[发明专利]基于莱洛三角形原理设计的钻杆及多功能钻机

说明书

本发明公开了一种基于莱洛三角形原理设计的钻杆及多功能钻机，它解决了方孔和圆孔钻切的问题，钻杆横截面采用莱洛三角形的形式，同时借助行星轮系的特点来实现莱洛三角形的运动轨迹，利用莱洛三角形等宽特性，达到钻出方孔的效果，可以解决某些特殊工艺上要求方孔桩的需求；其技术方案为：其横截面包括三个顶点，三个顶点的位置与莱洛三角形的三个顶点位置重合；所述的钻杆的三个顶点之间通过三条形状相同的弧线依次连接，且所述的三条弧线上有用于切削的切削点，同时在每条弧线上设有排土槽。

技术领域

本发明涉及桩机工程设备领域，具体的说，是基于莱洛三角形原理而设计的钻杆以及多功能钻机。

背景技术

目前，现有的桩工机械如长螺旋钻机、旋挖钻机等大多以成圆形孔为主，很少有能够成方形孔的钻机，既能成方形孔又能成圆形孔的多功能钻机更是少之又少。

在现有的申请号为【CN 201510168474.1】的专利中公开了一种矩形孔钻挖机，工作时，钻杆①、钻杆②、钻杆③、钻杆④、钻杆⑤分别驱动下面的钻头转动，同时，每根钻杆进入的高压水由钻头下端的注水孔注出，钻头在转动中将土切割与水搅拌成泥浆；钻杆①通过驱动箱①驱动曲轴①、曲轴③正转，曲轴①在转动中驱动铰动臂①摆动，曲轴③在转动中驱动铰动臂③同步摆动，钻杆④通过驱动箱②驱动曲轴②、曲轴④反转，曲轴②在转动中驱动铰动臂②同步摆动，曲轴④在转动中驱动铰动臂④同步摆动；铰动臂①、铰动臂②、铰动臂③、铰动臂④在摆动中将钻头钻的多圆孔切削成矩形孔，切下的土，掉到钻头处，钻头在转动中将土与水搅拌成泥浆，泥浆由孔内流到孔外；该专利是通过多个钻头配合使用实现矩形孔的切削，这种方式工作效率低，同时，矩形钻孔的精度难以保证；且这种钻机孔结构复杂、无法实现方形孔以及圆形孔的多功能钻切。然而，在一些特殊情况下或者特殊工艺要求下，对方形孔桩有着很大的需求空间，且有些工艺对方形桩的精度要求比较高。

综上所述，现有技术中对于方形桩孔的钻切效率以及精度问题，尚缺乏有效的解决方案，因此需要设计一种满足精度要求且切削效率高的钻机。

发明内容

为了克服方形桩孔的钻切效率以及精度问题，本发明提供了一种基于莱洛三角形原理而设计的钻杆以及多功能钻机，该钻杆以及方形多功能钻机一方面提高了方形桩孔的精度，另一方面工作效率高。

为了达成上述目的，本发明提供的一种基于莱洛三角形原理设计的用于切削方形桩孔的钻杆，其横截面包括三个顶点，三个顶点的位置与莱洛三角形的三个顶点位置重合；所述的钻杆的三个顶点之间通过三条形状相同的弧线依次连接，且所述的三条弧线上包含有用于切削的切削点，同时在每条弧线上设有排土槽；其具有的效果是：钻杆横截面采用莱洛三角形的形式，利用莱洛三角形等宽特性，达到钻出方孔的效果，可以解决某些特殊工艺上要求方孔桩的需求。

该装置的切削原理如下：

在转杆旋转过程中，始终有四点接触桩孔进行切削，在某些位置是三个顶点和某一条圆弧上的点形成四个切削点；在某些位置又是两个顶点和某两条圆弧上的点形成四个切削点；最终实现方形桩孔的切削。

进一步的，本发明每条弧线包括两段平滑连接的弧线，一段弧线向钻头的中心凹，形成排土槽，另一段弧线与莱洛三角形的边重合；沿着逆时针方向，三个排土槽位于每个切削点的右侧；以达到最佳的排土效果；

进一步的，本发明所述钻杆内为中空结构，一方面减轻钻杆的重量，另一方面以方便浆液的流通。

进一步的，本发明所述的钻杆的头部安装有钻头，钻头下方开有浆液孔，可以利用浆液孔进行喷浆，或者从浆液孔中抽排出土屑，实现正、反循环排土方式。

为了达成上述目的，本发明还提供了一种设有该钻杆的钻机，该钻机可以实现方形桩孔的钻切。