专利名称：一种桩工机械及其斗门装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械技术领域，特别涉及一种用于桩工机械的斗门装置。本发明还涉 及一种包括上述斗门装置的桩工机械。
背景技术：
随着我国经济建设的快速发展，市场对于各种桩工机械的需求日益增大。很多桩工机械中都具有斗门装置，以下以旋挖钻机为例介绍斗门装置在桩工机械 中的作用，以及其工作过程。现代建筑工程的施工过程一般均以桩基础施工开始，因此，桩孔施工显得尤为重 要，旋挖钻机以其较高的钻孔效率等优势，日益广泛地应用于不同地质条件的桩孔作业中。 在旋挖钻机的施工过程中，可以根据遇到的地质条件的差异，选择使用各种不同的钻具，例 如各种钻头或者钻斗等。请参考图1和图2，图1为一种典型的旋挖钻机的结构示意图；图2为图1所示旋 挖钻机的局部结构示意图。该种典型的旋挖钻机包括工作装置11，工作装置11拉着钻杆12，并带动钻杆12 上提或者下降，钻杆12的旋转和钻进通过动力头14带动，加压油缸13驱动动力头的上升 和下降，钻杆12的末端安装有钻斗15。钻斗15是旋挖钻机中使用较为频繁的钻具之一， 是一种钻进成孔装置，钻斗15的外形大体呈圆柱形飞筒状，底部可完全打开，底部上有切 削齿和斗门，在回转钻进时将切削的土屑装入斗中，当斗内装满后可将土屑全部带出已经 钻好的孔，并将钻出的土屑从钻斗的底部排出。在钻斗15被钻下的土屑填满时，旋挖钻机 需要将土倒掉，此时，工作装置11先将钻杆12和钻斗15上提，然后通过回转转到倒土的位 置，加压油缸13下压动力头14，动力头14的压板141下压钻斗15，通过地面向钻斗15的 斗门施加向上的冲力，斗门上的第一钩锁与钻斗15的门框上的第二钩锁相脱离，钩锁机构 在冲力的作用下打开，从而驱动斗门打开，土屑倒出；而当斗门关闭时，旋挖钻机需要再回 转至适当的位置(例如具有适当坡度的斜坡位置)，转动动力头14令斗门的开口处于适当 的位置(例如背离斜坡的位置)，然后工作装置11将钻杆12和钻斗15下放，给钻斗15的 斗门提供向上的冲力，并通过该冲力令第一钩锁钩挂在第二钩锁上，从而驱动斗门关闭。在上述钻斗的斗门开关的过程中，均是通过地面对斗门的冲击作用实现的，控制 冲力的大小和方向较为困难，因此，斗门关闭的可靠性较低，且斗门关闭时的操作过程较为 复杂，对工作人员的技术要求较高；同时，上述斗门关闭方式的效率较低，严重影响了钻斗 的工作效率。因此，如何降低钻斗斗门关闭时工作人员的操作复杂程度，同时提高钻斗斗门关 闭时的可靠性，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于桩工机械的斗门装置，其斗门在关闭的过程中工作人员的操作较为简单，且其斗门关闭时的可靠性较高。本发明的另一目的是提供一种包括 上述斗门装置的桩工机械。为解决上述技术问题，本发明提供一种桩工机械的斗门装置，包括斗门，所述斗门 通过第一铰接轴铰接于所述桩工机械的斗本体；还包括动力机构，所述动力机构驱动所述 斗门绕所述第一铰接轴转动，以便驱动所述斗门关闭。优选地，所述动力机构包括动力源，以及由所述动力源驱动、且沿进斗方向往复运 动的连杆，所述连杆的一端与所述斗门铰接。优选地，所述斗门包括斗门本体以及与所述斗门本体固定连接的第一杆，所述斗 门通过所述第一杆与所述连杆铰接，所述第一杆与所述连杆具有适当的夹角。优选地，所述连杆包括与水平面呈预定角度的第一横杆，所述第一横杆上安装有 沿所述第一横杆滑动的滑块，所述第一杆与所述滑块铰接。优选地，所述桩工机械为旋挖钻机，所述动力源为所述旋挖钻机的动力头的压板。优选地，所述连杆包括第二横杆，所述第二横杆可选择地搭接于所述压板上。优选地，还包括固定安装于所述斗本体上的挡块，所述连杆包括第一竖杆、第二竖 杆和第三横杆；所述第一竖杆的一端与所述第二横杆固定连接，另一端与所述第三横杆铰 接，所述第三横杆与所述第二竖杆的一端固定连接，所述第二竖杆的另一端与所述第一横 杆固定连接，所述第二横杆与所述第一竖杆之间、以及所述第三横杆与所述第二竖杆之间 分别具有适当的夹角；所述挡块朝向所述第一竖杆的表面为具有适当斜度的斜面，所述第 三横杆与所述挡块具有预定的竖直距离，所述第二竖杆与所述挡块具有预定的水平距离， 以便所述连杆可选择地沿所述挡块的斜面滑动；所述第三横杆与所述第一竖杆之间的铰接 点位于所述压板最外端的外侧。优选地，所述第一竖杆与所述挡块的斜面之间安装有滑轮。优选地，所述第一竖杆与所述第三横杆之间安装有回位弹簧。优选地，所述第一杆固定于所述斗门本体的中段，所述斗门本体以其一端铰接于 所述斗本体。优选地，所述动力机构还包括由所述动力源驱动的开锁杆，所述开锁杆在所述动 力源的作用下向下运动，所述开锁杆的末端用于锁住所述斗门本体的钩锁，所述开锁杆与 所述动力源之间安装有复位弹簧，所述开锁杆通过所述复位部件向上运动。本发明还提供一种桩工机械，包括上述任一项所述的斗门装置。本发明提供一种用于桩工机械的斗门装置，包括斗门和动力机构，斗门通过第一 铰接轴铰接于桩工机械的斗本体上，动力机构驱动斗门绕第一铰接轴转动，从而驱动斗门 关闭。这样，当斗门需要关闭时，其在动力机构的作用下关闭，斗门关闭所需要的作用力由 动力机构提供，该作用力可以根据斗门关闭时的要求预先设定，因此作用力的大小和方向 均较为稳定和平稳，从而提高了斗门关闭的可靠性；并且，通过动力机构驱动斗门关闭，无 需通过反复地碰撞实现关门操作，从而降低了对工作人员的经验和操作水平的要求，并且 显著提高了斗门关闭的效率，进而提高了桩工机械的工作效率。在一种优选的实施方式中，上述连杆可以包括与水平面呈预定角度的第一横杆， 该第一横杆上安装有沿其滑动的滑块，第一杆通过滑块与所述连杆铰接。这样，当连杆在动 力源的作用下向上运动时，带动第一横杆向上运动，并拉动滑块沿第一横杆移动，形成适当的移动量，从而避免了直接拉动第一杆而造成的拉力变化过快，进而避免了由于拉力变化 过快而造成的蹩卡，对机构的运动起到了一定的缓冲作用，提高了机构运动可靠性。
在另一种具体实施方式
中，本发明所提供的斗门装置还可以包括固定安装于所述 斗本体上的挡块，连杆可以包括第一竖杆、第二竖杆和第三横杆；第一竖杆的一端与第二横 杆固定连接，另一端与第三横杆铰接，第三横杆与第二竖杆的一端固定连接，第二竖杆的另 一端与第一横杆固定连接，第二横杆与所述第一竖杆之间、以及第三横杆与第二竖杆之间 分别具有适当的夹角；挡块朝向第一竖杆的表面为具有适当斜度的斜面，第三横杆与挡块 具有预定的竖直距离，第二竖杆与挡块具有预定的水平距离，以便连杆可选择地沿挡块的 斜面滑动。在斗门本体的关闭过程中，压板在动力头的带动下向上运动，并带动第二横杆、 第一竖杆、第三横杆、第二竖杆以及第一横杆同步向上运动，当斗门本体即将关闭时，连杆 与挡块接触，由于第一竖杆与第三横杆之间为铰接，此时，连杆通过其第三横杆滑上挡块的 斜面，在上升预定的预定距离后，斗门关闭，此时，第二横杆向左上方运动，避免了第二横杆 继续随压板上升，第二横杆脱离压板，斗门本体处于关闭状态而不会受到压板升降的影响， 从而提高了斗门装置的使用性能。
图1为一种典型的旋挖钻机的结构示意图；图2为图1所示旋挖钻机的局部结构示意图；图3为本发明所提供斗门装置第一种具体实施方式
的局部结构示意图；图4为本发明所提供斗门装置第二种具体实施方式
的局部结构示意图；图5为本发明所提供斗门装置第三种具体实施方式
的结构示意图；图6为图5所示斗门装置的局部放大图；图7为本发明所提供斗门装置第四种具体实施方式
的局部结构示意图。
具体实施例方式本发明的核心是提供一种用于桩工机械的斗门装置，其斗门在开关的过程中工作 人员的操作较为简单，且其斗门开关时的可靠性较高。本发明的另一核心是提供一种包括 上述斗门装置的桩工机械。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，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3，图3为本发明所提供斗门装置第一种具体实施方式
的局部结构示意 图。在第一种具体实施方式
中，本发明所提供的用于桩工机械的斗门装置，包括斗门 和动力机构，其中斗门通过第一铰接轴22铰接于桩工机械的斗本体上，动力机构驱动斗门 绕第一铰接轴22转动，以便驱动斗门关闭。显然地，上述斗门装置所应用于的桩工机械是 带有斗门，并且需要在不同的工作状态中，打开或者关闭斗门的机械设备，例如各种钻机的 钻斗等。需要指出的是，本文中所提及的“上、下、左、右”等方位词仅表示各部件在附图中 的运动方向或者所处位置，并不局限于其在正常使用过程中的运动方向和所处位置。另外，本文中所提及的预定的角度和预定距离等描述中，角度和距离的具体应根据实际的使用情 况确定，在此不做限定。上述动力机构可以为油缸等直接提供动力的部件，此时，动力机构与斗门直接连 接；也可以通过各种形式的机械机构实现驱动斗门绕第一铰接轴22转动，从而实现驱动斗 门由打开到关闭的目的；同时，斗门可以直接通过第一铰接轴22铰接于斗本体，也可以间 接地通过其他元件铰接于斗本体。在使用机械机构作为动力机构时，可以具体为，上述动力机构可以包括动力源和 连杆，动力源为整个动力机构提供原始动力，并驱的连杆沿预定的方向和轨迹运动，连杆的 一端与斗门本体21铰接，以便斗门本体21在连杆的拉动下绕第一铰接轴22转动。这样，当 动力源驱动连杆向上或者向斜上方运动时，连杆能够对斗门21本体施加斜向上的作用力， 从而拉动斗门本体21绕第一铰接轴22转动，并进而拉动斗门本体21关闭，该种结构即能 够实现预期的使用目的，且其结构较为简单，设计计算方法简便。上述动力源可以为油缸、发动机等能够直接输出动力机构，也可以为由其他能够 输出动力的机构驱动、且自身具有运动性，并通过运动为斗门装置提供动力的部件或者机 构。
这样，当斗门本体21需要关闭时，其在动力机构的作用下关闭，斗门本体21关闭 所需要的作用力由动力机构提供，该作用力可以根据斗门本体21关闭时的要求预先设定， 因此作用力的大小和方向均较为稳定和平稳，从而提高了斗门关闭21的可靠性；并且，通 过动力机构驱动斗门本体21关闭，无需通过反复地碰撞实现关门，从而降低了对工作人员 的经验和操作水平的要求，并且显著提高了斗门关闭的效率，进而提高了桩工机械的工作 效率。还可以对发明所提供的斗门装置进行进一步的改进。请参考图4，图4为本发明所提供斗门装置第二种具体实施方式
的局部结构示意 图。在第二种具体实施方式
中，本发明所提供的斗门可以包括斗门本体21以及与斗 门本体21固定连接的第一杆24，斗门本体21通过该第一杆24与连杆铰接，第一杆24与连 杆具有适当的夹角。这样，斗门本体21通过第一杆24与连杆铰接，并且第一杆和连杆之间 有预定的夹角，从而使得斗门本体21绕第一铰接轴22转动时的力臂较大，斗门本体21关 闭时所需要的力较小，节省了动力源的动力。上述第一杆24可以固定连接于斗门本体21的端部，也可以固定连接于斗门本体 21的中段。上述连杆还可以包括与水平面呈预定角度的第一横杆231，该第一横杆231上安 装有沿第一横杆231滑动的滑块2311，第一杆24通过滑块2311与连杆铰接。这样，当连杆 在动力源的作用下向上运动时，带动第一横杆231向上运动，并拉动滑块2311沿第一横杆 231移动，形成适当的移动量，从而避免了直接拉动第一杆24而造成的拉力变化过快，进而 避免了由于拉力变化过快而造成的蹩卡，对机构的运动起到了一定的缓冲作用，提高了机 构运动可靠性。以下以旋挖钻机的钻斗上所使用的斗门装置为例，介绍本发明所提供的斗门装置 的具体结构和工作过程。需要指出的是，本文仅是以旋挖钻机及其钻斗上所使用的斗门装置为例，本发明所提供的斗门装置并不局限于应用于旋挖钻机的钻斗上。请参考图5和图6，图5为本发明所提供斗门装置第三种具体实施方式
的结构示意 图；图6为图5所示斗门装置的局部放大图。在第三种具体实施方式
中，本发明所提供的斗门装置可以应用于旋挖钻机上，其 动力源可以为旋挖钻机的动力头的压板25。这样，以旋挖钻机固有的压板25做动力源，能 够较好地利用现有的结构，降低了计算和设计的难度和复杂程度。显然地，上述动力源也不局限于压板25，也可以为本领域中常规使用的其他动力 部件。上述连杆可以包括第二横杆232，第二横杆232可选择地搭接于压板25上。当压 板25向上运动时，第二横杆232搭接于压板25上，从而随着压板25 —起向上运动，当压板 25升高的距离超过某一预定值时，第二横梁232与压板25表面脱离，不随压板25 —同运 动，这样，通过搭接于压板25上的第二横杆232搭接传力，结构较为简单，便于实现。上述压板25也不局限于通过第二横杆232将动力传递给连杆，也可以为本领域 中常规使用的其他传力方式，例如，可以将连杆通过定位销可选择地安装于压板25的下表 面。上述斗门装置还可以包括固定安装于斗本体上的挡块26，连杆包括第一竖杆 233、第二竖杆234和第三横杆235 ；第一竖杆233的一端与第二横杆232固定连接，另一端 与第三横杆235铰接，第三横杆235与第二竖杆234的一端固定连接，第二竖杆234的另一 端与第一横杆231固定连接，第二横杆232与第一竖杆233之间具有适当角度的夹角，并且 第三横杆235与第二竖杆234之间分别具有适当的夹角；挡块26朝向第一竖杆233的表面 为具有适当斜度的斜面，第三横杆235与挡块26具有预定的竖直距离，第二竖杆234与挡 块26具有预定的水平距离，以便连杆可选择地沿挡块26的斜面滑动，第三横杆235与所述 第一竖杆233之间的铰接点位于所述压板25最外端的外侧。在斗门本体21的关闭过程中，压板25在动力头的带动下向上运动，并带动第二横 杆232、第一竖杆233、第三横杆235、第二竖杆234以及第一横杆231同步向上运动，当斗门 本体21即将关闭时，连杆与挡块26接触，由于第一竖杆233与第三横杆235之间为铰接， 此时，连杆通过其第三横杆235滑上挡块26的斜面，在上升预定的预定距离后，斗门本体21 关闭，此时，第二横杆232向左上方运动，避免了第二横杆232继续随压板26上升，第二横 杆232脱离压板，斗门本体21处于关闭状态而不会受到压板26升降的影响，从而提高了斗 门装置的使用性能。上述第二横杆232与第一竖杆233之间具有适当角度的夹角，并且第三横杆235 与第二竖杆234之间分别具有适当的夹角是指，斗门装置用于不同的设备中时，斗门本体 21关闭时所需要的动力和动力方向均不同，因此，以上两个夹角应根据实际使用工况决定， 在此不做限定。上述第一竖杆233与挡块26的斜面之间安装有滑轮27，以便当连杆在挡块26的 斜面上滑动时，降低两者之间的摩擦阻力，并能够减小冲击。上述第一竖杆233与第三横杆 235之间可以安装有回位弹簧28。当斗门本体21打开时，斗门本体21的重力将连杆向下 拉动，由于在连杆滑上挡块26的斜面时，第三横杆235相对于第一竖杆233具有一定角度 的扭转，当连杆滑下斜面时，可以通过上述回位弹簧28消除第一竖杆233与第三横杆235之间的扭转，使得连杆回复到斗门本体21关闭之前的状态。需要指出的是，该回位弹簧28的扭转方向、扭转程度等参数应根据实际使用中所 需的扭转力大小确定，在此不做限定。本发明所提供的斗门装置还可以包括能够令斗门本体21打开的机构。请参考图7，图7为本发明所提供斗门装置第四种具体实施方式
的局部结构示意 图。上述动力机构还包括由动力源驱动的开锁杆29，开锁杆29在动力源的作用下向 下运动，开锁杆29的末端用于锁住斗门本体21的钩锁，开锁杆29与动力源之间安装有复 位弹簧210，开锁杆29通过复位部件210向上运动。除了上述斗门装置，本发明还提供一种 包括上述斗门装置的桩工机械，该桩工机械的其他各部分结构请参考现有技术，在此不再 赘述。以上对本发明所提供的一种桩工机械及其斗门装置进行了详细介绍。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。
权利要求
一种桩工机械的斗门装置，包括斗门，所述斗门通过第一铰接轴(22)铰接于所述桩工机械的斗本体；其特征在于，还包括动力机构，所述动力机构驱动所述斗门绕所述第一铰接轴(22)转动，以便驱动所述斗门关闭。
2.根据权利要求1所述的用于桩工机械的斗门装置，其特征在于，所述动力机构包括 动力源，以及由所述动力源驱动、且沿进斗方向往复运动的连杆，所述连杆的一端与所述斗 门铰接。
3.根据权利要求2所述的用于桩工机械的斗门装置，其特征在于，所述斗门包括斗门 本体(21)以及与所述斗门本体(21)固定连接的第一杆(24)，所述斗门通过所述第一杆 (24)与所述连杆铰接，所述第一杆(24)与所述连杆具有适当的夹角。
4.根据权利要求3所述的用于桩工机械的斗门装置，其特征在于，所述连杆包括与水 平面呈预定角度的第一横杆(231)，所述第一横杆(231)上安装有沿所述第一横杆(231)滑 动的滑块(2311)，所述第一杆(24)与所述滑块(2311)铰接。
5.根据权利要求4所述的用于桩工机械的斗门装置，其特征在于，所述桩工机械为旋 挖钻机，所述动力源为所述旋挖钻机的动力头的压板(25)。
6.根据权利要求5所述的用于桩工机械的斗门装置，其特征在于，所述连杆包括第二 横杆(232)，所述第二横杆(232)可选择地搭接于所述压板(25)上。
7.根据权利要求6所述的用于桩工机械的斗门装置，其特征在于，还包括固定安装 于所述斗本体上的挡块(26)，所述连杆包括第一竖杆(233)、第二竖杆(234)和第三横杆 (235)；所述第一竖杆(233)的一端与所述第二横杆(232)固定连接，另一端与所述第三横 杆(235)铰接，所述第三横杆(235)与所述第二竖杆(234)的一端固定连接，所述第二竖 杆(234)的另一端与所述第一横杆(231)固定连接，所述第二横杆(232)与所述第一竖杆 (233)之间、以及所述第三横杆(235)与所述第二竖杆(234)之间分别具有适当的夹角；所 述挡块(26)朝向所述第一竖杆(233)的表面为具有适当斜度的斜面，所述第三横杆(235) 与所述挡块(26)具有预定的竖直距离，所述第二竖杆(234)与所述挡块(26)具有预定的 水平距离，以便所述连杆可选择地沿所述挡块(26)的斜面滑动；所述第三横杆(235)与所 述第一竖杆(233)之间的铰接点位于所述压板(25)最外端的外侧。
8.根据权利要求7所述的用于桩工机械的斗门装置，其特征在于，所述第一竖杆(233) 与所述挡块(26)的斜面之间安装有滑轮(27)。
9.根据权利要求8所述的用于桩工机械的斗门装置，其特征在于，所述第一竖杆(233) 与所述第三横杆(235)之间安装有回位弹簧(28)。
10.根据权利要求1至9任一项所述的用于桩工机械的斗门装置，其特征在于，所述第 一杆(24)固定于所述斗门本体(21)的中段，所述斗门本体(21)以其一端铰接于所述斗本 体。
11.根据权利要求2至9所述的用于桩工机械的斗门装置，其特征在于，所述动力机构 还包括由所述动力源驱动的开锁杆(29)，所述开锁杆(29)在所述动力源的作用下向下运 动，所述开锁杆(29)的末端用于锁住所述斗门本体(21)的钩锁，所述开锁杆(29)与所述 动力源之间安装有复位弹簧(210)，所述开锁杆(29)通过所述复位部件(210)向上运动。
12.—种桩工机械，其特征在于，包括权利要求1至11任一项所述的斗门装置。
全文摘要
本发明提供一种桩工机械的斗门装置，包括通过第一铰接轴(22)铰接于斗本体的斗门；还包括动力机构，动力机构驱动所述斗门绕所述第一铰接轴(22)转动，以便驱动所述斗门关闭。这样，斗门关闭所需要的作用力由动力机构提供，该动力机构的作用力可以根据斗门关闭时的要求预先设定，因此斗门运动所需的力和速度均较为稳定和平稳，从而提高了斗门关闭的可靠性；并且，通过动力头装置驱动斗门关闭，无需通过反复地碰撞实现关门操作，从而降低了对工作人员的经验和操作水平的要求，并且显著提高了斗门关闭的效率。本发明还公开了一种包括上述斗门装置的桩工机械。
文档编号E02D5/22GK101832100SQ20101013959
公开日2010年9月15日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者饶玉章 申请人:北京市三一重机有限公司