专利名称：旋挖钻机及其防钻斗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领域，尤其涉及一种旋挖钻机钻杆及具有该装置的 旋挖钻机。
背景技术：
旋挖钻机伸缩式钻杆，是将旋挖钻机动力头输出的扭矩、压力和主卷扬钢丝绳的 拉力传递给钻斗等旋转掘进装置的细长组合杆件，通常，每套钻杆由3 6节杆组成，每节 杆长约10 22m，各节杆像拉杆电视天线一样伸缩自如，沿共同轴心依次相对伸缩改变长 短，主机通过动力头将扭矩和压力传递给钻杆最外节杆，最外节杆通过安装在其上的内键 将扭矩和压力传递给次内节杆，依次向芯杆(即最内节杆)传递，通过方头将扭矩和压力传 递给钻斗。旋挖钻机作业时，由于机手操作不当或长时间超负载作业，易导致钻杆钢管或方 头发生断裂，方头和钻斗掉入桩孔内，使作业无法正常运行，严重影响工作效率，且现有技 术中打捞芯杆及钻斗的费用十分昂贵，增加了施工成本，给客户造成巨大经济损失。中国实用新型专利公告号CN200975221 (专利号200620125810. 0)披露了一种新 型旋挖钻机钻杆，如图1所示，包括内杆14’，内杆14’的上部装有扁头3’，下部装有方头 (下连接头)4’，扁头3’和方头4’之间连接有链条5’，内杆14’下端的钻斗(未示出)安 装在方头4’上。当钢管断裂时，链条5’拉住方头4’，防止方头4’与钻斗掉入桩孔内。实 际工作中，方头因体积较大，通常为锻件，内部存在非常大的应力，特别是在方头上存在截 面突变的区域，是承载扭矩和压力最薄弱的环节，绝大部分钻杆断裂故障均发生在这个位 置。此时，由于在该现有技术中钢丝绳连接的是方头的上部，所以无法防止方头和钻斗掉入 桩孔。业界需要一种能够在方头断裂时防止钻斗掉入桩孔的防钻斗脱落装置。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在方头断裂时防止钻斗掉入桩孔的 防钻斗脱落装置及具有该防钻斗脱落装置的旋挖钻机。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种旋挖钻机的防钻斗脱落装置，包括 钻杆部，包括由外到内依次套设的多个节杆；钻斗，连接到多个节杆中最内侧节杆的下端， 与钻杆部之间形成驱动连接结构；以及，防钻斗脱落连接件，设置在最内侧节杆的内孔中， 从最内侧节杆的上端向下延伸，防钻斗脱落连接件的下端连接到钻斗，钻斗与防钻斗脱落 连接件之间形成非驱动连接结构。进一步地，最内侧节杆的下端固定连接有下连接头，钻斗固定连接到下连接头上； 防钻斗脱落连接件的下端独立于下连接头而连接到钻斗上。进一步地，下连接头上具有通道孔，防钻斗脱落连接件经由通道孔连接到钻斗。进一步地，钻斗上具有连接筒，连接筒的筒壁上设置有与下连接头上的通道孔相 通的连接孔，防钻斗脱落连接件的下端经由下连接头上的通道孔连接到钻斗上的连接孔。[0010]进一步地，防钻斗脱落连接件的下端连接有销轴；下连接头上的通道孔包括轴向 孔以及从轴向孔向侧面延伸的侧向孔；钻斗上的连接孔与下连接头上的侧向孔相对应；以 及，销轴的两端分别穿过下连接头上的侧向孔而连接到钻斗上的连接孔。进一步地，防钻斗脱落连接件为钢丝绳，钢丝绳的下端形成环形结，环形结套设在 销轴上，在环形结的上方，钢丝绳的末端与相邻的钢丝绳体并结在一起形成并结部；下连接 头上设置有位于销轴上方的限位部，限位部上具有垂直于销轴延伸的长形限位槽，钢丝绳 的并结部延伸到限位槽中。进一步地，限位部包括平行布置的两个限位杆，限位杆安装在下连接头的侧壁上 形成的限位杆孔中，限位槽为两个限位杆之间形成的限位间隔。进一步地，销轴的两端设置有限位件。进一步地，最内侧节杆的上端设置有上连接头，防钻斗脱落连接件的上端连接到 该上连接头上的连接孔上；防钻斗脱落连接件为连接绳，连接链条和连接杆中的任一种。根据本实用新型的另一方面，提供了包括以上的任一种防钻斗脱落装置的旋挖钻 机。本实用新型具有以下技术效果1.本实用新型中的防钻斗脱落连接件的下端连接到钻斗，钻斗与所述防钻斗脱落 连接件之间形成非驱动连接结构，这样，节杆、方头等作为驱动连接结构的部件的断裂不会 影响到防钻斗脱落连接件与钻斗之间的连接，从而防钻斗脱落连接件可以在最内侧节管和 方头中任何一个断裂时都能拉住钻斗，防止钻斗脱落。2，由于下连接头上具有通道孔，防钻斗脱落连接件经由该通道孔，通过钢丝绳下 端的销轴接到钻斗上的连接孔上，其结构简单，可非常方便地加工生产。3.在钢丝绳下端设置环形节和并结部，将并结部延伸到销轴上方的限位槽中，这 样，在将销轴穿设到钢丝绳上的环形结并进行连接到钻斗时，可以避免钢丝绳自身旋转，使 得安装更加方便。4.销轴两端设置诸如开口销之类的限位件，可以防止销轴脱落，增加了防钻斗脱 落装置的工作可靠性。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优 点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的 示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图 中图1是现有技术的防钻斗脱落装置的结构示意图；图2是本实用新型的防钻斗脱落装置的结构示意图；图3是图2的装置中扁头(上连接头)的结构示意图；图4是图2的装置中方头(下连接头)的结构示意图；图5是图4所示方头的侧向示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利 要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本实用新型所称的驱动连接结构是指配置在从钻杆到钻斗的驱动力(扭矩)传递 路线中，构成驱动力传递路线的一部分，并承受驱动力的连接结构，所称的非驱动连接结构 是指配置在驱动力传递路线以外，不承受从钻杆到钻斗所传递的驱动力的连接结构。参见图1，本实用新型的旋挖钻机的防钻斗脱落装置包括钻杆部1和钻斗2。钻杆 部1包括由外到内依次套设的多个节杆11，12，13，14。从图中可以看到，这些节杆均呈管 状，钻斗2连接到最内侧节杆14的下端。最内侧节杆14的上端设置有上连接头3，下端设 置有下连接头4。图3示出了上连接头3的结构示意图。在本实施例中，上连接头3是一个扁头，扁 头上下两端各有一个连接孔，上端连接孔31与旋挖钻机主体中的提引器连接，下端连接孔 32与防钻斗脱落连接件5连接。在本实施例中，防钻斗脱落连接件5采用钢丝绳。钢丝绳的上端形成环形结，环形 结穿过下端连接孔32，并通过绳夹将钢丝绳的端固定到相邻的绳体上，形成并结部51。当 然，防钻斗脱落连接件5也可以采用其他连接结构，例如连接杆，连接链条等。该防钻斗脱 落连接件5也可以不连接到上连接头3上，而采用与最内侧节杆14的上端管壁连接，或者 在上端管壁内设置其他结构件，例如各种销、塞、加强件、嵌入件、螺纹件等，通过这些结构 件固定在最内侧节杆14的上端。图4和5示出了下连接头4的结构示意图。在本实施例中，下连接头4是一个方 头，方头的上部与最内侧节杆14的下端固定连接在一起，下部用于与钻斗2固定连接。从图4和5中可以看到，下连接头4的中部具有轴向孔(通道孔)41，并且，从轴向 孔41向侧面延伸形成与中心轴线垂直的侧向孔(通道孔)42。该轴向孔41配置为通孔。 结合参见图2，钻斗2上形成有连接筒21，连接筒21的筒壁上设置有连接孔(未示出)，该 连接孔与下连接头4上的侧向孔42相对应，通过该侧向孔与轴向孔41相通。结合参见图1，防钻斗脱落连接件5的下端连接有销轴6，销轴6的两端分别穿过 下连接头4上的侧向孔42而连接到钻斗2上的连接孔。防钻斗脱落连接件5采用钢丝绳， 钢丝绳的下端形成环形结53，环形结53套设在销轴6上，在环形结53的上方，钢丝绳的末 端与相邻的钢丝绳体通过绳夹并结在一起，形成并结部52。从图1中还可以看到，下连接头4上设置有平行布置的两个限位杆(限位部)44， 位于销轴6上方，连接到下连接头4的侧壁上形成的限位杆孔43中。两个限位杆44之间 的间隔构成长形限位槽。该限位杆44在水平方向上垂直于销轴6延伸，钢丝绳的并结部52 向上延伸到限位槽中，使得限位槽可以限位钢丝绳的自身旋转，这样便于将销轴6穿过钢 丝绳的环形结53而连接到钻斗2的连接筒的侧壁上的连接孔上。销轴6的两端可以进一步设置开口销(限位件)，防止销轴6朝向一端脱开连接。虽然该实施例中是采用销轴贯穿下连接头和钻斗的侧壁上的孔来防钻斗脱落连 接件与钻斗之间的非驱动连接结构，但具体实施时也可以采用其他结构，比如可以通过将 钢丝绳的端部穿过下连接头和钻斗的侧壁上的孔，也可以将下连接头上的轴向孔配置为通 孔，而将钢丝绳(也可以采用钢性的连接杆、或采用连接链条结构)的下端延伸穿过轴向孔，再直接或通过中间件连接到钻斗上。例如，在一个未示出的实施例中，作为替代方案，可 以将钢丝绳的下端与圆环等连接介质相连，再将连接介质连接到销轴上，达到连接铜丝绳 与销轴的目的。另外，在结构允许的情况下，也可以不设置单独的下连接头，而将钻斗直接 连接到最内侧节杆的钢管下端，这时钢丝绳可以直接穿过钢管而连接到钻斗上。旋挖钻机上可以配置上述的防钻斗脱落装置，从而可以防止工作过程中由于最内 侧节杆的钢管断裂或下连接头断裂导致的钻斗脱落。在本实施例中，在钢丝绳下端的这种连接结构中，销轴6同时穿过下连接头4上的 侧向孔42和钻斗2上的连接孔，即通过钢丝绳和销轴6将下连接头4与钻斗2连接在一起。 这样，当钻杆钢管或下连接头4断裂时，无论钢管或下连接头4在任何位置断裂，均可保证 钻斗通过钢丝绳与下连接头4和钻斗2连接在一起，近而保证下连接头4与钻斗2不掉入 桩孔中。将钢丝绳连接下连接头4与销轴6的具体过程为将钢丝绳一端连接到下连接头 4上，将下连接头4焊接在最内侧节杆4上，钢丝绳另一端的环形结53形成的环形空间与 下连接头4的侧向孔42对齐，将销轴穿过侧向孔42，达到防止钢丝绳沿自身轴线转动的目 的，该过程在钻杆生产车间进行。将钻斗与钻杆连接的具体过程为在钻斗2的连接筒21中穿入下连接头4，当钻 斗2的连接筒21的侧壁上的连接孔与下连接头4上的侧向孔42中心线对齐时，将销轴6 穿入钻斗2上的连接孔、钢丝绳下端的环形结53的环形空间、下连接头4上的侧向孔42，将 开口销插入销轴6的两端，防止该销轴沿自身轴线移动而脱落，该过程在施工工地进行。以上仅以具有四节杆的摩擦式旋挖钻机钻杆为实施例，说明了应用本实用新型的 情况。实际上，旋挖钻机钻杆可以为机锁式钻杆、摩擦式钻杆和组合式钻杆，旋挖钻机钻杆 可以为三节、四节、五节或六节。该实施例只是对本实用新型的解释，并不用于限制本实用 新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的 精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围 之内。
权利要求1.旋挖钻机的防钻斗脱落装置，包括钻杆部(1)，包括由外到内依次套设的多个节杆(11，12，13，14)；钻斗O)，连接到所述多个节杆中最内侧节杆(14)的下端，与所述钻杆部(1)之间形成 驱动连接结构；以及防钻斗脱落连接件(5)，设置在所述最内侧节杆(14)的内孔中，从所述最内侧节杆 (14)的上端向下延伸，其特征在于，所述防钻斗脱落连接件(5)的下端连接到所述钻斗O)，所述钻斗(2)与 所述防钻斗脱落连接件(5)之间形成非驱动连接结构。
2.根据权利要求1所述的防钻斗脱落装置，其特征在于所述最内侧节杆(14)的下端固定连接有下连接头G)，所述钻斗O)固定连接到所述 下连接头⑷上；所述防钻斗脱落连接件(5)的下端独立于所述下连接头(4)而连接到所述钻斗(2)上。
3.根据权利要求2所述的防钻斗脱落装置，其特征在于所述下连接头(4)上具有通道孔，防钻斗脱落连接件( 经由所述通道孔连接到所述 钻斗⑵。
4.根据权利要求3所述的防钻斗脱落装置，其特征在于所述钻斗( 上具有连接筒(21)，所述连接筒的筒壁上设置有与所述下连接头 (4)上的所述通道孔相通的连接孔，所述防钻斗脱落连接件(5)的下端经由所述下连接头 (4)上的所述通道孔连接到所述钻斗( 上的所述连接孔。
5.根据权利要求4所述的防钻斗脱落装置，其特征在于所述防钻斗脱落连接件(5)的下端连接有销轴(6)；所述下连接头(4)上的所述通道孔包括轴向孔Gl)以及从所述轴向孔向侧面延伸的 侧向孔(42)；所述钻斗( 上的所述连接孔与所述下连接头(4)上的所述侧向孔0 相对应；以及所述销轴(6)的两端分别穿过所述下连接头⑷上的所述侧向孔G2)而连接到所述 钻斗( 上的所述连接孔。
6.根据权利要求5所述的防钻斗脱落装置，其特征在于所述防钻斗脱落连接件(5)为钢丝绳，所述钢丝绳的下端形成环形结(53)，所述环形 结(53)套设在所述销轴(6)上，在所述环形结(53)的上方，所述钢丝绳的末端与相邻的钢 丝绳体并结在一起形成并结部(52)；所述下连接头(4)上设置有位于所述销轴(6)上方的限位部，所述限位部上具有垂直 于所述销轴(6)延伸的长形限位槽，所述钢丝绳的所述并结部(52)延伸到所述限位槽中。
7.根据权利要求6所述的防钻斗脱落装置，其特征在于所述限位部包括平行布置的两个限位杆(44)，所述限位杆安装在所述下连接头的 侧壁上形成的限位杆孔^幻中，所述限位槽为所述两个限位杆之间形成的限位间隔。
8.根据权利要求4所述的防钻斗脱落装置，其特征在于所述销轴(6)的两端设置有限位件。
9.根据权利要求1所述的防钻斗脱落装置，其特征在于所述最内侧节杆(14)的上端设置有上连接头(3)，所述防钻斗脱落连接件(5)的上端 连接到该上连接头( 上的连接孔上；所述防钻斗脱落连接件( 为连接绳，连接链条和连接杆中的任一种。
10. 一种旋挖钻机，包括权利要求1到9中任一项所述的防钻斗脱落装置。
专利摘要本实用新型提供了一种旋挖钻机的防钻斗脱落装置及具有该装置的旋挖钻机。该防钻斗脱落装置包括钻杆部(1)，包括由外到内依次套设的多个节杆(11，12，13，14)；钻斗(2)，连接到所述多个节杆中最内侧节杆(14)的下端，与所述钻杆部(1)之间形成驱动连接结构；以及，防钻斗脱落连接件(5)，设置在所述最内侧节杆(14)的内孔中，从所述最内侧节杆(14)的上端向下延伸，所述防钻斗脱落连接件(5)的下端连接到所述钻斗(2)，所述钻斗(2)与所述防钻斗脱落连接件(5)之间形成非驱动连接结构。本实用新型能够防止由于下连接头断裂造成的钻斗脱落。
文档编号E21B3/02GK201835740SQ20102051298
公开日2011年5月18日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者于卓伟, 朱昌志 申请人:北京市三一重机有限公司