一种大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构.pdf

一种大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构，包括主机总成(1)、前趴变幅机构(2)和桅杆，所述桅杆包括相互铰接连接的中桅杆(4)和下桅杆(3)，所述前趴变幅机构安装在主机总成上；所述下桅杆(3)的上部通过桅杆油缸(5)与所述前趴变幅机构铰接，所述下桅杆的下部与所述前趴变幅机构铰接，在运输状态，所述前趴变幅机构配合桅杆油缸(5)动作从后仰位置逐渐过渡为前趴式位置，从而使得所述桅杆由直立位置逐渐过渡为大体水平稍前倾地位于主机总成驾驶室的前下方，所述中桅杆(4)与所述下桅杆(3)侧向折叠。本发明减短了大扭矩旋挖钻机桅杆的运输长度，同时采用前趴式运输结构大大降低了运输高度。

1.  一种大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构，包括主机总成(1)、前趴变幅机构 (2)和桅杆，所述桅杆包括相互铰接连接的中桅杆(4)和下桅杆(3)，所述前趴变幅机构 安装在主机总成上；所述下桅杆(3)的上部通过桅杆油缸(5)与所述前趴变幅机构铰接， 所述下桅杆的下部与所述前趴变幅机构铰接，其特征在于：
在运输状态，所述前趴变幅机构(2)配合桅杆油缸(5)动作从后仰位置逐渐过渡为前 趴位置，从而使得所述桅杆由直立位置逐渐过渡为大体水平稍前倾地位于主机总成驾驶室的 前下方，所述中桅杆(4)与所述下桅杆(3)侧向折叠。

2.  根据权利要求1所述的一种大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构，其特征在 于，所述桅杆油缸(5)的油缸端与所述前趴变幅机构的大三角形支撑架(2.2)铰接，所述 桅杆油缸(5)的活塞端固定安装在中桅杆中上部的中桅举升座铰接。

3.  根据权利要求1所述的一种大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构，其特征在于， 所述前趴变幅机构(2)包括变幅定座(2.1)、大三角形支撑架(2.2)、变幅油缸(2.3)及 动臂(2.4)，所述变幅定座(2.1)具有上铰接点、变幅铰接点、前趴铰接点和动臂铰接点， 大三角形支撑架(2.2)的中铰接点铰接于变幅定座(2.1)的上铰接点，大三角形支撑架(2.2) 的下铰接点通过销轴及连接板铰接于变幅定座(2.1)上，所述变幅油缸(2.3)的一端铰接 于动臂(2.4)前部，所述变幅油缸(2.3)的另一端铰接于变幅定座(2.1)的变幅铰接点上。

4.  根据权利要求3所述的一种大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构，其特征在于， 所述前趴变幅机构(2)的动臂和变幅定座一起铰接于主机总成(1)上，动臂一端通过动臂 铰接点铰接于变幅定座上，所述下桅杆(3)通过其底部固定的铰接座与所述前趴变幅机构的 动臂的另一端的铰接点铰接，所述桅杆油缸(5)的油缸端与所述前趴变幅机构的大三角形支 撑架的上铰接点铰接，所述桅杆油缸(5)的活塞端与固定安装在中桅杆中上部的中桅举升座 铰接。

5.  根据权利要求1所述的一种大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构，其特征在于， 所述下桅杆(3)安装有加压卷扬(6)和主卷扬，在下桅杆的侧面安装上托绳架(432)和下 托绳支架(9)，所述加压卷扬和主卷扬的钢丝绳通过上托绳架(432)和下托绳支架(9)悬 挂。

6.  根据权利要求1所述的一种大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构，其特征在于， 所述中桅杆(4)和下桅杆(3)之间安装旋转座(431)，在下桅杆(3)的侧面安装上托绳架(432)、 下托绳架(9)，运输状态时，中桅杆(4)绕旋转座(2)水平旋转180°与下桅杆(3)侧向折叠。

一种大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构
技术领域
本发明涉及桩工机械技术领域，尤其是一种大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构。
背景技术
旋挖钻机都带有自行起落的折叠桅杆。近些年国内旋挖钻机市场稳健发展，旋挖钻机的 系列型号也越来越健全，扭矩集中在4t.m到55t.m之间，如图7所示，就主流市场而言，扭 矩为32t.m以下的旋挖钻机桅杆支撑一般采用小三角支撑，小三角支撑有以下特征：1、小三 角支撑是由平行四边形结构的三角形连接体05、左右桅杆油缸03、桅杆与转盘06用销轴连 接组成的四面体；2、平行四边形由平台01、动臂02、三角形连接体05的一边与撑杆07之 间用销轴连接而成；3、由于主机平台两孔与主机一体工作时位置相对地面固定，经变幅油缸 04驱动平行四边形结构可以使小三角形支撑上下、前后平移，并且可以在变幅过程中始终保 持桅杆垂直与地面不变；4、在运输过程中，桅杆可以往后倾倒，上桅杆与吊锚架可以折叠， 减少了运输长度。这种结构灵活轻巧，工地适应性强，特别适合转场与运输频繁场合，然而 当遇到入岩强加压工况时，小三角型旋挖钻机桅杆晃动厉害，提升时桅杆变形也较大，使得 钻孔质量很难达到施工要求，常出现偏孔废孔现象。
故此，在硬岩工况钻孔时，需采用大扭矩驱动、大加压力的旋挖钻机，因而在扭矩36t.m 以上旋挖钻机的桅杆普遍采用大三角结构支撑。大型旋挖钻机采用的大三角结构支撑有以下 特征：1、大三角结构支撑是由变幅支座、动臂、左右桅杆油缸、下桅杆与转盘用销轴连接组 成的大型四面体；2、当变幅油缸拉动臂时，动臂将会绕与平台连接的销轴旋转，此时钻孔需 重新调直桅杆；3、在转场运输时，需拆下桅杆整体或者拆下上桅杆部分将桅杆前趴与主机一 起整体运输；4、整机运输长度达到21米(不含拖车长度)，高度达到3.93米(不含拖车高 度)，属于特殊型运输类型。这种结构稳重结实，施工作业适应性强，特别适合云、贵、川、 湘、粤的硬岩工况，在入岩强加压工况时，大三角支撑型旋挖钻机桅杆明显稳定，提升时桅 杆变形也小，能满足工地钻孔高质量施工要求，杜绝偏孔废孔现象。
目前，面对硬层工况，目标市场的客户已经逐渐改变施工理念，经常指定要求大三角形 支撑的旋挖钻机，然而其运输超长、超重、超高问题，转场时工地组装困难问题以及相应的 现场管理协调问题一直是主机厂与客户共同的一种心病。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种桅杆折叠前趴的旋挖钻机运输结构，能 有效解决大三角形支撑旋挖钻机的运输超长、超重、超高问题，转场时工地组装困难问题。
本发明是这样实现的，一种大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构，包括主机总成、 前趴变幅机构和桅杆，所述桅杆包括相互铰接连接的中桅杆和下桅杆，所述前趴变幅机构安 装在主机总成上；所述下桅杆的上部通过桅杆油缸与所述前趴变幅机构铰接，所述下桅杆的 下部与所述前趴变幅机构铰接，
在运输状态，所述前趴变幅机构配合桅杆油缸动作从后仰位置逐渐过渡为前趴位置，从 而使得所述桅杆由直立位置逐渐过渡为大体水平稍前倾地位于主机总成驾驶室的前下方，所 述中桅杆与所述下桅杆侧向折叠。
进一步的，所述桅杆油缸的油缸端与所述前趴变幅机构的大三角形支撑架铰接，所述桅 杆油缸的活塞端固定安装在中桅杆中上部的中桅举升座铰接。
进一步的，所述前趴变幅机构包括变幅定座、大三角形支撑架、变幅油缸及动臂，所述 变幅定座具有上铰接点、变幅铰接点、前趴铰接点和动臂铰接点，大三角形支撑架的中铰接 点铰接于变幅定座的上铰接点，大三角形支撑架的下铰接点通过销轴及连接板铰接于变幅定 座上，所述变幅油缸的一端铰接于动臂前部，所述变幅油缸的另一端铰接于变幅定座的变幅 铰接点上。
进一步的，所述前趴变幅机构的动臂和变幅定座一起铰接于主机总成上，动臂一端通过 动臂铰接点铰接于变幅定座上，所述下桅杆通过其底部固定的铰接座与所述前趴变幅机构的 动臂的另一端的铰接点铰接，所述桅杆油缸的油缸端与所述前趴变幅机构的大三角形支撑架 的上铰接点铰接，所述桅杆油缸的活塞端与固定安装在中桅杆中上部的中桅举升座铰接。
进一步的，所述下桅杆安装有加压卷扬和主卷扬，在下桅杆的侧面安装上托绳架和下托 绳支架，所述加压卷扬和主卷扬的钢丝绳通过上托绳架和下托绳支架悬挂。
进一步的，所述中桅杆和下桅杆之间安装旋转座，在下桅杆的侧面安装上托绳架、下托 绳架，运输状态时，中桅杆绕旋转座水平旋转180°与下桅杆侧向折叠。
本发明的具有如下技术效果
1、通过前趴式可折叠式桅杆的改进减短了大三角形支撑旋挖钻机前趴式运输长度，方便 了转场运输；
2、通过改进可转动式大三角形支撑的前趴变幅机构，降低了旋挖钻机前趴式运输高度， 方便了转场运输；
3、大三角形支撑旋挖钻机所采用的两根加压卷扬钢丝绳走绳安装十分复杂，本发明将中 桅杆折叠，在减短运输长度的同时免拆钢丝绳，方便了转场安装。
附图说明
图1为本发明实施例大扭矩旋挖钻机的桅杆前趴过程示意图。
图2为本发明实施例大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构主视图。
图3为本发明实施例大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构俯视图。
图4为本发明实施例大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构的中桅杆和下桅杆折叠 示意图。
图5为本发明实施例大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构的前趴前趴变幅机构主 视图。
图6为本发明实施例大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构运输状态图。
图7为现有技术小型旋挖钻机桅杆折叠运输结构。
上述图中的附图标记：
01平台，02动臂，03，04桅杆油缸，05三角形连接体，06转盘，07撑杆
1主机总成，2前趴变幅机构，3下桅杆，4中桅杆，5桅杆油缸，6加压卷扬，7提 升钢丝绳，8动力头滑架，9下托绳架，11运输跕木，12配重总成，13上桅杆
2.1变幅定座，2.2大三角形支撑架，2.3变幅油缸，2.4动臂，2.5销轴
431旋转座，432上托绳架，433销轴，434固定座，435提升钢丝绳
具体实施方式
以下实施例用来说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例大扭矩旋挖钻机的桅杆折叠前趴式运输结构包括主机总成1，前 趴变幅机构2，分段式桅杆。所述分段式桅杆包括下桅杆3、中桅杆4、上桅杆13，在主机总 成1和下桅杆3之间安装前趴变幅机构2。所述桅杆安装在主机总成前端，在需要转场运输 时，前趴变幅机构总成2动作使得分段式桅杆由直立状态旋转到水平状态，为了运输时尽可 能地减小整机的长度和高度，先拆卸上桅杆13，即在运输状态的桅杆只包括中桅杆4及下桅 杆3.所述下桅杆3与中桅杆4通过旋转座铰接，可折叠也可直立。
如图5所示，所述前趴变幅机构2包括变幅定座2.1、大三角形支撑架2.2、变幅油缸 2.3及动臂2.4，所述变幅定座2.1具有上铰接点、变幅铰接点、前趴铰接点和动臂铰接点。 大三角形支撑架2.2的中铰接点铰接于变幅定座2.1的上铰接点，大三角形支撑架2.2的下 铰接点通过销轴及连接板铰接于变幅定座2.1上，所述变幅油缸2.3一端铰接于动臂2.4前 部，另一端铰接于变幅定座2.1的变幅铰接点上。
所述前趴变幅机构2的动臂2.4和变幅定座2.1一起铰接于主机总成1上，动臂2.4一 端通过动臂铰接点铰接于变幅定座2.1上，所述下桅杆3通过其底部固定的铰接座与所述前 趴变幅机构的动臂的另一端的铰接点铰接，所述左右桅杆油缸5的油缸端与所述前趴变幅机 构的大三角形支撑架2.2的上铰接点铰接，所述左右桅杆油缸5的活塞端与固定安装在中桅 杆中上部的中桅举升座铰接。
如图5所示为桅杆直立状态的前趴变幅机构，先将带滑轮架的上桅杆固定在中桅杆前端， 变幅油缸2.3活塞伸出到极限位置并锁止，变幅油缸推动所述大三角形支撑架2.2后仰，左 右桅杆油缸5拉动桅杆绕转盘转动到直立状态，调整主卷扬钢丝绳状态，安装动力头及钻杆， 即可开始工作。
需要转场时，如图1所示前趴变幅机构动作，释放前趴变幅机构2的大三角形支撑架2.2 的中铰接点，收缩左右桅杆油缸5使前趴变幅机构的大三角形支撑架2.2慢慢向前倾倒直到 水平状态，先将带滑轮架的上桅杆13与中桅杆4拆卸。如图4所示，中桅杆4和下桅杆3之 间侧面安装有旋转座431，将中桅杆4绕旋转座431旋转180°并用销轴433固定在下桅杆固 定座434上，所述加压卷扬的提升钢丝绳435悬挂在上托绳架432上。
如图1所示为桅杆折叠前趴状态，在转场运输时，其工作顺序为：
第一，将旋挖钻机行驶到一块空旷地，卸下钻杆与钻斗；
第二，卸下动力头工作部分，并操作驾驶室内桅杆手柄会促发收缩左右桅杆油缸5使前 趴变幅机构的大三角形支撑架2.2慢慢向前倾倒直到桅杆整体往前倾倒至水平位置，卸下吊 锚架档绳轴，并将主、副卷扬钢丝绳回收卷起；
第三，拆下上桅杆(含吊锚架总成)与中桅杆连接螺栓，将上桅杆(含吊锚架总成)与 钻杆等单独运输；
第四，操作驾驶室内桅杆手柄，将中桅杆与下桅杆部分立起至合适位置，采取倒车的爬 平板车方式爬上平板车；
第五，操作驾驶室内桅杆手柄，将桅杆前倾至水平位置，用砧木将桅杆垫平；
第六，拔下前趴变幅机构2前趴铰接点的固定销轴，收缩桅杆油缸5，大三角形支撑架 2向前旋转约α度的变幅动作，α为钝角，使得桅杆整体往前倾倒，相对于主机总成为前趴式， 以防运输超高，此时为防超重可拆下主机的配重12。
第七，取下中桅杆与下桅杆固定螺栓，操作驾驶室内拉紧油缸手柄按钮放松拉紧装置， 折叠中桅杆并用销轴固定在下桅杆固定座上，减少了运输长度，方便转场运输。完成运输转 场后，其安装过程与以上顺序相反。
本发明的另一改进是钢丝绳的悬挂，如图4所示，为了避免折叠中桅杆时加压卷扬的提 升钢丝绳紊乱与散股对钢丝绳的损坏,在下桅杆3的侧面安装上托绳架432、下托绳架9，运 输状态时，中桅杆4绕旋转座431旋转180°与下桅杆3折叠，加压卷扬6的钢丝绳通过上、 下托绳架悬挂。
在本实施例中，分段桅杆的上桅杆13长度7.8m，中桅杆长度4m，下桅杆长度为12m， 滑轮架长度1m，直立状态的分段桅杆滑轮架顶部到地面总高26.3m，在水平状态，拆卸掉带 滑轮架的上桅杆13且中桅杆4折叠后，折叠后运输长度为下桅杆3的顶部到主机总成1的后 端配重总成12的后端的直线距离，为18.7m。在水平状态，由于桅杆前趴，桅杆高度大致与 主机总成的旋转台高度在一个水平面上，大大降低了运输高度。
本发明的具有如下技术效果：
1、通过前趴式可折叠式桅杆的改进减短了大三角形支撑旋挖钻机前趴式运输长度，方便 了转场运输；
2、通过改进可转动式大三角形支撑的前趴变幅机构，降低了旋挖钻机桅杆的运输高度， 方便了转场运输；
3、大三角形支撑旋挖钻机所采用的两根加压卷扬钢丝绳走绳安装十分复杂，本发明将中 桅杆折叠，在减短运输长度的同时免拆钢丝绳，方便了转场安装。
本发明可减少运输成本费用同时减少了整体安装的工作量和劳动程度。