一种用于旋挖机的垂直度调节结构

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，具体为一种用于旋挖机的垂直度调节结构。

背景技术

旋挖机是一种综合性的钻机，具有成孔速度快，污染少，机动性强等特点。短螺旋钻头进行干挖作业，也可以用回转钻头在泥浆护壁的情况下进行湿挖作业。旋挖机可以配合冲锤钻碎坚硬地层后进行挖孔作业。如果配合扩大头钻具，可在孔底进行扩孔作业。旋挖机采用多层伸缩式钻杆，钻进辅助时间少，劳动强度低，不需要泥浆循环排渣，节约成本，特别适合于城市建设的基础施工。

现有的旋挖机在施工时，由于地面平整度变化不定，钻头无法始终垂直地面，导致旋挖机无法在平整度较差的地面进行施工，公开号为CN113202421A的中国专利，公开了“一种旋挖钻机用安全监控装置”，通过调节两侧电动伸缩杆的高度来调节旋挖机钻头相对地面的垂直度，但是由于钻头向下转动过程中，钻头往往会出现一定的偏振，容易造成钻头的倾斜，使得钻孔精度误差较大，最终的入地位置会出现一定的偏移。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于旋挖机的垂直度调节结构，通过在桅杆上设置角度调节机构结合水平探测装置，实现施工过程中钻头自动找平，提高钻孔精度，同时本发明设置有卡紧机构，保证旋挖机钻孔过程中钻杆的垂直度。

本发明的技术方案如下：

一种用于旋挖机的垂直度调节结构，包括桅杆和支撑臂，所述支撑臂顶部前后两端分别铰接有第一电动推杆，所述桅杆靠近所述支撑臂的一侧设置有两个相互对称的球座，所述第一电动推杆的另一端设置有第一球头销，所述第一球头销外表面与所述球座的内腔滑动连接，所述桅杆固定设置有垂直度检测机构，所述支撑臂和所述桅杆之间连接有缓冲机构，所述桅杆的下端相对的两侧分别设置有具有锁止功能的角度调节机构，所述角度调节机构包括相互啮合的行星齿轮、间距可调的调节支架和可绕所述行星齿轮旋转的连接支架，所述桅杆底部设置有对所述桅杆进行锁紧的卡紧机构。

进一步的，所述角度调节机构包括两个上下平行设置的调节支架，所述调节支架内壁紧贴所述桅杆外壁，所述调节支架包括第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架和第二支撑架之间连接有第二电动推杆。

进一步的，所述连接支架为U型支架，所述连接支架的任意一端设置有第三电动推杆，所述连接支架的两端分别设置有第二球头销，所述第二球头销外侧圆周面设置有弧形限位槽，所述调节支架的外侧均设置有球形内腔，所述球形内腔内设置有第三限位块，所述第二球头销在所述第三限位块和所述弧形限位槽的限位作用下与所述球形内腔滑动连接。

进一步的，所述行星齿轮包括太阳轮和齿圈，所述太阳轮和齿圈之间啮合有若干行星轮，所述太阳轮与电机的输出端相连，所述连接支架固定连接有传动轴，所述齿圈与所述传动轴固定连接，带动所述连接支架绕所述传动轴旋转。

进一步的，所述缓冲机构包括弹簧和万向节传动组件，所述支撑臂左侧前后对称活动连接有所述万向节传动组件，所述万向节传动组件的输出端固定连接有所述弹簧，所述弹簧的另一端与所述桅杆固定连接。

进一步的，所述万向节传动组件包括第一万向节叉、万向十字轴和第二万向节叉，所述第一万向节叉的内腔通过所述万向十字轴与所述第二万向节叉的内腔传动连接，所述支撑臂左侧前后位置分别开设有转动槽，所述第一万向节叉的输入端设置有第一限位块，所述第一限位块的外表面与所述转动槽的内表面滑动连接。

进一步的，所述桅杆右侧前后对称设置有两根限位杆，所述限位杆内设置有滑槽，所述第二万向节叉的输出端设置有第二限位块，所述第二限位块通过所述滑槽套设在所述限位杆内且与所述滑槽滑动连接。

进一步的，所述桅杆左侧平行设置有钻杆，所述钻杆与所述桅杆之间上下两侧分别固定连接有第一固定架和第二固定架，所述垂直度检测机构包括第一垂直度检测仪和第二垂直度检测仪，所述第一垂直度检测仪位于所述第一固定架前侧边，所述第二垂直度检测仪位于所述第二固定架左侧边。

进一步的，所述卡紧机构包括第四电动推杆，所述第四电动推杆底部设置有若干卡块。

进一步的，所述所述支撑臂底端固定连接有回转机构，所述回转机构顶部固定设置有与所述支撑臂相互平行的控制室，所述回转机构前后两侧分别连接有相互平行的运行履带，所述桅杆顶部设置有滑轮架，所述控制室尾端设置有卷扬机，所述卷扬机缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳穿设所述滑轮架且所述钢丝绳的另一端与所述钻杆顶部固定连接。

相较于现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)本发明设置垂直度检测仪和角度调节机构，角度调节机构通过水平感应结果对钻杆进行调节，以保证钻杆在地面不平整或者车体倾斜的状况下保持竖直状态，同时卡紧机构具有锁紧功能，能对钻杆进行锁紧，避免钻孔过程中产生偏振的偏振影响钻杆垂直度，保证钻杆在工作过程中的稳定性。

(2)本发明设置有若干电动推杆，与电液推杆相比，电动推杆为丝杠传动，采用螺纹自锁，定位精度高且自锁性能好，无液体泄漏风险，便于长期使用过程中的维护；同时通过水平感应结果分别控制前后两根推杆的伸缩长度来调整桅杆在旋挖机前侧面的垂直度。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明局部剖视图；

图3为图2中A处放大图；

图4为本发明角度调节机构结构示意图；

图5为本发明角度调节机构剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、桅杆；2、支撑臂；21、转动槽；3、第一电动推杆；31、第一球头销；4、球座；5、垂直度检测机构；51、第一固定架；52、第二固定架；53、第一垂直度检测仪；54、第二垂直度检测仪；6、缓冲机构；61、弹簧；62、万向节传动组件；621、第一万向节叉；622、万向十字轴；623、第二万向节叉；624、第一限位块；625、第二限位块；63、限位杆；631、滑槽；7、角度调节机构；71、行星齿轮；711、太阳轮；712、齿圈；713、行星轮；72、调节支架；721、第一支撑架；722、第二支撑架；723、第二电动推杆；724、球形内腔；725、第三限位块；73、连接支架；731、第三电动推杆；732、第二球头销；733、弧形限位槽；734、传动轴；8、钻杆；9、回转机构；10、控制室；11、运行履带；12、滑轮架；13、卷扬机；14、钢丝绳；15、卡紧机构；151、第四电动推杆；152、卡块。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式和附图对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

请参阅图1、图2和图3，发明提供一种技术方案：一种用于旋挖机的垂直度调节结构，包括桅杆1和支撑臂2，支撑臂2由支撑块连接前后两块支撑板而成，支撑臂2顶部前后两端分别铰接有第一电动推杆3，根据调节前后两根第一电动推杆3自由端移动的长度对桅杆1进行调节，同时使用第一电动推杆3提高钻孔的定位精准度，桅杆1右侧固定对称设置有两个球座4，第一电动推杆3的另一端设置有第一球头销31，第一球头销31外表面与球座4的内腔滑动连接，第一球头销31与球座4构成球关节，使第一电动推杆3和桅杆1可以绕第一球头销31的球心作任意角度旋转，桅杆1固定设置有垂直度检测机构5，垂直度检测机构5用于检测钻杆8的垂直度，支撑臂2和桅杆1之间连接有缓冲机构6，桅杆1的下端相对的两侧分别设置有具有锁止功能的角度调节机构7，角度调节机构7的内侧始终贴合桅杆1，角度调节机构7包括相互啮合的行星齿轮71、间距可调的调节支架72和可绕行星齿轮71旋转的连接支架73，桅杆1底部设置有对桅杆1进行锁紧的卡紧机构15。

结合图4，角度调节机构7包括两个上下平行设置的调节支架72，调节支架72内壁始终紧贴桅杆1外壁，调节支架72包括第一支撑架721和第二支撑架722，第一支撑架721和第二支撑架722之间连接有第二电动推杆723，可通过对第二电动推杆723进行调节以适配不同的桅杆1尺寸，提高角度调节机构7的适用性。

结合图5，连接支架73为U型支架，连接支架73的任意一端设置有第三电动推杆731，连接支架73的两端分别设置有第二球头销732，第二球头销732外侧圆周面设置有弧形限位槽733，调节支架72的外侧均设置有球形内腔724，球形内腔724内设置有第三限位块725，两侧第二球头销732在第三限位块725和弧形限位槽733的限位作用下分别与调节支架72上下两侧的球形内腔724滑动连接，第一支撑架721和第二支撑架722均可绕相连的第二球头销732在一定范围内进行转动。

具体的，行星齿轮71包括太阳轮711和齿圈712，太阳轮711和齿圈712之间啮合有若干行星轮713，太阳轮711与电机的输出端相连，电机带动太阳轮711转动，连接支架73固定连接有传动轴734，齿圈712与传动轴734固定连接，带动调节支架72和连接支架73同时绕传动轴734旋转，从而对桅杆1的垂直度进行调节，同时行星齿轮71的减速作用下，当太阳轮711转动时，齿圈712带动连接支架73旋转缓慢，便于对桅杆1的垂直度进行调节。

具体的，缓冲机构6包括弹簧61和万向节传动组件62，支撑臂2左侧前后对称活动连接有万向节传动组件62，万向节传动组件62的输出端固定连接有弹簧61，弹簧61的另一端与桅杆1固定连接。

具体的，万向节传动组件62包括第一万向节叉621、万向十字轴622和第二万向节叉623，第一万向节叉621的内腔通过万向十字轴622与第二万向节叉623的内腔传动连接，支撑臂2左侧前后位置分别开设有轴线倾斜的转动槽21，转动槽21为阶梯状圆形凹槽，第一万向节叉621的输入端设置有圆形第一限位块624，第一限位块624的外表面与转动槽21的内表面滑动连接，第一限位块624可在转动槽21内绕轴线进行旋转。

具体的，桅杆1右侧前后对称设置有两根限位杆63，限位杆63内设置有滑槽631，第二万向节叉623的输出端设置有第二限位块625，第二限位块625通过滑槽631套设在限位杆63内且与滑槽631滑动连接，滑槽631边缘出的环状凸起对第二限位块625移动距离进行限制，同时弹簧61也套设在限位杆63内，在弹簧61的作用下来减缓桅杆1的晃动速度，避免桅杆1发生大幅度的移动产生撞击。

具体的，桅杆1左侧平行设置有钻杆8，钻杆8与桅杆1之间上下两侧分别固定连接有第一固定架51和第二固定架52，第一固定架51和第二固定架52分别用于固定第一垂直度检测仪53和第二垂直度检测仪54，同时用于固定桅杆1和钻杆8之间的位置关系。

具体的，垂直度检测机构5包括第一垂直度检测仪53和第二垂直度检测仪54，第一垂直度检测仪53位于第一固定架51前侧边，第二垂直度检测仪54位于第二固定架52左侧边，其中，第一垂直度检测仪53用以检测桅杆1在前侧面的垂直度，同时将检测结果输出至用以控制第三电动推杆731的控制电机，通过对两侧角度调节机构7上的第三电动推杆731同时进行伸缩，使角度调节机构7始终夹紧桅杆1，在第三限位块725和弧形限位槽733的限位作用下，使角度调节机构7上的与第三电动推杆731相连的调节支架72进行移动，同时上下两个调节支架72分别绕着相连的第二球头销732转动，直到第一垂直度检测仪53检测到桅杆1为竖直状态；第二垂直度检测仪54用以检测桅杆1在左侧面的垂直度，同时根据检测结果对控制太阳轮711的电机进行控制，通过旋转太阳轮711，从而带动齿圈712和连接支架73进行旋转，直到第二垂直度检测仪54检测到桅杆1为竖直状态。

具体的，卡紧机构15包括第四电动推杆151，第四电动推杆151底部设置有若干卡块152，当第四电动推杆151伸长时，卡块152可伸入地面并对桅杆1进行锁紧固定，防止钻杆8在向下旋转切削过程中出现一定的偏振，造成钻头的倾斜，使孔洞发生偏移。

具体的，支撑臂2底端固定连接有回转机构9，回转机构9顶部固定设置有与支撑臂2相互平行的控制室10，回转机构9同时带动支撑臂2和控制室10旋转到合适位置，回转机构9前后两侧分别连接有相互平行的运行履带11，便于对旋挖钻机进行移动，桅杆1顶部设置有滑轮架12，控制室10尾端设置有卷扬机13，卷扬机13缠绕有钢丝绳14，钢丝绳14穿设滑轮架12且钢丝绳14的另一端与钻杆8顶部固定连接。

本发明的工作原理：

当运行履带11运行到特定工作位置后，回转机构9带动控制室10和支撑臂2旋转到合适位置，分别调整两侧第一电动推杆3的伸缩距离，直到钻杆8移动到钻孔位置附近，回转机构9停止运动；此时通过第一垂直度检测仪53对桅杆1垂直度进行检测，根据检测结果对第三电动推杆731的控制电机进行控制，对两侧角度调节机构7上的第三电动推杆731同时进行伸缩，在第三限位块725和弧形限位槽733的限位作用下，使角度调节机构7上的与第三电动推杆731相连的调节支架72进行移动，同时上下两个调节支架72分别绕着相连的第二球头销732转动，直到第一垂直度检测仪53检测到桅杆1为竖直状态；第二垂直度检测仪54用以检测桅杆1在左侧面的垂直度，同时根据检测结果对控制太阳轮711的电机进行控制，通过旋转太阳轮711，从而带动齿圈712和连接支架73进行旋转，直到第二垂直度检测仪54检测到桅杆1为竖直状态；对第四电动推杆151进行拉伸，卡块152可伸入地面并对桅杆1进行锁紧固定，防止钻杆8在向下旋转切削过程中出现一定的偏振，造成钻头的倾斜，使孔洞发生偏移。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。