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(12)实用新型专利
(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 204371098 U (45)授权公告日(45)授权公告日 2015.06.03
(21)申请号 201420765545.7(22)申请日 2014.12.05
(73)专利权人陶德明
地址100141 北京市丰台区青塔西里5号院
2号楼3单元501(72)发明人陶德明
(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理
有限公司 11203
代理人纪佳(51)Int.Cl.
E21B 7/02(2006.01)E21B 6/00(2006.01)E21B 19/00(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
权利要求书1页 说明书4页 附图3页
(54)实用新型名称
一种液压组合冲击锤钻机(57)摘要
一种液压组合冲击锤钻机，涉及工程打桩机设备领域。其包括动力源、整体机架、行走机构、姿态机构、可升降卷管机构、上动力头、下动力头、卷扬机、钻具夹持器、液压组合冲击锤钻头。行走机构为履带行走，由液压减速机驱动，整体机架安装于行走机构主体上；整体机架上安装有动力源、姿态机构、动力头、可升降卷管机构，液压组合冲击锤钻头；本实用新型能够独立完成施工作业，改变了传统施工中桩基遇到岩石层等施工困难的问题，施工效率高，成本低，大大增加了设备的实用性和灵活性，使设备的应用范围大大增加。 C N 2 0 4 3 7 1 0 9 8 U CN 204371098 U
权 利 要 求 书
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1.一种液压组合冲击锤钻机，包括双动力源、整体机架(7)、履带行走机构(8)、姿态机构、可升降卷管装置(6)、上动力头(9)、下动力头(11)、卷扬机(5)、钻具夹持器(2)、液压组合冲击锤钻头(12)；其特征在于：所述的履带行走机构(8)，由液压减速机驱动，整体机架(7)安装于所述履带行走机构(8)上；整体机架(7)上安装有双动力源、姿态机构、上动力头(9)、下动力头(11)、可升降卷管装置(6)、液压组合冲击锤钻头(12)；双动力源、卷扬机(5)和可升降卷管装置(6)位于整体机架(7)后部，双动力源为钻机提供动力，卷扬机(5)和可升降卷管装置(6)同时为钻机提供配重；所述的姿态机构位于整体机架(7)的前部，姿态机构包括姿态主臂(4)、姿态旋转体(3)和姿态大臂(1)；上动力头(9)安装在姿态大臂(1)上，并由液压油缸驱动，上动力头(9)沿姿态大臂(1)水平横向和上下移动；钻具夹持器(2)安装在姿态大臂(1)下端，对钻杆(10)进行装卸；下动力头(11)通过钻杆(10)连接到钻机所钻的钻孔的孔底，驱动液压组合冲击锤钻头(12)旋转；液压组合冲击锤钻头(12)通过钻杆(10)连接位于钻机所钻的钻孔的孔底，以实现钻进施工。
2.根据权利要求1所述的液压组合冲击锤钻机，其特征在于：钻机使用液压组合冲击锤钻头(12)进行施工作业。
3.根据权利要求2所述的液压组合冲击锤钻头，其特征在于：所述液压组合冲击锤钻头(12)由一组或多组液压冲击锤模块组成，液压冲击锤模块能够整体动作使用也能够每个模块独立使用。
4.根据权利要求1所述的液压组合冲击锤钻机，其特征在于：所述的动力源为双动力源，包括动力源I(13)、动力源II(14)；其中动力源I(13)驱动整个钻机的执行工作单元，包括履带行走机构(8)进行行走、姿态机构进行姿态调整、上动力头(9)旋转，下动力头(11)旋转、可升降卷管机构(6)卷管、液压组合冲击锤钻头(12)的起拔，钻具夹持器(2)夹紧；动力源II(14)驱动孔底液压组合冲击锤钻头(12)工作。
5.根据权利要求1所述的液压组合冲击锤钻机，其特征在于：所述可升降卷管装置(6)为恒张力的升降液压油管装置，随着孔底液压组合冲击锤钻头(12)的运动方向升起或下降液压油管；整个卷管机构能整体升起或下降以方便运输。
6.根据权利要求1所述的液压组合冲击锤钻机，其特征在于：上动力头(9)驱动钻杆(10)装卸；下动力头(11)驱动液压组合冲击锤钻头(12)旋转，以实现钻杆(10)和液压油管随液压组合冲击锤钻头(12)探入钻机钻孔底部不能旋转，但液压组合冲击锤钻头(12)需要旋转的功能。
7.根据权利要求1所述的液压组合冲击锤钻机，其特征在于：上动力头(9)能侧移到姿态大臂(1)的一侧同时翻转，以方便运输。
8.根据权利要求1所述的液压组合冲击锤钻机，其特征在于：钻具夹持器(2)为可开合结构的夹持器，使大直径钻头在起降时能通过钻具夹持器(2)。
9.根据权利要求1所述的液压组合冲击锤钻机，其特征在于： 其通过泵吸反循环或泵送正循环工艺排出钻孔过程中排出的钻渣，所以在钻机上动力头(9)上装有排渣管装置。
10.根据权利要求1所述的液压组合冲击锤钻机，其特征在于：钻机使用液压组合冲击锤钻头工作或使用液压双轮铣孔底液压装置进行连续墙掘进施工。
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说 明 书
一种液压组合冲击锤钻机
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技术领域
[0001]
本发明公开了一种液压组合冲击锤钻机，涉及工程打桩机设备领域。
背景技术
目前在全球范围内的岩石层桩基础设施工中，施工工艺和钻机无法达到低成本，高效率的施工目标。随着社会的进步，对建筑物的防震要求越来越高，而把桩机打到岩石层中是解决防震对基础要求的最好方法。常规施工设备在岩石层中施工效率极低，对机械本身性能要求极高，而且施工局限性大。
[0002]
发明内容
本发明是提供一台使用液压冲击锤钻头工作的多功能液压工程钻机，用以解决现有岩石层和瓢石地层的桩基础施工中，钻机设备施工工艺和施工能力无法达到低成本，高效率的施工目标，常规施工掘进钻机在岩石层或大瓢石地层中施工效率极低，而且存在施工局限性大的问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:[0005] 一种液压组合冲击锤钻机，包括双动力源、整体机架7、履带行走机构8、姿态机构、可升降卷管装置6、上动力头9、下动力头11、卷扬机5、钻具夹持器2、液压组合冲击锤钻头12；其特征在于：所述的履带行走机构8，由液压减速机驱动，整体机架7安装于所述履带行走机构8上；整体机架7上安装有双动力源、姿态机构、上动力头9、下动力头11、可升降卷管装置6、液压组合冲击锤钻头12；双动力源、卷扬机5和可升降卷管装置6位于整体机架7后部，双动力源为钻机提供动力，卷扬机5和可升降卷管装置6同时为钻机提供配重；所述的姿态机构位于整体机架7的前部，姿态机构包括姿态主臂4、姿态旋转体3和姿态大臂1；上动力头9安装在姿态大臂1上，并由液压油缸驱动，上动力头9沿姿态大臂1水平横向和上下移动；钻具夹持器2安装在姿态大臂1下端，对钻杆10进行装卸；下动力头11通过钻杆10连接到钻机所钻的钻孔的孔底，驱动液压组合冲击锤钻头12旋转；液压组合冲击锤钻头12通过钻杆10连接位于钻机所钻的钻孔的孔底，以实现钻进施工。[0006] 钻机使用液压组合冲击锤钻头12进行施工作业。
[0007] 液压组合冲击锤钻头12由一组或多组液压冲击锤模块组成，液压冲击锤模块能够整体动作使用也能够每个模块独立使用。[0008] 所述的动力源为双动力源，包括动力源I13、动力源II14；其中动力源I13驱动整个钻机的执行工作单元，包括履带行走机构8进行行走、姿态机构进行姿态调整、上动力头9旋转，下动力头11旋转、可升降卷管机构6卷管、液压组合冲击锤钻头12的起拔，钻具夹持器2夹紧；动力源II14驱动孔底液压组合冲击锤钻头12工作。
[0003]
所述可升降卷管装置6为恒张力的升降液压油管装置，随着孔底液压组合冲击锤钻头12的运动方向升起或下降液压油管；整个卷管机构能整体升起或下降以方便运输。[0010] 上动力头9驱动钻杆10装卸；下动力头11驱动液压组合冲击锤钻头12旋转，以
[0009]
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说 明 书
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实现钻杆10和液压油管随液压组合冲击锤钻头12探入钻机钻孔底部不能旋转，但液压组合冲击锤钻头12需要旋转的功能。
[0011] 上动力头9能侧移到姿态大臂1的一侧同时翻转，以方便运输。[0012] 钻具夹持器2为可开合结构的夹持器，使大直径钻头在起降时能通过钻具夹持器2。
[0013] 通过泵吸反循环或泵送正循环工艺排出钻孔过程中排出的钻渣，所以在钻机上动力头9上装有排渣管装置。
[0014] 钻机使用液压组合冲击锤钻头工作，也能使用液压双轮铣等孔底液压装置进行连续墙掘进施工。
[0015] 岩石层掘进钻机有以下几个要点：[0016] 1.本台钻机有两个主要功能区，两个功能区由两个动力单元驱动；其中一个动力单元驱动整个钻机的执行工作单元(包括回转加压钻进，起拔钻具，夹具夹紧，行走，各种姿势动作)。另一个动力单元驱动孔底液压组合冲击锤钻头工作。[0017] 2.本台钻机由于要驱动孔底液压组合冲击锤钻头工作，钻头是持续向下钻进或向上起拔运动。所以钻机上装配了一套恒张力的升降的液压油管装置，它可以随着孔底液压潜孔钻头的运动方向升或降液压油管。
[0018] 3.本钻机由于有很多根液压油管要随组合冲击锤钻头探入钻孔底部。所以钻杆和液压油管不能旋转，但钻头部分还需要钻进，所以在钻头顶部设置了一个液压回转驱动机构，本机构靠钻杆作为被动支撑驱动液压冲击锤在孔底旋转达到钻进目的
[0019] 4.本钻机是通过泵吸反循环或泵送正循环工艺排出钻孔过程中排出的钻渣，所以钻机动力头上装有排渣管的装置。
[0020] 5.本钻机可以装备液压冲击回转钻头，同时还可以装备液压双轮铣等孔底液压装置进行连续墙掘进施工。[0021] 借由上述方案，本发明至少具有以下优点：能够独立完成施工作业，改变了传统施工中桩基遇到岩石层等施工困难的问题，施工效率高，成本低，大大增加了设备的实用性和灵活性，使设备的应用范围大大增加。[0022] 上述说明仅是本发明的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明
图1是液压组合冲击锤钻机的结构主视图；[0024] 图2是液压组合冲击锤钻机的结构侧视图；[0025] 图3是液压组合冲击锤钻机的结构俯视图；[0026] 图中：1、姿态大臂，2、钻具夹持器，3、姿态旋转体，4、姿态主臂，5、卷扬机，6、可升降卷管装置，7、整体机架，8、履带行走机构，9、上动力头，10、钻杆，11、下动力头，12、液压组合冲击锤钻头，13、动力源I,14、动力源II。
[0023]
具体实施方式
[0027] 下面结合附图和具体实施方式对于本发明作进一步的说明。
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一种液压组合冲击锤钻机，包括双动力源、整体机架7、履带行走机构8、姿态机构、可升降卷管装置6、上动力头9、下动力头11、卷扬机5、钻具夹持器2、液压组合冲击锤钻头12；其特征在于：所述的履带行走机构8，由液压减速机驱动，整体机架7安装于所述履带行走机构8上；整体机架7上安装有双动力源、姿态机构、上动力头9、下动力头11、可升降卷管装置6、液压组合冲击锤钻头12；双动力源、卷扬机5和可升降卷管装置6位于整体机架7后部，双动力源为钻机提供动力，卷扬机5和可升降卷管装置6同时为钻机提供配重；所述的姿态机构位于整体机架7的前部，姿态机构包括姿态主臂4、姿态旋转体3和姿态大臂1；上动力头9安装在姿态大臂1上，并由液压油缸驱动，上动力头9沿姿态大臂1水平横向和上下移动；钻具夹持器2安装在姿态大臂1下端，对钻杆10进行装卸；下动力头11通过钻杆10连接到钻机所钻的钻孔的孔底，驱动液压组合冲击锤钻头12旋转；液压组合冲击锤钻头12通过钻杆10连接位于钻机所钻的钻孔的孔底，以实现钻进施工。[0029] 所述的动力源为双动力源，包括动力源I13、动力源II14；其中动力源I13驱动整个钻机的执行工作单元，包括履带行走机构8进行行走、姿态机构进行姿态调整、上动力头9旋转，下动力头11旋转、可升降卷管机构6卷管、液压组合冲击锤钻头12的起拔，钻具夹持器2夹紧；动力源II14驱动孔底液压组合冲击锤钻头12工作。[0030] 所述可升降卷管装置6为恒张力的升降液压油管装置，随着孔底液压组合冲击锤钻头12的运动方向升起或下降液压油管；整个卷管机构能整体升起或下降以方便运输。[0031] 上动力头9驱动钻杆10装卸；下动力头11驱动液压组合冲击锤钻头12旋转，以实现钻杆10和液压油管随液压组合冲击锤钻头12探入钻机钻孔底部不能旋转，但液压组合冲击锤钻头12需要旋转的功能。
[0032] 上动力头9能侧移到姿态大臂1的一侧同时翻转，以方便运输。[0033] 钻具夹持器2为可开合结构的夹持器，使大直径钻头在起降时能通过钻具夹持器2。
[0034] 通过泵吸反循环或泵送正循环工艺排出钻孔过程中排出的钻渣，所以在钻机上动力头9上装有排渣管装置。
[0035] 所述钻机使用液压组合冲击锤钻头工作，也能使用液压双轮铣等孔底液压装置进行连续墙掘进施工。
[0036] 姿态主臂4连接在整体机架7上，姿态大臂1通过姿态旋转体3与姿态主臂4相连。姿态大臂1、姿态旋转体3、姿态主臂4为调整钻头的动力起作用。
[0037] 可升降卷管装置6为双动力源到执行部件的液压传动过程提供液压油管。[0038] 本发明进行钻孔的工作过程如下：[0039] 钻进施工时：液压组合冲击锤钻机通过履带行走机构8爬行到定点打桩位置；通过调整姿态大臂1、姿态旋转体3、姿态主臂4，使上动力头9、钻具夹持器2的中心对准定点打桩位；上动力头9通过旋转安装钻杆10、下动力头11和液压组合冲击锤钻头12，开启液压组合冲击锤钻头12；液压油缸带动上动力9直接带动下动力头11和液压组合冲击锤钻头12下降到孔底，下动力头11带动液压组合冲击锤钻头12旋转同时液压组合冲击锤钻头12的液压锤冲击以完成施工作业。同时可升降卷管装置6启动，使液压油管随着液压组合冲锤钻头12的下降或上升而同步动作。[0040] 施工完成起钻时：上动力头9侧移到姿态大臂1的一侧，卷扬机5通过钢丝绳带动
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钻杆10、下动力头11、液压组合冲击锤钻头12上升；使用钻具夹持器2卸下钻杆10至液压组合冲击锤钻头12完全升起到地面上、姿态大臂1里，完成起钻。
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说 明 书 附 图
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图1
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图2
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