旋挖钻机桅杆及其组装方法
【专利摘要】旋挖钻机桅杆包括沿长度方向依次连接的多个桅杆段，各桅杆段包括中空杆体以及连接于中空杆体相对两端的第一连接组件和第二连接组件。各桅杆段的第一连接组件连接于相邻桅杆段的第二连接组件。第一连接组件和第二连接组件至少其中之一包括连接板、连接围板和加强筋板。连接板焊接于中空杆体，连接围板焊接于连接板并位于中空杆体内，并焊接于中空杆体。加强筋板位于连接围板围合形成的容置空间中并焊接于连接围板和连接板。本发明的旋挖钻机桅杆能大幅度降低焊缝应力，强度高牢固性好，具有较长的使用寿命，并能减小安全事故的发生几率。本发明还涉及一种旋挖钻机桅杆的组装方法。
【专利说明】旋挖钻机桅杆及其组装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及桩基础施工【技术领域】，特别涉及一种旋挖钻机桅杆及旋挖钻机桅杆的组装方法。
【背景技术】
[0002]旋挖钻机的桅杆一般较长，最长可达20多米。为了方便制造，一般将桅杆分为多个桅杆段部分，分段加工。然后这多个桅杆段部分之间相互连接在一起，从而组成整个桅杆。
[0003]图1是现有旋挖钻机的桅杆段的结构示意图。图2是图1所示的桅杆段的沿I1-1I线的俯视结构示意图。如图1和图2所示，现有旋挖钻机的桅杆主要由多个桅杆段200沿长度方向依次首尾连接而成。各桅杆段200包括中空杆体210以及焊接在中空杆体210两端的第一连接板220和第二连接板230。各桅杆段200的第一连接板220固定连接于相邻桅杆段200的第二连接板230，例如通过穿设第一连接板220的安装孔222和第二连接板230的安装孔232的螺栓将第一连接板220固定连接于相邻桅杆段200的第二连接板230。中空杆体210由墙板212和封板214围合形成筒状的结构。焊接组装时，中空杆体210的墙板212和封板214直接垂直焊接于第一连接板220和第二连接板230。
[0004]旋挖钻机主要是依靠桅杆进行工作，所以桅杆在工作时需要抵抗工作装置施加的弯矩，而旋挖钻机的吨位机型越大，其桅杆所承受的弯矩也就越大。针对上述桅杆结构，由于中空杆体210的墙板212和封板214的板厚较薄，例如通常仅为6_，第一连接板220和第二连接板230的板厚例如通常为30mm，受限于较薄的墙板212和封板214的板厚，墙板212和封板214与第一连接板220和第二连接板230的焊缝设计不能超过8mm。因此，采用上述桅杆结构的大吨位的旋挖钻机的桅杆在工作时，墙板212与第一连接板220和第二连接板230以及封板214与第一连接板220和第二连接板230的焊缝无法承受较大的应力而会出现焊缝开裂的情况，而且无法通过现场维修解决焊缝开裂的问题，从而容易引发质量安全事故。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供了一种旋挖钻机桅杆，能大幅度降低焊缝应力，强度高牢固性好，具有较长的使用寿命，能减小安全事故的发生几率。
[0006]本发明的另一目的在于，提供了一种旋挖钻机桅杆的组装方法，能大幅度降低所组装的旋挖钻机桅杆的焊缝应力，所组装的旋挖钻机桅杆强度高牢固性好，具有较长的使用寿命，能减小安全事故的发生几率。
[0007]本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
[0008]一种旋挖钻机桅杆包括沿长度方向依次连接的多个桅杆段，各桅杆段包括中空杆体以及连接于中空杆体相对两端的第一连接组件和第二连接组件。各桅杆段的第一连接组件连接于相邻桅杆段的第二连接组件。第一连接组件和第二连接组件至少其中之一包括连接板、连接围板和加强筋板。连接板焊接于中空杆体，连接围板焊接于连接板并位于中空杆体内，并焊接于中空杆体。加强筋板位于连接围板围合形成的容置空间中并焊接于连接围板和连接板。
[0009]在本发明的较佳实施例中，上述连接围板包括第一侧板和焊接于第一侧板的第二侧板，第一侧板与第二侧板围合成具有容置空间的筒状的连接围板。连接板具有焊接表面，中空杆体和连接围板焊接于连接板的焊接表面，部分的焊接表面从容置空间露出。
[0010]在本发明的较佳实施例中，上述中空杆体包括第一墙板和焊接于第一墙板的第二墙板，且第一墙板抵靠焊接于第一侧板和连接板，第二墙板抵靠焊接于第二侧板和连接板。
[0011]在本发明的较佳实施例中，上述加强筋板包括至少一块第一加强筋板和至少一块第二加强筋板，至少一块第一加强筋板与至少一块第二加强筋板设置于容置空间中并交叉焊接。
[0012]在本发明的较佳实施例中，上述中空杆体具有内表面和外表面，并设有贯通内表面和外表面的多个塞焊孔，连接围板从多个塞焊孔露出，并经由多个塞焊孔塞焊连接连接围板和中空杆体。
[0013]一种旋挖钻机桅杆的组装方法，适于组装沿长度方向依次连接的多个桅杆段。旋挖钻机桅杆的组装方法包括:在各桅杆段的中空杆体的相对两端分别组装第一连接组件和第二连接组件；以及将桅杆段的第一连接组件连接于相邻桅杆段的第二连接组件。第一连接组件和第二连接组件至少其中之一的组装步骤包括:首先将连接围板焊接于连接板；然后将加强筋板置于连接围板围合形成的容置空间内并将加强筋板焊接于连接围板和连接板；最后使连接围板位于中空杆体内，并将中空杆体焊接于连接板和连接围板。
[0014]在本发明的较佳实施例中，上述将连接围板焊接于连接板包括:将连接围板的第一侧板焊接于连接板，以及将连接围板的第二侧板焊接于连接板和第一侧板，使第一侧板与第二侧板围合成具有容置空间的筒状的连接围板，连接围板焊接于连接板的焊接表面，部分的焊接表面从容置空间露出。
[0015]在本发明的较佳实施例中，上述将加强筋板置于连接围板围合形成的容置空间内并将加强筋板焊接于连接围板和连接板包括:将至少一块第一加强筋板焊接于连接围板和连接板，以及将至少一块第二加强筋板焊接于连接围板和连接板并与至少一块第一加强筋板交叉焊接。
[0016]在本发明的较佳实施例中，上述使连接围板位于中空杆体内并将中空杆体焊接于连接板和连接围板还包括:将中空杆体的第一墙板抵靠焊接于第一侧板和连接板，以及将中空杆体的第二墙板抵靠焊接于第一侧板和连接板并焊接于第一墙板。
[0017]在本发明的较佳实施例中，上述使连接围板位于中空杆体内并将中空杆体焊接于连接板和连接围板还包括:通过贯通中空杆体的内表面和外表面的多个塞焊孔塞焊将连接围板焊接于中空杆体。
[0018]本发明的有益效果是，旋挖钻机桅杆的各桅杆段的中空杆体连接于连接板，连接围板焊接于连接板并位于中空杆体内，且连接围板焊接于中空杆体，因此，连接围板的设置使得中空杆体与连接板连接受力处的厚度增加，进而拓宽了连接板上的焊缝设计，从而使得焊缝的应力承受能力得以加强。此外，连接围板围合形成的容置空间之中焊接有加强筋板，使连接板上的焊缝由工作焊缝转化为联系焊缝，从而大大减轻了焊缝的受力。因此，本发明的旋挖钻机桅杆能大幅度降低焊缝应力，强度高牢固性好，具有较长的使用寿命，能减少了焊缝开裂的情况，减小安全事故的发生几率。
[0019]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是现有旋挖钻机的桅杆段的结构示意图。
[0021]图2是图1所示的桅杆段的沿I1-1I线的俯视结构示意图。
[0022]图3是本发明一实施例的旋挖钻机桅杆的桅杆段的结构示意图。
[0023]图4是沿图3的IV-1V线的俯视结构示意图。
[0024]图5是本发明一实施例的旋挖钻机桅杆的组装结构示意图。
[0025]图6是连接围板与连接板的焊接结构示意图。
[0026]图7是加强筋板焊接于图6所示的连接围板与连接板的结构示意图。
[0027]图8是中空杆体焊接于图7所示的连接围板与连接板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的旋挖钻机桅杆及旋挖钻机桅杆的组装方法的【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如下:
[0029]有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过【具体实施方式】的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
[0030]图3是本发明一实施例的旋挖钻机桅杆的桅杆段的结构示意图。图4是沿图3的IV-1V线的俯视结构示意图。图5是本发明一实施例的旋挖钻机桅杆的组装结构示意图。如图3、图4和图5所75，在本实施例中，旋挖钻机桅杆100包括多个桅杆段100a。各桅杆段10a包括中空杆体110以及连接于中空杆体110相对两端的第一连接组件120和第二连接组件130。本实施例中，第一连接组件120包括连接板122、连接围板124和加强筋板126。第二连接组件130仅包括连接板132。
[0031]在本实施例中，第一连接组件120的连接板122大致为方形的平板。连接板122具有焊接表面1222，中空杆体110、连接围板124以及加强筋板126焊接于连接板122的焊接表面1222。连接板122的外周边部设置有多个安装孔1226。
[0032]连接围板124垂直焊接于连接板122的焊接表面1222。本实施例中，连接围板124包括第一侧板1242和焊接于第一侧板1242的第二侧板1244。第一侧板1242的横截面形状大致呈C形，但并不以此为限，第一侧板1242可由多块平板连接而成，根据设计需要，其平板的数量并不限定，在本实施例中，第一侧板1242由五块平板依次一体成型连接而成，换句话说，第一侧板1242可由一块平板弯折而成。连接围板124的第二侧板1244为平板，且第一侧板1242的两侧边焊接于第二侧板1244，并与第二侧板1244围合成具有容置空间101的筒状的结构。因此，本实施例的连接围板124的横截面形状为六边形，其面积小于连接板122的焊接表面1222的面积，使连接围板124能焊接在连接板122的焊接表面1222上。值得一提的，连接围板124的横截面形状并不限定为六边形，其它适宜的形状均可。
[0033]加强筋板126位于连接围板124围合形成的容置空间101中并焊接在连接围板124和连接板122上。加强筋板126包括至少一块第一加强筋板1262和至少一块第二加强筋板1264。至少一块第一加强筋板1262与至少一块第二加强筋板1264设置于连接围板124围合形成的容置空间101中并交叉焊接在一起。至少一块第一加强筋板1262与至少一块第二加强筋板1264的排列形式与焊接关系并不限定，根据设计需要具体设定。在本实施例中，加强筋板126包括一块第一加强筋板1262和两块第二加强筋板1264。具体地,第一加强筋板1262焊接于连接围板124的第一侧板1242的两侧边之间，两块第二加强筋板1264相互平行且垂直于第一加强筋板1262，并与第一加强筋板1262交叉焊接，而且两块第二加强筋板1264焊接于连接围板124的第一侧板1242和第二侧板1244之间。
[0034]第二连接组件130的连接板132也大致为方形的平板。连接板132具有焊接表面1322。中空杆体110焊接于连接板132的焊接表面1322。连接板132的外周边部设置有多个安装孔1326。多个安装孔1326分别与相邻桅杆端10a的第一连接组件120的连接板122的多个安装孔1226相对应，以使各桅杆段10a的第一连接组件120通过设置于安装孔1326和1226的螺栓连接于相邻桅杆段10a的第二连接组件130。
[0035]桅杆段10a的中空杆体110的相对两端分别焊接于第一连接组件120的连接板122和第二连接组件130的连接板132。具体地，中空杆体110的一端焊接在第一连接组件120的连接板122的焊接表面1222上并使焊接于连接板122的连接围板124位于中空杆体110内，此时，中空杆体110环绕连接围板124并抵靠焊接于连接围板124。本实施例中，中空杆体110的横截面形状与连接围板124的横截面形状大致相同，即为六边形。中空杆体110包括第一墙板112和焊接于第一墙板112的第二墙板114。第一墙板112的横截面形状大致呈C形，第一墙板112可由多块平板连接而成，根据设计需要，其平板的数量并不限定，在本实施例中，第一墙板112由五块平板依次一体成型连接而成，换句话说，第一墙板112可由一块平板弯折而成。中空杆体110的第二墙板114为平板，且第一墙板112的两侧边焊接于第二墙板114，并与第二墙板114围合成筒状的中空杆体110。中空杆体110具有内表面115和外表面116，中空杆体110靠近连接第一连接组件120的一端设有贯通内表面115和外表面116的多个塞焊孔118。连接围板124抵靠于中空杆体110的内表面115，并通过多个塞焊孔118露出来，通过在塞焊孔118进行塞焊将连接围板124与中空杆体110焊接在一起。在本实施例中，塞焊孔118的形状为矩形，但并不以此为限，塞焊孔118的形状也可为圆形、椭圆形、楔形或其它可以进行塞焊的任意形状。
[0036]旋挖钻机桅杆100的多个桅杆段10a首尾相连接，为了图示简洁，图5仅绘示出了两个相邻连接的桅杆段IlOa以作说明。如图5所示，位于上方的桅杆段10a的第一连接组件120的连接板122与位于下方的桅杆段10a的第二连接组件130的连接板132相互抵靠，并使位于上方的桅杆段10a的安装孔1226与位于下方的桅杆段10a的安装孔1326相互对齐，通过紧固件例如螺栓将两个桅杆段10a连接成一体。值得一提的是，在其它实施例中，也可以是第二连接组件130包括连接板、连接围板和加强筋板，而第一连接组件120仅包括连接板；在其它实施例中，也可以是第一连接组件120包括连接板、连接围板和加强筋板，而第二连接组件130也包括连接板、连接围板和加强筋板。也即第一连接组件120和第二连接组件130至少其中之一包括连接板、连接围板和加强筋板。
[0037]以下将对旋挖钻机桅杆100组装方法将多个桅杆段10a组装成桅杆进行说明。旋挖钻机桅杆100组装方法适于组装沿长度方向依次连接的多个桅杆段100a，组装方法包括:在各桅杆段10a的中空杆体的相对两端分别组装第一连接组件120和第二连接组件130 ;以及将各桅杆段10a的第一连接组件120连接于相邻桅杆段10a的第二连接组件130。由于第一连接组件120和第二连接组件130至少其中之一包括连接板、连接围板和加强筋板，以下将以第一连接组件120的组装步骤具体进行说明。
[0038]图6是连接围板与连接板的焊接结构示意图。如图6所示，首先将连接围板124的第一侧板1242焊接于连接板122的焊接表面1222，然后将连接围板124的第二侧板1244焊接于连接板122的焊接表面1222，并同时将第一侧板1242的两侧边与第二侧板1244焊接在一起，以使第一侧板1242与第二侧板1244围合成具有容置空间101的筒状结构的连接围板124。值得一提的是，焊接连接围板124时，是在连接围板124的内侧进行施焊，也即在第一侧板1242与第二侧板1244围合成的筒状结构的内侧进行施焊。
[0039]图7是加强筋板焊接于图6所示的连接围板与连接板的结构示意图。如图7所示，本实施例中，连接围板124焊接完成之后，将加强筋板126的第一加强筋板1262焊接于连接围板124的第一侧板1242的两侧边之间并同时焊接于连接板122的焊接表面1222。两块相互平行的第二加强筋板1264垂直于第一加强筋板1262,并与第一加强筋板1262交叉焊接，而且两块第二加强筋板1264焊接于连接围板124的第一侧板1242和第二侧板1244之间并同时焊接于连接板122的焊接表面1222。
[0040]图8是中空杆体焊接于图7所示的连接围板与连接板的结构示意图。如图8所示，本实施例中，将中空杆体110的第一墙板112抵靠焊接于第一侧板1242和连接板122的焊接表面1222施焊，并将中空杆体110的第二墙板114抵靠焊接于第二侧板1242和连接板122的焊接表面1222，并且第一墙板112的两侧边焊接于第二墙板114，以使得第一墙板112与第二墙板114围合成筒状的中空杆体110。值得一提的是，焊接中空杆体110时，是在中空杆体110的外侧(背离连接围板124的不与连接围板124抵靠接触的一侧)进行施焊。同时可通过贯通中空杆体110的内表面115和外表面116的多个塞焊孔118塞焊将该连接围板124焊接于中空杆体110。
[0041]在第一连接组件120的组装焊接过程中，依次焊接连接围板124的第一侧板1242与第二侧板1244、加强筋板126以及中空杆体110的第一墙板112与第二墙板114，因此，第一连接组件120组装焊接过程中可在连接围板124内侧自由施焊，并在中空杆体110的外侧自由施焊连接，从而有利于进一步加强了焊缝的强度，增强旋挖钻机桅杆100的牢固性。
[0042]本发明的旋挖钻机桅杆100的中空杆体110焊接在第一连接组件120的连接板122的焊接表面1224上，且中空杆体110与连接围板124焊接在一起，使得中空杆体110与连接围板124的焊接部分的板厚得以增加，进而拓宽了连接板122上的焊缝设计，从而使得焊缝的应力承受能力得以加强。此外，连接围板124的与连接板122组成的容置空间101内焊接有加强筋板126。因此，本发明的旋挖钻机桅杆100能大幅度降低焊缝应力，强度高牢固性好，具有较长的使用寿命，能减少了焊缝开裂的情况，减小安全事故的发生几率。
[0043]以上结合附图详细描采用述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
【权利要求】
1.一种旋挖钻机桅杆，其包括沿长度方向依次连接的多个桅杆段，各该桅杆段包括中空杆体以及连接于该中空杆体相对两端的第一连接组件和第二连接组件，各该桅杆段的该第一连接组件连接于相邻该桅杆段的该第二连接组件，其特征在于，该第一连接组件和该第二连接组件至少其中之一包括连接板、连接围板和加强筋板，该连接板焊接于该中空杆体，该连接围板焊接于该连接板并位于该中空杆体内，并焊接于该中空杆体，该加强筋板位于该连接围板围合形成的容置空间中并焊接于该连接围板和该连接板。
2.如权利要求1所述的旋挖钻机桅杆，其特征在于，该连接围板包括第一侧板和焊接于该第一侧板的第二侧板，该第一侧板与该第二侧板围合成具有该容置空间的筒状的该连接围板，该连接板具有焊接表面，该中空杆体和该连接围板焊接于该连接板的该焊接表面，部分的该焊接表面从该容置空间露出。
3.如权利要求2所述的旋挖钻机桅杆，其特征在于，该中空杆体包括第一墙板和焊接于该第一墙板的第二墙板，且该第一墙板抵靠焊接于该第一侧板和该连接板，该第二墙板抵靠焊接于该第二侧板和该连接板。
4.如权利要求1所述的旋挖钻机桅杆，其特征在于，该加强筋板包括至少一块第一加强筋板和至少一块第二加强筋板，该至少一块第一加强筋板与该至少一块第二加强筋板设置于该容置空间中并交叉焊接。
5.如权利要求1所述的旋挖钻机桅杆，其特征在于，该中空杆体具有内表面和外表面，并设有贯通该内表面和该外表面的多个塞焊孔，该连接围板从该多个塞焊孔露出，并经由该多个塞焊孔塞焊连接该连接围板和该中空杆体。
6.一种旋挖钻机 桅杆的组装方法，适于组装沿长度方向依次连接的多个桅杆段，该组装方法包括:在各该桅杆段的中空杆体的相对两端分别组装第一连接组件和第二连接组件；以及将各该桅杆段的该第一连接组件连接于相邻该桅杆段的该第二连接组件，其特征在于，该第一连接组件和该第二连接组件至少其中之一的组装步骤包括: 将连接围板焊接于连接板； 将加强筋板置于该连接围板围合形成的容置空间内并将该加强筋板焊接于该连接围板和该连接板；以及 使该连接围板位于该中空杆体内并将该中空杆体焊接于该连接板和该连接围板。
7.如权利要求6所述的旋挖钻机桅杆的组装方法，其特征在于，将该连接围板焊接于该连接板包括:将该连接围板的第一侧板焊接于该连接板，以及将该连接围板的第二侧板焊接于该连接板和该第一侧板，使该第一侧板与该第二侧板围合成具有该容置空间的筒状的该连接围板，该连接围板焊接于该连接板的焊接表面，部分的该焊接表面从该容置空间露出。
8.如权利要求6所述的旋挖钻机桅杆的组装方法，其特征在于，将该加强筋板置于该连接围板围合形成的该容置空间内并将该加强筋板焊接于该连接围板和该连接板包括:将至少一块第一加强筋板焊接于该连接围板和该连接板，以及将至少一块第二加强筋板焊接于该连接围板和该连接板并与该至少一块第一加强筋板交叉焊接。
9.如权利要求7所述的旋挖钻机桅杆的组装方法，其特征在于，使该连接围板位于该中空杆体内并将该中空杆体焊接于该连接板和该连接围板还包括:将该中空杆体的第一墙板抵靠焊接于该第一侧板和该连接板，以及将该中空杆体的第二墙板抵靠焊接于该第二侧板和该连接板并焊接于该第一墙板。
10.如权利要求6所述的旋挖钻机桅杆的组装方法，其特征在于，使该连接围板位于该中空杆体内并将该中空杆体焊接于该连接板和该连接围板还包括:通过贯通该中空杆体的内表面和外表面的 多个塞焊孔塞焊将该连接围板焊接于该中空杆体。
【文档编号】E21B15/00GK104033109SQ201410290581
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】檀和来, 常延沛 申请人:上海中联重科桩工机械有限公司, 中联重科股份有限公司