一種旋挖鉆機(jī)及其卷筒、卷揚(yáng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型主要涉及粧工機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種旋挖鉆機(jī)卷筒、卷揚(yáng)系統(tǒng)，以及設(shè)置有該卷筒、卷揚(yáng)系統(tǒng)的旋挖鉆機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，各種大型工程的加速建設(shè)，粧孔施工現(xiàn)場對(duì)旋挖鉆機(jī)的需求越來越廣泛。旋挖鉆機(jī)通常使用伸縮式鉆桿，該鉆桿連接卷揚(yáng)系統(tǒng)，該卷揚(yáng)系統(tǒng)一般包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的卷筒，以及在卷筒上卷繞的繩索(一般為鋼絲繩)。
[0003]隨著鋼絲繩的下放，外層鉆桿重量逐步由動(dòng)力頭承擔(dān)。也就是說，當(dāng)深度為O?L(L為單節(jié)鉆桿長度)時(shí)，鋼絲繩及卷筒承擔(dān)全部鉆桿重量，深度為(L?2L)時(shí)，鋼絲繩及卷筒承擔(dān)的重量等于全部鉆桿重量減去一節(jié)桿的重量，并依此類推。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，旋挖鉆機(jī)采用的卷筒通常為多層纏繞的雙折線卷筒，鋼絲繩繩端固定在卷筒一端，并向另一端纏繞，第一層纏滿后經(jīng)爬臺(tái)上二層繼續(xù)纏繞。這就造成了卷筒上的第二層鋼絲繩載荷大于第一層鋼絲繩，鋼絲繩的層間接觸壓力很大；并且在馬達(dá)減速機(jī)配置相同的情況下，由于第二層鋼絲繩纏繞直徑大于第一層鋼絲繩纏繞直徑，其輸出的拉力要小于第一層鋼絲繩拉力，然而其載荷卻大于第一層鋼絲繩載荷，受力不夠合理，不能充分發(fā)揮液壓動(dòng)力系統(tǒng)的性能。
[0005]此外，旋挖鉆機(jī)運(yùn)輸狀態(tài)的鋼絲繩在卷筒上纏繞的圈數(shù)要大于工作狀態(tài)鋼絲繩在卷筒上纏繞的圈數(shù)。為了保證鋼絲繩的使用壽命，設(shè)計(jì)時(shí)鋼絲繩的纏繞層數(shù)一般不大于二層，工作時(shí)一般纏繞到卷筒二層的一半左右。這樣在施工過程中，由于二層鋼絲繩容繩量較少，鋼絲繩需要經(jīng)常經(jīng)過爬臺(tái)在二層與一層之間切換，在切換過程中鋼絲繩的支撐條件較差，接觸壓力高，極易造成鋼絲繩報(bào)廢。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種旋挖鉆機(jī)卷筒，可解決現(xiàn)有技術(shù)中繩索受力不合理、易于疲勞損壞的缺陷或至少其中之一。
[0007]本實(shí)用新型的旋挖鉆機(jī)卷筒，分為第一段和第二段，所述第一段和第二段上設(shè)置有旋向相反的繩槽，所述第一段和第二段之間設(shè)置有中間過渡臺(tái)，用于引導(dǎo)繩索從第一段的第二層卷繞至第二段的第一層。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一段和第二段的直徑相同。
[0009]進(jìn)一步地，所述旋挖鉆機(jī)卷筒的外壁沿周向依次分為第一平行區(qū)、第一交叉區(qū)、第二平行區(qū)、第二交叉區(qū)，所述第一平行區(qū)、第二平行區(qū)的繩槽與旋挖鉆機(jī)卷筒的軸線垂直，各平行區(qū)的繩槽與相鄰交叉區(qū)的繩槽形成雙折線。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一段的端部設(shè)置有爬臺(tái)，用于引導(dǎo)鋼絲繩從第一段的第一層卷繞至第一段的第二層。
[0011]本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，還提供一種旋挖鉆機(jī)卷揚(yáng)系統(tǒng)，包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的卷筒，以及在所述卷筒上卷繞的繩索，所述卷筒分為第一段和第二段，所述繩索的第一端固定在所述卷筒上，所述繩索在所述第一段上卷繞二層后，在所述第二段開始卷繞第一層，所述繩索的第二端連接旋挖鉆機(jī)的鉆桿。
[0012]進(jìn)一步地，所述繩索在所述第二段卷繞二層后，在所述第一段開始卷繞第三層。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一段和第二段之間設(shè)置有中間過渡臺(tái)，用于引導(dǎo)繩索從第一段的第二層卷繞至第二段的第一層。
[0014]進(jìn)一步地，所述第一段和/或第二段上設(shè)置有用于引導(dǎo)鋼絲繩的雙折線繩槽。
[0015]進(jìn)一步地，所述第二段上設(shè)置有螺旋繩槽。
[0016]本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，還提供一種旋挖鉆機(jī)，所述旋挖鉆機(jī)設(shè)置有前述任一項(xiàng)的旋挖鉆機(jī)卷筒，或者前述任一項(xiàng)的旋挖鉆機(jī)卷揚(yáng)系統(tǒng)。
[0017]本實(shí)用新型的旋挖鉆機(jī)卷揚(yáng)系統(tǒng)，將卷筒分為第一段和第二段，在滿載荷時(shí)，繩索可位于第二段的第一層，由卷筒直接承受負(fù)荷，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)由第一層繩索支撐而言，本實(shí)用新型接觸應(yīng)力低，因而能提高繩索的使用壽命。
[0018]由于滿載工作時(shí)的繩索纏繞直徑與卷筒直徑相同，在使用同樣動(dòng)力系統(tǒng)的前提下，相同扭矩能承受更大載荷，可更充分地利用動(dòng)力系統(tǒng)的性能。另外，由于本實(shí)用新型降低了常規(guī)爬臺(tái)的使用頻率和繩索經(jīng)過爬臺(tái)的載荷，改善了繩索受力狀態(tài)。
[0019]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，本實(shí)用新型在第一段和第二段之間設(shè)置中間過渡臺(tái)，與常規(guī)卷筒位于端部的爬臺(tái)相比，該中間過渡臺(tái)不存在繩索軸向反向的問題，故受力狀態(tài)好，擠壓小，避免了繩索的疲勞損壞。
【附圖說明】
[0020]構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0021]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的旋挖鉆機(jī)卷揚(yáng)系統(tǒng)的原理圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例的旋挖鉆機(jī)卷筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例的旋挖鉆機(jī)卷筒的繩槽展開圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明:
[0025]卷筒-100繩索-200
[0026]第一段-110第二段-120
[0027]中間過渡臺(tái)-130爬臺(tái)-140
[0028]第一交叉區(qū)過渡臺(tái)-131 第一平行區(qū)過渡臺(tái)-13a
[0029]第二交叉區(qū)過渡臺(tái)-132 第一平行區(qū)-111
[0030]第二平行區(qū)-112第一交叉區(qū)-121
[0031]第二交叉區(qū)-122
【具體實(shí)施方式】
[0032]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
[0033]為了表述上的清楚簡要，本實(shí)用新型使用了術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”，其主要用于區(qū)分不同的部件，但不對(duì)部件進(jìn)行具體限制。
[0034]圖1所示是本實(shí)用新型一實(shí)施例的旋挖鉆機(jī)卷揚(yáng)系統(tǒng)的原理圖，該卷揚(yáng)系統(tǒng)用于在旋挖鉆機(jī)的鉆進(jìn)作業(yè)過程中收放鉆桿。該卷揚(yáng)系統(tǒng)至少包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的卷筒100，以及在卷筒100上卷繞的繩索200，卷筒100以一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩索200放出；卷筒100以另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩索200收回。該卷筒100還可連接馬達(dá)、減速機(jī)等動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)，具體可參考現(xiàn)有及改進(jìn)的技術(shù)。該繩索200優(yōu)選為旋挖鉆機(jī)領(lǐng)域常用的鋼絲繩，當(dāng)然也可以為其它可能。
[0035]前述卷筒100分為第一段110和第二段120，繩索200的第一段110固定在卷筒100上，固定位置可以是第一段110、第二段120的其中一個(gè)，或者其它可能。繩索200在第一段110上卷繞二層后，在第二段120開始卷繞第一層，繩索200的第二端(直接或間接)連接旋挖鉆機(jī)的鉆桿。
[0036]在圖1所示的原理圖中，標(biāo)號(hào)0-18表示繩索200卷繞的次序，其中標(biāo)號(hào)O指繩索200的固定端，標(biāo)號(hào)1-4形成第一段110的第一層，標(biāo)號(hào)5-9形成第一段110的第二層，之后從9卷繞至10，即從第一段110的第二層卷繞至第二段120的第一層，標(biāo)號(hào)10-13形成第二段120的第一層，標(biāo)號(hào)14-18形成第二段120的第二層。
[0037]為了符合旋挖鉆機(jī)的實(shí)際使用工況，并且保證繩索200的使用壽命，優(yōu)選在繩索收攏狀態(tài)，即旋挖鉆機(jī)運(yùn)輸狀態(tài)時(shí)，繩索200在第一段110卷繞二層，在第二段120卷繞二層。當(dāng)然，還可在第二段20卷繞二層后，在第一段110開始卷繞第三層，能提高繩索200的總長度，滿足旋挖鉆機(jī)的實(shí)際使用需要。
[0038]作為一種最佳使用方案，優(yōu)選旋挖鉆機(jī)的作業(yè)過程如下:準(zhǔn)備作業(yè)時(shí)，第二段120的第二層繩索200放出，以便于連接鉆桿與繞過滑輪；開始作業(yè)時(shí)(滿載荷狀態(tài))，繩索200僅位于第二段120的第一層(即圖1中10-13所示位置)；在之后的作業(yè)時(shí)，隨著鉆桿的進(jìn)一步下放，第一段110的第二層及第一層卷繞的繩索200也逐漸地放出。
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