专利名称：一种工程钻机钻杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钻杆，更确切的说，涉及一种工程钻机钻杆。
背景技术：
目前在公路、铁路、桥梁、高层建筑、港口和水坝建设中，桩基施工大量采用大直径灌注桩施工工法，对大口径灌注桩工程钻孔有了进一步的市场需求。现有技术的该类工程钻机在钻具钻进过程中，通过依靠钻机的钻杆重量、钻具总成和钻头重量来增加工程钻机钻掘地层的能量，但是，这种结构的工程钻机的钻杆自重大、钻掘效率较低，特别是钻掘过程中遇到坚硬的岩石层时，只能靠更换价格昂贵的钻头、或者购买功率更大的工程钻机来解决钻机的破岩能力，这样给施工单位造成使用成本高，影响施工作业效率
发明内容
随着桩基础工程的不断发展，由于施工工法的多样性和地层的复杂性，对工程钻机提出了更高的钻掘性能要求，原有的工程钻机不能满足大口径钻孔施工和坚硬的岩石地层的施工要求，因此必须增加钻杆的向下钻掘能力，并要求同时增加钻杆的掘进稳定性,从而充分保证工程钻机在钻掘过程中稳定、可靠和更高的作业效率。为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是
一种工程钻机钻杆，包括动力驱动盘、钻杆、压架、含回转轴承的钻杆固定圈、两个提放油缸、底架和液压系统，其中压架包括具有安装孔的压架体、含回转轴承的钻杆压架、压杆和两个压杆油缸；其特征在于所述动力驱动盘位于底架上，且其一端连接动力源，另一端设有穿过底架前端内孔的驱动套；所述钻杆上部具有安装法兰，其下部置于驱动套内；所述压架位于驱动套的上方；所述压架体为焊接结构件，其左右两侧设有对称的凸台；所述凸台的上部设有圆筒；所述钻杆压架固装于压架体的安装孔中；所述钻杆上部穿过钻杆压架的孔，并使其上部的安装法兰与钻杆压架的上端面固定连接；所述两个压杆油缸的缸筒固装于圆筒的外侧端部；所述压杆置于圆筒的孔内并与压杆油缸的活塞杆连接；所述钻杆固定圈套装在位于伸出安装法兰端面上的钻杆上部；所述两个提升油缸分别垂直对称地固装于底架的左右两侧，其缸筒与底架固装，其活塞杆通过销轴与压架体的凸台连接；所述液压系统包括液压油箱、液压泵、进油管、回油管、压杆油缸和提放油缸控制回路，其中，所述液压泵与液压油箱连接以将压力油泵送给过压杆油缸和提放油缸控制回路。本发明可以是，所述压杆油缸和提放油缸控制回路包括手动换向阀、连接于手动换向阀的进口位和液压泵之间的进油管上的第一单向阀、第一工作油管、U形连接的第一分油管和第二分油管，第一工作油管连接在手动换向阀的第一出口位和U形连接的第一分油管和第二分油管作为进口端的中点，第一分油管和第二分油管的出口端分别连接两个压杆油缸的大腔，第二工作油管连接在手动换向阀的第二出口位和U形连接的第五分油管和第六分油管作为进口端的中点，第五分油管和第六分油管作为进口端的中点的出口端分别连接两个提放油缸的大腔，两个第二单向阀、各自连接压杆油缸和提放油缸小腔的第三分油管和第四分油管，所述第二单向阀分别连接在第三分油管和第五分油管以及第四分油管和第六分油管之间的压杆油缸上，并在设定的压力下使压杆油缸和提放油缸小腔连通。本发明还可以是，所述压杆油缸和提放油缸控制回路还包括在手动换向阀出口连接的回油管回至液压油箱管路上安装的第二溢流阀，以及在两个提放油缸的大腔至液压油箱管路上安装的第一溢流阀，以调定压力。本发明还可以是，所述两个压杆油缸在大腔受压时，压杆伸出 圆筒压住钻杆固定圈，同时打开位于压杆油缸中的第二单向阀，液压油流向两个提放油缸的小腔，提放油缸的活塞杆收缩下拉压架，以使钻杆处于向下钻进的加压状态。本发明还可以是，所述两个提放油缸在大腔受压时，提放油缸的活塞杆伸出上顶，液压油进入两个压杆油缸的小腔，压杆油缸的活塞杆收缩，压杆缩入圆筒脱离钻杆固定圈，对压架释放压力，以使钻杆处于向下钻进的正常状态。本发明还可以是，所述驱动套的孔内设有均匀布置的传扭条，钻杆下部外圆上设有与传扭条相对配合的凹槽。本发明还可以是，所述压杆的头部设有缺口，伸出时缺口压在钻杆固定圈的上端面。本发明工程钻机钻杆有效解决了现有工程钻机无恒加压钻掘性能的技术问题，能适应复杂的、更坚硬的岩石层地质的施工需要，有效工程钻机的钻孔作业效率，缩短施工进度，具有较高的经济和会社效益。本发明工程钻机钻杆，具有以下积极效果及优点
I、按照本发明，采用钻杆固定圈锁定结构，结构简单、安全可靠，有效提高钻杆钻掘作业的稳定性。2、按照本发明，除满足工程钻机在正常状态下的钻进掘削，而且能有效保证钻杆在加压状态下钻进掘削，增加工程钻机钻掘岩石地层的能力，有效提高工程钻机的作业效率，缩短施工进程。
图I为本发明工程钻机钻杆结构示意 图2为本发明工程钻机钻杆的液压系统控制示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述
一种工程钻机钻杆，包括动力驱动盘I、钻杆2、压架3、含回转轴承的钻杆固定圈4、两个提放油缸5、底架6和液压系统7，其中压架3包括具有安装孔的压架体31、含回转轴承的钻杆压架32、压杆33和两个压杆油缸34 ;其特征在于所述动力驱动盘I位于底架6上，且其一端连接动力源，另一端设有穿过底架I前端内孔61的驱动套11 ;所述钻杆2上部具有安装法兰21，其下部置于驱动套11内；所述压架3位于驱动套11的上方；所述压架体31为焊接结构件，其左右两侧设有对称的凸台311 ;所述凸台311的上部设有圆筒314 ;所述钻杆压架32固装于压架体31的安装孔中；所述钻杆2上部穿过钻杆压架32的孔321，并使其上部的安装法兰21与钻杆压架32的上端面322固定连接；所述两个压杆油缸34的缸筒固装于圆筒314的外侧端部；所述压杆33置于圆筒314的孔内并与压杆油缸34的活塞杆连接；所述钻杆固定圈4套装在位于伸出安装法兰211端面上的钻杆2上部；所述两个提升油缸5分别垂直对称地固装于底架6的左右两侧，其缸筒51与底架6固装，其活塞杆52通过销轴与压架体31的凸台311连接；所述驱动套11的孔内设有均匀布置的传扭条111，钻杆2下部外圆上设有与传扭条111相对配合的凹槽22 ;所述压杆33的头部设有缺口 331，伸出时缺口 331压在钻杆固定圈4的上端面；所述液压系统7包括液压油箱70、液压泵71、进油管73、回油管80、压杆油缸34和提放油缸5控制回路，其中，所述液压泵71与液压油箱70连接以将压力油泵送给过压杆油缸34和提放油缸5控制回路；所述压杆油缸34和提放油缸5控制回路包括手动换向阀74、连接于手动换向阀74的进口位和液压泵71之间的进油管73上的第一单向阀72、第一工作油管75、U形连接的第一分油管751和第二分油管752，第一工作油管75连接在手动换向阀74的第一出口位和U形连接的第一分油管751和第二分油管752作为进口端的中点，第一分油管751和第二分油管752的出口端分别连接两个压杆油缸34的大腔，第二工作油管(78)连接在手动换向阀(74)的第二出口位和U形连接的第五分油管771和第六分油管772作为进口端的中点，第五分油管771和第六分油 管772作为进口端的中点的出口端分别连接两个提放油缸5的大腔，两个第二单向阀76、各自连接压杆油缸34和提放油缸5小腔的第三分油管761和第四分油管762，所述第二单向阀76分别连接在第三分油管761和第五分油管771以及第四分油管762和第六分油管772之间的压杆油缸34上，并在设定的压力下使压杆油缸34和提放油缸5小腔连通；所述压杆油缸34和提放油缸5控制回路还包括在手动换向阀74出口连接的回油管80回至液压油箱70管路上安装的第二溢流阀83，以及在两个提放油缸5的大腔至液压油箱70管路上安装的第一溢流阀82，以调定压力。实施例I :
手动换向阀74向上移动，液压泵71取自液压油箱70中的液压油，经第一单向阀72、进油管73和手动换向阀74、第一工作油管75、第一分油管751、第二分油管752向两个压杆油缸5的大腔提供液压油，压杆33伸出圆筒314压住钻杆固定圈4，当两个压杆油缸5的大腔压力油达到第二单向阀76开启压力时，液压油经过第三分油管761、第四分油管762进入两个提放油缸5的小腔，提放油缸5的活塞杆52收缩下拉压架3，钻杆2在加压状态下向下钻进掘削。实施例2:
手动换向阀74向下移动，液压泵71取自液压油箱70中的液压油，经第一单向阀72、进油管73和手动换向阀74、第二工作油管79、第五分油管771、第六分油管772向两个提放油缸5的大腔提供液压油，提放油缸5的活塞杆52上顶，同时提放油缸5的小腔中液压油经过第三分油管761、第四分油管762进入压杆油缸34的小腔，压杆油缸34的活塞杆收缩，压杆33缩入圆筒414脱离钻杆固定圈4，对压架3释放压力，钻杆2在正常状态下向下钻进掘削。
权利要求
1.一种工程钻机钻杆，包括动力驱动盘(I)、钻杆(2)、压架(3)、含回转轴承的钻杆固定圈(4)、两个提放油缸(5)、底架(6)和液压系统(7)，其中压架(3)包括具有安装孔的压架体(31)、含回转轴承的钻杆压架(32)、压杆(33)和两个压杆油缸(34);其特征在于所述动力驱动盘(I)位于底架(6)上，且其一端连接动力源，另一端设有穿过底架(I)前端内孔(61)的驱动套(11);所述钻杆(2)上部具有安装法兰(21)，其下部置于驱动套(11)内；所述压架(3)位于驱动套(11)的上方；所述压架体(31)为焊接结构件，其左右两侧设有对称的凸台(311);所述凸台(3 11)的上部设有圆筒(314);所述钻杆压架(32)固装于压架体(31)的安装孔中；所述钻杆(2)上部穿过钻杆压架(32)的孔(321)，并使其上部的安装法兰(21)与钻杆压架(32)的上端面(322)固定连接；所述两个压杆油缸(34)的缸筒固装于圆筒(314)的外侧端部；所述压杆(33)置于圆筒(314)的孔内并与压杆油缸(34)的活塞杆连接；所述钻杆固定圈(4)套装在位于伸出安装法兰(211)端面上的钻杆(2)上部；所述两个提升油缸(5)分别垂直对称地固装于底架(6)的左右两侧，其缸筒(51)与底架(6)固装，其活塞杆(52)通过销轴与压架体(31)的凸台(311)连接；所述液压系统(7)包括液压油箱(70)、液压泵(71)、进油管(73)、回油管(80)、压杆油缸(34)和提放油缸(5)控制回路，其中，所述液压泵(71)与液压油箱(70)连接以将压力油泵送给过压杆油缸(34)和提放油缸(5)控制回路。
2.根据权利要求I所述的一种工程钻机钻杆，其特征在于所述压杆油缸(34)和提放油缸(5 )控制回路包括手动换向阀(74)、连接于手动换向阀(74)的进口位和液压泵(71)之间的进油管(73)上的第一单向阀(72)、第一工作油管(75)、U形连接的第一分油管(751)和第二分油管(752)，第一工作油管(75)连接在手动换向阀(74)的第一出口位和U形连接的第一分油管(751)和第二分油管(752)作为进口端的中点,第一分油管(751)和第二分油管(752)的出口端分别连接两个压杆油缸(34)的大腔，第二工作油管(78)连接在手动换向阀(74)的第二出口位和U形连接的第五分油管(771)和第六分油管(772)作为进口端的中点，第五分油管(771)和第六分油管(772)作为进口端的中点的出口端分别连接两个提放油缸(5)的大腔，两个第二单向阀(76)、各自连接压杆油缸(34)和提放油缸(5)小腔的第三分油管(761)和第四分油管(762)，所述第二单向阀(76)分别连接在第三分油管(761)和第五分油管(771)以及第四分油管(762)和第六分油管(772)之间的压杆油缸(34)上，并在设定的压力下使压杆油缸(34)和提放油缸(5)小腔连通。
3.根据权利要求I所述的一种工程钻机钻杆，其特征在于所述压杆油缸(34)和提放油缸(5)控制回路还包括在手动换向阀(74)出口连接的回油管(80)回至液压油箱(70)管路上安装的第二溢流阀(83)，以及在两个提放油缸(5)的大腔至液压油箱(70)管路上安装的第一溢流阀(82)，以调定压力。
4.根据权利要求2所述的一种工程钻机钻杆，其特征在于所述两个压杆油缸(34)在大腔受压时，压杆(33)伸出圆筒(314)压住钻杆固定圈(4)，同时打开位于压杆油缸(34)中的第二单向阀(76)，液压油流向两个提放油缸(5)的小腔，提放油缸(5)的活塞杆(52)收缩下拉压架(3)，以使钻杆(2)处于向下钻进的加压状态。
5.根据权利要求2所述的一种工程钻机钻杆，其特征在于所述两个提放油缸(5)在大腔受压时，提放油缸(5)的活塞杆(52)伸出上顶，液压油进入两个压杆油缸(34)的小腔，压杆油缸(34)的活塞杆收缩，压杆(33)缩入圆筒(314)脱离钻杆固定圈(4)，对压架(3)释放压力，以使钻杆(2)处于向下钻进的正常状态。
6.根据权利要求I所述的一种工程钻机钻杆，其特征在于所述驱动套(11)的孔内设有均匀布置的传扭条(111)，钻杆(2 )下部外圆上设有与传扭条(111)相对配合的凹槽(22 )。
7.根据权利要求I所述的一种工程钻机钻杆，其特征在于所述压杆(33)的头部设有缺口(331)，伸出时缺口(331)压在钻杆固定圈(4)的上端面。
全文摘要
一种工程钻机钻杆，包括动力驱动盘、钻杆、压架、钻杆固定圈、两个提放油缸、底架和液压系统，其特征在于所述钻杆上部具有安装法兰，压架位于驱动套上方，钻杆穿过钻杆压架的孔、且其安装法兰固装于钻杆压架上端面，钻杆固定圈套装于伸出安装法兰端面的钻杆上部，两个提升油缸垂直对称固装于底架的左右两侧、且其活塞杆与压架连接，两个压杆油缸的活塞杆与压杆连接，液压系统中手动换向阀可改变液压油流向，使提升油缸活塞杆下拉和上顶，压杆油缸塞杆伸出和收缩，分别对压架施加和释放压力，钻杆在加压和正常状态下钻进；本发明采用钻杆固定圈结构，增加工程钻机作业稳定性和钻掘能力，提高钻机施工效率，缩短施工进程。
文档编号F15B11/16GK102839919SQ20111016713
公开日2012年12月26日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日
发明者王文清, 张慧颖, 陈文澜, 张鹏 申请人:上海工程机械厂有限公司