[发明专利]一种旋挖钻机

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工机械，特别是涉及利用平行连杆结构进行导杆水平方向定位的一种旋挖钻机。

背景技术

旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中挖孔作业的施工机械，在灌注桩、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用。

图1是现有技术中的旋挖钻机侧视图，如图1所示，旋挖钻机1的行走部分上设置有上部旋转体2，上部旋转体2装有旋挖钻机的驾驶座、发动机、油压单元等。导杆5通过平行连杆机构6的三角形铰座7安装在上部旋转体2上。下起落油缸10用于改变平行连杆机构6的平行四边形形状，从而改变导杆5的操作半径。上滑轮16安装在导杆5的上部，用于从装在上部旋转体2上的绞车中送出的卷扬缆17及辅助操作缆的布线。另外，引导管15安装在导杆5上。凯式钻杆18通过旋转驱动的传动装置13来旋转。引导栓14将传动装置13支撑在导杆5上，引导栓14连接在引导管15，并沿着引导管15上下移动。卷扬缆17用于进行凯式钻杆18的卷扬，也用于辅助吊挂操作。钻铲12设置在钻杆18的下端，并根据钻杆18的旋转而旋转。

如图1所示，在旋挖钻机对地盘进行钻孔作业时，钻铲12中会存留钻出来的土，一旦需要排出钻铲12中的存土，钻铲12就会被提升到地面上，就要暂时中断钻孔作业。图2是现有技术中的旋挖钻机的排土时的状态图。如图2所示，通过旋转上部旋转体2以及通过平行连杆机构6的变形来移动导杆5，将钻铲12中的土倾倒在旋挖钻机的侧面的地上或是倾倒在准备好的卡车中。因此，如果继续进行挖孔作业，就需要再次将钻铲12移动到钻孔中心，即所谓的桩孔对位。这个过程不但需要旋转上部旋转体2，还需要通过平行连杆机构6来移动导杆5，进而将钻铲12对位到钻孔中心。

图3是现有技术中的平行连杆机构的结构图。如图3所示，所述平行连杆机构6包括：起伏连杆8，其下端铰接在上部旋转体2上的第一铰接轴21，其上端铰接在所述三角形铰座7的第二铰接轴22；上臂9，其下端铰接在上部旋转体2上的第三铰接轴23，上端铰接在所述三角形铰座7的第四铰接轴24；因此，第一铰接轴21、第二铰接轴22、第三铰接轴23和第四铰接轴24构成平行连杆机构6的四个铰接点。根据平行四边形的原理，由第一铰接轴21、第三铰接轴23所确定的直线与由第二铰接轴22、第四铰接轴24所确定的直线时刻保持平行。

下起落油缸10的上端铰接在上臂9上的第五铰接轴25，下端铰接在上部旋转体2上的第六铰接轴26；

三角形铰座7与移动导杆5铰接在万向接头27；

上起落油缸11的下端铰接在三角形铰座7上的第八铰接轴28，上端铰接在导杆5上的第九铰接轴29。

因为第一铰接轴21、第三铰接轴23位于上部旋转体2上，所以由第一铰接轴21、第三铰接轴23所确定的直线与水平面的夹角不变，并且，因为由第一铰接轴21、第三铰接轴23所确定的直线与由第二铰接轴22、第四铰接轴24所确定的直线时刻保持平行，所以当通过下起落油缸10的伸缩使上臂9绕第三铰接轴23转动时，根据平行四边形的原理，由第二铰接轴22、第四铰接轴24所确定的直线与水平面的夹角保持不变，在此状态下使三角形铰座7移动。由此，上起落油缸11和导杆5进行平行移动，在保持导杆5的垂直度不变的条件下，实现了导杆5的移动定位。

由图3可知，下起落油缸10伸缩产生作用力F，作用力F推动上臂9绕第三铰接轴23转动，作用力F对上臂9的力臂L为第三铰接轴23到下起落油缸10的垂直距离，推动上臂9的为转矩M，M＝F×L。而基于图3中的现有机构，可知现有技术具有以下缺陷：

1)下起落油缸10具有自己独立的第五铰接轴25和第六铰接轴26，其布局空间受到了平行连杆机构6的限制，很难增加力臂L的长度，因此需要增大转矩M的时候，只能增加作用力F，导致下起落油缸10的负载加大，必须加大油缸尺寸、提高油缸的保持压力，由此造成高成本，并出现漏油的问题。

2)由于下起落油缸10的上端铰接在上臂9上，限制了下起落油缸10的有效伸缩长度，所以也减小了三角形铰座7的上下方向的移动角度，进而影响了导杆5旋转角度，限制了旋挖钻机的使用范围。此外，这种结构还导致为了确保上臂9的设计强度所带来的不必要的重量和成本的增加。

3)由于上起落油缸11的铰接点和上臂9在三角形铰座7上的铰接点不同，上起落油缸11的有效伸缩长度受到限制，也影响了导杆5移动角度，进而限制了旋挖钻机的使用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋挖钻机，能够减少下起落油缸10的负载，降低平行连杆机构6的强度要求，进而实现设备的小型化。