其相关配合件的应力分布，提高钻斗总成的整体疲劳强度和施工质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施方式所提供的钻斗总成的立体结构侧俯视图；

图2为本发明一种具体实施方式所提供的钻斗总成的立体结构侧仰视图；

图3为图1或图2中截齿组件的局部结构放大图；

图4为图1或图2中牙轮组件的局部结构放大图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种钻斗总成，该钻斗总成能够避免旋挖钻机作业过程中的偏孔现象，保证施工效果和作业效率；同时，提供一种应用上述钻斗总成的旋挖钻机。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明一种具体实施方式所提供的钻斗总成的立体结构侧仰视图；图2为本发明一种具体实施方式所提供的钻斗总成的立体结构侧俯视图。

在具体实施方式中，本发明所提供的钻斗总成，包括可定轴转动的钻筒11，钻筒11的顶部设置有与旋挖钻机的钻杆相固定的连接组件12，钻筒11的底部边沿处设置有若干切削组件13；钻筒11的中部相联动地同轴设置有导向件14，导向件14的底部伸出于钻筒11的底端，且导向件14的底部设置有导向切削组件15。

工作过程中，由于导向件14相对于钻筒11的伸出式结构，因此导向件14端部的导向切削组件15先于钻筒11底部的切削组件13与岩层等作业面接触，并由导向切削组件15与导向件14配合钻出一个导向小孔，导向小孔达到一定深度后，钻斗总成整体以该导向小孔为回转轴基准而继续钻进，此时钻筒11底部的各切削组件13作为主要作业部而与岩层作业面充分接触并实施钻挖等相关作业。由于导向小孔钻进时受作业面地质情况影响较小，且需要的钻进压力较小，因而作业负荷较低，不易发生偏孔现象，从而保证后续以该导向小孔为基准的大型钻挖作业过程不易产生偏孔现象，进而有效保证了旋挖钻机的整体作业精度和施工效果，并使其作业效率得以相应提高。

应当说明的是，具体到实际应用中，上述导向件14的长度一般为钻筒轴向长度的1.5倍，但该导向件14的长度规格与钻筒尺寸间的相对关系并不局限于此，原则上，只要是使导向件14伸出于钻筒11的底部并保证钻挖过程中能够实施稳定的导向小孔旋挖作业即可。

进一步地，各切削组件13沿钻筒11的周向均布。该周向均布结构能够保证各切削组件13对岩层作业面的施工效率和钻挖作业效果，并进一步优化钻筒11和切削组件13及其相关配合件的应力分布，提高钻斗总成的整体疲劳强度和施工质量。

请参考图3和图4，图3为图1或图2中截齿组件的局部结构放大图；图4为图1或图2中牙轮组件的局部结构放大图。

切削组件13包括截齿组件131和牙轮组件132。截齿组件131是通过端部的硬质合金部以点接触的形式敲碎岩石的工具，其对软岩及强结里结构和风化岩石处理效果明显；而牙轮组件132由可自由旋转的刀具(通常由在其回转面镶嵌硬质合金片构成)，通过磨削的方式将岩石切除，对硬岩处理效果明显。实际作业时，可以根据实际工况条件和施工作业面材质灵活选用上述截齿组件131或牙轮组件132中的任一种，或直接将上述截齿组件131和牙轮组件132集成于单个切削组件13内，以便施工作业过程中灵活调整选用，原则上，只要是能够满足所述钻斗总成的实际使用需要均可。

更具体地，导向切削组件15包括导向截齿组件和导向牙轮组件。需要说明的是，具体到实际应用中，除装配位置不同外，上述导向切削组件15与切削组件15的实质结构基本相同，相应地，导向截齿组件的具体结构可以参考图3中截齿组件131的结构，导向牙轮组件的具体结构可以参考图4中牙轮组件的结构；同时，该导向切削组件15也可以根据实际工况需要灵活选用上述导向截齿组件或导向牙轮组件中的任一种，或直接采用将上述导向截齿组件和导向牙轮组件集成于单个导向切削组件15内的结构形式，在此不做赘述，只要是能够满足所述钻斗总成的实际使用需要均可。

此外，钻筒11的顶部具有若干通气孔111。作业过程中，该通气孔111能够有效防止钻筒11内被物料填满后产生真空负压现象，保证钻筒11内部气体环境与外部环境间的连通，以便钻筒11内部的岩土等物料能够快速高效排出。

进一步地，钻筒11的外周部设置有若干防磨条112。该防磨条能够有效防止作业过程中钻筒11外壁产生结构磨损，以保证钻筒11的结构强度和耐用度，并使钻斗总成的整体使用寿命和疲劳强度得以相应提高。

另一方面，导向件14为中空圆柱形结构。该种中空圆柱形结构有助于进一步提高导向件14的回转稳定性及其钻孔作业的定位精度，从而进一步避免钻斗总成作业过程中发生偏孔现象，保证旋挖钻机的作业精度。

应当指出，上述导向件14为中空圆柱形结构仅为优选方案，具体到实际应用中，该导向件14还可以为实心圆锥形或中空多棱柱等形状，原则上，只要是能够保证稳定的回转钻孔作业效果并满足所述钻斗总成的实际使用需要均可。

此外，连接组件12的中部具有沿轴向延伸的装配孔121，装配孔121的侧壁上沿径向贯穿有销孔122，连接组件12通过贯穿销孔122的锁销(图中未示出)与钻杆相固定。装配时，先将钻杆的装配端插装于装配孔121内，之后将锁销插入销孔122内并贯穿钻杆的装配端，以将钻杆与所述钻斗总成可靠限位固定，以保证后续作业过程中钻斗总成与钻杆间的联动效果及作业效率。

另外，连接组件11上设置有若干加强筋123。该加强筋123能够显著提高连接组件11相关组件的结构强度，保证钻斗总成工作过程中的整体结构稳定性，并使其内部应力分布更加均匀。

在具体实施方式中，本发明所提供的旋挖钻机，包括机体，所述机体上设置有钻杆，所述钻杆的底部连接有钻斗总成，所述钻斗总成具体为如上文各实施例的钻斗总成。所述旋挖钻机的作业过程中不易处喊声偏孔现象，且其施工效果较好，作业效率较高。

综上可知，本发明中提供的钻斗总成，包括可定轴转动的钻筒，所述钻筒的顶部设置有与旋挖钻机的钻杆相固定的连接组件，所述钻筒的底部边沿处设置有若干切削组件；所述钻筒的中部相联动地同轴设置有导向件，所述导向件的底部伸出于所述钻筒的底端，且所述导向件的底部设置有导向切削组件。工作过程中，由于导向件相对于钻筒的伸出式结构，因此导向件端部的导向切削组件先于钻筒底部的切削组件与岩层等作业面接触，并由导向切削组件与导向件配合钻出一个导向小孔，导向小孔达到一定深度后，钻斗总成整体以该导向小孔为回转轴基准而继续钻进，此时钻筒底部的各切削组件作为主要作业部而与岩层作业面充分接触并实施钻挖等相关作业。由于导向小孔钻进时受作业面地质情况影响较小，且需要的钻进压力较小，因而作业负荷较低，不易发生偏孔现象，从而保证后续以该导向小孔为基准的大型钻挖作业过程不易产生偏孔现象，进而有效保证了旋挖钻机的整体作业精度和施工效果，并使其作业效率得以相应提高。

此外，本发明所提供的应用上述钻斗总成的旋挖钻机，其作业过程中不易处喊声偏孔现象，且其施工效果较好，作业效率较高。

以上对本发明所提供的钻斗总成以及应用该钻斗总成的旋挖钻机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。