一种液压直驱单侧扩底钻头的制作方法

1.本技术涉及建筑施工设备的领域，尤其是涉及一种液压直驱单侧扩底钻头。


背景技术：

2.随着我国经济水平的快速发展，交通量日益增大，大量的公路建设往往会遇到各种不同的地质情况，其中软土给公路建设带来了较大的麻烦，成为了公路建设工程中必须要解决的问题。路基是路面的基础，必须要有足够的强度及稳定性。由于软土路基强度低、稳定性差，所以对地基的加固处理十分重要，目前，多采用水泥搅拌桩的形式来加固路基。
3.水泥搅拌桩是将水泥作为固化剂的主剂，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高地基强度。但是传统的水泥搅拌桩在实际工程应用中，由于搅拌桩机钻头结构的限制，导致最后凝结成型水泥搅拌桩其单桩承载力不够，存在强度低的问题，基于此，在一些工程中会通过增加水泥搅拌桩的数量来提高强度，但多桩施工同时也增加了成本，施工效率低。


技术实现要素：

4.为了提高水泥搅拌桩的单桩承载能力，降低施工成本，本技术提供一种液压直驱单侧扩底钻头。
5.本技术提供的一种液压直驱单侧扩底钻头采用如下的技术方案：
6.一种液压直驱单侧扩底钻头，包括主轴以及设置于主轴上的驱动件和扩底臂，所述主轴的两端分别同轴固定连接有头部钻头和连接法兰，所述主轴上开设有用于容纳驱动件和扩底臂的容置腔，所述扩底臂的一端于容置腔内转动连接于主轴上，通过所述驱动件驱动扩底臂转动张开或收起。
7.通过采用上述技术方案，本方案中主轴起到主体支撑作用，连接法兰用于与桩机连接，头部钻头用于钻孔。在钻孔时，扩底臂转动将喷入孔中的水泥与软土搅拌混合，由于扩底臂张开时其转动范围大于头部钻头钻孔的直径，所以扩底臂转动搅拌的软土区水泥搅拌桩硬结成型后，其桩身直径大于通过钻头直接钻孔成型位置的桩身直径，在提高水泥搅拌桩桩身强度的同时提高单桩承载能力，并且相比于多桩施工，降低了成本。此外，在主轴上开设容置腔用于容纳驱动件和扩底臂，在不需要扩底时，驱动架驱动扩底臂完全收起缩回容置腔内，当需要进行扩底施工时，驱动件驱动扩底臂转动，扩底臂的一端转动伸出容置腔，然后随同桩机一起旋转进行扩底施工，对软土区域进行扩底施工。本方案提供的扩底钻头，通过驱动件直接驱动扩底臂转动，驱动力强；同时，由于驱动件和扩底臂位于主轴上的容置腔内，结构紧凑，节省空间。
8.可选的，所述主轴上于容置腔内转动连接有回转体，通过所述驱动件驱动回转体转动，所述扩底臂的一端固定连接于回转体上。
9.通过采用上述技术方案，通过驱动件驱动回转体转动进而带动扩底臂转动张开或者收起，相较于驱动件直接连接在扩底臂上驱动扩底臂转动，驱动件的驱动过程更加稳定，
同时，可以减小扩底臂在扩底施工时对驱动件的反作用力，提高对驱动件的保护。
10.可选的，所述回转体包括转动连接于主轴上的销轴、以及同轴固定连接于销轴上的转盘，所述扩底臂固定连接于销轴上。
11.通过采用上述技术方案，回转体通过销轴转动连接于主轴上，驱动件驱动回转体转动时，带动扩底臂转动张开或者收拢。
12.可选的，所述驱动件包括固定部和活动部，所述固定部活动连接于主轴上，所述活动部与转盘活动连接。
13.通过采用上述技术方案，驱动件的固定部对整个驱动件起到支撑作用，活动部进行活动提供驱动力，驱动转盘转动。
14.可选的，所述主轴上平行于销轴固定连接有支撑轴，所述驱动件的固定部转动连接于支撑轴上。
15.通过采用上述技术方案，支撑轴起到支撑驱动件的作用，驱动件的固定部转动连接于支撑轴上，一方面提供驱动件的支撑，另一方面，便于驱动件转动。
16.可选的，所述转盘上固定连接有与销轴平行的驱动轴，所述驱动件的活动部转动连接于驱动轴上。
17.通过采用上述技术方案，在转盘上设置驱动轴，便于驱动件与转盘的连接，驱动件的驱动力作用于驱动轴上后驱动转盘带动销轴转动，进而带动扩底臂转动张开或收拢。
18.可选的，所述主轴上还设置有限位杆，所述扩底臂完全张开或者收拢时所述驱动件与限位杆抵接。
19.通过采用上述技术方案，驱动件在驱动扩底臂转动时，自身也会产生一定程度的偏移，为了避免驱动件驱动扩底臂转动幅度过大，设置限位杆来限定驱动件的位置，当扩底臂完全张开或者收料时，驱动件与限位杆接触，限位杆限制驱动架继续偏移，驱动件不能再继续活动，进而确保扩底臂在指定的位置停靠。
20.可选的，所述主轴的两端均同轴连接有连接体，所述连接法兰和头部钻头各自与其中一个连接体同轴连接。
21.通过采用上述技术方案，通过连接体连接主轴和连接法兰、主轴和头部钻头，一方面便于连接法兰盒头部钻头的拆装和维修更换，另一方面，通过实用连接体转接，减少了连接法兰和头部钻头与主轴连接时因尺寸不匹配带来的影响，更换不同规格的头部钻头和连接法兰时，只需选择相匹配的连接体即可，不许重新加工主轴，降低了生产成本。
22.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
23.1.本技术中通过使用扩底臂转动对软土层进行扩底并将水泥和软土搅拌混合，扩大软土区域的桩身直径，提高了单桩的承载能力，同时相较于多桩施工降低了成本，提高施工效率；
24.2.通过在主轴上设置容置腔，将驱动件和扩底臂安装于容置腔内部，通过驱动件直接驱动扩底臂转动，简化钻头各部分的连接结构，并且避免了扩底施工时驱动件与扩底臂之间的挤土问题；
25.3.通过连接体连将头部钻头和连接法兰连接在主轴两端，相比于直接连接，连接体可及时更换，适用于不同规格的头部钻头和连接法兰，提高适用性。
附图说明
26.图1是本技术实施例一种液压直驱单侧扩底钻头的整体结构示意图。
27.图2是图1的剖视结构图。
28.图3是图1中驱动件、回转体以及扩底臂的连接结构示意图。
29.附图标记说明：1、主轴；11、容置腔；2、连接体；3、连接法兰；4、头部钻头；5、驱动件；51、固定部；52、活动部；6、扩底臂；7、回转体；71、销轴；72、转盘；721、驱动轴；8、支撑轴；9、限位杆。
具体实施方式
30.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
31.本技术实施例公开一种液压直驱单侧扩底钻头。
32.参照图1，液压直驱单侧扩底钻头包括主轴1、驱动件5和扩底臂6，主轴1的两端分别同轴连接有连接体2，两端的连接体2上分别同轴连接有连接法兰3和头部钻头4。主轴1中部开设有一个容置腔11，驱动件5和扩底臂6位于容置腔11置腔内，驱动臂的一端转动连接于主轴1上并通过驱动件5驱动转动。
33.参照图2，驱动件5包括固定部51和活动部52两部分，为了便于驱动件5的活动，在主轴1上固定连接有一个支撑轴8，支撑轴8垂直于主轴1设置，驱动件5的固定部51转动连接于支撑轴8上，活动部52活动时驱动扩底臂6转动。在本实施例中驱动件5为油缸，驱动件5的固定部51即为油缸的缸体，活动部52即为油缸的活塞杆，在其它实施例中，驱动件5也可以是其它类型的液压缸或者气缸等。
34.参照图2、图3，为了便于扩底臂6的转动，在主轴1上转动连接有一个位于容置腔内的回转体7，回转体7包括销轴71和转盘72两部分，转盘72与销轴71同轴固定连接，销轴71转动连接于主轴1上且与主轴1垂直，扩底臂6的一端固定连接于销轴71上并与销轴71垂直。在转盘72上平行销轴71固定连接有一根驱动轴721，驱动件5的活动端转动连接在驱动轴721上。当驱动件5的活动部52从固定部51中伸出时，活动部52与驱动轴721之间发生相对转动，进而驱动回转体7转动，回转体7带动扩底臂6转动至完全收拢在容置腔11中；当驱动件5的活动部52缩回固定部51中时，活动部52带动回转体7反方向转动，进而带动扩底臂6转动从容置腔11中伸出张开，当活动部52完全收回时，扩底臂6完全张开至与主轴1垂直。
35.参照图2，在驱动件5驱动回转体7转动的过程中，为了避免驱动件5的行程过大导致扩底臂6张开或者收拢的位置产生偏移，在主轴1上设置有一个限位杆9，当扩底臂6转动至完全张开或者完全收拢时，限位杆9与驱动件5抵接进而限制驱动件5继续活动，从而达到防止扩底臂6张开或收拢过度的目的。
36.本技术实施例一种液压直驱单侧扩底钻头的实施原理为：在使用本技术中的液压单侧直驱扩底钻头进行扩底施工时，通过连接法兰3将钻头安装在桩机上，然后在施工地进行钻孔施工，当钻孔至指定深度时，扩底臂6到达软土层，然后驱动件5的活动部52收回，带动扩底臂6转动从容置腔11中伸出张开，然后随同主轴1一起转动对软土层进行扩底施工，并将喷入软土区域的水泥浆和软土搅拌混合，待软土区硬结后即形成扩底水泥搅拌桩。软土层的扩底施工结束后，驱动件5驱动扩底臂6转动收拢至容置腔11中。在本技术实施例中，扩底臂6的开合通过驱动件5直接驱动，可以保证驱动的有效性。在主轴1上开设容置腔11将
驱动件5和扩底臂6置于其中，优化了各部件的空间布局，使结构更加简单紧凑。驱动件5和扩底臂6在两侧相对设置，两者之间不产生挤压或接触，可以避免扩底施工时驱动件5与扩底臂6之间挤土而影响扩底臂6的运转。
37.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。