一种动力头及锚固钻机

技术领域

本发明属于锚固桩基领域，尤其涉及一种动力头及锚固钻机。

背景技术

现有钻机机体大、钻机动力头长、结构复杂，受作业宽度和高度限制，譬如桥下、既有建筑内、内支撑下方等低净空空间进行锚杆、旋喷桩、灌注桩施工时，大型传统钻机面临无法进场、进场无法展臂施工、贴墙远等问题，当然，目前市面上也存在小型钻机设备，但其存在钻探深度不够、动力不足、重心不稳易侧翻，扭矩和转速偏小，其动力头中桅杆最小行程较长，导致小型机械无法完成施工要求，此种结构的锚杆钻机运动配合精度低，在工作过程中，容易发生变形，目前文献号为CN115749593A《一种智能微型分体钻机》，其虽然体积小巧，但其动力头的行程不可调节，这样使得其适应性仍不佳，且其动力头施工功能单一，且灵活度不佳。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，且功能多样的动力头。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种动力头，包括滑架、驱动头和第一伸缩驱动件，所述滑架长度可调，所述驱动头滑动安装在所述滑架的一侧，所述第一伸缩驱动件安装在所述滑架上，所述第一伸缩驱动件的驱动端与所述驱动头传动连接，所述驱动头的驱动端朝向所述滑架的一端，其驱动端用以安装螺旋钻杆或锤击杆，所述第一伸缩驱动件用以驱动所述驱动头带动所述螺旋钻杆或锤击杆相对于所述滑架长度方向滑移，所述驱动头用以驱动所述螺旋钻杆转动或驱动所述锤击杆震动。

上述技术方案的有益效果在于：如此在滑架竖立设置时，此时可根据需要调节滑架的长度，并由第一伸缩驱动件驱动所述驱动头上下移动，以由驱动头驱动螺旋钻杆转动以对土质地基进行钻孔，或由驱动头驱动所述锤击杆对岩质地基进行凿孔，由于滑架的长度可调，这样使得其在工作时可伸长，以使得驱动头的滑移行程增大，而在收纳时可缩短以提高其通过性。

上述技术方案中所述驱动头为液压锤或液压马达，所述驱动头为液压锤时，其驱动端用以装配所述锤击杆，所述驱动头为液压马达时，其驱动端用以装配所述螺旋钻杆。

上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，且功能多样化，当采用液压马达时，此时可匹配螺旋钻杆来对地面进行钻孔施工，同时也可实现旋喷施工，而驱动头为液压锤时，此时其可驱动锤击杆凿孔。

上述技术方案中所述滑架包括滑座、导轨组件和第二伸缩驱动件，所述导轨组件竖向设置并滑动安装在所述滑座上，所述第二伸缩驱动件安装在所述导轨组件上，且其伸缩端与所述滑座传动连接，所述驱动头滑动安装在所述导轨组件上，所述第一伸缩驱动件安装在所述导轨组件上，所述第一伸缩驱动件用以驱动所述驱动头相对于所述导轨组件的长度方向滑移。

上述技术方案的有益效果在于：如此使得滑架在竖直设置时，可将导轨组件相对于滑座竖向滑移，以调节导轨组件在竖立状态时的高度。

上述技术方案中所述导轨组件包括第一导轨架、第二导轨架和第三伸缩驱动件，所述第一导轨架滑动安装在所述第二导轨架的一侧，且所述第一导轨架可相对于所述第二导轨架滑动，所述第二导轨架与所述滑座滑动连接，所述驱动头滑动安装在所述第一导轨架上，所述第一伸缩驱动件安装在所述第一导轨架上，所述第二伸缩驱动件安装在所述第二导轨架上，所述第三伸缩驱动件安装在所述第二导轨架上，且其驱动端与所述第一导轨架传动连接。

上述技术方案的有益效果在于：该导轨组件的第一导轨架和第二导轨架相当于组成为一个双排滑架，其可灵活的调节整个导轨组件的长度，而驱动头滑动安装在第一导轨架上，而第二导轨架又滑动安装在滑座上，此时整个动力头可实现四级滑移，而在具体施工时可根据施工区域的空间大小来选择导轨组件的伸长程度，总体标准是在能满足施工需求的前提条件下即可。

上述技术方案中所述驱动头为液压锤时，所述第一导轨架和第二导轨架的下端均安装有相互对齐的夹持器，两个所述夹持器用以对所述锤击杆抱紧并进行周向限位；所述驱动头为液压马达时，所述第二导轨架的下端安装有环形且上下贯通的护环，所述螺旋钻杆同轴穿过所述护环。

上述技术方案的有益效果在于：如此使得锤击杆在导轨组件上的限位效果好，而在第二导轨架的下端设置护环，这样可保证锤击杆的垂直度，且其可对螺旋钻杆抛出的土屑进行围挡，避免土屑抛撒较远，影响现场作业环境，而驱动头为液压马达时，此时螺旋钻杆在钻进时还可实现快速返渣功能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种锚固钻机，包括电动移动底盘、调向机构、发电机、液压站和如上所述的动力头，所述调向机构、发电机和液压站均安装在所述电动移动底盘的上端，所述滑座背离所述驱动头的一侧安装在所述调向机构的驱动端上，所述发电机用以向所述液压站和电动移动底盘供电，所述液压站用以向所述动力头和调向机构提供液压。

上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，且体积小巧，同时移动灵活，另外其动力头的滑架长度可调(目前市面上的小型锚固钻机的滑架多为单排滑架，其滑架长度不可调，仅是动力头能相对于滑架的长度方向滑移，而此类的锚固钻机由于其滑架的长度较长时，其不便于进出狭窄空间，而在其滑架长度较短时，其能满足的施工功能有限)，而本方案中滑架长度可调，这样使得其功能更为多样。

上述技术方案中所述调向机构包括第一回转驱动件、倾角调节组件和第二回转驱动件，所述第一回转驱动件安装在所述电动移动底盘上，且其驱动端朝上，所述倾角调节组件安装在所述第一回转驱动件的驱动端，所述第二回转驱动件安装在所述倾角调节组件的驱动端，所述滑座背离所述驱动端的一侧与所述第二回转驱动件的驱动端连接，所述第一回转驱动件用以驱动所述倾角调节组件水平旋转，所述倾角调节组件用以调节所述第二回转驱动件的倾角，所述第二回转驱动件用以驱动所述动力头旋转。

上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，如此可由第一回转驱动件驱动所述动力头水平旋转，而由倾角调节组件调节所述动力头的倾斜角度，另外由所述第二回转驱动件驱动所述动力头在该倾斜角度下旋转，这样使得动力头的角度调节更为方便。

上述技术方案中所述倾角调节组件包括第一铰接座、第一摆转座、第四伸缩驱动件、第五伸缩驱动件、第二铰接座、第二摆转座和第六伸缩驱动件，所述第一铰接座安装在所述第一回转驱动件的驱动端，所述第一摆转座的一端与所述第一铰接座竖向摆转连接，所述第四伸缩驱动件的摆转安装在所述第一铰接座上，且其伸缩端与所述第一摆转座远离所述第一铰接座的一端摆转连接，所述第二铰接座滑动安装在所述第一摆转座上，且所述第五伸缩驱动件安装在所述第一摆转座上，且其伸缩端与所述第二铰接座传动连接，所述第五伸缩驱动件用以驱动所述第二铰接座相对于所述第一摆转座滑移，所述第二摆转座摆转安装在所述第二铰接座上，所述第二回转驱动件安装在所述第二摆转座上，所述第六伸缩驱动件摆转安装在所述第二铰接座座上，且其伸缩端与所述第二摆转座传动连接，所述第一回转驱动件用以驱动所述第一铰接座水平转动，所述第四伸缩驱动件用以驱动所述第一摆转座相对于所述第一铰接座竖向摆转，所述第五伸缩驱动件用以驱动所述第二铰接座相对于所述第二摆转座沿其长度方向滑移，所述第六伸缩驱动件用以驱动所述第二摆转座相对于所述第二铰接座竖向摆转连接，所述第二回转驱动件用以驱动所述动力头相对于所述第二摆转座旋转。

上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，如此可灵活的调节所述动力头的高度和朝向。

上述技术方案中所述电动移动底盘的两侧均设置有多个液压支撑腿，多个所述液压支撑腿均与所述液压站通过管路连接。

上述技术方案的有益效果在于：如此在作业时，可由液压支撑腿将整个电动移动底盘撑起，这样使得作业时，电动移动底盘受力小，同时平衡性佳。

上述技术方案中所述电动移动底盘为履带底盘或轮式底盘。

上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，且移动灵活。

附图说明

图1为本发明实施例1所述动力头的侧视图；

图2为本发明实施例1所述动力头的正视图；

图3为本发明实施例1中所述滑架滑动连接示意图；

图4为本发明实施例1所述动力头的结构示意图；

图5为本发明实施例1中第一伸缩驱动件、第二伸缩驱动件和第三伸缩驱动件的安装示意图；

图6为本发明实施例2所述动力头的结构示意图；

图7为本发明实施例2所述动力头的俯视图；

图8为本发明实施例3所述锚固钻机的侧视图；

图9为本发明实施例3所述锚固钻机的立视图；

图10为本发明实施例中所述调向机构的侧视图。

图中：1动力头、11滑架、111滑座、112导轨组件、1121第一导轨架、1122第二导轨架、1123第三伸缩驱动件、113第二伸缩驱动件、12驱动头、121螺旋钻杆、122锤击杆、123夹持器、124护环、13第一伸缩驱动件、2电动移动底盘、3调向机构、31第一回转驱动件、32倾角调节组件，321第一铰接座、322第一摆转座、323第四伸缩驱动件、324第五伸缩驱动件、325第二铰接座、326第二摆转座、327第六伸缩驱动件、33第二回转驱动件、4发电机、5液压站、6液压支撑腿。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1-图5所示，本实施例提供了一种动力头，包括滑架11、驱动头12和第一伸缩驱动件13，所述滑架11长度可调，所述驱动头12滑动安装在所述滑架11的一侧，所述第一伸缩驱动件13安装在所述滑架11上，所述第一伸缩驱动件13的驱动端与所述驱动头12传动连接，所述驱动头12为液压锤，且其驱动端朝向所述滑架11的一端，其驱动端用以安装锤击杆122，所述第一伸缩驱动件13用以驱动所述驱动头12带动所述锤击杆122相对于所述滑架11长度方向滑移，所述驱动头12用以驱动所述锤击杆122震动，如此在滑架竖立设置时，此时可根据需要调节滑架的长度，并由第一伸缩驱动件驱动所述驱动头上下移动，以由驱动头驱动锤击杆震动以对硬质地基进行凿孔，由于滑架的长度可调，这样使得其在工作时可伸长，以使得驱动头的滑移行程增大，而在收纳时可缩短以提高其通过性。

上述技术方案中所述滑架11包括滑座111、导轨组件112和第二伸缩驱动件113，所述导轨组件112竖向设置并滑动安装在所述滑座111上，所述第二伸缩驱动件113安装在所述导轨组件112上，且其伸缩端与所述滑座111传动连接，所述驱动头12滑动安装在所述导轨组件112上，所述第一伸缩驱动件13安装在所述导轨组件112上，所述第一伸缩驱动件13用以驱动所述驱动头12相对于所述导轨组件112的长度方向滑移，如此使得滑架在竖直设置时，可将导轨组件相对于滑座竖向滑移，以调节导轨组件在竖立状态时的高度。

上述技术方案中所述导轨组件112包括第一导轨架1121、第二导轨架1122和第三伸缩驱动件1123，所述第一导轨架1121滑动安装在所述第二导轨架1122的一侧，且所述第一导轨架1121可相对于所述第二导轨架1122滑动，所述第二导轨架1122与所述滑座111滑动连接，所述驱动头12滑动安装在所述第一导轨架1121上，所述第一伸缩驱动件13安装在所述第一导轨架1121上，所述第二伸缩驱动件113安装在所述第二导轨架1122上，所述第三伸缩驱动件1123安装在所述第二导轨架1122上，且其驱动端与所述第一导轨架1121传动连接，其结构简单，如此第一导轨架可相对于第二导轨架竖向滑移，而第二导轨架由可相对于所述滑座竖向滑移，从而使得整个滑架的长度调节更灵活，同时使得滑架在收纳时，其通过性更佳。

本实施例中所述第一导轨架1121和第二导轨架1122的下端均安装有相互对齐的夹持器123，两个所述夹持器123用以对所述锤击杆122进行周向限位。

上述技术方案中所述第一伸缩驱动件13、第二伸缩驱动件113和第三伸缩驱动件1123均为液压缸，其驱动力矩大，且稳定性佳。

本实施例中的动力头相当于冲击动力头，其适用于对岩质地基进行凿孔。

本实施例中图5中表示该动力头分解时各部件的连接示意图，其中，所述第一导轨架和第二导轨架可以均为框形的镂空架，且所述第一导轨架的两侧包裹在所述第二导轨架内，而第一伸缩驱动件、第二伸缩驱动件和第三伸缩驱动件可均嵌入在所述滑架内，从而使得整个滑架的结构更为紧凑。

实施例2

如图6和图7所示，同实施例1，其区别在于，所述驱动头为液压马达，且由螺旋钻杆替代锤击杆，此时驱动头用以驱动所述螺旋钻杆转动以对土壤地基进行钻孔，且本实施例中无需夹持器，仅需在所述第二导轨架1122的下端安装有环形且上下贯通的护环124，所述螺旋钻杆121同轴穿过所述护环124，如此通过在第二导轨架的下端设置护环，其可对螺旋钻杆抛出的土屑进行围挡，避免土屑抛撒较远而影响现场作业环境。

本实施例中的动力头相当于回转动力头，其适用于土壤性质的地基钻孔。

对于实施例1和实施例2而言，还可考虑在其驱动头的驱动端加装水套，借助水套来将驱动头与螺旋钻杆或锤击杆连接，而水套相对于驱动头本体是固定连接(水套以及水套的安装方式属于现有技术，在此不做赘述)，此时可通过水套往锤击杆或螺旋钻杆内注入水泥砂浆，从而实现旋喷作业。

实施例3

如图8-图10所示，本实施例提供了一种锚固钻机，包括电动移动底盘2、调向机构3、发电机4、液压站5和如实施例1或实施例2所述的动力头1，所述调向机构3、发电机4和液压站5均安装在所述电动移动底盘2的上端，所述滑座111背离所述驱动头12的一侧安装在所述调向机构3的驱动端上，所述发电机4用以向所述液压站5和电动移动底盘2供电，所述液压站5用以向所述动力头1和调向机构3提供液压，其结构简单，且体积小巧，同时移动灵活，另外其动力头的滑架长度可调，这样使得其功能更为多样。本实施例中所述锚固钻机可根据需要来选用动力头，其可匹配两个动力头，分别如实施例1所述的动力头和实施例2所述的动力头，而在工作时来根据需要进行选择。

上述技术方案中所述调向机构3包括第一回转驱动件31、倾角调节组件32和第二回转驱动件33，所述第一回转驱动件31安装在所述电动移动底盘2上，且其驱动端朝上，所述倾角调节组件32安装在所述第一回转驱动件31的驱动端，所述第二回转驱动件33安装在所述倾角调节组件32的驱动端，所述滑座111背离所述驱动端的一侧与所述第二回转驱动件33的驱动端连接，所述第一回转驱动件31用以驱动所述倾角调节组件32水平旋转，所述倾角调节组件32用以调节所述第二回转驱动件33的倾角，所述第二回转驱动件33用以驱动所述动力头1旋转，其结构简单，如此可由第一回转驱动件驱动所述动力头水平旋转，而由倾角调节组件调节所述动力头的倾斜角度，另外由所述第二回转驱动件驱动所述动力头在该倾斜角度下旋转，这样使得动力头的角度调节更为方便。

上述技术方案中所述倾角调节组件32包括第一铰接座321、第一摆转座322、第四伸缩驱动件323、第五伸缩驱动件324、第二铰接座325、第二摆转座326和第六伸缩驱动件327，所述第一铰接座321安装在所述第一回转驱动件31的驱动端，所述第一摆转座322的一端与所述第一铰接座321竖向摆转连接，所述第四伸缩驱动件323的摆转安装在所述第一铰接座321上，且其伸缩端与所述第一摆转座322远离所述第一铰接座321的一端摆转连接，所述第二铰接座325滑动安装在所述第一摆转座322上，且所述第五伸缩驱动件324安装在所述第一摆转座322上，且其伸缩端与所述第二铰接座325传动连接，所述第五伸缩驱动件324用以驱动所述第二铰接座325相对于所述第一摆转座322滑移，所述第二摆转座326摆转安装在所述第二铰接座325上，所述第二回转驱动件33安装在所述第二摆转座326上，所述第六伸缩驱动件327摆转安装在所述第二铰接座325座上，且其伸缩端与所述第二摆转座326传动连接，所述第一回转驱动件31用以驱动所述第一铰接座321水平转动，所述第四伸缩驱动件323用以驱动所述第一摆转座322相对于所述第一铰接座321竖向摆转，所述第五伸缩驱动件324用以驱动所述第二铰接座325相对于所述第二摆转座326沿其长度方向滑移，所述第六伸缩驱动件327用以驱动所述第二摆转座326相对于所述第二铰接座325竖向摆转连接，所述第二回转驱动件33用以驱动所述动力头1相对于所述第二摆转座326旋转，其结构简单，如此可灵活的调节所述动力头的高度和朝向。

所述第四伸缩驱动件323、第五伸缩驱动件324和第六伸缩驱动件327均为液压缸，所述第一回转驱动件31和第二回转驱动件33均为液压回转驱动件。

上述技术方案中所述电动移动底盘2的两侧均设置有多个液压支撑腿6，多个所述液压支撑腿6均与所述液压站5通过管路连接，如此在作业时，可由液压支撑腿将整个电动移动底盘撑起，这样使得作业时，移动底盘受力小。

上述技术方案中所述电动移动底盘2为履带底盘或轮式底盘，其结构简单，且移动灵活。

本实施例所提供的锚固钻机体积小巧，且移动灵活，其可由遥控器进行遥控运行，故其上方无需设置驾驶位，其可进入到室内、地下室、巷道或隧道等狭窄低矮空间内进行打桩作业，其还可自动钻孔以及锚杆锚索的支护作业，在低净空施工中，由于其滑架长度可调，故其可使得锚固钻机的尺寸可减小到作业高度接近2.5m，宽度接近2.2m、运输高度接近2.4m内进行作业，另外，其滑架上的动力头可根据需要更换为液压马达或液压锤(这样可满足在全地层/卵石地层中锚杆、旋喷桩和灌注桩的施工要求),另外，整个动力头除了垂直作业外，还可灵活的根据需要进行倾斜作业，从而了实现多角度钻孔；本实施例中的导轨组件以及滑座之间可实现双级升降，且驱动头可相对于第二导轨架升降，这样似的整个动力头的高度可灵活调节，且驱动头的高度也可灵活调整，这样使得其可实现快速返渣；钻速和提升速度可分别进行预设，适应不同地层旋喷桩的最佳旋转提升比；针对部分狭小、低净空空间，人员无法站在钻机旁操作的工况，配备远程遥控手柄，远程实现钻车的各种钻进动作；一定程度上提高了施工效率，结构尺寸紧凑，施工效率高，故其尤其适用于建筑加固、增层和纠偏工程等低净空、施工空间狭小的区域施工微型钻孔桩。

本实施例中的调向机构可灵活的对动力头的位置、高度以及倾斜角度进行调节，如此可将动力头移动至移动底盘的任意一侧竖直放置或倾斜放置，当然，也可将动力头以水平状态放置与移动底盘的上方等，从而使得整个锚固钻机工作更为灵活。

本实施例所提供的锚固钻机还可进行定速旋喷功能，当钻杆为螺旋钻杆时，此时可通过设定驱动头的转速以及同步驱动头往复上下移动以进行定速旋喷，此时驱动头的转速和其上下往复移动的行程以及周期可进行优化设定，以寻求最佳的转速提升比。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。