啮合伸缩型伸缩钻杆组件的制作方法

本实用新型属于建筑技术领域，涉及一种钻杆，尤其涉及一种啮合伸缩型伸缩钻杆组件。

背景技术：

目前，建筑工地上使用的打桩机械有两种：一种的旋转打桩机，这种打桩机的结构是利用卷扬机拉起的钻杆悬挂架，通过通过动力头带动钻杆钻头向地下钻机成孔的打桩设备；另一种是冲击锤打桩机，这种打桩机的结构是利用卷扬机拉起冲击锤反复下落，提升来实现打桩。其中，旋转打桩机在打桩时主要通过钻杆的周向转动来实现向地下钻杆的目的，在钻杆钻孔的同时采用灌浆来对钻杆进行降温以及对钻杆进行灌浆作业，常见的灌浆主要通过钻杆端部的灌浆孔进行喷浆，当钻杆钻到一定深度时，需要对钻杆加节，使钻杆延长，才能继续往下钻，在加节过程中，需要停机操作，停机过程中喷浆也停止，喷浆孔易堵住而影响工作进度。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种灌注桩螺旋提升浆泥钻杆[申请号：201410263015.7]，其包括一段或若干段空心钻杆以及与其相连的钻杆接头，空心钻杆的外表面上设置有螺旋叶片，每段空心钻杆每段空心钻杆间以钻杆接头连接，第一节空心钻杆与钻头的连接处设置喷浆口。通常，该螺旋叶片焊接于空心钻孔上，且设置在空心钻杆的下段，螺旋叶片的长度为空心钻杆的总长度的1/4-1/2，其直径小于钻头的直径。在施工中螺旋叶片随钻杆正方向旋转，对桩孔下段的泥浆及泥浆中的泥块等产生向上的提升力，同时对钻杆产生向下的推进力。上述方案在一定程度上解决了现有打桩机钻杆灌浆效果差的问题，但是该方案依然存在着：需要停机才能实现加长钻杆。

本申请人之前申请的专利打桩机钻杆组件[申请号：201610068750.1]，包括中空的钻杆体，钻杆体一端具有钻头尖锥部，在钻杆体设有钻头尖锥部的一端周向外侧设有呈螺旋状分布设置的螺旋钻头叶片，螺旋钻头叶片一端延伸至钻头尖锥部，另一端与径向设置在钻杆体外侧的喷浆座相连，喷浆座朝向钻头尖锥部的一侧具有至少一个与钻杆体内部相连的喷浆孔，且喷浆孔的孔径由内向外逐渐变大。优点在于：喷浆过程中不易发生堵塞现象，且存在喷浆面积大，能使浆液呈扇形喷出，喷浆效果好，钻杆周向转动时稳定性好，不易出现摆动现象，提高了钻杆钻孔的效率，钻杆之间不易相互干扰。但该方案美中不足之处也在于钻杆的长度不能实时调整。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种伸缩钻杆。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：一种啮合伸缩型伸缩钻杆组件，包括位于最外部的外部钻杆，外部钻杆内套设有与外部钻杆内壁啮合并能沿着外部钻杆的轴向上下移动的动力驱动杆。

在上述的啮合伸缩型伸缩钻杆组件中，所述的动力驱动杆内还套设有当动力驱动杆沿外部钻杆轴向上下运动时能随动力驱动杆同步上下运动的伸缩加长杆组件。

在上述的啮合伸缩型伸缩钻杆组件中，所述的伸缩加长杆组件包括加长杆，所述的动力驱动杆的上下两端分别设有上提收杆滑轮组件和下压伸杆滑轮组件，所述的上提收杆滑轮组件上绕设有钢丝绳且钢丝绳一端连接外部钻杆底部，另一端连接加长杆顶部，所述的下压伸杆滑轮组件上绕设有钢丝绳且钢丝绳的一端连接外部钻杆顶部，另一端连接加长杆顶部。

在上述的啮合伸缩型伸缩钻杆组件中，所述的伸缩加长杆组件包括若干个相互套接的加长杆，除位于最内部的加长杆外，其余的加长杆的上下两端分别设有上提随动滑轮组件和下压随动滑轮组件，其中，位于伸缩加长杆组件最外面的加长杆上的上提随动滑轮组件上绕设有钢丝绳，且钢丝绳一端连接套设在该加长杆内并与该加长杆相邻的另一个加长杆的顶部，另一端连接动力驱动杆的底部，该加长杆的下压随动滑轮组件上绕设有钢丝绳且钢丝绳一端连接动力驱动杆顶部，另一端连接套设在该加长杆内并与该加长杆相邻的另一个加长杆的顶部，

其余设有上提随动滑轮组件和下压随动滑轮组件的加长杆上的上提随动滑轮组件上绕设有钢丝绳且钢丝绳一端连接套设在该加长杆外部并与该加长杆相邻的另一加长杆的底部，另一端连接套设在该加长杆内部并与该加长杆相邻的另一加长杆的顶部，下压随动滑轮组件上绕设有钢丝绳且钢丝绳一端连接端连接套设在该加长杆外部并与该加长杆相邻的另一加长杆的顶部，另一端连接套设在该加长杆内部并与该加长杆相邻的另一加长杆的顶部。

在上述的啮合伸缩型伸缩钻杆组件中，所述的上提收杆滑轮组件和下压伸杆滑轮组件分别包括两组相对置的上提收杆滑轮组和下压伸杆滑轮组，所述的上提收杆滑轮组包括位于动力驱动杆内部的上提收杆主滑轮，以及位于动力驱动杆侧壁上的上提收杆副滑轮且上提收杆副滑轮的部分滑道延伸出动力驱动杆外部，所述的下压伸杆滑轮组包括位于动力驱动杆内部的下压伸杆主滑轮，以及位于动力驱动杆侧壁上的下压伸杆副滑轮，所述的下压伸杆副滑轮的部分滑道延伸出动力驱动杆外部，

所述的上提随动滑轮组件和下压随动滑轮组件分别包括两组相对置的上提随动滑轮组和下压随动滑轮组，所述的上提随动滑轮组包括位于加长杆内部的上提随动主滑轮，以及位于加长杆侧壁上的上提随动副滑轮且上提随动副滑轮的部分滑道延伸出加长杆的外部，所述的下压随动滑轮组包括位于加长杆内部的下压随动主滑轮，以及位于加长杆侧壁上的下压随动副滑轮且下压随动副滑轮的部分滑道延伸出加长杆的外部。

在上述的啮合伸缩型伸缩钻杆组件中，所述的外部钻杆内部并沿外部钻杆轴向设有螺旋槽结构，动力驱动杆上设有与螺旋槽结构相配适的动力驱动组件，所述的动力驱动组件能与螺旋槽结构啮合并沿螺旋槽结构上下移动从而带动动力驱动杆上下移动。

在上述的啮合伸缩型伸缩钻杆组件中，所述的螺旋槽结构包括固定在外部钻杆内壁上的螺槽条，所述的动力驱动组件包括与动力驱动杆顶部固定连接的齿轮箱，所述的齿轮箱内的齿轮与螺槽条啮合，齿轮箱的顶部连接驱动器。

在上述的啮合伸缩型伸缩钻杆组件中，所述的螺槽条有两个且沿外部钻杆的中心线对称设置，所述的齿轮箱有两个并与螺槽条一一对应。

在上述的啮合伸缩型伸缩钻杆组件中，所述的外部钻杆的底部内壁上设有滑块组件，所述的滑块组件与动力驱动杆滑动连接且滑块组件的厚度与外部钻杆和动力驱动杆之间的间隙相配适。

在上述的啮合伸缩型伸缩钻杆组件中，所述的动力驱动杆的底部和顶部的内壁上分别设有滑块组件，伸缩加长杆组件与动力驱动杆上的滑块组件滑动连接且该滑块组件的厚度与动力驱动杆和伸缩加长杆组件之间的间隙相配适。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的动力驱动杆和伸缩加长杆组件均可以单独连接钻头机构，从而延伸钻孔的深度，且调节方便，钻孔过程稳定可靠，调节钻孔深度时无需停机，钻孔效率高。

2、本伸缩钻杆组件是一个独立机构，可以安装在一些普通的大中型工程机械上，直接使用，不需专门的载机，如果要更换钻孔的孔径，可直接更换主钻杆上的钻头，钻杆机构无需更换。

3、本实用新型的伸缩加长杆组件结构合理，能实现同步伸缩，滑轮组设置安全可靠，伸缩过程调节稳定，安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的内部结构示意图；

图3是图2的A处放大图；

图4是图2的B处放大图；

图5是本实用新型上提时的工作原理图；

图6是本实用新型的爆炸图；

图7是本实用新型另一个方向的爆炸图。

图中：外部钻杆1、动力驱动杆2、伸缩加长杆组件3、加长杆4、上提收杆滑轮组件5、下压伸杆滑轮组件6、上提随动滑轮组件7、下压随动滑轮组件8、上提收杆滑轮组9、下压伸杆滑轮组10、上提收杆主滑轮11、上提收杆副滑轮12、下压伸杆主滑轮13、下压伸杆副滑轮14、上提随动滑轮组15、下压随动滑轮组16、上提随动主滑轮17、上提随动副滑轮18、下压随动主滑轮19、下压随动副滑轮20、螺旋槽结构21、动力驱动组件22、螺槽条23、齿轮箱24、螺旋头24a、让位槽24b、驱动器25、滑块组件26。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

实施例1

如图1、图2和图3所示，一种啮合伸缩型伸缩钻杆组件，包括位于最外部的外部钻杆1，外部钻杆1内套设有与外部钻杆1内壁啮合并能沿着外部钻杆1的轴向上下移动的动力驱动杆2。本实施例所指的啮合，优选旋转螺纹螺条的啮合，采用啮合的方式，可以保证动力驱动杆2与外部钻杆1紧密结合，不会出现空隙，当动力驱动杆2上下移动时达到平稳运动的效果。

本领域技术人员应当理解，动力驱动杆2还可以采用顶部螺杆结构，而在外部钻杆1内壁设置螺纹，从而实现上下的可伸缩移动。

优选方案，为了进一步延伸本钻杆组件，动力驱动杆2内还套设有当动力驱动杆2沿外部钻杆1轴向上下运动时能随动力驱动杆2同步上下运动的伸缩加长杆组件3，伸缩加长杆组件3与动力驱动杆2活动连接并借助于动力驱动杆2而上下运动，伸缩加长杆组件3的升降动力来源于动力驱动杆2。该结构形成套管式伸缩结构，且调节范围较大，适用性更强。

如上所述，外部钻杆1的内壁可以设置螺纹或螺纹槽等，用于和动力驱动杆2啮合。作为优选的方案，在本实施例中，外部钻杆1内部并沿外部钻杆1轴向设有螺旋槽结构21，动力驱动杆2上设有与螺旋槽结构21相配适的动力驱动组件22，所述的动力驱动组件22能与螺旋槽结构21啮合并沿螺旋槽结构21上下移动从而带动动力驱动杆2上下移动。

更优选的方案，结合图6和图7所示，螺旋槽结构21包括固定在外部钻杆1内壁上的螺槽条23，螺槽条23与外部钻杆1内壁可拆卸的连接，所述的动力驱动组件22包括与动力驱动杆2顶部固定连接的齿轮箱24，所述的齿轮箱24内的齿轮与螺槽条23啮合，齿轮箱24的顶部连接驱动器25，驱动器25可以选择电机或油压驱动器，具有能周向转动的输出轴，输出轴与齿轮箱24连接。

更具体的说，齿轮箱24还连接有与螺槽条23相啮合的螺旋头24a，动力驱动杆2的顶部设置有与螺旋头24a尺寸相配适的让位槽24b，螺旋头24a穿过让位槽24b后与螺槽条23实现齿槽啮合，当齿轮箱24带动螺旋头24a转动时，螺旋头24a沿螺槽条23上下移动。

螺槽条23有两个且沿外部钻杆1的中心线对称设置，螺槽条23的端部位于外部钻杆1内部，不延伸出外部钻杆1外，从而保证动力驱动杆2的上下运动都控制在外部钻杆1内，不会发生脱轨，所述的齿轮箱24有两个并与螺槽条23一一对应，从而动力驱动杆2在上下运动过程中两边的受力均衡，在这个过程中，两个齿轮箱24同步运动，可选择的驱动器25有步进电机或油压驱动器，油压驱动器可以是油缸等，在动作时可以自动调整两个油缸进行同步。

结合图3和图4所示，伸缩加长杆组件3包括加长杆4，所述的动力驱动杆2的上下两端分别设有上提收杆滑轮组件5和下压伸杆滑轮组件6，所述的上提收杆滑轮组件5上绕设有钢丝绳且钢丝绳一端连接外部钻杆1底部，另一端连接加长杆4顶部，所述的下压伸杆滑轮组件6上绕设有钢丝绳且钢丝绳的一端连接外部钻杆1顶部，另一端连接加长杆4顶部。

结合图6和图7所示，所述的上提收杆滑轮组件5和下压伸杆滑轮组件6分别包括两组相对置的上提收杆滑轮组9和下压伸杆滑轮组10，所述的上提收杆滑轮组9包括位于动力驱动杆2内部的上提收杆主滑轮11，以及位于动力驱动杆2侧壁上的上提收杆副滑轮12且上提收杆副滑轮12的部分滑道延伸出动力驱动杆2外部，所述的下压伸杆滑轮组10包括位于动力驱动杆2内部的下压伸杆主滑轮13，以及位于动力驱动杆侧壁上的下压伸杆副滑轮14，所述的下压伸杆副滑轮14的部分滑道延伸出动力驱动杆2外部。

结合图3和图4所示，外部钻杆1的底部内壁上设有滑块组件26，该滑块组件26优选设置在外部钻杆1底部内壁上，所述的滑块组件26与动力驱动杆2滑动连接且滑块组件26的厚度与外部钻杆1和动力驱动杆2之间的间隙相配适。

动力驱动杆2的底部和顶部的内壁上分别设有滑块组件26，伸缩加长杆组件3与动力驱动杆2上的滑块组件26滑动连接且该滑块组件26的厚度与动力驱动杆2和伸缩加长杆组件3之间的间隙相配适。由于本实施例中的伸缩加长杆组件3包括一个加长杆4，因此滑块组件26与加长杆4及动力驱动杆2之间的距离相配适即可。

本实施例的工作原理是：但需要伸长本钻杆组件时，驱动器25驱动齿轮箱24工作，齿轮箱24与螺槽条23啮合，优选通过螺旋头24a与螺槽条23啮合，假设当驱动器25正转时，带动齿轮箱24沿螺槽条23往下移动，从而带动动力驱动杆2往下移动，那么当驱动器25反转时，就能带动动力驱动杆2往上运动，如何设置正转反转及相配适的螺槽结构属于本领域技术人员的公知常识。

如上所述，当动力驱动杆2往下移动时，动力驱动杆2远离外部钻杆1，从而使钻杆组件的长度得到延伸。由于本实施例的动力驱动杆2还连接有加长杆4，而下压伸杆滑轮组件6上绕设有钢丝绳且钢丝绳的一端连接外部钻杆1顶部，另一端连接加长杆4顶部，此时，当动力驱动杆2往下运动时，下压伸杆滑轮组件6也往下运动，而钢丝绳与外部钻杆1顶部固定的一端位置保持不变，与加长杆4顶部固定的一端拖动加长杆4往下运动，从而使加长杆4与动力驱动杆2同步往下运动，也即加长杆4也延伸到动力驱动杆2外部，对钻杆组件的长度进一步得到延伸。

结合图5所示，当要缩短钻杆组件的长度时，驱动器25转动方向改变，带动齿轮箱24反向转动，动力驱动杆2往缩回到外部钻杆1内部的方向运动，在这个过程中，上提收杆滑轮组件5上绕设有钢丝绳且钢丝绳一端连接外部钻杆1底部，另一端连接加长杆4顶部，连接外部钻杆1底部的一端钢丝绳位置不发生改变，而由于上提收杆滑轮组件5往上移动，连接加长杆4顶部的一端的钢丝绳拖动加长杆4与动力驱动杆2同步上移，从而将加长杆4拖入到动力驱动杆2内部，而动力驱动杆2借助于螺槽条23和齿轮箱24啮合的结构直接进入到外部钻杆1内部。

本领域技术人员还应当理解，动力驱动杆2可以单独连接钻头结构，或者通过加长杆4连接钻头结构。

实施例2

本实施例与实施例1的结构和工作原理接班相同，不同之处在于，结合图6和图7所示，伸缩加长杆组件3包括若干个相互套接的加长杆4，除位于最内部的加长杆4外，其余的加长杆4的上下两端分别设有上提随动滑轮组件7和下压随动滑轮组件8，其中，位于伸缩加长杆组件3最外面的加长杆4上的上提随动滑轮组件7上绕设有钢丝绳，且钢丝绳一端连接套设在该加长杆4内并与该加长杆4相邻的另一个加长杆4的顶部，另一端连接动力驱动杆2的底部，该加长杆4的下压随动滑轮组件8上绕设有钢丝绳且钢丝绳一端连接动力驱动杆2顶部，另一端连接套设在该加长杆4内并与该加长杆4相邻的另一个加长杆4的顶部。

其余设有上提随动滑轮组件7和下压随动滑轮组件8的加长杆4上的上提随动滑轮组件7上绕设有钢丝绳且钢丝绳一端连接套设在该加长杆4外部并与该加长杆4相邻的另一加长杆4的底部，另一端连接套设在该加长杆4内部并与该加长杆4相邻的另一加长杆4的顶部，下压随动滑轮组件8上绕设有钢丝绳且钢丝绳一端连接端连接套设在该加长杆4外部并与该加长杆4相邻的另一加长杆4的顶部，另一端连接套设在该加长杆4内部并与该加长杆4相邻的另一加长杆4的顶部。

上提随动滑轮组件7和下压随动滑轮组件8分别包括两组相对置的上提随动滑轮组15和下压随动滑轮组16，上提随动滑轮组件7和下压随动滑轮组件8呈十字交叉设置，所述的上提随动滑轮组15包括位于加长杆4内部的上提随动主滑轮17，以及位于加长杆4侧壁上的上提随动副滑轮18且上提随动副滑轮18的部分滑道延伸出加长杆4的外部，所述的下压随动滑轮组16包括位于加长杆4内部的下压随动主滑轮19，以及位于加长杆4侧壁上的下压随动副滑轮20且下压随动副滑轮的部分滑道延伸出加长杆4的外部。

本伸缩加长杆组件3包含若干个加长杆4，可以根据实际需要或要延伸的长度选择相关数量的加长杆4，本实施例不做限定。

本领域技术人员应当理解，上提随动滑轮组15和下压随动滑轮组16完全可以只设置一个滑轮，而本实施例旋转设置两个滑轮且位置各不相同，主要考虑到在受力时，钢丝绳容易发生扭转而脱离滑轮槽，而本实施例通过设置两个滑轮，克服了钢丝绳脱离滑轮槽的缺陷，使用过程跟安全，更稳定可靠。

本实施例的动力驱动杆2的工作原理与实施例1相同，伸缩加长杆组件3的工作原理与实施例1有所不同。

当动力驱动杆2往下运动时，根据实施例1所述的工作原理，会带动伸缩加长杆组件3中最外面的一个加长杆4往下运动，该加长杆4的下压随动滑轮组件8上绕设有钢丝绳且钢丝绳一端连接动力驱动杆2顶部，另一端连接套设在该加长杆4内并与该加长杆4相邻的另一个加长杆4的顶部。由于动力驱动杆2会带动最外面的加长杆4往下运动，因此延长了该加长杆4上的下压随动滑轮组件8与动力驱动杆2顶部之间的距离，从而迫使钢丝绳拉动套设在该加长杆4内的加长杆4往下运动，而其余的加长杆4也由于这个原理同时往下运动，达到同步向下运动的效果。

当动力驱动杆2向上运动时，根据实施例1所述的工作原理，会带动伸缩加长杆组件3中最外面的一个加长杆4往上运动，而该加长杆4上的上提随动滑轮组件7与动力驱动杆2底部之间的距离变大，从而迫使钢丝绳拉动该加长杆4内部的加长杆4往上运动，而其余的加长杆4也由于这个原理同时往上运动，达到同步向上运动的效果。

在本实施例中，伸缩加长杆组件3上位于最里面的加长杆4连接钻头机构。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了外部钻杆1、动力驱动杆2、伸缩加长杆组件3、加长杆4、上提收杆滑轮组件5、下压伸杆滑轮组件6、上提随动滑轮组件7、下压随动滑轮组件8、上提收杆滑轮组9、下压伸杆滑轮组10、上提收杆主滑轮11、上提收杆副滑轮12、下压伸杆主滑轮13、下压伸杆副滑轮14、上提随动滑轮组15、下压随动滑轮组16、上提随动主滑轮17、上提随动副滑轮18、下压随动主滑轮19、下压随动副滑轮20、螺旋槽结构21、动力驱动组件22、螺槽条23、齿轮箱24、螺旋头24a、让位槽24b、驱动器25、滑块组件26等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。