[实用新型]变幅机构及装有该变幅机构的旋挖钻机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变幅机构，还涉及装有该变幅机构的旋挖钻机。

背景技术

旋挖钻机是在桩基础工程现场用于灌注桩钻孔施工的常用桩工机械。变幅机构是其关键部件，用来连接车体与钻机工作装置。桅杆的起落以及工作时桅杆支撑的稳定性都要靠变幅机构来保证。

如图1和图2所示，现有旋挖钻机的变幅机构包括一个动臂6’、两个连杆2’、一个变幅液压缸1’、一个三角块3’和两个桅杆液压缸5’。动臂6’的上端和下端分别铰接于三角块的第一角部分A’和车体8’的上部分D’，2个连杆的上端和下端分别铰接于三角块的第二角部分B’和车体8’的下部分E’，变幅液压缸1’的下端铰接于车体8’的下部分E’，而其上端铰接在动臂挖空处7’，由此形成由变幅液压缸驱动的可变形的平行四边形结构。两个桅杆液压缸5’的上端铰接于桅杆4’的同一平面上，下端铰接于三角块3’的第一角部分A’处，形成支撑桅杆的倒V字形结构。在工作时，变幅液压缸伸缩来实现桅杆的起落，桅杆液压缸的伸缩用来调节桅杆的垂直度。

然而，在工程实践中，上述变幅机构存在一系列问题。首先，在工作时，设备的稳定性较差。其次，该变幅机构的可靠性比较差，各个铰接处容易出现问题。再次，对于大中型旋挖钻机，为满足力的要求，变幅液压缸和桅杆液压缸的体积会不断增大。最后，在运输时，整个设备的高度还是相对较高，尤其是随着设备型号的增大。

发明内容

为了解决上述问题，发明人仔细分析了现有旋挖钻机中的变幅机构。发现上述问题主要由下列因素引起。第一，变幅机构中存在两个连杆，从而有四个铰接点，机构中的铰接点越多，机构越不容易保持稳定。第二，两个桅杆液压缸的上端铰接于桅杆的同一面且几乎在一点，这对于保持桅杆在左右方向上的稳定性不够好。第三，两个桅杆液压缸呈倒V字型布置时，根据力学原理分析，如图7(1)所示，桅杆液压缸的作用力f’在空间力系中被分解成三个分力f’x、f’y、f’z，而桅杆4’的起落却仅由f’y、f’z来实现，即两个桅杆液压缸的水平方向分力f’x相互抵消，作无用功。第四，仅一个变幅液压缸很难应付大中型旋挖钻机对力的需求。第五，变幅液压缸与动臂处于同一竖直面内，虽然在运输使变幅液压缸的上部分可藏于动臂的挖空处7’，但也不能使设备的高度降至最低。第六，动臂经过挖空后，强度变弱。若想增大强度，必须加大动臂的尺寸。而且，动臂的结构变得复杂不易加工。

在深入研究的基础上，发明人提出下列变幅机构。

一种用于旋挖钻机的变幅机构，包括上动臂、下部连接件、三角连接件、变幅液压缸以及两个桅杆液压缸；所述上动臂的上端和下端分别铰接于所述三角连接件的第一左角与第一右角之间和车体的左上部分与右上部分之间，所述下部连接件的上端和下端分别铰接于所述三角连接件的第二左角与第二右角之间和车体的左下部分与右下部分之间；所述下部连接件为单个一体连接件；所述变幅液压缸为两个相互平行设置的液压缸，其中一个的上端和下端分别铰接于所述三角连接件的第一左角和车体的左下部分，另一个的上端和下端分别铰接于所述三角连接件的第一右角和车体的右下部分。

优选地，所述下部连接件为两端倒圆的平行六面体。改进地，所述平行六面体为焊接体。

可选地，所述上动臂与所述下部连接件结构相同。

进一步优选地，所述两个桅杆液压缸的下端分别铰接于所述三角连接件的第一左角和第一右角，所述两个桅杆液压缸的上端分别铰接于桅杆的两侧，从而使两个桅杆液压缸相互平行。

在上述变幅机构中，用一体的连接件来代替原先设计中的连杆，减少了铰接点，机构简单紧凑，更重要地是很好地保证了设备工作时的稳定性。另外，该一体的连接件作为焊接体，生产制造工艺简单，承力能力强。

两个相同的变幅液压缸平行布置在下部连接件两侧代替原先设计中的一个变幅液压缸，从而充分地满足大中型旋挖钻机对力的要求并能保证桅杆作业时的稳定性。两个桅杆平行布置在下部连接件的两侧，在放倒桅杆时不会出现变幅液压缸与动臂妨碍的现象，从而很好地降低设备的运输高度。这种布置结构紧凑，易于安装拆卸，易于维护保养。