[发明专利]旋挖钻机桅杆防偏斜装置及具有其的旋挖钻机

说明书

技术领域

本发明属于工程机械钻孔设备技术领域，特别是关于一种防止旋挖钻机的桅杆出现偏斜的装置及具有其的旋挖钻机。

背景技术

旋挖钻机是建筑基础工程成孔作业中常用的施工机械，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，可用于粘土、淤泥、砂土、硬胶泥、冻土层、化岩层、中风基岩、微风化基岩等多种土层的施工。

旋挖钻机的核心工作元件是动力头、钻杆和钻头，而桅杆是为这些核心工作元件提供运动导向、位置调整和动力传递，且承受钻机钻进等多种载荷，因此桅杆的工作状态尤其是其垂直度将直接影响钻孔的垂直度，是钻孔最重要的控制指标。钻孔偏斜，则视为无法满足施工需求，是不允许出现的情况。

图1是其中一种旋挖钻机的局部结构示意图，图2是图1的左视图，图3是图1的转盘处的立体结构示意图，请参图1至图3，该旋挖钻机包括桅杆11、桅杆油缸12、转盘13、以及连接体14。桅杆油缸12铰接连接在连接体14与桅杆11之间，用于调节桅杆11的角度。连接体14一方面通过转盘13与桅杆11相连，另一方面与设置在旋挖钻机的车架底盘上的变幅机构（图未示）相连，变幅机构可以调节桅杆11的上下位置。转盘13包括圆盘部131、轴套部132、以及将轴套部132与圆盘部131连接的多个立板133。桅杆11上设置有转盘座111，转盘13的圆盘部131安置在转盘座111上，通过两块压板15防止圆盘部131脱离转盘座111，两块压板15通过螺栓16固定至转盘座111上，使圆盘部131的一部分边缘卡在压板15与转盘座111之间，但圆盘部131与压板15之间具有间隙，因此圆盘部131可以在转盘座111内做一定幅度的转动，使桅杆11与转盘13之间构成转动副，桅杆11可以绕着转盘13做一定角度的左右摆动，以适应地面不平整时的钻孔作业。

当旋挖钻机就位，准备钻孔之前，先通过电气传感器检测桅杆11的垂直度，若不直，则自动控制两根桅杆油缸12动作，对桅杆11进行调垂，具体实现方法是，利用销轴17将连接体14分别铰接连接至转盘13的轴套部132和变幅机构上。如此，转盘13通过连接体14、变幅机构连接于车架底盘，是相对不动的定子；桅杆11相对于转盘13可左右摆动，是转子。桅杆11转动的动力是两根桅杆油缸12，通过控制桅杆油缸12的伸缩长度，最终控制桅杆11的摆动角度。其中，调垂的结果是：桅杆的指向与地面是否平整无关，桅杆始终保持铅垂，桅杆的延长线指向地心。

桅杆调垂之后，初始时处于垂直状态。当钻进至较硬地层时，由于岩土对钻头有横向的反作用力，传导至桅杆上，就是给了桅杆一个很大的转矩M。通过分析得知，该转矩M很难与桅杆油缸产生的水平力矩平衡，桅杆始终有向一侧倾斜的趋势。因此，目前的旋挖钻机会导致钻孔时，桅杆发生一定的偏斜，进而影响钻孔的垂直度。实际调研过程也发现，桅杆在实施钻孔时，桅杆发生偏斜的情况时有发生，比较常见。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种旋挖钻机桅杆防偏斜装置，以解决现有技术中桅杆在实施钻孔时发生偏斜的问题。

本发明的实施例提供一种旋挖钻机桅杆防偏斜装置，包括桅杆以及安装在所述桅杆上的转盘，所述桅杆可相对于所述转盘偏摆转动，所述桅杆的两侧各设有一套防偏斜机构，每套防偏斜机构包括油缸以及轴杆，所述油缸在所述桅杆的侧向竖直设置，所述油缸的一端连接在所述桅杆上，所述轴杆设置在所述转盘上且朝向所述油缸的另一端伸出，在钻孔作业时岩土对所述桅杆施加的横向反作用力使所述桅杆发生转动趋势时，所述转盘通过防偏斜机构对所述桅杆施加被动的支反力以限制所述桅杆发生转动。

进一步地，所述两套防偏斜机构相对于所述桅杆的中心线对称地设置于所述桅杆的两侧。

进一步地，每套防偏斜机构还包括油缸座，所述油缸座设置在所述桅杆上，所述油缸的与所述桅杆连接的一端安装在所述油缸座上。

进一步地，所述油缸包括缸套和可伸缩地设置在所述缸套内的活塞杆，所述缸套固定安装在所述油缸座上，所述轴杆朝向所述活塞杆的端部伸出。

进一步地，所述轴杆固定连接在所述转盘上，所述轴杆与所述桅杆的侧面之间具有间隙；每套防偏斜机构还包括楔形块，所述楔形块固定连接在所述活塞杆的伸出端上，且所述楔形块夹在所述轴杆与所述桅杆的侧面之间的间隙内，所述楔形块具有与所述轴杆接触配合的楔形面，所述轴杆与所述桅杆的侧面之间的间隙介于所述楔形块的最大厚度与最小厚度之间，所述活塞杆带动所述楔形块伸出时，所述楔形块被夹紧在所述轴杆与所述桅杆的侧面之间。