全套管钻机的取土装置的制作方法

1.本发明属于建筑机械领域，具体涉及一种全套管钻机的取土装置。


背景技术：

2.目前使用的全回转全套管钻机的取土方式基本是采用抓斗取土方式，这种取土方式不但要配备单独的抓斗机械，且抓斗在全套管钻机内一次取土量小，在全套管钻机切割出完整岩石的情况下无法用抓斗取土，需用其它方法将岩石柱体从根部打断，再用抓斗取土，耗时费力，极不经济。


技术实现要素：

3.本发明解决了上述问题，它一次取土量大，在遇到岩石的情况下，能方便地将岩石柱体取出，大大加快了取土效率；它主要包括套管钻机（1）、取土装置a（2）、取土装置b（3）；套管钻机（1）的套管（14）的内壁固定有不少于两根挡条a（11），挡条a（11）的上端固定有圆锥头部a（15），套管（14）的下端内壁固定有挡环（12），套管（14）的下端固定有多个钻头（13），钻头（13）的内侧面距套管（14）的内壁的距离大于左半圆筒（211）及右半圆筒（212）的内壁距套管（14）的内壁的距离且小于取土装置a（2）的切割刀头（214）的短刀头的头部距套管（14）的内壁的距离，挡环（12）的内侧面距套管（14）的内壁的距离小于取土装置a（2）的切割刀头（214）的短刀头的头部距套管（14）的内壁的距离但不小于左半圆筒（211）及右半圆筒（212）的内壁距套管（14）的内壁的距离；取土装置a（2）主要包括重力锤（201）、主钢丝绳（202）、付钢丝绳（203）、曲臂（204）、竖杆（206）、吊具（207）、斜梁a（208）、斜梁b（209）、活动梁（210）、左半圆筒（211）、右半圆筒（212）、楔形块（213）、切割刀头（214）、钩爪（215）、梁a（216）、梁b（217）、弹簧（218）、连杆（219）、挡条b（220）、圆台（221），主钢丝绳（202）的下端穿过重力锤（201）的中心通孔（205）后与吊具（207）的上端固定，吊具（207）与倒置的圆台（221）活动连接，圆台（221）的旋转不会带动吊具（207）转动，圆台（221）的左端与斜梁a（208）的右端固定，斜梁a（208）的左端与左半圆筒（211）的上端内壁固定，圆台（221）的右端与斜梁b（209）的左端固定，斜梁b（209）的右端与活动梁（210）的左端铰接，活动梁（210）的右端与右半圆筒（212）的上端内壁固定，左半圆筒（211）与右半圆筒（212）合拢后形成圆筒形，曲臂（204）的下部与活动梁（210）的侧面固定，曲臂（204）的上部水平段有孔，竖杆（206）穿过曲臂（204）的孔，其下端与连杆（219）的右端固定，连杆（219）的左端与钩爪（215）的右端固定，弹簧（218）的上端与竖杆（206）固定，弹簧（218）的下端与曲臂（204）的水平段固定，一对钩爪（215）的斜平面顶着梁a（216）及梁b（217）的左右两侧，一对切割刀头（214）固定在左半圆筒（211）的下部内壁上并沿其切割的螺旋线上前后布置，短刀头在前，长刀头在后，楔形块（213）固定在左半圆筒（211）的上部内壁上，楔形块（213）的斜面（222）朝向切割后的岩石柱体的圆弧面，左半圆筒（211）的外壁固定有至少一根挡条b（220），右半圆筒（212）的外壁固定有至少一根挡条b（220），多根挡条b（220）的数量和位置与多根挡条a（11）的数量和位置成一一对应的关系，挡条b（220）的下端固定有圆锥头部b（223），左半圆筒（211）的上
端内壁的开口处固定有梁a（216），右半圆筒（212）的上端内壁的开口处固定有梁b（217），左半圆筒（211）及右半圆筒（212）的下端均有尖角，其尖角落在套管（14）下端的挡环（12）上；取土装置b（3）与取土装置a（2）一样，两者不同的是：取土装置b（3）没有楔形块（213）及切割刀头（214），取土装置b（3）的左半圆筒（211）的下部内壁固定有取土钻头a（31），取土装置b（3）的右半圆筒（212）的下部内壁固定有取土钻头b（32），取土钻头a（31）和取土钻头b（32）与目前使用的旋挖钻机的泥土掘进钻头类似，取土钻头a（31）及取土钻头b（32）相互配合既可以掘进泥土又可以并将泥土推入左半圆筒（211）及右半圆筒（212）组成的筒斗内；所述取土装置的工作过程是：先将套管钻机（1）的套管（14）就位，再将取土装置b（3）通过主钢丝绳（202）吊入套管钻机（1）的套管（14）内，此时套管（14）的多个钻头（13）接触地面，但取土装置b（3）的取土钻头a（31）和取土钻头b（32）并未接触到地面，再启动套管钻机（1）的驱动装置，套管（14）旋转，当套管（14）的挡条a（11）碰到取土装置b（3）的挡条b（220）后带动取土装置b（3）的左半圆筒（211）及右半圆筒（212）旋转，此时套管（14）的多个钻头（13）切割土体成环槽形，当套管（14）的多个钻头（13）切割土体到一定深度后，取土装置b（3）的左半圆筒（211）及右半圆筒（212）的取土钻头a（31）和取土钻头b（32）接触到土体并切割柱状土体，并且将切割后的土体推入左半圆筒（211）及右半圆筒（212）组成的筒斗内，当所述筒斗内的土装满后停止套管钻机（1）的套管（14）旋转，提升主钢丝绳（202）将筒斗提升出套管（14）外并置于弃土区上空，再下降付钢丝绳（203）使重力锤（201）下降，重力锤（201）将竖杆（206）向下顶，竖杆（206）向下移动带动连杆（219）下降使钩爪（215）脱钩，此事弹簧（218）弹性压缩，当重力锤（201）继续下降后又碰到曲臂（204）的水平段并带动曲臂（204）转动将左半圆筒（211）及右半圆筒（212）分开，土体重力下落到弃土区，然后提升付钢丝绳（203）提起重力锤（201），竖杆（206）及曲臂（204）失去向下的约束，左半圆筒（211）及右半圆筒（212）由于重力作用合拢，此时弹簧（218）弹性复位并带动竖杆（206）及钩爪（215）复位将左半圆筒（211）的梁a（216）及右半圆筒（212）的梁b（217）卡住，然后将取土装置b（3）吊入套管钻机（1）的套管（14）内，重复上述过程继续掘进及取土；如果遇到岩石，取土装置b（3）无法掘进岩石，则改用取土装置a（2），同样地当套管（14）旋转时，套管（14）的挡条a（11）碰到取土装置a（2）的挡条b（220）后带动取土装置a（2）的左半圆筒（211）及右半圆筒（212）旋转，此时套管（14）的多个钻头（13）切割岩石成环槽形，当套管（14）的多个钻头（13）切割岩石到一定深度后取土装置a（2）的左半圆筒（211）的切割刀头（214）接触到岩石的圆柱面并将其切割成自上而下的螺旋线，当套管（14）的多个钻头（13）进一步切割岩石到一定深度后，取土装置a（2）的左半圆筒（211）内壁上的楔形块（213）的斜面（222）接触到岩石柱体的表面，随着左半圆筒（211）的进一步旋转，楔形块（213）的斜面（222）施加岩石柱体侧向推力将岩石柱体从根部推断，此时左半圆筒（211）的切割刀头（214）仍然卡在其切割的螺旋线内，然后停止套管钻机（1）的套管（14）旋转，提升取土装置a（2），在这一过程中，由于切割刀头（214）卡在其切割的岩石柱体的螺旋线内，阻止断开后的岩石柱体从左半圆筒（211）与右半圆筒（212）组成的筒体内滑落，最后将岩石柱体弃于弃土区，岩石柱体的弃土过程与上述取土装置b（3）的弃土过程完全一样，重复上述过程继续掘进岩石。
附图说明
[0004]1‑ꢀ
套管钻机、11-挡条a、12-挡环、13-钻头、14-套管、15-圆锥头部a、2-取土装置
a、201-重力锤、202-主钢丝绳、203-付钢丝绳、204-曲臂、205-通孔、206-竖杆、207-吊具、208-斜梁a、209-斜梁b、210-活动梁、211-左半圆筒、212-右半圆筒、213-楔形块、214-切割刀头、215-钩爪、216-梁a、217-梁b、218-弹簧、219-连杆、220-挡条b、221-圆台、222-斜面、223-圆锥头部b、3-取土装置b、31-取土钻头a、32-取土钻头b。
[0005]
图1是套管14、取土装置a2的立面剖面图。
[0006]
图2是套管钻机1的套管14的立面剖面图。
[0007]
图3是图7的a-a剖面图。
[0008]
图4是图7的b-b剖面图。
[0009]
图5是取土装置b3的立面剖面图。
[0010]
图6是套管14、取土装置a2的水平剖面图。
[0011]
图7是取土装置a2的俯视图。
[0012]
图8是楔形块213的大样图。
[0013]
图9是套管14、取土装置b3的立面剖面图。
具体实施方式
[0014]
参见图1、图2、图3及图6，套管钻机1的套管14内壁的多个挡条a11的上端均固定有圆锥头部a15，同样地取土装置a2及取土装置b3的左半圆筒211及右半圆筒212的外壁的多根挡条b220的下端固定有圆锥头部b223，这样当取土装置a2及取土装置b3的左半圆筒211及右半圆筒212组成的筒体插入套管钻机1的套管14时就不需要很精确地定位，即使取土装置a2及取土装置b3的左半圆筒211及右半圆筒212的外壁的多根挡条b220的圆锥头部b223碰到套管钻机1的套管14内壁或者碰到套管14内壁的多个挡条a11的圆锥头部a15时，由于圆锥头部的滑移作用，取土装置a2及取土装置b3的左半圆筒211及右半圆筒212也很容易插入套管14内，同样地参见图6，多个挡条a11与多根挡条b220相对错开布置也是为了方便取土装置a2及取土装置b3的左半圆筒211及右半圆筒212插入套管14内；参见图9，套管14的多个钻头13先将土体切割成环形槽，使中间的柱状土体与周边的土体分离，这样取土装置b3的左半圆筒211及右半圆筒212的取土钻头a31和取土钻头b32就很容易将柱状土体切割并推入左半圆筒211及右半圆筒212组成的筒斗内，取土装置b3不需要额外增加竖向力仅仅依靠自身的重力就可以切割柱状土体；参见图1，套管14的多个钻头13先将岩石切割成环形槽，使中间的柱状岩石与周边的岩石分离，这样取土装置a2的切割刀头214就很容易将柱状岩石的圆弧面切割出一条自上而下的螺旋线槽，取土装置a2同样不需要额外增加竖向力仅仅依靠自身的重力就可以将柱状岩石切割出一条螺旋线槽；参见图1、图3、图5，取土装置a2及取土装置b3的左半圆筒211及右半圆筒212的下端均有尖角，这样的设计主要是便于取土装置a2及取土装置b3的左半圆筒211及右半圆筒212插入套管14内的残余土中，有利于取土装置a2及取土装置b3就位。