专利名称：一种支撑装置及工程机械的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械技术领域，特别是涉及旋挖钻机等工程机械的支撑装置。本实用新型还涉及设有所述支撑装置的工程机械。
背景技术：
旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的工程机械，主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用， 可以满足各类大型基础施工的要求。桅杆是旋挖钻机的重要结构组成部分，在作业过程中，承受钻杆、钻头等作业时产生的各种载荷，其可靠性对整机的性能发挥、使用寿命及稳定性影响很大，所以，桅杆及其支撑装置设计的优劣、技术性能的好坏和使用寿命的长短，对旋挖钻机本体至关重要。目前，旋挖钻机的桅杆支撑装置主要有平行四边形结构和大三角结构，通过支撑装置来实现桅杆在钻机车上倾斜和转动，承受桅杆的自重及工况中的扭矩和外力。请参考图1、图2，图1为现有技术中的平行四边形桅杆支撑装置的结构示意图；图 2为图1的A向视图。如图所示，桅杆油缸1的一端与桅杆3相铰接，另一端与三角架2的第一铰点相铰接，三角架2的第二铰点与桅杆3上的转盘4相铰接，此结构存在的缺点主要有两点其一， 桅杆3后倾角度小于等于90度，在桅杆3处于水平运输状态时，将位于钻机本体最高点上方，导致整车运输高度过大，从而影响钻机特别是大型钻机的正常运输；其二，桅杆油缸1 的夹角α太小，几乎处于平行状态，不能承受大型钻机的大扭矩。对于大三角桅杆支撑装置的结构，可参考授权公告号为C拟821129Υ的实用新型专利说明书。该说明书公开了一种大三角结构的全液压履带式旋挖钻机，其桅杆支撑装置包括左右斜撑油缸，桅杆、左右斜撑油缸和回转平台三者之间相互铰接，形成大三角结构， 此结构不仅未能解决上述平行四边形桅杆支撑装置存在的缺点，还存在以下不足首先，该支撑结构影响底盘上车的布局，斜撑油缸张开角度有限，作业时主要由两个斜撑油缸受力，影响油缸使用寿命；其次，斜撑油缸与桅杆的的支撑铰点高度低，影响桅杆性能和高度，直接影响最大钻孔深度；再者，桅杆油缸直接与回转机构铰接，只能前后摆动，桅杆垂直方向高度和桅杆及钻具的回转半径不能调整。因此，如何改善旋挖钻机等工程机械的桅杆油缸的受力状况，同时，尽可能的降低其运输高度，并提高其作业时的灵活性和稳定性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的第一目的是提供一种支撑装置。该支撑装置不仅能够使旋挖钻机等工程机械的桅杆油缸的受力状况更加合理，而且可以有效降低其运输高度，并提高其作业时的灵活性和稳定性。[0011]本实用新型的第二目的是提供一种设有上述支撑装置的工程机械。为实现上述第一目的，本实用新型提供一种支撑装置，包括设于桅杆与转台之间的桅杆油缸，所述桅杆油缸的一端与桅杆相铰接，所述桅杆油缸的另一端与支撑件上端相铰接，所述支撑件下端与转台前后转动连接；进一步包括用于将所述支撑件固定于后摆位置的定位机构。优选地，所述桅杆油缸与支撑件形成三角形支撑结构。优选地，所述桅杆油缸的夹角大于等于10°。优选地，所述支撑件具体为门架，包括摆臂及其上端的横梁，所述摆臂的下端与转台前后转动连接，所述桅杆油缸的下端通过铰接座与所述横梁的左右两端相铰接。优选地，所述桅杆油缸的下端与铰接座在左右方向上相铰接，所述铰接座与横梁在前后方向上相铰接。优选地，所述铰接座与桅杆油缸在水平方向上具有相同的倾角。优选地，所述定位机构包括位于所述转台上的支座以及将所述支撑件固定于所述支座上的销轴。优选地，所述支撑件下端的转轴与所述桅杆的动臂转轴位于同一轴线上。为实现上述第二目的，本实用新型还提供一种工程机械，包括转台、桅杆以及桅杆支撑装置，所述桅杆支撑装置具体为上述任一项所述的支撑装置。优选地，具体为旋挖钻机，其桅杆的前倾角度小于等于90°、后倾角度小于等于 15°。优选地，所述支撑件处于后摆位置时其重心与整机重心位于同一纵向轴线上。优选地，所述支撑件在所述桅杆处于水平状态时低于整机最高点。本实用新型在现有技术的基础上作了进一步改进，其桅杆油缸的一端与桅杆相铰接，另一端与转台上可前后摆动的支撑件相铰接。这样，当桅杆处于工作状态时，所述支撑件可向后摆动至高点并通过定位机构与转台固定，作为基础件协助桅杆油缸支撑桅杆，从而在不增长桅杆油缸行程的前提下，提高桅杆油缸在桅杆上的铰接支撑高度，改善整个桅杆和桅杆油缸的受力状况，可有效提高钻机的稳定性、各零部件的使用寿命以及钻孔深度。 当桅杆处于水平运输状态时所述支撑件又可向前摆动至低点，降低整机的运输高度，调整运输状态下整机的重心，提高运输稳定性，解决了大型工程机械的运输问题。在一种具体实施方式
中，所述桅杆油缸与支撑件形成三角形支撑结构，且所述桅杆油缸的夹角大于等于10°。如此，夹角较大的大三角形支撑结构，可提高桅杆油缸承受扭矩的能力，从而有效承载工作过程中对桅杆产生的大扭矩，改善大扭矩所带来的晃动问题。本实用新型所提供的工程机械设有上述支撑装置，由于上述支撑装置具有上述技术效果，具有该支撑装置的工程机械也应具备相应的技术效果。
图1为现有技术中的平行四边形桅杆支撑装置的结构示意图；图2为图1所示平行四边形桅杆支撑装置的的A向视图；图3为本实用新型所提供支撑装置的一种具体实施方式
的结构示意图；图4为图3所示支撑装置的B向视4[0031]图5为图3所示支撑装置在桅杆处于水平运输状态时的结构示意图。图1至图2中1.桅杆油缸2.三角架3.桅杆4.转盘图3至图5中10.桅杆油缸 20.动臂 30.动臂油缸 40.桅杆 50.转盘 60.铰接座 70.门架70-1.摆臂70-2.横梁80.支座90.销轴
具体实施方式
本实用新型的核心在于通过增设支撑件来改善工程机械桅杆油缸的受力状况，并降低其运输高度，提高其作业时的灵活性和稳定性。本实用新型的另一核心是提供一种设有上述支撑装置的工程机械。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明。本文中的“上、下、前、后”等表示方位的用语是基于附图的位置关系，不应将其理解为对保护范围的绝对限定。请参考图3，图3为本实用新型所提供支撑装置的一种具体实施方式
的结构示意图。在一种具体实施方式
中，本实用新型提供的支撑装置主要由桅杆油缸10、动臂20 以及动臂油30等部件构成。桅杆40下端与转盘50连接，借助转盘桅杆40能够左右摆动，其左右摆动范围为 5°，转盘50与动臂20通过转轴相铰接，在两个动臂油30的收缩和伸出的动作下，驱动动臂20绕固定轴转动，可以实现桅杆40在垂直方向上高度和桅杆40在水平方向回转半径的调整。桅杆油缸10的一端与桅杆40相铰接，另一端通过铰接座60与转台上的门架70
相铰接。门架70包括摆臂70-1及其上端的横梁70-2，摆臂70_1的下端与转台相铰接，桅杆油缸10的下端分别通过铰接座60与横梁70-2的左右两端相铰接。具体地，桅杆油缸10的下端与铰接座60在左右方向上相铰接，铰接座60与横梁 70-2在前后方向上相铰接，在工作状态，铰接座60与桅杆油缸10在水平方向上具有相同的倾角。这样，可实现桅杆油缸10具有左右、前后两个自由度，易于实现钻机在工作和运输状态之间的切换。门架70在工作和更换钻具状态下是应该被固定的，因此需要在门架70与转台之间设置定位机构。这里采用销轴90来进行固定，转台上设有支座80，其上开设有销孔，门架 70的摆臂70-1上开设有销轴90，当门架70向后摆动至工作位置时，其上的销轴90正好与支座80上的销孔对准，然后插入销轴即可将两者相对固定。本文对定位机构的具体结构不做限定，凡是能够将门架固定在工作位置的定位机构均可以用来实现本实用新型目的。为了简化结构，门架70可以与动臂20共用同一根转轴，如图所示，门架70下端的转轴与动臂20下端的转轴位于同一轴线上，可充分利用转台上有限的安装空间来布置门架70和动臂20。当然，在结构条件允许的情况下，也可以将门架70和动臂20的转轴分别
单独安装。请参考图4，图4为图3所示支撑装置的B向视图。如图所示，桅杆油缸10的下端张开，与门架70的横梁70-2形成大三角形支撑结构，且桅杆油缸10之间的夹角β大于等于10°，夹角较大的大三角形支撑结构，可提高桅杆油缸10承受扭矩的能力，从而有效承载钻机工作过程中对桅杆产生的大扭矩，改善大扭矩所带来的晃动问题。请参考图5，图5为图3所示支撑装置在桅杆处于水平运输状态时的结构示意图。上述支撑装置从水平运输状态转换至工作状态的动作过程如下首先，桅杆油缸 10向外伸展，推动门架70向后摆动至工作位置，使用销轴90将门架70与转台固定，待门架 70固定后，桅杆油缸10开始收缩，进而带动桅杆40绕其与动臂20相铰接的转轴向上抬起至竖立的工作状态，若需要进一步微调，则可以通过转盘50驱动桅杆40在左右各6°的范围内摆动，也可以通过动臂20实现桅杆在垂直方向上高度和桅杆在水平方向回转半径的调整。如图所示，当桅杆40处于工作状态时，门架70向后摆动至高点并通过销轴90与转台固定，作为基础件协助桅杆油缸10支撑桅杆，从而在不增长桅杆油缸10行程的前提下，提高了左右桅杆杆油缸10在桅杆上的铰接支撑高度，改善了整个桅杆和桅杆油缸10的受力状况，可有效提高钻机的稳定性和各零部件的使用寿命。当桅杆40处于水平运输状态时，门架70在桅杆40运动方向上向前摆动，其摆动轴线与桅杆40的摆动轴线平行，最终可摆动至整机最高点下方，可显著降低整机的运输高度，同时可调整运输状态下整机的重心，提高运输稳定性，解决了大型工程机械的运输问题。当然，上述门架70仅是支撑件的一种优选方案，其具体结构并不局限于此，在此基础上可根据工程机械的不同作出具有针对性的调整。由于可能实现的方式较多，为节约篇幅，本文就不再一一举例说明。除了上述支撑装置，本实用新型还提供了一种工程机械，包括转台、桅杆以及桅杆支撑装置，所述桅杆支撑装置具体为上文所述的支撑装置，其余结构请参阅现有技术，本文不再赘述。具体可以为旋挖钻机，该旋挖钻机通过门架70和桅杆油缸10实现桅杆在运输状态和工作状态之间的切换，其桅杆40的前倾角度小于等于90°、后倾角度小于等于15°。 当门架70与转台相对固定时，其重心与整机重心位于同一纵向轴线上，很好的保证了钻机施工时的稳定性，在桅杆40处于水平状态时，门架70可在桅杆40的运动方向上向前摆动， 使重心前移，有利于旋挖钻机运输过程中的稳定性。以上对本实用新型所提供的支撑装置及工程机械进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种支撑装置，包括设于桅杆GO)与转台之间的桅杆油缸(10)，所述桅杆油缸(10) 的一端与桅杆GO)相铰接，其特征在于，所述桅杆油缸(10)的另一端与支撑件上端相铰接，所述支撑件下端与转台前后转动连接；进一步包括用于将所述支撑件固定于后摆位置的定位机构。
2.根据权利要求1所述的支撑装置，其特征在于，所述桅杆油缸(10)与支撑件形成三角形支撑结构。
3.根据权利要求2所述的支撑装置，其特征在于，所述桅杆油缸(10)的夹角大于等于 10°。
4.根据权利要求1所述的支撑装置，其特征在于，所述支撑件具体为门架(70)，包括摆臂(70-1)及其上端的横梁(70-2)，所述摆臂(70-1)的下端与转台前后转动连接，所述桅杆油缸(10)的下端通过铰接座(60)与所述横梁(70- 的左右两端相铰接。
5.根据权利要求4所述的支撑装置，其特征在于，所述桅杆油缸(10)的下端与铰接座 (60)在左右方向上相铰接，所述铰接座(60)与横梁(70- 在前后方向上相铰接。
6.根据权利要求5所述的支撑装置，其特征在于，所述铰接座(60)与桅杆油缸(10)在水平方向上具有相同的倾角。
7.根据权利要求1至6任一项所述的支撑装置，其特征在于，所述定位机构包括位于所述转台上的支座(80)以及将所述支撑件固定于所述支座上的销轴(90)。
8.根据权利要求1至6任一项所述的支撑装置，其特征在于，所述支撑件下端的转轴与所述桅杆GO)的动臂转轴位于同一轴线上。
9.一种工程机械，包括转台、桅杆GO)以及桅杆支撑装置，其特征在于，所述桅杆支撑装置具体为上述权利要求1至8任一项所述的支撑装置。
10.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，具体为旋挖钻机，其桅杆00)的前倾角度小于等于90°、后倾角度小于等于15°。
11.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述支撑件处于后摆位置时其重心与整机重心位于同一纵向轴线上。
12.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述支撑件在所述桅杆00)处于水平状态时低于整机最高点。
专利摘要本实用新型公开了一种支撑装置，包括设于桅杆(40)与转台之间的桅杆油缸(10)，所述桅杆油缸(10)的一端与桅杆(40)相铰接，所述桅杆油缸(10)的另一端与支撑件上端相铰接，所述支撑件下端与转台前后转动连接；进一步包括用于将所述支撑件固定于后摆位置的定位机构。该支撑装置不仅能够使工程机械桅杆油缸的受力状况更加合理，而且可以有效降低运输高度，并提高其作业时的灵活性和稳定性。本实用新型还公开了设有上述支撑装置的工程机械。
文档编号E21B7/02GK202031488SQ20112013654
公开日2011年11月9日 申请日期2011年5月3日 优先权日2011年5月3日
发明者张世平, 高崇金 申请人:北京市三一重机有限公司