加压装置以及旋挖钻机的制作方法

1.本发明涉及施工设备技术领域，尤其涉及一种加压装置以及旋挖钻机。


背景技术：

2.长螺旋旋挖钻机因其环保，高效，单桩承载力高等优点，广泛应用于房建、能源、交通等基础施工领域；长螺旋旋挖钻机，主要包括底盘、变幅、桅杆、动力头、cfa钻杆及灌浆装置等部件；变幅安装在底盘上，主要作用为通过变幅油缸实现变幅范围的调整；桅杆连接至变幅，主要作用为导向动力头，安装卷扬、油缸等部件；动力头安装在桅杆上，主要作用为提供钻进扭矩和加压力；cfa钻杆安装在桅杆与动力头上，主要作用为实现钻进。
3.现有长螺旋旋挖钻机油缸安装位置会影响动力头的行程，无法利用原有油缸进行加压，因此在使用cfa钻杆时，需要将原有的油缸拆下。此种情况下，通常通过以下两种方式提供向下钻进力：一种方式为动力头及钻杆自重提供，这种方式最大钻进力有限，当遇到复杂地层时，由于钻进力不足，导致钻进无力甚至无法进尺，施工效率低。另一种方式为通过加压卷扬来提供加压力，这种方式可提供适当的加压力，来实现钻进，但需增加加压卷扬马达，减速机，卷筒等零部件实现加压，其成本较高，且安装复杂。


技术实现要素：

4.本发明提供一种加压装置以及旋挖钻机，用以解决现有技术中长螺旋旋挖钻机通过加压卷扬提供压力成本高、安装复杂的问题。
5.本发明提供一种加压装置，包括：
6.第一液压缸，其固定端设置在桅杆上，其伸缩端连接动力头；
7.滑轮组，包括至少一个油缸随动滑轮，油缸随动滑轮设置上在所述第一液压缸的伸缩端，所述第一液压缸通过所述油缸随动滑轮与所述动力头绳传动连接；
8.加压索，一端连接所述动力头，另一端绕过所述油缸随动滑轮连接所述桅杆，适于向所述动力头施加沿所述桅杆向下的拉力；
9.当所述第一液压缸的活塞杆伸出时，可使所述动力头的移动行程大于所述第一液压缸的活塞杆的移动行程。
10.根据本发明提供的一种加压装置，所述滑轮组还包括底部定滑轮，所述底部定滑轮适于安装在所述桅杆的底部，所述加压索分别绕过所述油缸随动滑轮和所述底部定滑轮，所述加压索的第一端适于与所述桅杆固定连接，所述加压索的第二端绕过所述底部定滑轮后连接所述动力头。
11.根据本发明提供的一种加压装置，所述加压索的第二端适于绕过所述底部定滑轮后与所述动力头固定连接。
12.根据本发明提供的一种加压装置，所述滑轮组还包括动力头随动滑轮，所述动力头随动滑轮设置在所述动力头上，所述加压索依次绕过所述油缸随动滑轮、所述底部定滑轮和所述动力头随动滑轮，所述加压索的第二端通过所述动力头随动滑轮与所述动力头间
接连接，并与所述桅杆的底部固定连接。
13.根据本发明提供的一种加压装置，所述滑轮组还包括至少一个换向定滑轮，所述换向定滑轮设置在所述桅杆上，所述油缸随动滑轮设置有两个以上，所述加压索分别绕过各所述油缸随动滑轮、所述底部定滑轮和各所述换向定滑轮，所述加压索在任意相邻的两个所述油缸随动滑轮之间通过所述换向定滑轮换向。
14.根据本发明提供的一种加压装置，所述第一液压缸设置在所述桅杆的上部，所述第一液压缸的活塞杆朝向所述桅杆的底部。
15.根据本发明提供的一种加压装置，所述第一液压缸适于安装在所述桅杆的内部空腔中。
16.根据本发明提供的一种加压装置，所述第一液压缸适于安装在所述桅杆侧壁上的凹槽内。
17.本发明还提供一种旋挖钻机，包括：桅杆、动力头和以上任一项所述的加压装置，所述动力头滑动连接于所述桅杆，所述加压装置连接所述桅杆和所述动力头，以适于向所述动力头施加沿所述桅杆下滑的拉力。
18.根据本发明提供的一种旋挖钻机，所述旋挖钻机还包括第二液压缸，所述第二液压缸设置在所述动力头的上方，所述第二液压缸的缸筒与所述桅杆可拆卸连接，所述第二液压缸的活塞杆与所述动力头可拆卸连接，所述第二液压缸的供油管适于更换安装至所述第一液压缸的供油口。
19.本发明提供的加压装置，利用第一液压缸提供驱动力，相较于现有的加压卷扬成本更低，且易于安装；通过加压索和滑轮组与第一液压缸配合使用，能够克服第一液压缸自身长度及其安装位置对行程的限制，满足cfa钻杆的使用要求。
20.进一步，在本发明提供的旋挖钻机中，由于具备如上所述的加压装置，因此同样具备如上所述的优势。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明提供的一种加压装置的正视图；
23.图2是本发明提供的一种加压装置的侧视图；
24.图3是本发明提供的一种加压装置中加压索的布置结构示意图之一；
25.图4是本发明提供的一种加压装置中加压索的布置结构示意图之二；
26.图5是本发明提供的一种加压装置中加压索的布置结构示意图之三；
27.图6是本发明提供的电子设备的结构示意图。
28.附图标记：1、第一液压缸；2、加压索；201、第一端；202、第二端；3、油缸随动滑轮；4、底部定滑轮；5、换向定滑轮；6、动力头随动滑轮；7、导向轮；8、动力头；9、桅杆；110、处理器；120、通信接口；130、存储器；140、通信总线；
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
30.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
32.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
34.下面结合图1-5述本发明实施例的加压装置，该加压装置可应用在旋挖钻机上，对旋挖钻机上与桅杆9滑动连接的动力头8施加压力，从而为钻杆提供钻进压力。
35.根据本发明的实施例，加压装置包括第一液压缸1、加压索2和滑轮组，第一液压缸1的固定端与桅杆9连接，第一液压缸1的活塞杆通过加压索2和滑轮组与动力头8传动连接。具体地，滑轮组包括至少一个油缸随动滑轮3，油缸随动滑轮3设置在第一液压缸1的伸缩端，第一液压缸1通过油缸随动滑轮3与动力头8绳传动连接。加压索2的一端连接动力头8，另一端绕过油缸随动滑轮3连接桅杆9，适于向动力头8施加沿桅杆9向下的拉力。第一液压缸1活塞杆伸出时，可使动力头8的移动行程大于第一液压缸1的活塞杆移动行程。
36.本发明实施例的加压装置，将第一液压缸1与加压索2、滑轮组相结合为动力头8提供压力，相较于现有技术中的卷扬加压，具有成本低、安装方便的优点，并且，克服了现有技术中利用油缸加压时行程受到油缸自身长度及安装位置影响的缺陷。
37.在本发明一些实施例中，滑轮组还包括底部定滑轮4，底部定滑轮4适于安装在桅杆9的底部，加压索2分别绕过油缸随动滑轮3和底部定滑轮4，加压索2的第一端201适于与
桅杆9固定连接，加压索2的第二端202绕过底部定滑轮4后连接动力头8。第一液压缸1 的活塞杆伸缩过程中，可以带动油缸随动滑轮3移动，油缸随动滑轮 3作用于加压索2，实现对动力头8的加压。底部定滑轮4可以起到改变加压索2布置方向的作用，并且可以使动力头8能够移动至桅杆 9的底部。
38.在上述的安装方式下，本发明实施例的加压装置可具体包括如下两种方案：
39.在一种可选方案中，如图3、图4所示，加压索2的第二端202 适于绕过底部定滑轮4后与动力头8固定连接，当第一液压缸1通过油缸随动滑轮3带动加压索2移动时，加压索2的第二端202直接作用于动力头8，向靠近底部定滑轮4的方向牵引动力头8，即，为动力头8提供下压的动力。在此方案中，由于动力头8与加压索2的固定端为固定连接，因此动力头8的移动距离始终与加压索2的第二端 202的移动距离相等，又由于第一液压缸1的活塞杆通过动滑轮作用于加压索2，能够使加压索2的移动距离大于第一液压缸1活塞杆的移动距离。
40.在另一种可选方案中，如图5所示，滑轮组还包括动力头随动滑轮6，动力头随动滑轮6设置在动力头8上，具体可设置在动力头8 靠近底部定滑轮4的一侧。加压索2依次绕过油缸随动滑轮3、底部定滑轮4和动力头随动滑轮6，加压索2的第二端202与桅杆9的底部固定连接，。油缸随动滑轮3带动加压索2移动时，加压索2作用于动力头随动滑轮6，通过动力头随动滑轮6带动动力头8移动。在此方案中，动力头随动滑轮6可以起到减小加压索2径向拉力的作用，并且能够便于实现对动力头8的平稳驱动。
41.进一步地，在上述两种方案中，滑轮组还包括至少一个换向定滑轮5，换向定滑轮5设置在桅杆9的中部，油缸随动滑轮3设置有两个以上，加压索2分别绕过各油缸随动滑轮3、底部定滑轮4和各换向定滑轮5，加压索2在任意相邻的两个油缸随动滑轮3之间通过换向定滑轮5换向。
42.以油缸随动滑轮3设置有两个为例，可在两个油缸随动滑轮3之间背离第一液压缸1的一侧布置一个换向定滑轮5，加压索2先绕过其中一个油缸随动滑轮3靠近第一液压缸1的一侧，再绕过换向定滑轮5背离第一液压缸1的一侧，之后绕过另一个油缸随动滑轮3靠近第一液压缸1的一侧。此种布置方式能够使各油缸随动滑轮3同时起到驱动作用，增大动力头8移动距离与第一液压缸1活塞杆动作距离的比值，通过行程较小的第一液压缸1即可满足动力头8的全行程加压。
43.需要说明的是，当动力头8上安装有动力头随动滑轮6时，油缸随动滑轮3设置有至少两个，以保证第一液压缸1的活塞杆伸出时，动力头8的移动行程大于第一液压缸1的活塞杆移动行程。
44.可选地，滑轮组还包括导向轮7，导向轮7设置在桅杆9的中部，加压索2绕过导向轮7后到达底部定滑轮4，导向轮7可以起到调整加压索2角度的作用。
45.可选地，第一液压缸1设置在桅杆9的上部，第一液压缸1的活塞杆朝向桅杆9的底部，第一液压缸1回缩时通过油缸随动滑轮3拉动加压索2向上移动，可实现对动力头8向下加压。将第一液压缸1 布置在桅杆9的上部还能够便于为第一液压缸1供油。
46.在本发明一些实施例中，第一液压缸1适于安装在桅杆9的内部空腔中。桅杆9采用中空结构，第一液压缸1沿桅杆9的长度方向设置，第一液压缸1的缸筒与桅杆9的内壁固定连接。桅杆9的外壁的底部设置有开口，底部定滑轮4转动设置在开口位置，加压索2可以由该开口位置穿出。
47.可选地，为便于在桅杆9的内部安装第一液压缸1及滑轮组，可将桅杆9的一侧侧壁设置为可拆卸结构，通过螺栓连接或卡接等方式固定。
48.在本发明另一些实施例中，第一液压缸1适于安装在桅杆9侧壁上的凹槽内。桅杆9可以采用槽钢结构，由两块平行设置的第一侧板和垂直连接两块第一侧板的第二侧板构成，两块第一侧板与第二侧板共同围成沿桅杆9长度方向延伸的凹槽，动力头8可设置在第一侧板或第二侧板的外侧，第一侧板或第二侧板上设置开口，便于在开口位置安装底部定滑轮4，以及将加压索2穿过该开口。
49.本发明实施例还提供一种旋挖钻机，根据本发明实施例，旋挖钻机包括桅杆9、动力头8和如上所述的加压装置。动力头8的导轨沿桅杆9的长度方向设置，动力头8通过该导轨滑动连接于桅杆9，加压装置连接桅杆9和动力头8，加压装置运行时能够向动力头8施加沿桅杆9下滑的拉力。
50.需要说明的是，本发明实施例的加压装置不需要为动力头8提供上提的动力，利用旋挖钻机原有的提升装置即可实现，此处不对动力头8的上提过程做过多赘述。
51.在本发明一些实施例中，旋挖钻机还包括第二液压缸，第二液压缸沿桅杆9的长度方向设置在动力头8的上方。第二液压缸的缸筒与桅杆9通过螺栓固定等方式可拆卸连接。第二液压缸的活塞杆与动力头8可拆卸连接，具体可通过销轴将第二液压缸的缸耳与设置在动力头8顶部的耳板连接，将销轴拔出后可断开第二液压缸与动力头8的连接。第二液压缸的供油管适于更换安装至第一液压缸1的供油口，在停止使用第二液压缸后，可将第二液压缸的供油管安装到第一液压缸1的供油口，为第一液压缸1提供液压动力。
52.本发明实施例还提供一种旋挖钻机的使用方法，该方法包括：
53.s1、拆除第二液压缸，将第二液压缸的供油管更换至第一液压缸 1的供油口。
54.此过程中需要分别断开第二液压缸与桅杆9、动力头8、供油管之间的连接，再将第二液压缸的供油管与第一液压缸1的供油口连接。
55.s2、安装cfa钻杆。在安装cfa钻杆前可以先将动力头8移动至最高位置，再进行cfa钻杆的安装。
56.s3、启动动力头8和第一液压缸1进行钻进作业。
57.本发明的旋挖钻机，在进行旋挖作业时，若通过短钻杆进行作业，则通过第二液压缸为动力头8提供压力，若需要通过cfa钻杆作业，则将第二液压缸拆下，使动力头8的行程能够达到最大值，并且将第二液压缸的供油管安装到第一液压缸1的供油口，利用第一液压缸1 进行加压。
58.本发明实施例还提供一种旋挖钻机的可控制方法，该方法包括：
59.s1`、获得钻进深度信息和地层条件信息。
60.旋挖钻机可设置控制面板及车载电脑，控制面板与车载电脑电连接，车载电脑用于控制动力头8、第一液压缸1和第二液压缸的运行。进行作业时，可通过控制面板输入钻进深度信息和地层条件信息，其中，地层条件信息可以包括岩层种类、岩层厚度等。
61.s2`、根据钻进深度信息和地层条件信息确定目标操作指令。
62.可选地，车载电脑内预存有与钻进深度信息和地层条件信息对应的目标操作指令，在车载电脑获得控制面板输入的钻进深度信息和地层条件信息后，根据钻进深度信息获得与该钻进深度对应的第一液压缸1或第二液压缸的目标伸缩长度，根据地层条件信息
获得与该地层条件信息对应的钻杆的目标旋转速度以及第一液压缸1或第二液压缸的目标伸缩速度，并根据钻杆的目标旋转速度、第一液压缸1或第二液压缸的目标伸缩长度及目标伸缩速度获得对应的目标操作指令。
63.s3``、根据目标操作指令执行钻进作业。
64.车载电脑根据目标操作指令控制钻杆以目标旋转速度旋转，并控制第一液压缸1或第二液压缸以目标伸缩速度伸缩，直至达到目标伸缩长度。
65.图6示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)110、通信接口(communicationsinterface)120、存储器(memory)130和通信总线140，其中，处理器110，通信接口120，存储器130通过通信总线140完成相互间的通信。处理器110可以调用存储器130中的逻辑指令，以执行旋挖钻机的可控制方法，该方法包括：
66.s1`、获得钻进深度信息和地层条件信息；
67.s2`、根据钻进深度信息和地层条件信息确定目标操作指令；
68.s3``、根据目标操作指令执行钻进作业。
69.此外，上述的存储器130中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
70.另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的执行旋挖钻机的可控制方法，该方法包括：
71.s1`、获得钻进深度信息和地层条件信息；
72.s2`、根据钻进深度信息和地层条件信息确定目标操作指令；
73.s3``、根据目标操作指令执行钻进作业。
74.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的执行旋挖钻机的可控制方法，该方法包括：
75.s1`、获得钻进深度信息和地层条件信息；
76.s2`、根据钻进深度信息和地层条件信息确定目标操作指令；
77.s3``、根据目标操作指令执行钻进作业。
78.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
79.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
80.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。