一种具有油缸攀爬式动力头加压与提升的钻机的制作方法

1.本发明涉及桩工机械动力头升降结构技术领域，尤其涉及一种具有油缸攀爬式动力头加压与提升的钻机。


背景技术：

2.传统工程钻机是采用液压油缸带动链条或者采用一根长油缸加压或提升动力头及钻具来进行工作；当然还有采用液压绞车驱动卷扬，卷扬卷动钢丝绳带动钻机钻架上的动力头，使动力头产生加压或提升钻具的能力，实现钻进的目的。但上述几种钻机动力头的加压和提升方式都有各自的使用缺陷，例如使用一根长油缸作为钻机提升或者加压的方式，虽然可以解决提升力大的问题，但油缸的加工长度是有限的，它不能随着钻机钻臂高度来随意制作所需长度油缸；采用液压绞车带动钢丝绳或链条对钻机动力头加压或提升，虽然能解决加压或提升动力头长行程的问题，但整套机构比较复杂，钢丝绳或链条在使用过程中非常容易损坏，有时还会出现断裂，导致钻机动力头从高空掉落的重大事故。如果钻臂太长遇到施工场地内高度受限还是无法入场施工。


技术实现要素：

3.为了解决上述至少一个技术问题，本发明提出一种具有油缸攀爬式动力头加压与提升的钻机，通过在龙门竖梁间设置移动横梁以及用于安装动力头的移动框架，并通过设置在两者间的两个行程油缸驱动移动横梁和移动框架相对于龙门竖梁上下往复滑动，再通过设置在移动横梁和移动框架内的限位组件，实现移动横梁和移动框架与龙门竖梁间的固定。从而解决了动力头动力不足、施工高度调整不便以及设备容易损坏的问题。
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.一种具有油缸攀爬式动力头加压与提升的钻机，包括龙门架，所述龙门架包括龙门横梁以及龙门横梁下部用于支撑的龙门竖梁，还包括：
6.移动横梁，其滑动安装于所述龙门竖梁间；
7.移动框架，其位于所述移动横梁下部，用于安装动力头，所述移动框架滑动安装于所述龙门竖梁间；
8.两个行程油缸，其用于驱动所述移动横梁和移动框架沿龙门竖梁上下滑动，所述行程油缸一端直接或间接与移动横梁连接，另一端与移动框架连接；
9.限位组件，其包括位于移动横梁和移动框架内的驱动油缸以及与驱动油缸伸缩端相连的限位销，所述龙门竖梁沿长度方向设有若干与所述限位销相适应的销孔；通过驱动油缸的带动限位销伸缩，实现移动横梁和移动框架与龙门竖梁间的锁定和释放。
10.优选地，所述龙门架为单龙门架，两个所述行程油缸对称安装在移动横梁两端。
11.优选地，所述龙门架为双龙门架，所述龙门横梁包括两根相互平行的龙门短横梁以及与所述龙门短横梁垂直的两根龙门长横梁；
12.当移动横梁平行于龙门长横梁且位于其下方时，所述移动横梁间设有连接梁，所
述行程油缸一端通过连接梁与移动横梁间接连接，另一端与移动框架连接；
13.当移动横梁平行于龙门短横梁且位于其下方时，所述行程油缸一端与移动横梁直接连接，另一端与移动框架连接。
14.优选地，相邻所述销孔间距离与行程油缸的行程相同。
15.优选地，所述移动横梁两端设有滑动槽，所述滑动槽卡设在龙门竖梁外侧。
16.优选地，所述滑动槽为u型。
17.优选地，所述移动框架下部设有至少一个动力头。
18.优选地，所述龙门竖梁由若干根相互连接的龙门短节组成。
19.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
20.本发明通过在龙门竖梁间设置移动横梁以及用于安装动力头的移动框架，并通过设置在两者间的两个行程油缸驱动移动横梁和移动框架相对于龙门竖梁上下往复滑动，再通过设置在移动横梁和移动框架内的限位组件，实现移动横梁和移动框架与龙门竖梁间的固定。本发明中两个行程油缸使得动力头具有较大的加压和提升力，与同类钻机相比，其施工孔径较大施工质量较高；另外，配合高度可调节的龙门竖梁，使得施工高度可根据现场施工条件来调整，能满足多种空间施工。本发明结构简单，通过纯机械提升和限位，提高了设备施工的可靠性。
附图说明
21.图1为单龙门架时，具有油缸攀爬式动力头加压与提升的钻机结构示意图；
22.图2为单龙门架时，移动横梁俯视结构示意图；
23.图3为双龙门架时，移动横梁位于龙门长横梁一侧的钻机结构示意图；
24.图4为图3中移动横梁和连接梁的俯视图；
25.图5为双龙门架时，移动横梁位于龙门短横梁一侧的钻机结构示意图；
26.图6为图5中移动横梁俯视图；
27.图中：1、龙门架；11、龙门横梁；111、龙门短横梁；112、龙门长横梁；12、龙门竖梁；121、销孔；2、移动横梁；21、连接梁；22、滑动槽；3、移动框架；4、行程油缸；5、限位组件；51、驱动油缸；52、限位销；6、龙门短节；7、动力头。
具体实施方式
28.为了使本领域技术人员能够更好的理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，很显然，所描述的实施例仅仅是本发明中的一部分实施例，而非本发明的全部实施例。
29.请参照图1-6，一种具有油缸攀爬式动力头加压与提升的钻机，包括龙门架1，龙门架1包括龙门横梁11以及龙门横梁11下部用于支撑的龙门竖梁12，还包括：
30.移动横梁2，其滑动安装于龙门竖梁12间；
31.移动框架3，其位于移动横梁2下部，用于安装动力头7，移动框架3滑动安装于龙门竖梁12间；
32.两个行程油缸4，其用于驱动移动横梁2和移动框架3沿龙门竖梁12上下滑动，行程油缸4一端直接或间接与移动横梁2连接，另一端与移动框架3连接；
33.限位组件5，其包括位于移动横梁2和移动框架3内的驱动油缸51以及与驱动油缸51伸缩端相连的限位销52，龙门竖梁12沿长度方向设有若干与限位销52相适应的销孔121；通过驱动油缸51的带动限位销52伸缩，实现移动横梁2和移动框架3与龙门竖梁12间的锁定和释放。
34.本发明通过在龙门竖梁12间设置移动横梁2以及用于安装动力头7的移动框架3，并通过设置在两者间的两个行程油缸4驱动移动横梁2和移动框架3相对于龙门竖梁12上下往复滑动，再通过设置在移动横梁2和移动框架3内的限位组件5，实现移动横梁2和移动框架3与龙门竖梁12间的固定。本发明中两个行程油缸4使得动力头7具有较大的加压和提升力，与同类钻机相比，其施工孔径较大施工质量较高；另外，配合高度可调节的龙门竖梁12，使得施工高度可根据现场施工条件来调整，能满足多种空间施工。本发明结构简单，通过纯机械提升和限位，提高了设备施工的可靠性。
35.需要说明的是，上述的实施例中，采用的是双行程油缸4驱动，实际操作中，在保证行程油缸4对动力头7作用力均衡的前提下，施工人员可以根据需要适当增加油缸数量。
36.本发明的工作原理如下：
37.初始状态时，行程油缸4的伸缩杆处于收缩状态，动力头7位于龙门架1顶部，动力头7下部连接有钻杆，此时，移动框架3和移动横梁2内的驱动油缸51伸出，带动限位销52插入龙门竖梁12的销孔121内，此时，移动横梁2和移动框架3均处于锁定状态；
38.加压过程：当钻机施工时，移动框架3内的驱动油缸51回收，带动限位销52拔出销孔121，此时，行程油缸4向下伸出一个行程，推动移动框架3向下滑动一个行程距离；
39.移动框架3内驱动油缸51伸出，带动限位销52插入销孔121内，移动框架3与龙门竖梁12锁定；同时，移动横梁2内驱动油缸51回收，带动限位销52拔出销孔121。此时，行程油缸4完全回收，带动移动横梁2向下滑动一个行程距离。
40.至此，行程油缸4完成一次加压，重复上述动作，直至，钻杆在动力头7作用下，完成一节钻杆施工。
41.提升过程：移动框架3内驱动油缸51伸出，限位销52插入对应销孔121，移动框架3锁定，同时，移动横梁2内驱动油缸51回收，限位销52拔出销孔121。此时，行程油缸4伸出一个行程，推动移动横梁2向上滑动一个行程。
42.移动横梁2内驱动油缸51伸出，移动横梁2被限位销52锁定，同时，移动框架3内驱动油缸51回收，限位销52拔出销孔121。此时，行程油缸4完全回收，带动移动框架3向上滑动一个行程。
43.至此，行程油缸4完成一次提升动作，重复上述动作，直至，动力头7提升至设计高度。
44.经过上述的循环的加压和提升过程，从而实现本发明的钻机攀爬式加压和提升施工过程。
45.考虑到施工环境不同，对于龙门架1的要求也不同。如图1和2，图中，龙门架1为单龙门架，此时，移动横梁2滑动安装在龙门横梁11下方，图中，两个行程油缸4分别对称分布于移动横梁2两端。
46.当龙门架1为双龙门架，龙门横梁11包括两根相互平行的龙门短横梁111以及与龙门短横梁111垂直的两根龙门长横梁112。双龙门架结构形式，属于现有技术，本技术在此不
作赘述。
47.如图3和4所示，当移动横梁2平行于龙门长横梁112且位于其下方时，移动横梁2间设有连接梁21，行程油缸4一端通过连接梁21与移动横梁2间接连接，另一端与移动框架3连接；
48.如图5和6，当移动横梁2平行于龙门短横梁111且位于其下方时，行程油缸4一端与移动横梁2直接连接，另一端与移动框架3连接。
49.上述实施例中，无论行程油缸4间接或直接与移动横梁2连接，为了便于两个行程油缸4均衡对动力头7施力，行程油缸4均分布在两侧龙门短横梁111下部。
50.可以理解的是，本发明中，钻机每次提升和加压的行程均为行程油缸4的一次行程距离。为了便于移动框架3和移动横梁2与龙门竖梁12间的锁定和释放，相邻销孔121间距离与行程油缸4的行程相同。
51.如图2或6所示，为了便于移动横梁2在移动竖梁间滑动，移动横梁2两端设有滑动槽22，滑动槽22卡设在龙门竖梁12外侧。
52.可以理解的是，上述的滑动槽22在移动横梁2滑动过程中，还起到对移动横梁2滑动的导向作用，保证移动横梁2滑动的稳定性。本实施例中，滑动槽22为u型。
53.如图1和3所示，在实际施工中，施工人员可以根据实际的施工需要，在移动框架3下部设置至少一个动力头7。
54.本发明通过在龙门竖梁间设置移动横梁以及用于安装动力头的移动框架，并通过设置在两者间的两个行程油缸驱动移动横梁和移动框架相对于龙门竖梁上下往复滑动，再通过设置在移动横梁和移动框架内的限位组件，实现移动横梁和移动框架与龙门竖梁间的固定。本发明中两个行程油缸使得动力头具有较大的加压和提升力，与同类钻机相比，其施工孔径较大施工质量较高；另外，配合高度可调节的龙门竖梁，使得施工高度可根据现场施工条件来调整，能满足多种空间施工。本发明结构简单，通过纯机械提升和限位，提高了设备施工的可靠性。
55.以上所述是本发明实施例的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进、润饰也应视为本技术的保护范围。

技术特征：
1.一种具有油缸攀爬式动力头加压与提升的钻机，包括龙门架(1)，所述龙门架(1)包括龙门横梁(11)以及龙门横梁(11)下部用于支撑的龙门竖梁(12)，其特征在于，还包括：移动横梁(2)，其滑动安装于所述龙门竖梁(12)间；移动框架(3)，其位于所述移动横梁(2)下部，用于安装动力头(7)，所述移动框架(3)滑动安装于所述龙门竖梁(12)间；两个行程油缸(4)，其用于驱动所述移动横梁(2)和移动框架(3)沿龙门竖梁(12)上下滑动，所述行程油缸(4)一端直接或间接与移动横梁(2)连接，另一端与移动框架(3)连接；限位组件(5)，其包括位于移动横梁(2)和移动框架(3)内的驱动油缸(51)以及与驱动油缸(51)伸缩端相连的限位销(52)，所述龙门竖梁(12)沿长度方向设有若干与所述限位销(52)相适应的销孔(121)；通过驱动油缸(51)的带动限位销(52)伸缩，实现移动横梁(2)和移动框架(3)与龙门竖梁(12)间的锁定和释放；通过行程油缸交替驱动移动横梁(2)和移动框架(3)相对于龙门竖梁(12)上下往复运动，从而实现动力头(7)攀爬式加压和提升。2.根据权利要求1所述一种具有油缸攀爬式动力头加压与提升的钻机，其特征在于，所述龙门架(1)为单龙门架，两个所述行程油缸(4)对称安装在移动横梁(2)两端。3.根据权利要求1所述一种具有油缸攀爬式动力头加压与提升的钻机，其特征在于，所述龙门架(1)为双龙门架，所述龙门横梁(11)包括两根相互平行的龙门短横梁(111)以及与所述龙门短横梁(111)垂直的两根龙门长横梁(112)；当移动横梁(2)平行于龙门长横梁(112)且位于其下方时，所述移动横梁(2)间设有连接梁(21)，所述行程油缸(4)一端通过连接梁(21)与移动横梁(2)间接连接，另一端与移动框架(3)连接；当移动横梁(2)平行于龙门短横梁(111)且位于其下方时，所述行程油缸(4)一端与移动横梁(2)直接连接，另一端与移动框架(3)连接。4.根据权利要求1所述一种具有油缸攀爬式动力头加压与提升的钻机，其特征在于，相邻所述销孔(121)间距离与行程油缸(4)的行程相同。5.根据权利要求1所述一种具有油缸攀爬式动力头加压与提升的钻机，其特征在于，所述移动横梁(2)两端设有滑动槽(22)，所述滑动槽(22)卡设在龙门竖梁(12)外侧。6.根据权利要求5所述一种具有油缸攀爬式动力头加压与提升的钻机，其特征在于，所述滑动槽(22)为u型。7.根据权利要求1所述一种具有油缸攀爬式动力头加压与提升的钻机，其特征在于，所述移动框架(3)下部设有至少一个动力头(7)。8.根据权利要求1-7任一所述一种具有油缸攀爬式动力头加压与提升的钻机，其特征在于，所述龙门竖梁(12)由若干根相互连接的龙门架短节(6)组成。

技术总结
本发明涉及桩工机械动力头升降结构技术领域，尤其涉及一种具有油缸攀爬式动力头加压与提升的钻机，包括龙门架，龙门架包括龙门横梁和龙门竖梁，还包括：移动横梁，其滑动安装于龙门竖梁间；移动框架，滑动安装于龙门竖梁间；两个行程油缸，行程油缸一端直接或间接与移动横梁连接，另一端与移动框架连接；限位组件，其包括位于移动横梁和移动框架内的驱动油缸以及与驱动油缸伸缩端相连的限位销。本发明中两个行程油缸使得动力头具有较大的加压和提升力，与同类钻机相比，其施工孔径较大施工质量较高；另外，配合高度可调节的龙门竖梁，能满足多种空间施工。本发明结构简单，通过纯机械提升和限位，提高了设备施工的可靠性。提高了设备施工的可靠性。提高了设备施工的可靠性。


技术研发人员：陶德明
受保护的技术使用者：北京优博林机械设备有限公司
技术研发日：2023.07.25
技术公布日：2023/9/7