一种旋挖钻机及其桅杆装置.pdf

1、10申请公布号CN102536127A43申请公布日20120704CN102536127ACN102536127A21申请号201210030675122申请日20120210E21B15/0020060171申请人北京南车时代机车车辆机械有限公司地址102249北京市昌平区昌平火车站西500米72发明人陶明超陈曦王燕张昊74专利代理机构北京信远达知识产权代理事务所普通合伙11304代理人范志平王学强54发明名称一种旋挖钻机及其桅杆装置57摘要本发明公开了一种桅杆装置，用于旋挖钻机，包括吊锚架、与所述吊锚架铰接的上桅杆以及与所述上桅杆铰接的中桅杆，还包括吊锚架自动折叠机构和上桅杆自动折叠机构

2、；所述吊锚架自动折叠机构进一步包括设置在所述吊锚架和所述上桅杆之间的第一折叠油缸；所述上桅杆自动折叠机构为曲柄滑块加双摇杆的连杆式连接装置。本发明所提供的桅杆装置可以在旋挖钻机转场运输时，实现吊锚架和上桅杆的自动折叠，方便用户的拆装，省时省力，大幅度提高了旋挖钻机的转场效率。本发明还公开了一种包括上述桅杆装置的旋挖钻机。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图4页1/1页21一种桅杆装置，用于旋挖钻机，包括吊锚架、与所述吊锚架连接的上桅杆以及与所述上桅杆连接的中桅杆，其特征在于，还包括吊锚架自动折叠机构和上桅杆自

3、动折叠机构；所述吊锚架自动折叠机构进一步包括设置在所述吊锚架和所述上桅杆之间的第一折叠油缸；所述上桅杆自动折叠机构进一步包括连杆、角杆和连接于所述中桅杆的第二折叠油缸；所述角杆的一端分别与所述连杆的一端、所述第二折叠油缸铰接，所述角杆的另一端与所述中桅杆铰接，所述连杆的另一端与所述上桅杆铰接。2如权利要求1所述的桅杆装置，其特征在于，所述折叠油缸的有杆腔和无杆腔分别通过平衡阀与系统压力油路和回油油路连通。3如权利要求2所述的桅杆装置，其特征在于，所述平衡阀与系统压力油路和回油油路之间设置有控制所述折叠油缸伸出或者收回的电磁阀。4如权利要求2所述的桅杆装置，其特征在于，所述第一折叠油缸的活塞杆与

4、所述吊锚架铰接，所述第一折叠油缸的缸体与所述上桅杆铰接。5如权利要求2所述的桅杆装置，其特征在于，所述第二折叠油缸的活塞杆与所述角杆的一端铰接，所述第二折叠油缸的缸体与所述中桅杆铰接。6如权利要求1所述的桅杆装置，其特征在于，所述吊锚架的大滑轮支撑板后部和所述上桅杆的后墙板上分别设置限位板，当所述吊锚架处于折叠状态时，所述限位板相抵配合。7如权利要求6所述的桅杆装置，其特征在于，所述限位板为尼龙板。8一种旋挖钻机，包括上车和设置于上车上的桅杆装置，其特征在于，所述桅杆装置具体为权利要求1至7任一项所述的桅杆装置。权利要求书CN102536127A1/5页3一种旋挖钻机及其桅杆装置技术领域000

5、1本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种用于旋挖钻机的桅杆装置。本发明还涉及一种包括上述桅杆装置的旋挖钻机。背景技术0002旋挖钻机是一种建筑基础工程中成孔作业的施工机械。旋挖钻机主要适用于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用。0003旋挖钻机施工时需要转场运输，而在转场和运输时，需要对钻机进行拆装运输。其中桅杆部分要进行折叠。旋挖钻机的桅杆装置包括吊锚架、上桅杆、中桅杆、卷扬机架和下桅杆五大部件，在转场运输中，需要对吊锚架和上桅杆进行折叠，以降低旋挖钻机的整机高度和长度，达到运输要求。0004现有技术中吊锚架的折叠通常有两种方式。请参

6、考图1和图2，图1为现有技术中吊锚架折叠前结构示意图；图2为现有技术中吊锚架折叠后结构示意图。0005在旋挖钻机中，吊锚架101通过销轴102和销轴105与上桅杆103连接，吊锚架101上设置有尼龙板106，上桅杆103上设置有支座组件104。0006在旋挖钻机转场时，先将销轴102拆下，利用钢丝绳人工拉动吊锚架101，使得吊锚架101绕销轴105转动，当吊锚架101上的尼龙板106与上桅杆103上的支座组件104相抵配合时，停止转动，然后装入吊锚架托运联接杆107，重新插入销轴102，即完成吊锚架101的折叠工作。0007请参考图3，图3为现有技术中上桅杆折叠结构示意图。0008上桅杆103

7、通过销轴108和销轴110与中桅杆111连接；上桅杆103的上端设置有连接座109，中桅杆的下端设置有连接座112，连接座109和连接座112设置在同一侧。0009在旋挖钻机转场时，先将销轴108拆下，利用钢丝绳人工拉动上桅杆103，使上桅杆103绕销轴110转动，当上桅杆103转过180时，上桅杆103上的连接座109和中桅杆111上的连接座112重合，插入连接销113，即完成上桅杆103的折叠工作。0010由上可知，目前在旋挖钻机转场时，吊锚架和上桅杆的折叠是通过拆卸销轴，利用钢丝绳人工拉动吊锚架和上桅杆的转动来实现旋挖钻机桅杆装置的折叠，由于销轴拆卸时既费时又费力，且经常拆卸销轴使销轴的

8、磨损加剧，加大了零部件损坏的可能性；同时由于需要人工操作，存在很大的不安全因素，不仅转场效率低，人工成本也高，影响整个工程进度。0011因此，在旋挖钻机转场运输时，如何使桅杆装置的吊锚架和上桅杆方便折叠，既安全又省时省力，还可以大幅度提高转场效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。发明内容0012本发明的目的是提供一种桅杆装置，用于旋挖钻机，该桅杆装置的吊锚架和上桅说明书CN102536127A2/5页4杆折叠方便，不仅安全而且省时省力，还可以大幅度提高转场效率。本发明的另一目的是提供一种包括上述桅杆装置的旋挖钻机。0013为解决上述技术问题，本发明提供一种桅杆装置，用于旋挖钻机，包括吊

9、锚架、与所述吊锚架连接的上桅杆以及与所述上桅杆连接的中桅杆，还包括吊锚架自动折叠机构和上桅杆自动折叠机构；0014所述吊锚架自动折叠机构进一步包括设置在所述吊锚架和所述上桅杆之间的第一折叠油缸；0015所述上桅杆自动折叠机构进一步包括连杆、角杆和连接于所述中桅杆的第二折叠油缸；所述角杆的一端分别与所述连杆的一端、所述第二折叠油缸铰接，所述角杆的另一端与所述中桅杆铰接，所述连杆的另一端与所述上桅杆铰接。0016优选地，所述折叠油缸的有杆腔和无杆腔分别通过平衡阀与系统压力油路和回油油路连通。0017优选地，所述平衡阀与系统压力油路和回油油路之间设置有控制所述折叠油缸伸出或者收回的电磁阀。0018优

10、选地，所述第一折叠油缸的活塞杆与所述吊锚架铰接，所述第一折叠油缸的缸体与所述上桅杆铰接。0019优选地，所述第二折叠油缸的活塞杆与所述角杆的一端铰接，所述第二折叠油缸的缸体与所述中桅杆铰接。0020优选地，所述吊锚架的大滑轮支撑板后部和所述上桅杆的后墙板上分别设置限位板，当所述吊锚架处于折叠状态时，所述限位板相抵配合。0021优选地，所述限位板为尼龙板。0022一种旋挖钻机，包括上车和设置于上车上的桅杆装置，所述桅杆装置具体为上述任一项所述的桅杆装置。0023相对上述背景技术，本发明所提供的桅杆装置包括吊锚架自动折叠机构和上桅杆自动折叠机构。所述吊锚架自动折叠机构包括设置于吊锚架和上桅杆之间的

11、第一折叠油缸。当旋挖钻机需要转场运输时，通过吊锚架控制按钮，使第一折叠油缸有杆腔进油，吊锚架绕铰点A转动，当吊锚架上的限位板与上桅杆上的限位板相抵配合时，闭锁液压平衡阀，可以实现吊锚架的折叠与固定。所述上桅杆自动折叠机构包括连杆、角杆和连接于中桅杆的第二折叠油缸；角杆的一端分别与连杆的一端、第二折叠油缸铰接，角杆的另一端与中桅杆铰接，连杆的另一端与上桅杆铰接。当旋挖钻机需要转场运输时，拆卸上桅杆与中桅杆铰点C的销轴，通过上桅杆控制按钮，使第二折叠油缸有杆腔进油，第二折叠油缸拉动角杆，角杆拉动连杆，连杆拉动上桅杆绕铰点B转动，上桅杆转过180时锁死油缸，完成上桅杆的折叠。本发明所提供的桅杆装置在

12、旋挖钻机需要转场时，可以自动折叠吊锚架和上桅杆，极大地节省了拆卸时间，增强了作业操作的安全性，提高了旋挖钻机的转场效率。附图说明0024图1为现有技术中吊锚架折叠前结构示意图；0025图2为现有技术中吊锚架折叠后结构示意图；0026图3为现有技术中上桅杆折叠结构示意图；说明书CN102536127A3/5页50027图4为本发明所提供吊锚架自动折叠机构的主视图；0028图5为本发明所提供吊锚架自动折叠机构的左视图；0029图6为本发明所提供第一折叠油缸与平衡阀的油路连接示意图；0030图7为本发明所提供上桅杆自动折叠机构的左视图；0031图8为图7中I部位的局部放大图；0032图9为本发明所提

13、供上桅杆自动折叠机构的主视图；0033图10为图9中D部位的局部放大图；0034图11为本发明所提供上桅杆折叠后的结构示意图。具体实施方式0035本发明的核心是提供一种桅杆装置，用于旋挖钻机，该桅杆装置的吊锚架和上桅杆折叠方便，不仅安全而且省时省力，还可以大幅度提高转场效率。本发明的另一核心是提供一种包括上述桅杆装置的旋挖钻机。0036为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。0037请参考图4和图5，图4为本发明所提供吊锚架自动折叠机构的主视图；图5为本发明所提供吊锚架自动折叠机构的左视图。0038在该实施方式中，旋挖钻机的桅杆装置包括

14、吊锚架18，吊锚架18用于固定大滑轮和小滑轮，改变钢丝绳的运动方向，提升、下降钻杆和起吊的支撑部件。0039吊锚架18与上桅杆19的上端通过销轴2铰接，吊锚架18可以绕铰点A转动。0040在吊锚架18和上桅杆19之间设置有第一折叠油缸3。可以在吊锚架18和上桅杆19上分别设置安装座，将第一折叠油缸3设置于两安装座之间。0041具体地，在吊锚架18大滑轮支撑板21的后部设置有上安装座1，在上桅杆19后墙板上设置有下安装座4，可以通过焊接来固定上安装座1和下安装座4，该种方式既简便又可靠。0042这里需要说明的是，上述方位词后指的是图4中所示方位的左侧，方位词上、下的表述是针对吊锚架18和上桅杆1

15、9的相对位置而言。应当理解，上述方位词的说明只是为了表述方便，并不应限制本申请请求保护的范围，下文所述与此一致，不再赘述。0043这里还需要说明的是，所述第一折叠油缸3可以为单活塞杆液压缸，有活塞杆的一端进油称为有杆腔进油，无活塞杆的一端进油称为无杆腔进油；当有杆腔进油时，无活塞杆的一端回油，活塞杆会向缸筒内缩回；当无杆腔进油时，有活塞杆的一端回油，活塞杆会从缸筒内伸出。当然第一折叠油缸3也可以为双活塞杆液压缸或其他类似装置。0044具体地，第一折叠油缸3的活塞杆与上安装座1通过销轴和锁紧螺母连接，第一折叠油缸3的缸体与下安装座4通过销轴6和锁紧螺母7连接。第一折叠油缸3的有杆腔和无杆腔分别通

16、过平衡阀22与系统压力油路和回油油路连通。平衡阀22闭锁后，即可以固定吊锚架18，防止吊锚架18与上桅杆19之间的相对转动。所以在吊锚架18和上桅杆19的右侧以图4中所给示图为基准即与铰点A相对的一侧不需要再设置另一销轴固定。0045请参考图6，图6为本发明所提供第一折叠油缸与平衡阀的油路连接示意图。0046在该种连接方式中，平衡阀22的油口A3连接所述第一折叠油缸3的无杆腔的油说明书CN102536127A4/5页6口A4，平衡阀22的油口B3连接所述第一折叠油缸3有杆腔的油口B4。0047进一步地，为了控制第一折叠油缸3的有杆腔进油或无杆腔进油，在平衡阀22与系统压力油路和回油油路之间设置

17、有电磁阀23。其中电磁阀23的油口A1和油口B1分别连接平衡阀22的油口A2和油口B3，电磁阀23的油口P接到进油方向，油口T接至回油方向。当电磁阀23的C01得电时，电磁阀23的左边接通，B1口进油，即第一折叠油缸3的有杆腔进油，第一折叠油缸3的活塞杆缩回；当电磁阀23的C02得电时，电磁阀23的右边接通，A1口进油，即第一折叠油缸3的无杆腔进油，第一折叠油缸3的活塞杆伸出；当电磁阀23不得电即平衡阀22没有控制信号时，第一折叠油缸3不动作处于闭锁状态，吊锚架18也处于锁紧状态，位置固定。这里需要说明的是，上述方位词左、右是以图10中所给示图为基准的。在实际操作过程中，可以通过终端控制即吊锚

18、架控制按钮控制电磁阀23进而通过平衡阀22控制第一折叠油缸3的工作状态。0048当旋挖钻机需要转场运输时，在桅杆降落之后，通过吊锚架控制按钮，使第一折叠油缸3有杆腔进油，使得第一折叠油缸3的活塞杆向缸筒内缩回，从而拉动吊锚架18绕销轴2转动，实现吊锚架18的折叠。0049为了限定吊锚架18的折叠位置，防止吊锚架18因过度转动造成吊锚架18和上桅杆19的碰撞，可以在吊锚架18大滑轮支撑板21的后部设置限位板17，在上桅杆19后墙板上的支座组件5上也设置另一限位板与限位板17相配合，当吊锚架18处于折叠状态时，两块限位板相抵配合。所述限位板可以为尼龙板，尼龙板的韧性高，减震能力好，抗磨性能也良好。

19、0050在吊锚架18的折叠过程中，当吊锚架18上的限位板17和上桅杆19支座组件5上的限位板相抵配合时，通过吊锚架控制按钮闭锁第一折叠油缸3，以固定吊锚架18，防止吊锚架18在转场运输中转动，至此，完成吊锚架18的折叠。0051当旋挖钻机需要工作时，通过吊锚架控制按钮，使第一折叠油缸3无杆腔进油，使得第一折叠油缸3的活塞杆从缸筒内伸出，从而推动吊锚架18绕销轴2反方向转动至原来位置后，锁紧第一折叠油缸3，完成吊锚架18的打开。这里需要说明的是，所述反方向是相对吊锚架18折叠时的转动方向而言。0052请参考图7、图8、图9、图10以及图11，图7为本发明所提供上桅杆自动折叠机构的左视图；图8为图

20、7中I部位的局部放大图；图9为本发明所提供上桅杆自动折叠机构的主视图；图10为图9中D部位的局部放大图；图11为本发明所提供上桅杆折叠后的结构示意图。0053上桅杆19的下端连接有中桅杆20，可以通过销轴在铰点B和铰点C将上桅杆19与中桅杆20连接。上桅杆19和中桅杆20之间设置有连杆机构，用于上桅杆19的折叠。该连杆机构由连杆8、角杆9、第二折叠油缸10以及上桅杆19臂架和中桅杆20臂架组成。0054这里需要说明的是，第二折叠油缸10也可以为单活塞杆液压缸，在第二折叠油缸10与系统压力油路和回油油路之间也设置有平衡阀和电磁阀，其油路连接关系和锁紧原理与上述第一折叠油缸3的情况类同，这里不再赘

21、述。同样，在实际操作中也可以通过终端控制即上桅杆控制按钮来控制电磁阀，进而通过平衡阀控制第二折叠油缸10的工作状态。0055连杆8的一端通过销轴15和锁紧螺母16与上桅杆19在铰点J1连接，连杆8的另一端通过销轴14与角杆9的一端在铰点J2连接，角杆9的另一端通过销轴13与中桅杆说明书CN102536127A5/5页720在铰点J4连接。0056第二折叠油缸10的缸体通过挡环11和螺栓12与中桅杆固定，第二折叠油缸10的活塞杆与角杆9的一端在铰点J3连接。0057当旋挖钻机需要转场运输时，拆卸上桅杆19与中桅杆20在铰点C的销轴，通过上桅杆控制按钮，使第二折叠油缸10有杆腔进油，使得第二折叠油

22、缸10的活塞杆向缸筒内缩回，从而拉动角杆9，通过角杆9拉动连杆8，进而通过连杆8拉动上桅杆19绕铰点B转动，当上桅杆19转过180，即上桅杆19与中桅杆20处于平行位置时，停止上桅杆19的转动，通过上桅杆控制按钮闭锁第二折叠油缸10，以固定上桅杆19，至此完成上桅杆19的折叠。0058这里需要说明的是，上桅杆19和中桅杆20之间的连杆机构即连杆、角杆、第二折叠油缸10的铰点位置没有具体的限定，只需保证上桅杆19可以绕铰点B至少转动180即可。0059当旋挖钻机工作时，需要将上桅杆19打开。此时，通过上桅杆控制按钮，使第二折叠油缸10无杆腔进油，使得第二折叠油缸10的活塞杆从缸筒内伸出，从而推动

23、角杆9，使角杆9带动连杆8，进而通过连杆8推动上桅杆19绕铰点B转动，当上桅杆19绕铰点B反向转过180即上桅杆19转至与中桅杆20呈一条直线时，通过上桅杆控制按钮闭锁第二折叠油缸10，安装铰点C的固定销以固定上桅杆19和中桅杆20即可完成桅杆的对接，实现上桅杆19的打开。这里需要说明的是，所述反向是相对上桅杆19折叠时的转动方向而言。0060上桅杆19的折叠机构采用曲柄滑块加双摇杆机构组合而成，该连杆式连接装置的连接构件形状简单，制造工艺好，并且易于实现空间布置，机构运动中相互制约少。0061在上述折叠过程中，只需要人工在地面拆卸一根连接销轴，即上桅杆19与中桅杆20在铰点C的连接销轴，其余

24、操作可以通过控制吊锚架控制按钮和上桅杆控制按钮来实现桅杆装置的折叠。在整个操作过程中，人员省时省力，且没有不安全因素，可以大幅度提高转场效率，降低旋挖钻机的辅助工作时间，提高旋挖钻机的工作效率。0062本发明通过在吊锚架和上桅杆之间设置折叠油缸，实现了吊锚架的折叠；在上桅杆和中桅杆之间设置连杆机构，实现了上桅杆的折叠。与现有技术相比，本发明所提供的桅杆装置使得旋挖钻机在转场和运输时，桅杆自行起落之后，可以自动折叠吊锚架与上桅杆，极大地节省了人力和拆卸时间，增强了作业操作的安全性。0063除了上述桅杆装置，本发明还提供一种包括上述桅杆装置的旋挖钻机，该旋挖钻机其他各部分的结构请参考现有技术，本文

25、不再赘述。0064以上对本发明所提供的旋挖钻机及其桅杆装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。说明书CN102536127A1/4页8图1图2图3图4说明书附图CN102536127A2/4页9图5图6图7图8说明书附图CN102536127A3/4页10图9图10说明书附图CN102536127A104/4页11图11说明书附图CN102536127A11