一种土层岩石钻进器的制作方法

文档序号:33469127发布日期:2023-03-15 07:45阅读:31来源:国知局

1.本发明属于公路施工技术领域,更具体地说,特别涉及一种土层岩石钻进器。


背景技术:

2.旋挖钻孔是一种适合基础工程中成孔作业的施工工艺,其广泛用于市政建设、公路桥梁、高层建筑等地基础施工工程,特别是在公路施工的过程中,钻孔灌注桩施工技术得到了非常广泛的应用,对于提升公路桥梁质量具有非常重要的作用,在公路桥梁施工的过程中,经常会使用到钻进器对土层岩石进行破碎开孔成孔。
3.如专利号为202220643845.2的中国专利,提供了一种具有驱动机构的土层岩石钻进机,通过将驱动机构与驱动主轴分体设置,驱动机构通过旋转盘带动钻进头旋转式钻进,避免了传统的直驱式钻进机将驱动电机与钻头连为一体后,可直接单独拆卸驱动主轴或驱动机构便可进行检修,提高了检修效率。但是,现有的土层岩石钻进器在路面进行钻孔的过程中,不方便将钻孔产生的碎石土块等移出孔洞,从而导致钻孔的效率有所下降,且易使得钻孔的路面受到较大的压力变化而发生损坏。


技术实现要素:

4.为了解决上述技术问题,本发明提供了一种土层岩石钻进器,以解决现有技术中,普通的土层岩石钻进器在路面进行钻孔的过程中,不方便将钻孔产生的碎石土块等移出孔洞,从而导致钻孔的效率有所下降,且易使得钻孔的路面受到较大的压力变化而发生损坏的技术问题。
5.本发明的一种土层岩石钻进器的目的与功效,由以下具体技术手段所达成:一种土层岩石钻进器,包括有底座和安装板,所述底座与所述安装板通过两组液压缸进行连接,所述底座和所述安装板上均开设有通孔,两组所述通孔内设置有两组可拆卸的钻进筒,两组所述钻进筒的一端均设置有连接架,两组所述连接架上设置有可拆卸的钻进头,两组所述钻进筒的另一端与所述安装板通过支撑组件进行连接,两组所述钻进筒之间设置有一组安装轴,两组所述钻进筒的一端设置有承托环,所述承托环底部的承托盘内设置有轴承,所述安装轴的一端穿设在所述轴承内,所述安装轴上设置有螺旋提升叶片,所述安装轴的一端与两组所述钻进筒的一端通过换向传动组件进行连接,所述安装板上设置有导流组件。
6.在一个优选地实施方式中,所述底座上设置有四组定位杆,所述安装板上开设有四组定位孔,四组所述定位杆分别穿设在四组所述定位孔内,四组所述定位杆的一端均设置有第一限位板;所述底座的底部设置有四组自锁万向轮。
7.在一个优选地实施方式中,两组所述连接架的一侧均设置有多组t型块,所述钻进头的内侧开设有多组t型槽,所述钻进头通过多组所述t型槽分别卡设在多组所述t型块上与所述连接架滑动连接,所述钻进头的一端通过多组螺栓与两组所述钻进筒进行连接,所述钻进头上开设有固定孔,所述固定孔内设置有螺栓与所述承托盘底部连接,所述固定孔
内设置有通过螺纹进行连接的封堵块。
8.在一个优选地实施方式中,其中一组所述连接架的一侧设置有两组第一对位柱,另一组所述连接架的一侧开设有两组第一对位孔,两组所述第一对位柱分别卡设在两组所述第一对位孔内,两组所述钻进筒一侧均设置有连接板,每两组所述连接板通过一组螺栓进行连接。
9.在一个优选地实施方式中,所述支撑组件包括有两组安装环,两组所述安装环相对设置,两组所述安装环均与所述安装板滑动连接,两组所述安装环上均设置有螺纹座和环形支撑架,所述安装板上设置有两组第一支撑环,所述第一支撑环内可转动的卡设有第一安装轮,所述第一安装轮的一端设置有旋钮,另一端设置有螺纹柱,所述螺纹柱穿设在所述螺纹座内,所述螺纹柱的一端设置有第二限位板;两组所述钻进筒上均开设有弧形槽,两组所述环形支撑架卡设在两组所述弧形槽内。
10.在一个优选地实施方式中,所述安装板上设置有两组定位轨道,两组所述安装环底部均开设有两组滑槽,两组所述安装环均通过两组所述滑槽分别卡设在两组所述定位轨道上与所述安装板滑动连接,其中一组所述环形支撑架的一侧设置有四组第二对位柱,另一组所述环形支撑架的一侧开设有四组第二对位孔,四组所述第二对位柱分别穿设在四组所述第二对位孔内;所述安装板上开设的所述通孔两侧均设置有限位弧板,两组所述安装环内侧均开设有限位槽,两组所述限位弧板分别卡设在两组所述限位槽内。
11.在一个优选地实施方式中,所述导流组件包括有两组导流框,两组所述导流框底部均设置有两组支撑筒,两组所述安装环上均设置有两组支撑柱,四组所述支撑柱分别穿设在四组所述支撑筒内,其中一组所述导流框的底部设置有两组定位柱,另一组所述导流框的底部设置有两组定位座,两组所述定位柱分别穿设在两组所述定位座内,两组所述钻进筒设置在两组所述导流框之间,两组所述钻进筒的一端均设置有弧形挡板,所述弧形挡板设置在所述导流框内侧上方。
12.在一个优选地实施方式中,所述安装板上固定设置有第一支撑板和第二支撑环,所述第一支撑板的一侧固定设置有第二支撑板,所述第二支撑板的一端设置有可拆卸的第三支撑板,所述安装轴的一端设置有第二安装轮,所述第二安装轮可转动的卡设在所述第三支撑板内。
13.在一个优选地实施方式中,所述换向传动组件包括有固定设置在所述安装板底部的传动电机,所述传动电机的输出轴穿设在所述安装板上开设的安装孔内并通过第三安装轮可转动的卡设在所述第二支撑环内,所述传动电机的输出轴设置有第一直齿轮,所述钻进筒的一端设置有可拆分的第二直齿轮,所述第一直齿轮与所述第二直齿轮啮合,所述第一直齿轮上设置有第一锥齿轮,所述第一支撑板的一侧设置有通过第四安装轮进行安装的第二锥齿轮,所述第二支撑板底部设置有通过第五安装轮进行安装的第三锥齿轮,所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮和第三锥齿轮啮合,所述第五安装轮上设置有第三直齿轮,所述安装轴的一端设置有第四直齿轮,所述第四直齿轮与所述第三直齿轮啮合,所述第四直齿轮上设置有提拉环;所述第三锥齿轮底部的对位杆穿设在所述第一锥齿轮上的对位筒内。
14.在一个优选地实施方式中,所述安装板上设置有铰接的防护罩,所述防护罩关闭状态下,所述支撑组件和所述换向传动组件均设置在所述防护罩内,所述导流组件穿设在
所述防护罩的一侧。
15.与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:1.该钻进器在使用时移动至待钻进的底面上,通过启动传动电机带动第一直齿轮和第一锥齿轮转动,从而通过第一直齿轮与第二直齿轮的配合带动两组钻进筒和钻进器转动,且在转动的过程中通过控制液压缸收缩带动安装板下移,使得钻进器向下运动进行土层岩石钻孔。钻孔的过程中产生的碎石土块通过连接架的开口处进入钻进筒内部,第一锥齿轮在转动的过程中通过第二锥齿轮和第三锥齿轮的配合带动第三直齿轮做与第一直齿轮相反方向的转动,从而使得螺旋提升叶片在两组钻进筒内做与两组钻进筒相反方向的转动,将两组钻进筒内的碎石土块进行提升,直至钻进筒的一端开口处排出,方便将钻孔产生的碎石土块等移出孔洞,从而提高钻孔的效率,避免钻孔的路面受到较大的压力变化而发生损坏。
16.2.该钻进器在使用后还可通过将第三支撑板通过螺栓拆卸后解除对螺旋提升叶片的固定,便可通过提拉环将螺旋提升叶片向上提起,方便对钻进筒内残留的土块进行清除,以备下一次使用。可通过转动两组旋钮带动螺纹柱运动,从而通过螺纹柱与螺纹座的配合控制两组安装环做方向相反的运动打开,且两组安装环打开的过程中可控制两组导流框打开,从而可将两组钻进筒取出进行清洁,避免碎石土块残留在钻进筒内影响后续的使用。钻进头和两组钻进筒均为可拆卸式,方便对其拆卸后进行清洁保养,同时便于对损坏的钻进头进行更换,进一步的提高了该钻进器的实用性。
附图说明
17.图1是本发明一种土层岩石钻进器组装后的结构示意图。
18.图2是本发明一种土层岩石钻进器中底座和安装板的结构示意图。
19.图3是本发明一种土层岩石钻进器中支撑组件组装后的结构示意图。
20.图4是本发明一种土层岩石钻进器中支撑组件拆分后的结构示意图。
21.图5是本发明一种土层岩石钻进器中换向传动组件组装后的结构示意图。
22.图6是本发明一种土层岩石钻进器中换向传动组件拆分后的结构示意图。
23.图7是本发明一种土层岩石钻进器中钻进筒组装后的结构示意图。
24.图8是本发明一种土层岩石钻进器中钻进筒拆分后的结构示意图。
25.图9是本发明一种土层岩石钻进器中钻进头的结构示意图。
26.图10是本发明一种土层岩石钻进器中螺旋提升叶片的结构示意图。
27.图11是本发明一种土层岩石钻进器中导流组件拆分后的结构示意图。
28.图中,部件名称与附图编号的对应关系为:101、底座;102、通孔;103、自锁万向轮;104、液压缸;105、定位杆;106、第一限位板;107、安装板;108、限位弧板;109、定位轨道;201、第二支撑环;202、第一支撑板;203、第二支撑板;204、第三支撑板;205、安装孔;206、第一支撑环;207、定位孔;208、防护罩;301、安装环;302、滑槽;303、支撑柱;304、环形支撑架;305、第二对位孔;306、第二对位柱;307、限位槽;308、螺纹座;309、螺纹柱;310、第一安装轮;401、旋钮;402、第二限位板;403、传动电机;404、第一直齿轮;405、第一锥齿轮;406、对位筒;407、第三安装轮;501、第三直齿轮;502、第五安装轮;503、第三锥齿轮;504、对位杆;505、第二锥齿轮;506、第四安装轮;601、钻
进筒;602、连接板;603、弧形槽;604、第二直齿轮;605、弧形挡板;606、连接架;607、承托环;608、t型块;609、轴承;701、第一对位柱;702、第一对位孔;703、钻进头;704、固定孔;705、封堵块;706、t型槽;707、承托盘;801、安装轴;802、第二安装轮;803、第四直齿轮;804、螺旋提升叶片;805、提拉环;901、导流框;902、定位座;903、定位柱;904、支撑筒。
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的技术方案,但不能用来限制本发明的保护范围。
30.实施例:如图1至图2所示,本发明提供了一种土层岩石钻进器,包括有底座101和安装板107,底座101与安装板107通过两组液压缸104进行连接,底座101和安装板107上均开设有通孔102,两组通孔102内设置有两组可拆卸的钻进筒601,底座101上设置有四组定位杆105,安装板107上开设有四组定位孔207,四组定位杆105分别穿设在四组定位孔207内,四组定位杆105的一端均设置有第一限位板106;底座101的底部设置有四组自锁万向轮103。
31.该钻进器在使用时可通过四组自锁万向轮103将其移动至待钻进的地面,两组钻进筒601可在通孔102内转动,且钻进筒601的升降跟随安装板107的升降而升降,从而可通过控制液压缸104收缩带动安装板107向下运动,从而带动两组钻进筒601向下运动。安装板107的运动受到四组定位孔207和四组定位杆105的配合定位,从而不易发生倾斜,进而可通过转动状态的钻进筒601对土层岩石进行稳定钻进。设置第一限位板106用以防止安装板107脱离定位杆105,另外,在一些实施例中,还可将液压缸104控制安装板107的升降替换为通过丝杠传动的形式控制安装板107的升降,其升降行程控制更加方便。
32.两组钻进筒601的一端均设置有连接架606,两组连接架606上设置有可拆卸的钻进头703,两组钻进筒601的另一端与安装板107通过支撑组件进行连接,两组钻进筒601之间设置有一组安装轴801,两组钻进筒601的一端设置有承托环607,承托环607底部的承托盘707内设置有轴承609,安装轴801的一端穿设在轴承609内,安装轴801上设置有螺旋提升叶片804,安装轴801的一端与两组钻进筒601的一端通过换向传动组件进行连接,安装板107上设置有导流组件。
33.通过换向传动组件控制两组钻进筒601在支撑组件内转动的同时,可带动螺旋提升叶片804在两组钻进筒601内做方向相反的转动,且两组钻进筒601在转动的过程中可带动连接架606一端的钻进头703转动,从而使得钻进筒601在跟随安装板107下降的过程中进行钻进工作。且在钻进工作中产生的碎石土块通过连接架606的开口处进入两组钻进筒601内,在螺旋提升叶片804的作用下将进入两组钻进筒601内的碎石土块提升至钻进筒601的最高点排出,以提高钻孔的效率,无需人为对钻孔过程中产生的碎石土块进行清理。提升的碎石土块通过导流组件引导至指定处,方便工作人员对其进行回收。
34.如图7、8、9所示,两组连接架606的一侧均设置有多组t型块608,钻进头703的内侧开设有多组t型槽706,钻进头703通过多组t型槽706分别卡设在多组t型块608上与连接架606滑动连接,钻进头703的一端通过多组螺栓与两组钻进筒601进行连接,钻进头703上开设有固定孔704,固定孔704内设置有螺栓与承托盘707底部连接,固定孔704内设置有通过螺纹进行连接的封堵块705。
35.通过t型槽706和t型块608的配合,使得钻进筒601在转动的过程中可带动钻进头703转动,从而进行钻孔工作。使用后可将钻进头703一端的多组螺栓和与承托盘707底部连接的螺栓拆卸后对钻进头703进行拆卸,方便对磨损较大的钻进头703进行更换,提高了该钻进器的实用性。固定孔704设置封堵块705用以对固定孔704进行密封,避免其内部的螺栓掉落,提高了该钻进器结构的稳定性。
36.如图7、8所示,其中一组连接架606的一侧设置有两组第一对位柱701,另一组连接架606的一侧开设有两组第一对位孔702,两组第一对位柱701分别卡设在两组第一对位孔702内,两组钻进筒601一侧均设置有连接板602,每两组连接板602通过一组螺栓进行连接。两组钻进筒601通过连接板602与螺栓的配合进行固定,可将螺栓拆卸后对两组钻进筒601进行拆卸,便于对两组钻进筒601内部进行清洁。通过两组第一对位柱701和两组第一对位孔702的配合,防止在钻进的过程中两组钻进筒601发生错位的情况,进一步的提高了该钻进器内部结构的稳定性。
37.如图2、3、4、8所示,支撑组件包括有两组安装环301,两组安装环301相对设置,两组安装环301均与安装板107滑动连接,两组安装环301上均设置有螺纹座308和环形支撑架304,安装板107上设置有两组第一支撑环206,第一支撑环206内可转动的卡设有第一安装轮310,第一安装轮310的一端设置有旋钮401,另一端设置有螺纹柱309,螺纹柱309穿设在螺纹座308内,螺纹柱309的一端设置有第二限位板402;两组钻进筒601上均开设有弧形槽603,两组环形支撑架304卡设在两组弧形槽603内。
38.初始状态下,通过环形支撑架304与弧形槽603的配合对两组钻进筒601进行支撑,使得两组钻进筒601可在两组环形支撑架304内转动,同时使得安装板107在升降的过程中带动两组钻进筒601升降。使用后,可通过转动两组旋钮401带动螺纹柱309转动,从而通过螺纹柱309与螺纹座308的螺纹配合带动两组安装环301做方向相反的运动打开,以便于将两组钻进筒601取出后进行清洁保养工作。设置第二限位板402防止螺纹座308脱离螺纹柱309。
39.如图2至图4所示,安装板107上设置有两组定位轨道109,两组安装环301底部均开设有两组滑槽302,两组安装环301均通过两组滑槽302分别卡设在两组定位轨道109上与安装板107滑动连接,其中一组环形支撑架304的一侧设置有四组第二对位柱306,另一组环形支撑架304的一侧开设有四组第二对位孔305,四组第二对位柱306分别穿设在四组第二对位孔305内;安装板107上开设的通孔102两侧均设置有限位弧板108,两组安装环301内侧均开设有限位槽307,两组限位弧板108分别卡设在两组限位槽307内。
40.通过两组定位轨道109与四组滑槽302的配合对两组安装环301的运动轨迹进行定位,防止两组安装环301在运动的过程中发生偏移,使得两组安装环301只能在安装板107上直线运动。通过四组第二对位孔305和四组第二对位柱306的配合对两组环形支撑架304的位置进行限定,防止两组环形支撑架304之间发生错位,从而对两组钻进筒601进行稳定的支撑。通过限位弧板108和限位槽307的配合对安装环301运动的极限位置进行限定,保证两组安装环301围成的圆心始终处于通孔102的圆形位置。
41.如图1、3、7、9所示,导流组件包括有两组导流框901,两组导流框901底部均设置有两组支撑筒904,两组安装环301上均设置有两组支撑柱303,四组支撑柱303分别穿设在四组支撑筒904内,其中一组导流框901的底部设置有两组定位柱903,另一组导流框901的底
部设置有两组定位座902,两组定位柱903分别穿设在两组定位座902内,两组钻进筒601设置在两组导流框901之间,两组钻进筒601的一端均设置有弧形挡板605,弧形挡板605设置在导流框901内侧上方。
42.钻进过程中产生的碎石土块经过螺旋提升叶片804的提升后通过钻进筒601的一端,并在两组弧形挡板605的作用下掉落至导流框901内,从而通过导流框901将碎石土块引导至指定位置,方便工作人员对钻孔导出的碎石土块进行统一处理。当需要取出两组钻进筒601而控制两组安装环301打开的过程中,通过支撑柱303与支撑筒904的配合控制两组导流框901跟随安装环301的运动而运动打开,避免对钻进筒601的取出造成干涉。通过定位柱903与定位座902的配合对关闭后的两组导流框901进行简易定位,防止碎石土块从两组导流框901之间的缝隙处掉落。
43.如图2、10所示,安装板107上固定设置有第一支撑板202和第二支撑环201,第一支撑板202的一侧固定设置有第二支撑板203,第二支撑板203的一端设置有可拆卸的第三支撑板204,安装轴801的一端设置有第二安装轮802,第二安装轮802可转动的卡设在第三支撑板204内。安装轴801的一端可在第三支撑板204内转动,可将第三支撑板204通过螺栓拆卸后将安装轴801取出,从而对螺旋提升叶片804进行拆卸。
44.如图2、5、6、7、8、10所示,换向传动组件包括有固定设置在安装板107底部的传动电机403,传动电机403的输出轴穿设在安装板107上开设的安装孔205内并通过第三安装轮407可转动的卡设在第二支撑环201内,传动电机403的输出轴设置有第一直齿轮404,钻进筒601的一端设置有可拆分的第二直齿轮604,第一直齿轮404与第二直齿轮604啮合,第一直齿轮404上设置有第一锥齿轮405,第一支撑板202的一侧设置有通过第四安装轮506进行安装的第二锥齿轮505,第二支撑板203底部设置有通过第五安装轮502进行安装的第三锥齿轮503,第二锥齿轮505与第一锥齿轮405和第三锥齿轮503啮合,第五安装轮502上设置有第三直齿轮501,安装轴801的一端设置有第四直齿轮803,第四直齿轮803与第三直齿轮501啮合,第四直齿轮803上设置有提拉环805;第三锥齿轮503底部的对位杆504穿设在第一锥齿轮405上的对位筒406内。
45.通过控制传动电机403启动带动第一直齿轮404和第一锥齿轮405转动。即可通过第一直齿轮404和第二直齿轮604的配合带动两组钻进筒601转动进行钻孔工作。且在第一锥齿轮405转动的过程中带动第二锥齿轮505转动,通过第二锥齿轮505与第三锥齿轮503的配合带动第三直齿轮501做与第一直齿轮404方向相反的转动,从而通过第三直齿轮501与第四直齿轮803的配合控制螺旋提升叶片804在两组钻进筒601内做方向相反的转动,且第三直齿轮501的齿数远小于第四直齿轮803的齿数,使得螺旋提升叶片804做相对于钻进筒601转速较慢的转动,以便于顺畅的对钻进筒601内的碎石土块进行提升。通过对位杆504与对位筒406的配合保证第三直齿轮501和第一直齿轮404的同步运动,提高了换向传动组件的稳定性。
46.如图1、2所示,安装板107上设置有铰接的防护罩208,防护罩208关闭状态下,支撑组件和换向传动组件均设置在防护罩208内,导流组件穿设在防护罩208的一侧。在钻进的过程中将防护罩208关闭,从而对支撑组件和换向传动组件进行遮挡,防止外界物体对支撑组件和换向传动组件的运动造成干涉,提高了该钻进器使用时的安全性。
47.本实施例的具体使用方式与作用:
该钻进器在使用时移动至待钻进的底面上,通过启动传动电机403带动第一直齿轮404和第一锥齿轮405转动,从而通过第一直齿轮404与第二直齿轮604的配合带动两组钻进筒601和钻进头703转动,且在转动的过程中通过控制液压缸104收缩带动安装板107下移,使得钻进头703向下运动进行土层岩石钻孔。钻孔的过程中产生的碎石土块通过连接架606的开口处进入钻进筒601内部,第一锥齿轮405在转动的过程中通过第二锥齿轮505和第三锥齿轮503的配合带动第三直齿轮501做与第一直齿轮404相反方向的转动,从而使得螺旋提升叶片804在两组钻进筒601内做与两组钻进筒601相反方向的转动,将两组钻进筒601内的碎石土块进行提升,直至钻进筒601的一端开口处排出,方便将钻孔产生的碎石土块等移出孔洞,从而提高钻孔的效率,避免钻孔的路面受到较大的压力变化而发生损坏。
48.该钻进器在使用后还可通过将第三支撑板204通过螺栓拆卸后解除对螺旋提升叶片804的固定,便可通过提拉环805将螺旋提升叶片804向上提起,方便对钻进筒601内残留的土块进行清除,以备下一次使用。可通过转动两组旋钮401带动螺纹柱309运动,从而通过螺纹柱309与螺纹座308的配合控制两组安装环301做方向相反的运动打开,且两组安装环301打开的过程中可控制两组导流框901打开,从而可将两组钻进筒601取出进行清洁,避免碎石土块残留在钻进筒601内影响后续的使用。钻进头703和两组钻进筒601均为可拆卸式,方便对其拆卸后进行清洁保养,同时便于对损坏的钻进头703进行更换,进一步的提高了该钻进器的实用性。
49.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节。
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