旋挖钻机及其桅杆导向装置的制作方法

本实用新型涉及部件导向技术领域，特别涉及一种旋挖钻机的桅杆导向装置。本实用新型还涉及一种包括上述桅杆导向装置的旋挖钻机。

背景技术：

旋挖钻机作为一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种基础施工中得到广泛应用。

就旋挖钻机而言，其桅杆总成是其重要的组成结构。具体的，如图1至图11所示，桅杆总成包括吊锚架03、桅杆02、加压卷扬09、副卷扬08等，其中桅杆02包括由上至下依次布置的上桅杆、中桅杆、下桅杆，桅杆02和导轨01构成桅杆导向装置。旋挖钻机的工作机构包括了提引器04、动力头07、随动架05、钻杆06等。桅杆导向装置是钻杆06、动力头07的安装支撑部件及其工作进尺的导向部件。桅杆02左右两侧的导轨01，对动力头07、随动架05的工作进尺起主导向的作用。

吊锚架03安装于桅杆02的顶端，工作时通过螺栓与上桅杆02连接。吊锚架03上的主、副卷扬滑轮用以改变卷扬钢丝绳运动方向，是提升、下降钻杆06和物件起吊的重要支撑部件。上桅杆、中桅杆、下桅杆两两通过螺栓按照顺序连接。

加压卷扬09由液压减速机构、卷筒、卷扬支座、两根钢丝绳等组成，加压卷扬09通过螺栓连接于桅杆02上，加压卷扬09上缠绕两根钢丝绳，其钢丝绳和动力头07上的滑轮组缠绕，通过减速机的正反转带动钢丝绳，以完成动力头07带动钻杆06的起拔和加压，以便钻杆06顺利进行钻进。

提引器04是钻杆06与钢丝绳连接的过渡装置，在保证钻杆06在旋转钻进的同时，钢丝绳不受较大的扭矩。提引器04上端与钢丝绳铰接，下端与钻杆06铰接。

其中，动力头07由液压马达、减速机、动力箱、缓冲装置、滑移架、连接板、压盘组成。动力头07为钻具提供扭转动力，工作阻力经大齿圈作用到动力头07上，动力头07除承受扭转荷载作用外，还承受加压装置产生的压力。动力头07滑架上的耳架与桅杆02两侧导轨01滑动连接接触。

随动架05是钻杆06工作的辅助装置，其一端装有轴承并与钻杆06用螺栓连接，对钻杆06起回转支撑作用；另一端设有导槽，与桅杆02两侧导轨01滑动连接，是钻杆06工作的导向部件，扶持钻杆06正常工作。

钻杆06是钻机向钻具传递扭矩和压力的重要部件。钻杆06一端与提引器04铰接，穿过动力头07其另一端与钻具铰接。

旋挖钻机在工作时，动力头07为钻具提供扭转动力，动力头07承受扭转载荷作用外，还承受加压装置产生的压力。动力头装置滑架上的四个耳架在上下左右四处与下桅杆上的导轨01接触。

动力头07上受到的扭转荷载和垂直荷载通过动力头07的耳架传递到与其接触的下桅杆上的导轨01面上。由于旋挖钻机作业时，加压装置施加到动力头07上加压力，此时动力头07的位置会在下桅杆上作上下往返运动。作业时当动力头07既受到加压装置的加压力又受到扭矩阻力时，传递到下桅杆上的导轨01上的荷载是施工过程中荷载较大的时段，因导轨01与下桅杆体是通过焊接方式连接到一起的，此处的焊缝属于工作焊缝，承受的荷载较大。

传统的导轨01有U形导轨和矩形导轨两种，其中U形导轨采用钢板通过机械折弯而成，矩形导轨直接选用冷拔异性方形钢管或冷拔异性矩形钢管根据设计需求长度制作而成。U形导轨和矩形导轨在本体生产过程中都是通过冷轧工艺制作的。因采用冷轧工艺在导轨01成形折弯拐角处易产生缺陷，矩形导轨在与桅杆02焊接时焊接位置固定，无法避开此折弯拐角来施焊，受焊接热影响区的影响此位置容易产生缺陷(根据CEN ISO/TR 15608进行分组的材料及EN 15085-3中对冷成型区域(包括5×t范围内的相邻表面)只允许对认证级别为CL3的结构进行焊接。)。

矩形导轨与桅杆02焊接时自然形成的单边喇叭形焊接接口，焊接时容易产生未焊透的现象，此种缺口效应易于引起应力集中，从而降低焊缝的抗疲劳强度。并且加工矩形导轨采用的冷拔异性方钢管或者冷拔异性矩形钢管在生产后较难保持钢管的弯曲度，所以在加工成导轨01前，需要对钢管进行校平，额外增加了工序，工艺较为复杂。

并且，由于U形导轨与矩形导轨因在其加工原材料本身壁厚较薄，致使导轨01的刚度、强度较为薄弱，因此在与桅杆02焊接时收缩变形会较大，不易保持焊后整体焊件的直线度与平面度(旋挖钻机桅杆02的直线度及平面度要求都很高)，致使桅杆导向装置的功能性较弱，导致桅杆导向装置的使用寿命较短。

因此，如何延长桅杆导向装置的使用寿命，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种旋挖钻机的桅杆导向装置，该桅杆导向装置的使用寿命延长。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述桅杆导向装置的旋挖钻机。

为实现上述目的，本实用新型提供一种旋挖钻机的桅杆导向装置，包括桅杆及焊接在所述桅杆上的导轨，所述导轨为热轧管件。

优选地，所述导轨内部为圆柱形空心结构，所述圆柱形空心结构的轴线与所述导轨的中心线重合。

优选地，所述导轨相邻两个侧面的折角处设有倒角。

优选地，所述倒角为45度倒角。

优选地，所述导轨为热轧无缝钢管结构。

本实用新型提供的一种旋挖钻机，包括动力头及用于为所述动力头运动导向的桅杆导向装置，其中，所述桅杆导向装置为上述任一种桅杆导向装置。

在上述技术方案中，本实用新型提供的旋挖钻机的桅杆导向装置包括桅杆和导轨，其中，导轨焊接在桅杆上，导轨为热轧管件。当进行工作时，导轨对动力头、随动架的进尺起主导向的作用。

通过上述描述可知，在本实用新型提供的旋挖钻机的桅杆导向装置中，由于导轨为热轧管件，可以具有较厚的壁厚，可以直接采用机加工铣削的方式将原材料外表面加工为所需形状，避免导轨在加工及与桅杆焊接过程中变形的情况，因此，本申请提供的桅杆导向装置的使用寿命延长。

本实用新型还提供了一种包括上述桅杆导向装置的旋挖钻机。

附图说明

图1为旋挖钻机的结构示意图；

图2为动力头受扭转载荷的结构示意图；

图3为动力头受垂直载荷的结构示意图；

图4为传统的桅杆导向装置的结构示意图；

图5为图4所示桅杆导向装置沿A-A方向的结构示意图；

图6为传统的一种U形导轨的安装位置图；

图7为图6所示B部放大图；

图8为传统的另一种U形导轨的安装位置图；

图9为图8所示C部放大图；

图10为传统的矩形导轨的安装位置图；

图11为图10所示D部放大图；

图12为本实用新型具体实施例所提供的桅杆导向装置的结构示意图；

图13为图12所示E部放大图；

图14为本实用新型具体实施例所提供的导轨的结构示意图。

其中图1-14中：01-导轨、02-桅杆、03-吊锚架、04-提引器、05-随动架、06-钻杆、07-动力头、08-副卷扬、09-加压卷扬；

1-导轨、2-桅杆。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种旋挖钻机的桅杆导向装置，该桅杆导向装置的使用寿命延长。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述桅杆导向装置的旋挖钻机。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图12至图14，在一种具体实施方式中，本实用新型具体实施例提供的旋挖钻机的桅杆导向装置包括桅杆2和导轨1，其中，导轨1焊接在桅杆2上，导轨1为热轧管件。随着科技的发展，可以考虑使用新公艺新材料用于桅杆2的导轨1及下桅杆的结构设计中，既能达到所需求的刚度强度，又可以实现易于焊接的结构形式设计。为了提高导轨1强度，便于工作人员加工，优选，导轨1为热轧无缝钢管结构。

当进行工作时，导轨1对动力头、随动架的进尺起主导向的作用。

通过上述描述可知，在本实用新型具体实施例所提供的旋挖钻机的桅杆导向装置中，由于导轨1为热轧管件，可以具有较厚的壁厚，可以直接采用机加工铣削的方式将原材料外表面加工为所需形状，避免导轨1在加工及与桅杆2焊接过程中变形的情况，因此，本申请提供的桅杆导向装置的使用寿命延长。

导轨1采用壁厚厚实的热轧无缝钢管机加工而成，更易于来自动力头的荷载的传递，也利于与下桅杆焊后焊接残余应力的疏散，结实的壁厚增强了导轨1自身的刚度及强度，可以避免因钻机工作年限久造成的导轨1与桅杆2连接处焊缝撕裂的问题发生，有效地减少了旋挖钻机后期维修费用。

优选的，如图14所示，导轨1内部为圆柱形空心结构，圆柱形空心结构的轴线与导轨1的中心线重合。传统的导轨截面样式较本申请的导轨1截面样式，外尺寸一致时，由于本申请的导轨1横截面面积较大，相同材质的状况下，本申请的导轨1壁厚因更加厚实，在焊接时导轨1的收缩变形要较原有结构样式的导轨小，易于保持导轨1的平面度及直线度。且加工成形的导轨1放置妥当的条件下不易弯曲，使用之前不用再另校平，进一步降低了工作人员的劳动强度，且有效地延长了桅杆导向装置的使用寿命。

进一步，导轨1相邻两个侧面的折角处设有倒角。优选的，倒角为45度倒角。导轨1设计四个倒角均通过机械加工而成，在焊接时焊接接口根部位置可达性较好，进而提高了焊缝的强度，由于此焊缝为导轨1与桅杆2连接焊缝，是重要的工作焊缝，导轨1与桅杆2焊接时不易产生未焊透现象，增加了焊缝的抗疲劳强度，使焊后的结构件结构更加紧凑，延长了桅杆导向装置的使用寿命

本实用新型提供的旋挖钻机包括动力头及用于为动力头运动导向的桅杆导向装置，其中，桅杆导向装置为上述任一种桅杆导向装置。其它装置为现有技术，本申请不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。