旋挖机动力头缓冲机构、旋挖机动力头装置和旋挖钻机

269 编辑：中冶有色技术网来源：北京欧钻科技有限公司

2024-01-17 10:43:19

权利要求书： 1.一种旋挖机动力头缓冲机构，其特征在于，包括：动力箱、驱动筒、缓冲套和缓冲单元，所述动力箱设有动力输出法兰，所述驱动筒设有连接法兰，所述连接法兰与所述动力输出法兰连接，所述动力箱用于驱使所述驱动筒自转；

所述驱动筒用于与钻杆连接，并能在所述动力箱的驱使下带动所述钻杆自转；所述缓冲套套设于所述驱动筒外，与所述驱动筒在所述驱动筒的轴向上可滑动地配合；所述缓冲单元的一端与所述缓冲套连接，所述缓冲单元的另一端与所述连接法兰连接。

2.根据权利要求1所述的旋挖机动力头缓冲机构，其特征在于：所述动力箱还包括箱体、驱动器、传动组件和传动筒，所述驱动器、所述传动组件以及所述传动筒均设于所述箱体上，所述驱动器与所述传动组件连接，所述传动组件与所述传动筒连接，所述传动筒与所述动力输出法兰连接。

3.根据权利要求2所述的旋挖机动力头缓冲机构，其特征在于：所述传动组件设置为齿轮传动组件。

4.根据权利要求1所述的旋挖机动力头缓冲机构，其特征在于：所述缓冲套包括套体和环形装配板，所述环形装配板套设于所述套体外，所述缓冲单元的一端与所述环形装配板连接。

5.根据权利要求4所述的旋挖机动力头缓冲机构，其特征在于：所述缓冲单元包括弹性件和导向件，所述弹性件设于所述环形装配板与所述连接法兰之间，用于使所述缓冲套具有远离所述连接法兰的运动趋势；所述导向件的一端与所述连接法兰连接，所述导向件的另一端与所述环形装配板连接，所述缓冲套与所述导向件可滑动地配合。

6.根据权利要求5所述的旋挖机动力头缓冲机构，其特征在于：所述导向件贯穿所述连接法兰并与所述动力输出法兰固定连接。

7.根据权利要求5所述的旋挖机动力头缓冲机构，其特征在于：所述弹性件为弹簧、橡胶、液压缓冲器或气压缓冲器。

8.根据权利要求4所述的旋挖机动力头缓冲机构，其特征在于：所述环形装配板在垂直于所述缓冲套的轴向的平面内的正投影的外轮廓位于所述连接法兰的外边缘围成的区域内。

9.一种旋挖机动力头装置，其特征在于，所述旋挖机动力头装置包括：权利要求1?8中任一项所述的旋挖机动力头缓冲机构。

10.一种旋挖钻机，其特征在于，所述旋挖钻机包括：权利要求9所述的旋挖机动力头装置。

说明书：旋挖机动力头缓冲机构、旋挖机动力头装置和旋挖钻机技术领域[0001] 本实用新型涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种旋挖机动力头缓冲机构、旋挖机动力头装置和旋挖钻机。

背景技术[0002] 动力头是旋挖钻机的重要组成部分，为钻机的钻进提供扭矩、加压力和缓冲冲击。旋挖钻机具有装机功率大、输出扭矩大、成孔质量好、操作灵活方便、施工效率高和环境污

染小等特点，配合不同钻具，适应我国大部分地区的地质条件，已成为适合建筑基础工程中

钻孔灌注桩施工的重要施工机械。旋挖钻机动力头通常包括动力箱、减速机及缓冲装置。液

压马达与减速机的动力输入侧连接，减速机的动力输出侧通过动力箱与钻具连接；缓冲装

置可承受钻杆瞬间下落的重砸，保护动力箱等部件。

[0003] 经研究发现，现有的旋挖钻机动力头存在如下缺点：[0004] 结构受力差，易损坏。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的在于提供一种旋挖机动力头缓冲机构、旋挖机动力头装置和旋挖钻机，其能够优化结构受力，不易损坏，使用寿命长，提高安全性，降低成本。

[0006] 本实用新型的实施例是这样实现的：[0007] 第一方面，本实用新型提供一种旋挖机动力头缓冲机构，包括：[0008] 动力箱、驱动筒、缓冲套和缓冲单元，动力箱设有动力输出法兰，驱动筒设有连接法兰，连接法兰与动力输出法兰连接，动力箱用于驱使驱动筒自转；驱动筒用于与钻杆连

接，并能在动力箱的驱使下带动钻杆自转；缓冲套套设于驱动筒外，与驱动筒在驱动筒的轴

向上可滑动地配合；缓冲单元的一端与缓冲套连接，缓冲单元的另一端与连接法兰连接。

[0009] 在可选的实施方式中，动力箱还包括箱体、驱动器、传动组件和传动筒，驱动器、传动组件以及传动筒均设于箱体上，驱动器与传动组件连接，传动组件与传动筒连接，传动筒

与动力输出法兰连接。

[0010] 在可选的实施方式中，传动组件设置为齿轮传动组件。[0011] 在可选的实施方式中，缓冲套包括套体和环形装配板，环形装配板套设于套体外，缓冲单元的一端与环形装配板连接。

[0012] 在可选的实施方式中，缓冲单元包括弹性件和导向件，弹性件设于环形装配板与连接法兰之间，用于使缓冲套具有远离连接法兰的运动趋势；导向件的一端与连接法兰连

接，导向件的另一端与环形装配板连接，缓冲套与导向件可滑动地配合。

[0013] 在可选的实施方式中，导向件贯穿连接法兰并与动力输出法兰固定连接。[0014] 在可选的实施方式中，弹性件为弹簧、橡胶、液压缓冲器或气压缓冲器。[0015] 在可选的实施方式中，环形装配板在垂直于缓冲套的轴向的平面内的正投影的外轮廓位于连接法兰的外边缘围成的区域内。

[0016] 第二方面，本实用新型提供一种旋挖机动力头装置，旋挖机动力头装置包括：[0017] 前述实施方式中任一项的旋挖机动力头缓冲机构。[0018] 第三方面，本实用新型提供一种旋挖钻机，旋挖钻机包括：[0019] 前述实施方式的旋挖机动力头装置。[0020] 本实用新型实施例的有益效果是：[0021] 综上所述，本实施例提供了一种旋挖机动力头缓冲机构，缓冲单元的一端与缓冲套连接，另一端直接与动力输出法兰连接，也即，缓冲单元直接与动力箱连接。如此设计，缓

冲单元受到的冲击力直接传递至动力箱，而不需要先将冲击力传递至驱动筒，再通过驱动

筒传递至动力箱，减少了设于驱动筒上的中间传力结构，动力头作业过程中，驱动筒仅承受

扭矩，而不会承受缓冲力，驱动筒的受力更加简单，受力更好，不易被损坏，使用寿命长，动

力头缓冲机构使用更加安全可靠。

[0022] 同时，缓冲单元直接设于缓冲套和动力输出法兰上，减少了中间传力结构，减小了动力头的纵向上的尺寸，动力头的体积小，便于在低净空环境下作业，提高动力头的作业范

围，降低成本。

附图说明[0023] 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被

看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可

以根据这些附图获得其他相关的附图。

[0024] 图1为本实用新型实施例的旋挖机动力头缓冲机构的结构示意图；[0025] 图2为本实用新型实施例的旋挖机动力头缓冲机构的部分结构的分解结构示意图；

[0026] 图3为本实用新型实施例的旋挖机动力头缓冲机构的部分结构的结构示意图；[0027] 图4为本实用新型实施例的旋挖机动力头装置的结构示意图。[0028] 图标：[0029] 001?旋挖机动力头装置；100?动力箱；110?动力输出法兰；120?传动筒；200?驱动筒；210?连接法兰；300?缓冲套；310?套体；320?环形装配板；330?筋板；400?缓冲单元；410?

弹性件；420?导向件；430?螺帽；002?滑架；003?连接架。

具体实施方式[0030] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描

述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和

示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

[0031] 因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的

实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都

属于本实用新型保护的范围。

[0032] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

[0033] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者

是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简

化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和

操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区

分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0034] 此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完

全水平，而是可以稍微倾斜。

[0035] 在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，

或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介

间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理

解上述术语在本实用新型中的具体含义。

[0036] 现有的旋挖机的动力头装置，设于上压套和键套体310之间的缓冲结构的一端与上压套连接，另一端与设于键套体310外周面上的承载盘连接，承载盘与键套体310的外周

面还设有筋板330，也即，缓冲结构受到钻杆下落时作用于上压套上的外力时，缓冲结构先

将外力传递至承载盘，而后再通过承载盘传递至键套体310，最后传递至于键套体310连接

的动力箱100上，如此，键套体310除了承受扭矩还需要承受钻杆的冲击力，键套体310的受

力复杂，键套体310上的承载盘易损坏，从而减弱缓冲效果，存在安全隐患。并且，承载盘的

结构设计，使得缓冲结构与动力箱100之间的距离增加，从而增加了键套体310的高度，也即

动力头装置的整体高度增加，不利于在低净空环境下作用，旋挖机作业范围小，增加成本。

[0037] 请参阅图1?图3，鉴于此，本实施例提供了一种旋挖机动力缓冲机构，钻杆施加于缓冲单元400上的外力直接传递至动力箱100，驱动筒200仅用于传递扭矩，受力简单，不易

被损坏。同时，不需要设置承载盘，降低驱动筒200的高度，也降低了动力头装置的高度，旋

挖机能够在低净空环境下作业，适用范围广，施工成本低。

[0038] 需要说明的是，驱动筒200也可以称作键套体310。此外，低净空环境是指作业环境的纵向空间有限，在施工环境的顶部具有障碍物，使得旋挖钻机的顶部活动空间受限。

[0039] 请参阅图1，本实施例中，旋挖机动力头缓冲机构，包括：[0040] 动力箱100、驱动筒200、缓冲套300和缓冲单元400，动力箱100设有动力输出法兰110，驱动筒200设有连接法兰210，连接法兰210与动力输出法兰110连接，动力箱100用于驱

使驱动筒200自转；驱动筒200用于与钻杆连接，并能在动力箱100的驱使下带动钻杆自转；

缓冲套300套设于驱动筒200外，与驱动筒200在驱动筒200的轴向上可滑动地配合；缓冲单

元400的一端与缓冲套300连接，缓冲单元400的另一端与连接法兰210连接。

[0041] 本实施例提供的旋挖机动力头缓冲机构，缓冲单元400的一端与缓冲套300连接，另一端直接与动力输出法兰110连接，也即，缓冲单元400直接与动力箱100连接。如此设计，

缓冲单元400受到的冲击力直接传递至动力箱100，而不需要先将冲击力传递至驱动筒200，

再通过驱动筒200传递至动力箱100，减少了设于驱动筒200上的中间传力结构，动力头作业

过程中，驱动筒200仅承受扭矩，而不会承受缓冲力，驱动筒200的受力更加简单，受力更好，

不易被损坏，使用寿命长，动力头缓冲机构使用更加安全可靠。

[0042] 同时，缓冲单元400直接设于缓冲套300和动力输出法兰110上，减少了中间传力结构，也即减少了承载盘，减小了动力头的纵向上的尺寸，动力头的体积小，便于在低净空环

境下作业，提高动力头的作业范围，降低成本。

[0043] 本实施例中，可选的，动力箱100还包括箱体、驱动器、传动组件和传动筒120，箱体用于与滑架002连接。驱动器包括电机和与电机连接的减速机，电机、减速机均与箱体连接。

传动组件为齿轮传动组件，传动组件设于箱体内部。传动筒120与箱体可转动地连接，减速

机的输出部与传动组件连接，传动组件与传动筒120连接，电机启动，通过减速机、传动组件

带动传动筒120转动。动力输出法兰110与传动筒120固定连接，传动筒120转动带动动力输

出法兰110转动，从而带动钻杆转动。

[0044] 应当理解，传动组件可以不限于是齿轮传动组件。[0045] 进一步的，传动筒120与动力输出法兰110通过螺钉连接。动力输出法兰110具有第一法兰连接部和第二法兰连接部，第一法兰连接部与传动筒120通过螺钉固定连接，第二法

兰部与驱动筒200的连接法兰210通过螺钉固定连接。

[0046] 应当理解，连接第一法兰部和传动筒120的螺钉数量按需设置，连接第二法兰部和连接法兰210的螺钉数量按需设置。且多个螺钉均在动力输出法兰110的周向上均匀间隔排

布。

[0047] 进一步的，第二法兰部上还设有第一紧固孔，当第一紧固孔的数量为多个时，多个第一紧固孔在第二法兰部的周向上均匀间隔排布。

[0048] 本实施例中，可选的，驱动筒200的部分插接在动力输出法兰110中，驱动筒200上的连接法兰210与动力输出法兰110的第二法兰部对接，并通过螺钉固定连接。

[0049] 进一步的，连接法兰210上还设有第二紧固孔，当第二紧固孔的数量为多个时，多个第二紧固孔在连接法兰210的周向上均匀间隔排布。

[0050] 请参阅图2，本实施例中，可选的，缓冲单元400包括弹性件410、导向件420和螺帽430，弹性件410设置为弹簧，弹性件410套设在导向件420外，导向件420的一端穿过第二紧

固孔后与第一紧固孔螺接固定。导向件420的另一端与缓冲套300连接，且缓冲套300与导向

件420可滑动地配合。螺帽430螺接在导向件420远离连接法兰210的一端，用于防止缓冲套

300从导向件420上沿远离连接法兰210的方向脱出。

[0051] 需要说明的是，弹性件410还可以是橡胶件、液压缓冲器或气压缓冲器等。[0052] 请参阅图3，本实施例中，可选的，缓冲套300包括相连的套体310和环形装配板320，套体310套设在驱动筒200外，与驱动筒200在驱动筒200的轴向上可滑动地配合。环形

装配板320套设在套体310外。导向件420的一端穿过环形装配板320，弹性件410位于环形装

配板320和连接法兰210之间，螺帽430螺接在导向件420穿出环形装配板320的一端，并使环

形装配板320位于弹性件410和螺帽430之间，弹性件410用于使缓冲套300具有远离连接法

兰210的运动趋势，从而在钻杆压在缓冲套300上时起到缓冲的作用。

[0053] 本实施例中，缓冲套300还包括多个筋板330，筋板330同时与套体310和环形装配板320连接，筋板330位于环形装配板320远离连接法兰210的一侧，不易与弹性件410产生干

涉，便于装配。筋板330支撑在环形装配板320上，起到加强环形装配板320的结构强度的作

用，环形装配板320不易被损坏。

[0054] 本实施例提供的旋挖机动力头缓冲机构，缓冲套300的套体310套设在驱动筒200外，套体310上的环形装配板320与驱动筒200的连接法兰210之间设有弹性件410，导向件

420的一端与环形装配板320连接，另一端贯穿连接法兰210并直接与动力输出法兰110的第

二法兰部连接。同时，第二法兰部与连接法兰210固定连接。动力输出法兰110的第一法兰部

与传动筒120固定连接。如此，动力箱100输出的动力通过传动筒120传递至动力输出法兰

110，并通过驱动筒200传递至插接于驱动筒200内的钻杆自转。缓冲套300受到钻杆的冲击

力时，将冲击力通过弹性件410直接传递至动力输出法兰110，也即直接传递至动力箱100，

驱动筒200不会受到冲击力，驱动筒200不易被损坏，使用安全可靠。

[0055] 同时，缓冲套300与驱动筒200转配后，缓冲套300上的环形装配板320在垂直于缓冲套300的轴向的平面内的正投影的外轮廓位于连接法兰210的外边缘围成的区域内，如

此，导向件420沿驱动筒200的轴向设置，连接法兰210上能够设置供导向件420穿设的第二

紧固孔，提高导向件420与连接法兰210的结构强度。

[0056] 本实施例提供的旋挖机动力头缓冲机构，结构合理，驱动筒200受力简单，不易被损坏，安全性高，降低维修和更换成本。

[0057] 请参阅图4，本实施例还提供了一种旋挖机动力头装置001，包括滑架002、连接架003和上述实施例提到的旋挖机动力缓冲机构。滑架002和连接件均与动力箱100连接。滑架

002用于与桅杆滑动配合。

[0058] 本实施例还提供了一种旋挖钻机，包括钻杆和上述实施例提到的旋挖机动力装置，钻杆插接在驱动筒200内且与驱动筒200键连接，驱动筒200转动带动钻杆一起转动。

[0059] 本实施例提供的旋挖钻机，结构牢固可靠，使用安全性高；同时，动力头装置高度小，适合在低净空环境下作业。

[0060] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则

之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。