[发明专利]一种动力头

摘要

一种动力头，包括二组动力源、齿轮箱、机架、接近开关、液压回转接头，注浆回转接头、对接法兰、回转盘及内置油管组合，电动机固装于行星减速机上端；二组动力源在齿轮箱上左右对称布置；钻杆轴垂直穿过齿轮箱，其上的大齿轮与行星减速机输出轴上的小齿轮啮合；注浆回转接头固装于齿轮箱上通盖上，液压回转接头通过回转盘与注浆回转接头连接；内置油管组合置于输出轴的内腔，其上端穿过注浆回转接头后与液压回转接头的转动轴对接，下端通过内接头座固装于对接法兰的下端雌接头插口的阶状沉孔内；输出盘通过圆螺母拧装于中空输出轴下端。本发明具有钻掘能力大、钻杆速度实时监测、注浆接头、液压接头结构合理以及注浆和液压管路密封可靠等特点。

主权项

1.一种动力头，包括：二组对称设置、具有变频双速电动机（11）和行星减速机（12）的动力源（1），齿轮箱（8），具有提升机构（31）和背部导向板（32）的机架（3），位于变频双速电动机和行星减速机安装位置的接近开关（4），液压回转接头（5），注浆回转接头（6），定位板（53），回转盘（58），对接法兰（7）以及内置油管组合（2），其中：每组动力源（1）的行星减速机（12）均包括连接法兰（121）和带有小齿轮（1221）的输出轴（122）；齿轮箱（8）包括钻杆轴总成（81）、箱体（82）、箱盖（83）和透气塞（84），其中，钻杆轴总成（81）包括上端具有端面沉孔的中空输出轴（811）、大齿轮（812）、向心轴承（814）、第二骨架油封（815）、下通盖（816）、上通盖（817）、输出盘（818）和圆螺母（819）；对接法兰（7）具有下端雌接头插口（72）、包括位于该插口内的第二阶状台阶（722）、第三阶状台阶（723）、位于其中部内壁的第二横向半圆槽（724）以及与第二横向半圆槽贯通的锁定螺孔（725）；注浆回转接头（6）包括接头上套（61）、接头外套（62）、外套轴承（64）、具有套盖内槽（631）的上套盖（63）、外套端盖（67）、贮油圈（66）、深沟球轴承（65）和隔圈（68），其中，接头上套（61）包括套上轴颈（611）、中间轴颈（613）、位于其外周面的注浆螺孔（610）、套下轴颈（612）、上套第一沉孔（614）、上套第二沉孔（616）、上套第三沉孔（615）以及位于其外壁的固定螺孔（618）；接头外套（62）包括位于其上端的外套沉孔（621）、位于其内壁的多道外套环槽（622）和外套沟槽（623）以及位于其下端部的外套法兰（624）；贮油圈（66）包括多个泄油孔（661）、与泄油孔连通的油槽（662）、位于其下部圈内表面的圈内槽（663）和位于其中部圈外表面的圈外槽（664）；内置油管组合（2）包括液压芯管（21）、二个具有端部环槽的过渡接头体（261）的过渡连接管（26）、二组平行设置的内接头总成和内接头座（250）；其中，液压芯管（21）安装在注浆回转接头（6）内并依次穿过注浆回转接头（6）的接头上套（61）的上套第三沉孔（615）、上套第二沉孔（616）和上套第一沉孔（614），包括位于上部、具有二个轴向平行布置的上接头油道（2131，2131’）、二个位于上接头油道（2131，2131’）端口的端部沉坑（2130,2130’）和端部侧外螺纹（2132）的上端连接头（213）、位于中部、具有轴向平行布置的第一液压管（2141）和第二液压管（2142）的中部芯管（214）以及位于下部、具有二个连接沉孔（2121，2121’）和下接头法兰（2122）的下端芯管接头（212），还包括具有中间通孔（2151）、二个对称的第三注浆孔（2153，2153’）和具有托架环槽（2150）的多个托架（215）以及设置在齿轮箱（8）的中空输出轴（811）端面沉孔中并具有支架通孔（2161）、二个对称的第五注浆孔（2163，2163’）和具有支架环槽（2160）的支架（216）；其中，下接头法兰（2122）设有二个对称的第四注浆孔（21223，21223’）和下法兰环槽（2120）；内接头座（250）包括具有二个对称的第二插口（2501，2501’）和第二注浆孔（2503，2503’）的底座和连接在底座下方、且其上具有相对的第二缺口（2502，2502’）的法兰，该法兰还具有位于法兰外圆上的内座法兰凹槽（2506）以及法兰端面上的内座法兰销孔（2504）和内座座法兰螺孔（2505）；内接头总成均包括第一内接头（251）、导向套（253）、导向杆（252）、第二内接头（255）、蝶形弹簧（254）、快速母接头（256）、弹性挡圈（44）、第一O型圈（55）、骨架密封（66）、第二O型圈（77）和第三O型圈（88）；其中，第二内接头（255）在其外壁的上部设有凸环，安装于内接头座（250）中时，其通过凸环搁置在内接头座之底座插口顶端上，并且其外壁以凸环为界分为上面的第四轴颈（2552）和下面的内二外螺纹（2553）；第二内接头（255）还包括作为第四轴颈（2552）相应位置内孔中的内二上端沉孔（2555）以及与内接头座（250）的底座相对的外壁上设有的内二沟槽（25522）和内二环槽（25521）；导向套（253）在其内孔自下而上依次设有套内螺纹（2533）、套中间通孔（2532）和套下端沉孔（2531），导向套（253）还包括位于套下端沉孔（2531）内壁的套内沟槽（25311）和套内环槽（25312）；导向杆（252）为带头部的阶状杆，具有杆轴颈（2522）、杆螺纹（2521）和杆通孔（2523）；第一内接头（251）内孔中设有内一上端沉孔（2514）、内一内螺纹（2513）、内一中间台阶孔（2512）和内一下端沉孔（2511），还包括位于内一上端沉孔（2514）内壁的内一环槽（25141）；液压回转接头（5）包括接头壳体（51）、转动轴（52）和回转头盖板（54），其中，接头壳体（51）包括位于其外壁上的进油螺孔（511）、回油螺孔（512）以及与进油螺孔和回油螺孔相通的位于其内壁上的进油环槽（5111）和回油环槽（5121），还包括位于其外壁的壳体槽（515）；转动轴（52）包括二个轴向平行设置于其内的转轴直油道（521，521’）、转轴横油道（523,523’）和位于其下部的具有中心台阶（5220）的转轴法兰（522）；定位板（53）具有上端直钩（531）和位于下部的固定孔（532）；回转盘（58）具有中心螺孔（581）和均布外侧的小螺孔（582）；其特征在于：所述机架（3）为框架构体，其下部固装于齿轮箱（8）的箱盖（82）的上端面；所述提升机构（31）固装于机架（3）的上平台（33）的居中安装位置；所述导向板（32）固装于机架（3）的背面并借助其槽口将机架（3）置于所配置的桩架导轨上以在植桩钻孔机施工时带动机架（3）下移和上行；所述接近开关（4）安装于行星减速机（12）的侧面，通过信号线连接到钻孔机操纵室的控制面板；所述二组动力源（1）在齿轮箱（8）上左右对称布置，它们位于钻杆轴总成（21）的一侧；所述每个行星减速机（12）均通过其连接法兰（121固装于齿轮箱（8）的箱盖（82）的外端面上的各个安装位置；所述每个行星减速机（12）的输出轴（122）进入齿轮箱（8）的箱体内腔，其上的小齿轮（1221）分别与钻杆轴总成（81）上的大齿轮（812）啮合，所述每个输出轴（122）的另一端安装轴承（123）和第一骨架油封（124）后置于所述箱体（82）的各个安装孔内，然后，还利用一个小盖（125）封装于各个安装孔内；所述每个行星减速机（12）的上方均固装变频双速电动机（11）；所述齿轮箱（8）的钻杆轴总成（81）以垂直穿过齿轮箱的箱盖（82）和箱体（83）的方式布置在其一侧，钻杆轴总成（81）的中空输出轴（811）的中部花键处固装大齿轮（812），所述向心轴承（814）和第二骨架油封（815）分别套装于中空输出轴（811）的相应位置后置于齿轮箱的箱体（83）的各个安装孔内，所述下通盖（816）和上通盖（817）分别套装于中空输出轴（811）的下端和上端后在固装齿轮箱的箱体（83）的各个安装孔内；所述输出盘（818）固装于中空输出轴（811）的最下端的下部花键处，并用所述圆螺母（819）予以紧固；所述对接法兰（7）套装于中空输出轴（811）的下端台阶后通过螺栓与输出盘（818）固装；所述注浆回转接头（6）通过其接头外套（62）的外套法兰（624）固装于齿轮箱（8）的钻杆轴总成（81）的上通盖（817）端面；所述接头上套（61）通过其套下轴颈（612）套装于接头外套（62）的内孔中并部分位于接头外套（62）上方，与所述套下轴颈（612）相对的、所述多道外套环槽（622）内分别通过油嘴注入润滑脂，在所述外套沟槽（623）分别安装O型圈，在所述接头外套（62）的外套沉孔（621）上部与接头上套（61）的中间轴颈（613）相对的孔壁设有轴承槽并在其内安装滚动轴承（64）和隔圈（68）；所述外套端盖（67）固装于接头外套（62）的上端面；所述接头上套（61）的上套第二沉孔（616）与所述液压芯管（21）的上端连接头（213）外壁相对的孔壁设有环槽并在其中安装贮油圈（66），以与多个泄油孔（661）、油槽（662）接通而在接头上套（61）和上端连接头（213）之间形成润滑油膜，所述圈内槽（663）内安装油封，所述圈外槽（664）内安装深沟球轴承（65）；所述注浆回转接头（6）的接头上套（61）外壁上的注浆螺孔（610）连接来自外部的注浆系统的注浆管路接头，在向接头上套（61）的上套第三沉孔（615）中注入具有一定比例的水泥浆液后，该水泥浆液能顺序通过在中空输出轴（811）端面沉孔中的液压芯管（21）上的支架（216）上的第五注浆孔（2163，2163’）、多个托架（215）上的第三注浆孔（2153，2153’）、下接头法兰（2122）上的第四注浆孔（21223，21223’）、齿轮箱（8）的中空输出轴（811）内孔流入外接中空钻具内孔进入掘进搅拌的土层，以满足植桩钻孔机的钻掘过程中施工程序要求；所述内置油管组合（2）的液压芯管（21）在穿过各个沉孔的布置中，所述回转盘（58）通过其中心螺孔（581）拧装于液压芯管（21）的上端连接头（213）的端部外螺纹（2132）上，上端连接头（213）穿过回转盘（58）的上端面后置于所述液压回转接头（5）的转动轴（52）的转轴法兰（522）的中心台阶（5220）中，上端连接头（213）的二个端部沉坑（2130,2130’）内设有O型圈；所述液压芯管（21）的中部芯管（214）内腔的第一液压管（2141）和第二液压管（2142）分别与上端连接头（213）的二个上接头油道（2131，2131’）连接贯通，该中部芯管（214）分别通过其外壁上的支架（216）并在支架环槽（2160）内安装O型圈后以及搁置于中空输出轴（811）的端面沉孔中，此外，该中部芯管（214）还通过位于支架（216）下方的外壁上的多个托架（215）并在托架环槽（2150）内安装O型圈后安置于或支撑于中空输出轴（811）的孔内；所述液压芯管（21）的下端芯管接头（212）穿出中空输出轴（811）和输出盘（818）的孔外，并通过其下接头法兰（2122）在下法兰环槽（2120）内安装O型圈后置于对接法兰（7）的安装孔内；所述二个过渡连接管（26）分别在其端部环槽内安装O型圈后，将它们的上端分别置于液压芯管（21）的下端芯管接头（212）的二个连接沉孔（2121，2121’），将它们的下端分别置于内接头总成的二个导向套（253）；所述液压回转接头（5）的转轴法兰（522）通过螺钉与回转盘（58）连接在一起并使液压芯管（21）和转动轴（52）相对接触连接；所述液压芯管（21）的上端连接头（213）的二个上接头油道（2131,2131’）分别与转动轴（52）的二个转轴直油道（521，521’）对准贯通；所述接头壳体（51）套装于转动轴（52）上，所述回转头盖板（54）固装于接头壳体（51）上端面；所述进油螺孔（511）、回油螺孔（512）分别与来自液压系统的进油管和回油管连接，其中，接头壳体（51）的进油环槽（5111）、转动轴（52）的转轴横油道（523）、转轴直油道（521）形成进油管路，接头壳体（51）的回油环槽（5121）、转动轴（52）的转轴横油道（523’）、转轴内油道（521’）形成回油管路；所述定位板（53）通过其上端直钩（531）置于液压回转接头（5）的接头壳体（51）的外壁的壳体槽（515）内，并通过在其下部的固定孔（532）中拧装螺栓在注浆回转接头（6）的接头上套（61）的固定螺孔（618）而与接头上套（61）的外壁相对固定，从而将液压回转接头（5）和注浆回转接头（6）连接成一体；当来自于外部的中空钻杆的雄接头体在插入对接法兰（7）的雌接头插口（72）时，其雄接头轴颈配合地置于雌接头插口（72）的第三阶状台阶（723），位于雄接头体外壁的第一横向半圆槽与位于雌接头插口（72）内壁的第二横向半圆槽（724）形成与锁定螺栓相对对合并形成锁定销孔，通过插入接头插销后锁定，最后在锁定螺孔中拧入锁定螺栓后将雄接头体完全锁定在雌接头插口（12）内，确保上部中空钻杆牢固连接在对接法兰（7）内；所述内置油管组合（2）的下端通过在其内接头座（250）的外侧面安装下端挡圈（2501）的方式固定在对接法兰（7）的雌接头插口（72）的第二阶状台阶（722）底部，其内座法兰凹槽（2506）安装下端密封圈（259），在其法兰端面上的内座法兰销孔（2504）和内座法兰螺孔（2505）分别采用定位销定位和螺钉紧固；所述内置油管组合（2）的内接头总成均通过第二内接头（255）的第四轴颈（2552）分别插入所述内接头座（250）中二个对称的第二插口（2501，2501’）后、且在内二沟槽（25522）内安装弹性挡圈（44）的方式予以固定，所述内二环槽（25521）内安装第一O型圈（55）；所述导向杆（252）通过其下端的杆外螺纹（2521）穿过导向套（253）的套下端沉孔（2531）与第一内接头（251）内孔中的内一螺纹（2513）螺装、且其杆轴颈（2522）置于导向套（253）的套下端沉孔（2531）内，而所述套下端沉孔（2531）的套内沟槽（25311）和套内环槽（25312）则分别设有骨架密封（66）和第三O型圈（88）；所述蝶形弹簧（254）以2片一组叠合、多组叠合后对合构成，它们置于所述导向套（253）的套中间通孔（2532）内、且位于导向杆（252）的上端面和第二内接头（255）的下端面之间；所述导向套（253）通过其上端的套内螺纹（2533）拧紧于所述第二内接头（255）下端的内二外螺纹（2553）上；所述第一内接头（251）的内一上端沉孔（2514）的内一环槽（25141）安装第二O型圈（77）；所述第一内接头（251）的内一中间台阶孔（2512）中设置快速母接头（256）。