一种多轴双向搅拌桩钻机的制作方法

本发明属于工程机械，尤其涉及一种多轴双向搅拌桩钻机。

背景技术：

1、水泥搅拌桩根据使用钻头的种类主要有两种成桩方式：一种是单向搅拌成桩，一种是双向复合搅拌成桩。经国内外建筑市场验证，双向搅拌桩技术与单向搅拌桩相比能够明显提高搅拌桩的强度和均匀性，桩身质量得到显著改善。自上世纪末，国内外已有多家机构相继公开了双向搅拌技术的相关专利。但是目前还未出现多轴双向搅拌桩钻机，且多轴单向搅拌桩钻机已发展到五轴甚至更多轴钻机。本发明旨在填补这方面的技术空白；尤其是在拼接桩和间隔桩的施工过程中，目前的多轴单向搅拌桩钻机都采用单向搅拌技术，因此，多轴单向搅拌桩存在桩身强度低和均匀性差的问题，桩身的质量难以得到保障，且成桩施工效率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，而提供一种多轴双向搅拌桩钻机，实现多轴双向搅拌技术成桩，成桩效率高且工法灵活，适用于拼接桩和间隔桩大体量施工。

2、本发明的目的是通过如下技术方案来实现的，这种多轴双向搅拌桩钻机包括动力头、旋转接头、钻杆组件和钻头组件，所述动力头包括动力源、箱体、传动齿轮组和输出轴组件，所述动力源设有至少两个及以上，每个动力源对应一组传动齿轮组并连接，且每组所述传动齿轮组对应一组输出轴组件并连接，且所述传动齿轮组位于所述箱体内；所述输出轴组件包括内轴和外轴，所述内轴与所述传动齿轮组内的上齿轮单元连接，所述外轴与所述传动齿轮组内的下齿轮单元连接，并通过所述传动齿轮组驱动内轴和外轴实现双向旋转；所述钻杆组件包括内杆和外杆，所述内杆与所述内轴连接固定，所述外杆与所述外轴连接固定，通过所述输出轴组件驱动钻杆组件实现双向旋转；所述钻头组件包括内钻头和外钻头，所述内钻头与内杆连接固定，所述外钻头与外杆连接固定，通过所述钻杆组件驱动钻头组件实现双向旋转搅拌。

3、本发明的有益效果为：动力头包括箱体和多组动力源、传动齿轮组、输出轴组件，箱体下端伸出多组输出轴组件，每组输出轴组件由一个动力源通过一组传动齿轮组驱动，每组输出轴组件的内轴和外轴分别驱动钻杆组件的内杆和外杆双向旋转，内杆和外杆再分别驱动钻头组件的内钻头和外钻头双向旋转，实现多轴双向搅拌成桩，成桩效率高且工法灵活，适用于拼接桩和间隔桩的大体积施工。

4、作为优选，所述传动齿轮组包括上齿轮单元和下齿轮单元，所述上齿轮单元包括第一驱动齿轮、内轴齿轮和过渡齿轮，所述下齿轮单元包括第二驱动齿轮和外轴齿轮；所述第一驱动齿轮和第二驱动齿轮同轴上下布置并与所述动力源的动力端相连接固定以实现同步旋转；所述第一驱动齿轮与所述过渡齿轮相啮合，所述过渡齿轮与所述内轴齿轮相啮合，且所述内轴齿轮与所述内轴连接；所述第二驱动齿轮与所述外轴齿轮相啮合，且所述外轴齿轮与所述外轴连接；上齿轮单元内设有过渡齿轮，及第一驱动齿轮和第二驱动齿轮的同轴上下布置，这样使得与传动齿轮组相连接的内轴和外轴实现双向转动。

5、作为优选，所述外轴与所述内轴同轴安装，且所述外轴的上端与所述内轴之间安装有密封件，所述外轴的下端与所述内轴之间安装有呈上下分布的无油衬套和推力滚子轴承；所述内轴的通孔内安装有至少一根上通浆管道，所述上通浆管道与所述内轴的上端之间通过上固定座固定，所述上通浆管道与所述内轴的下端之间通过下固定座固定；通过上述结构的设置，使得内轴与外轴之间能实现双向转动。

6、作为优选，所述外杆与所述内杆同轴安装，且所述外杆的上端与所述内杆之间安装有圆锥滚子轴承，所述外杆的下端与所述内杆之间安装有呈上下分布的无油衬套和推力滚子轴承；所述内杆的通孔内安装有至少一根下通浆管道，所述下通浆管道与所述内杆的上端之间通过上固定座固定，所述下通浆管道与所述内杆的下端之间通过下固定座固定；通过上述结构的设置，使得内杆与外杆之间能实现双向转动。

7、作为优选，所述内杆包括上内杆、中内杆和下内杆，三者之间依次通过焊接方式连为一体，所述外杆包括上外杆、中外杆和下外杆，三者之间依次通过焊接方式连位一体，其中，所述上外杆与所述上内杆之间安装有圆锥滚子轴承，所述下外杆与所述下内杆之间安装有呈上下分布的无油衬套和推力滚子轴承；通过将内外杆节段式的布置，这样能使得内杆及外杆的长度可根据实际所需来进行调整。

8、作为优选，所述外杆与所述内杆同轴安装，且所述外钻头的上端与所述内钻头之间安装有圆锥滚子轴承，所述外钻头的下端与所述内钻头之间安装有呈上下分布的圆锥滚子轴承和推力滚子轴承；通过上述结构的设置，使得外钻头与内钻头之间能实现双向转动。

9、作为优选，所述内钻头包括顶轴、内叶片轴、过渡轴和钻头本体，所述顶轴、所述内叶片轴、所述过渡轴和所述钻头本体自上而下依次通过六方插接与销轴配合固定的方式连接，且所述顶轴、所述内叶片轴、所述过渡轴和所述钻头本体之间的连接处安装有密封套；所述内钻头内设有至少一个下通浆通道，所述下通浆通道的出口设在钻头本体和/或内叶片轴上；所述外钻头包括下旋座、上旋座和外框叶片焊接体，所述外框叶片焊接体的上端套在所述上旋座上并通过螺栓紧固，所述外框叶片焊接体的下端套在所述下旋座上并通过螺栓紧固，所述上旋座安装在所述顶轴的外周壁上，且两者之间安装有圆锥滚子轴承，所述下旋座安装在所述过渡轴的外周壁上，且两者之间安装有呈上下分布的圆锥滚子轴承和推力滚子轴承；通过内外钻头的节段式布置，这样使得内外钻头的组装及拆卸更为方便，从而使得运输也更为方便。

10、作为优选，所述内轴上端伸出于所述箱体外，所述内轴与所述旋转接头上的旋转内壳通过六方插接与销轴配合固定的方式连接；所述内轴下端和所述外轴下端均伸出于所述箱体外，且所述内轴与所述内杆之间通过六方插接方式连接，所述外轴与所述外杆之间通过六方插接与销轴配合固定的方式连接；所述内杆与所述内钻头之间通过六方插接方式连接，所述外杆与所述外钻头之间通过六方插接与销轴配合固定的方式连接；通过上述结构的设置，输出轴组件、钻杆组件和钻头组件采用模块化设计，且是独立模块，拆装和运输方便；接杆只有外杆需要销轴固定，内杆通过轴承和接杆限位。

11、作为优选，所述旋转接头包括旋转内壳、外壳和端盖，所述旋转内壳与所述外壳之间的上下两端分别安装有径向轴承并通过卡簧限位固定，所述端盖安装在所述旋转内壳和所述外壳的上端；所述外壳设有至少一个外部浆管接口，与所述外部浆管接口相通的所述外壳内侧设有环型槽，所述环型槽的两侧分别设有若干密封槽，所述密封槽内安装有密封件；所述旋转内壳内设有至少一个上通浆通道，所述上通浆通道与所述环型槽相通，所述上通浆通道的出口位于所述旋转内壳的下端处；通过上述结构的设置，使得旋转内壳与外壳之间能实现相对转动，即外壳固定不动，旋转内壳旋转，并在外壳上设外部浆管接口，这样使得浆液能通过此接口经环型槽进入至上通浆通道内。

12、作为优选，所述外壳上还设有若干润滑通道，若干所述润滑通道分别位于相邻的所述密封槽之间，每个所述润滑通道均相互连通，且每个所述润滑通道的入口处均安装有堵头；这样使得内外壳之间在润滑时，润滑油可通过任意一个润滑通道的入口注入润滑油，使用更为方便。