[实用新型]一种大扭矩长螺旋嵌岩钻机的动力头装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑工程机械领域，尤其涉及一种大扭矩长螺旋嵌岩钻机的动力头装置。

背景技术

众所周知，长螺旋钻机主要应用于我国北方与西部地区，在土力学性质较好的土层中完成钻进-压灌混凝土-后插钢筋笼成桩。具有施工速度快、无泥浆污染和工程造价较低等优点。但是，现行长螺旋钻机都采用单电机带动，电机功率45-75kw，扭矩3.5-8吨米。所以，长螺旋钻机只能钻进土层或抗压强度低于20MPa的软岩。

为了适应沿海软土地区建筑物的工程桩需要，对上部土层力学性质较差，设计人员都会将工程桩桩端嵌入60-120MPa的硬岩1-3倍桩径。而要嵌入＞60MPa的硬岩，用现有长螺旋钻机无法施工，只能采用有泥浆污染的冲孔灌注桩桩机，或施工成本更高的潜孔锤钻机施工。

实用新型内容

本实用新型提供一种大扭矩长螺旋嵌岩钻机的动力头装置，能输出大吨位扭矩，驱动螺旋钻杆和硬质合金钻头在饱和抗压强度值50-80MPa的硬岩或卵砾石层中，较快施工出高承载力灌注桩，还具有降低基础工程造价和施工中无泥浆污染的优点。

本实用新型采用的技术方案是：一种大扭矩长螺旋嵌岩钻机的动力头装置，其特征在于，由4台75-110千瓦三相异步变频电机、变频器、减速机、主动小齿轮、从动大齿轮和主轴组成；动力头装置输出转速为2-20转/分钟，输出扭矩为20-100吨米。此处所述20-100吨米，是依据减速机齿轮比一定，当变频电机转速由高速变为中速或低速时，钻头转速也由20转/分变为2-4转/分，输出的扭矩也成倍提高。

一种大扭矩长螺旋嵌岩钻机的动力头装置与现有技术相比，具有明显优越性，能输出大吨位的扭矩，带动螺旋钻杆和硬质合金钻头在60-80MPa硬质岩石或卵砾石层的地层中，较快施工出高承载力工程桩，还降低基础工程造价和施工中无泥浆污染。

附图说明

图1是本实用新型实施例侧视示意图。

图2(a)是本实用新型实施例俯视示意图，(b)本实用新型实施例仰视示意图。

图中：1三相异步电机，2接线盒，3减速机，4连接器，5箱体，6圆柱销，7箱底盖板，8从动大齿轮，9轴承，9转动轴，10主轴，11主轴下端盖，12减速机立轴端盖，13主动小齿轮，14减速机传动轴，15混凝土进料口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：一种大扭矩长螺旋嵌岩钻机的动力头装置的结构组成和施工步骤对本专业人员来说是非常清楚的，包括以下步骤：

①在工厂里将4台110千瓦三相异步电机(1)及与其相匹配的减速机(3)、主动小齿轮(13)和从动大齿轮(8)组装到一个箱体(5)内，并用高强螺栓将箱底盖板(7)拧紧，组装成动力头装置，并运至工地；

②竖立桩架，将动力头装置的主轴(10)与螺旋钻杆对接；

③由桩架顶滑轮组吊动力头装置与螺旋钻杆，沿桩架立柱徐徐上升至桩架顶；

④在螺旋钻杆下端连接硬质合金钻头，并移动桩机至桩位上；

⑤先启动变频器与2台三相异步电机(1)，电机(1)通过减速机(3)的主动小齿轮(13)，带动从动大齿轮(8)转动，从动大齿轮(8)带动主轴(10)与长螺旋嵌岩钻杆六角插接一起，从而螺旋钻杆带动硬质合金钻头高转速在土层中钻进直至硬岩面；

⑥启动另2台电机(1)，并将转速下调至2-4转/分钟，动力头扭矩输出达60-100吨米功率，保证钻头钻进硬岩直至设计深度；

⑦泵送高塌落度混凝土从混凝土灌入口(15)灌入钻杆中心空腔，直达并通过钻头阀门，随提钻向桩孔内压灌混凝土至设计标高；

⑧当螺旋钻杆与硬质合金钻头提离桩孔后，桩机移下一桩位周而复始，继续第⑤至第⑦步骤施工；

⑨吊钢筋笼从混凝土中心用振动锤振动插至设定标高，即完成该工程长螺旋嵌岩灌注桩施工。