專利名稱：輪式電動樁機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樁工機(jī)械，具體說是一種輪式電動樁機(jī)。
背景技術(shù)：
樁機(jī)是建筑行業(yè)樁基礎(chǔ)和地基加固工程的必用設(shè)備。目前的樁機(jī)有兩個特點(diǎn)一 重二貴。現(xiàn)在工地上用量最大也是最輕巧的小型步履式樁機(jī)，重量也有20噸左右。因?yàn)橹兀?樁機(jī)多用履帶式或步履式很少采用輪式。又因?yàn)橘F，具體操作使用的農(nóng)民工買不起。農(nóng)民 工現(xiàn)在是建筑行業(yè)從業(yè)人員最大的群體，他們要求設(shè)計出銷售價格低的、使他們有可能貸 款集資買得起的樁機(jī)，從而擺脫沒有生產(chǎn)工具只能單純出賣勞力的處境，這是一個值得工 程技術(shù)人員努力的合理要求。降低銷價首先應(yīng)降低制造成本?？蓮囊韵聨滋幦胧忠?、減重。少用鋼材。樁機(jī)由鋼結(jié)構(gòu)件與標(biāo)準(zhǔn)零部件組成。占其重量的絕大部分是鋼結(jié)構(gòu)件。減輕重量 少用鋼材成本自然會降低。樁機(jī)中除了靜壓樁機(jī)，用于鉆孔樁和打入樁的樁機(jī)，施工能力和 工作時的穩(wěn)定性與樁機(jī)重量沒有直接關(guān)系。鉆長螺旋孔時的進(jìn)給力來自鉆具和動力頭的自 重與樁機(jī)其它部分重量無關(guān)，而其作業(yè)時的穩(wěn)定性取決于樁機(jī)接地尺寸而不是重量。經(jīng)此 分析我們就有可能在不影響樁機(jī)功能的情況下減輕其重量。減重首選立柱，其次平臺。作業(yè) 裝置都掛在立柱上，立柱一減輕樁機(jī)的其它部分如配重、平臺、底盤都有了減重的條件。認(rèn) 真對立柱和平臺作力學(xué)結(jié)構(gòu)分析，減重完全可能。二、采用輪式行走。輪式行走裝置的制造成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于履帶式也低于步履式。其重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于步履 式，大約只是步履式所用船形導(dǎo)軌重量的1/10。而且行走靈活機(jī)動性好有利于提高施工效 率。如果能將20噸重的樁機(jī)減重3/4即減至5噸左右再采用多組輪減小接地比壓，那么采 用既輕巧靈活成本又低的輪式行走是最佳選擇。輪式行走裝置成本僅為步履式船形導(dǎo)軌的 1/3-1/2。三、用功能相同結(jié)構(gòu)簡單成本低的自制部件取代高價外購標(biāo)準(zhǔn)部件。樁機(jī)上有些部件大材小用，例如回轉(zhuǎn)支承。樁機(jī)選用了與挖掘機(jī)起重機(jī)完全相同 的回轉(zhuǎn)支承，但工作時根本不必像挖掘機(jī)起重機(jī)那樣頻繁使用，完全可以另行設(shè)計功能、 結(jié)構(gòu)與成本恰如其份的代用品。通過上述三個方面努力，我們設(shè)計了廉價實(shí)用高效的電動輪式樁機(jī)并申請了專 利。但該技術(shù)方案在具體結(jié)構(gòu)設(shè)計時發(fā)現(xiàn)仍有較大幅度降低成本的余地首先樁機(jī)平臺也 可做成桁架結(jié)構(gòu)而減重，其次采用后輪驅(qū)動前輪承重可省去一套驅(qū)動裝置并且可使輪軸支 承結(jié)構(gòu)簡化。這兩項(xiàng)改進(jìn)可使樁機(jī)重量進(jìn)一步減小成本進(jìn)一步降低。雖然稍稍降低了行走 速度但因性價比的提高使新方案更符合農(nóng)民工用戶對樁機(jī)低廉價格的要求。發(fā)明內(nèi)容我們要解決的技術(shù)問題是設(shè)計一種重量輕、成本低、行走和作業(yè)時穩(wěn)定的樁機(jī)， 重量要求減輕到與其具有相同施工能力的步履式樁機(jī)的1/4左右，采用輪式行走，其接地 尺寸的長和寬(即軸距和輪距)不得小于步履式和履帶式。我們解決上述技術(shù)問題的方法是設(shè)計一種輪式電動樁機(jī)，它設(shè)有立柱、樁機(jī)平 臺、回轉(zhuǎn)支承、前后支腿和行走裝置，其特征在于立柱和樁機(jī)平臺均為桁架結(jié)構(gòu)，立柱是一 面為鋼板、鋼板后加斜撐、其余三面為角鋼焊成的矩形桁架結(jié)構(gòu)，樁機(jī)平臺是前端與立柱轉(zhuǎn) 軸架連成一體的桁架結(jié)構(gòu)，回轉(zhuǎn)支承通過油缸推拉而轉(zhuǎn)動，輪式行走裝置由剛性驅(qū)動輪和 若干組承重輪組成，與樁機(jī)剛性連接，電機(jī)通過減速器和鏈條驅(qū)動樁機(jī)行走。下面通過附圖介紹這種輪式電動樁機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理。

[0014]圖1.本發(fā)明工作狀態(tài)示意圖。[0015]圖2.本發(fā)明起架狀態(tài)示意圖。[0016]圖3.本發(fā)明工作狀態(tài)俯視(著重表示前后支腿及前后輪狀態(tài))示意圖。[0017]圖4.本發(fā)明立柱的橫截面結(jié)構(gòu)圖。[0018]圖5.本發(fā)明滾輪式回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)圖。[0019]圖6.本發(fā)明驅(qū)動輪結(jié)構(gòu)示意圖。[0020]圖7.本發(fā)明承重輪結(jié)構(gòu)示意圖。[0021]圖中1.配重，2.后支腿，3.主卷揚(yáng)機(jī)，4.驅(qū)動后輪，5.小液壓站，6.小卷揚(yáng)機(jī)，
7.回轉(zhuǎn)支承，8.車梁，9.樁機(jī)平臺，10.承重前輪，11.起架油缸，12.立柱轉(zhuǎn)軸架，13.斜 撐，14.立柱，15.作業(yè)裝置，16.前支腿，17.底護(hù)筒，18.滾輪及座，19.轉(zhuǎn)軸，20.轉(zhuǎn)臂， 21.回轉(zhuǎn)油缸，22.電機(jī)，23.減速機(jī)，24.鏈條傳動裝置，25.承重前輪軸及軸上梁。
具體實(shí)施方式
先結(jié)合附圖，介紹本發(fā)明關(guān)鍵結(jié)構(gòu)和工作原理。圖4.本發(fā)明桁架式立柱截面結(jié)構(gòu)。截面也可成方形。獨(dú)特之處在于立柱四個面 其中一面是鋼板其余三面是角鋼，鋼板后有沿截面對角線方向的斜撐。角鋼宜選不等邊角 鋼并且將長邊置于受力最大的外表面。兩槽鋼焊于鋼板兩側(cè)作為立柱滑道。這種一面鋼板 鋼板后有斜撐的立柱與現(xiàn)有各種樁機(jī)上四面全用鋼板焊的立柱相比，重量減輕一半而抗彎 抗扭強(qiáng)度相近。圖5.滾輪式回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)。以油缸取代制動電機(jī)(或液壓馬達(dá))和大速比回轉(zhuǎn) 減速器轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)支承有兩種結(jié)構(gòu)，一種是油缸轉(zhuǎn)動無齒式回轉(zhuǎn)支承，可將此部分造價降 低一半。另一種即此處介紹的滾輪式回轉(zhuǎn)支承。如圖所示滾道是兩塊圓形鋼板用一鋼管 相連焊在車梁8上，鋼管后有加強(qiáng)鋼板間連接強(qiáng)度的螺栓。滾輪是一根鋼軸套上鋼管連座 18固定在樁機(jī)平臺9上。油缸21通過轉(zhuǎn)臂20轉(zhuǎn)軸19轉(zhuǎn)動樁機(jī)平臺，動作原理與南方用杠 桿推磨相似。這種滾輪式回轉(zhuǎn)支承成本僅為外購標(biāo)準(zhǔn)件總價的1/5。圖6.本發(fā)明驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意圖。電機(jī)22通過減速器23和鏈條(或皮帶)24 驅(qū)動剛性輪轉(zhuǎn)動，帶動樁機(jī)行走。電機(jī)應(yīng)選用制動電機(jī)或者在減速器上另加制動器。此驅(qū)動輪一般安裝在后輪位置。圖7.本發(fā)明承重輪結(jié)構(gòu)示意圖。這種結(jié)構(gòu)可加長輪距使樁機(jī)行走穩(wěn)定。承重輪 也可安裝多組以降低接地比壓。采用剛性輪與樁機(jī)剛性連接及行走軌跡為折線，轉(zhuǎn)向時支起支腿用油缸推拉轉(zhuǎn)動 車梁9而轉(zhuǎn)向，是本發(fā)明輪式行走的獨(dú)特之處。輪式行走的機(jī)動性遠(yuǎn)高于步履式，施工效率 將提高很多。本發(fā)明如何工作？本發(fā)明運(yùn)達(dá)工地后，支起前后支腿起架。起架后安裝固定斜支撐3并調(diào)整長度。安 裝作業(yè)裝置15等使樁機(jī)成圖1所示工作狀態(tài)。樁機(jī)司機(jī)手持有線遙控操縱驅(qū)動輪使其到 達(dá)施工樁位。通過前后液壓支腿調(diào)整立柱垂直度。然后即可鉆孔作業(yè)。上述技術(shù)方案已將樁機(jī)重量和造價降至很低。如仍嫌價貴可再稍稍犧牲一些樁機(jī) 功能連回轉(zhuǎn)支承也不用將樁機(jī)平臺與車梁合二為一，直接將輪式行走裝置裝于樁機(jī)平臺， 成為一種“簡易型輪式電動樁機(jī)”。價格可更低。此時后輪驅(qū)動前輪加轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。當(dāng)小型樁 機(jī)重量很輕時，可將剛性輪換成普通的橡膠輪胎。采用橡膠輪胎的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)輸時可以牽引 拖運(yùn)減少運(yùn)輸費(fèi)用。由于立柱與樁機(jī)平臺均采用桁架結(jié)構(gòu)，輪式樁機(jī)重量更輕鋼材用量更少。由于采 用折線式行走方式，其行走速度略低于電動輪式樁機(jī)專利申請中連續(xù)行走自動轉(zhuǎn)向的方 式。但因輪系結(jié)構(gòu)簡化使樁機(jī)更為堅(jiān)固可靠，而且因成本降低性價比得以提高。據(jù)調(diào)查農(nóng) 民工用戶對樁機(jī)的要求首先是能夠買得起，本發(fā)明盡其可能地滿足此要求。經(jīng)過上述技術(shù) 改進(jìn)，一臺與重達(dá)20噸的步履式樁機(jī)具有相同施工能力的本發(fā)明“輪式電動樁機(jī)”，總重不 過5噸，制造成本降低一半，而機(jī)動性更好因此施工效率更高。這種樁機(jī)非常適用于CFG樁， 夯擴(kuò)灰渣樁、灰土樁及預(yù)制樁引孔，深層攪拌等工程使用。既節(jié)能，又不排廢氣不發(fā)噪音有 利于環(huán)境保護(hù)。減輕樁機(jī)重量降低能耗也是一項(xiàng)節(jié)能措施。
權(quán)利要求一種輪式電動樁機(jī)，設(shè)有立柱、樁機(jī)平臺、回轉(zhuǎn)支承、前后支腿和行走裝置，其特征在于立柱是一面為鋼板、鋼板后有斜撐，其余三面為角鋼焊成的矩形桁架結(jié)構(gòu)，樁機(jī)平臺是前端與立柱轉(zhuǎn)軸支架聯(lián)成一體的桁架結(jié)構(gòu)，輪式行走裝置由驅(qū)動輪和若干組承重輪組成，驅(qū)動輪由電機(jī)通過減速器和鏈條驅(qū)動樁機(jī)行走。
專利摘要一種重量輕造價低施工效率高的輪式電動樁機(jī)。它采用合理的力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計將樁機(jī)重量減輕到具有相同施工能力的步履式樁機(jī)重量的1/4左右。這種樁機(jī)的輪式行走裝置由驅(qū)動輪和承重輪組成，電機(jī)通過減速器和鏈條(或皮帶)驅(qū)動樁機(jī)行走，樁機(jī)平臺和立柱均為桁架結(jié)構(gòu)，樁機(jī)平臺是前端與立柱轉(zhuǎn)軸支架連成一體的桁架結(jié)構(gòu)，立柱是個一面為鋼板、鋼板后加斜撐，其余三面為角鋼焊成的矩形桁架結(jié)構(gòu)?；剞D(zhuǎn)支承通過油缸推拉而轉(zhuǎn)動。這種重量輕行走靈活的輪式電動樁機(jī)非常適用于CFG樁、夯擴(kuò)灰渣樁、預(yù)制樁引孔和深層攪拌等施工，施工效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于步履式樁機(jī)。既節(jié)能又不排廢氣不發(fā)噪音符合環(huán)境保護(hù)要求。
文檔編號E21B7/02GK201679443SQ20102012818
公開日2010年12月22日 申請日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者張巍, 石興, 石午江, 郝慶林, 陳 峰 申請人:石午江