一种钻杆搬移机构的制作方法

本发明属于建筑技术领域，涉及一种钻杆搬移机构。

背景技术：

在建筑、堤坝、公路和桥梁的施工过程中，为了增加地基的稳定性，可以在地基下方打入桩基，打桩基需要用到桩机，目前，建筑工地上最常用的桩机有：螺旋桩机、柴油锤桩机、冲击钻机等，其中，螺旋桩机除了用于钻孔切割土体还可用于改善土体，螺旋桩机利用水泥作为胶凝材料将其与土壤进行搅拌，通过增加土壤的硬度，以桩基周边的土壤具有较佳的承载力。

螺旋桩机需要通过钻杆控制钻头的施工深度，当钻头无法运行至预定施工深度时，可以通过在钻头上外接钻杆，以实现增加钻头的钻孔深度。

中国专利申请201610227918.9公开了一种自动接钻杆式桩机，并具体公开了如下技术特征：桩机底盘、动力头、升降式推进架、钻头、多节钻杆和控制台，桩机底盘前端一侧上安装有回转式机械手，桩机底盘前端的另一侧安装有分度定位旋转装置，分度定位旋转装置的底盘上竖直安放有多根待接的钻杆，回转式机械手根据控制台的命令，伸臂抓紧待接的钻杆，回臂将钻杆放置在动力头下方，升降式推进架底部的上夹紧器和下夹紧器用于夹紧相邻的两根钻杆，使相邻的两根钻杆对接或拆卸，实现可以钻杆的自动对接或拆卸。然而，中国专利申请201610227918.9中用于安放、移动钻杆的分度定位旋转装置，在移动钻杆时，需要移动分度定位旋转装置的底盘及底盘上安放的多根钻杆，需要桩机向分度定位旋转装置提供较大的动力源才能驱动，另外，中国专利申请201610227918.9也没有提及如何稳定地移动钻杆。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的技术问题，提供一种节约能源、稳定移动钻杆的钻杆搬移机构。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种钻杆搬移机构,包括钻杆放置架和至少两组夹移组件,至少两组所述夹移组件间隔设置在所述钻杆放置架的高度方向上,至少两组所述夹移组件可夹持同一根钻杆相对于所述钻杆放置架移动,还包括联动机构,至少两组所述夹移组件通过所述联动机构传动连接并实现同步运动。

优选地，所述夹移组件包括第一夹移件、第一传动机构、第二夹移件和第二传动机构，所述第一夹移件设置在所述第一传动机构上，所述第二夹移件设置在所述第二传动机构上，所述第一传动机构与所述第二传动机构通过传动轴连接，以实现第一传动机构与所述第二传动机构同步运动。

优选地，所述联动机构包括驱动机构、第三传动机构和第四传动机构，所述第一传动机构与所述第二传动机构通过所述第四传动机构连接并实现同步运动，所述第三传动机构设置在传动轴上，所述驱动机构与所述第三传动机构连接并用于驱动所述传动轴转动。

优选地，所述第三传动机构包括主动轮和从动轮，所述主动轮设置在所述驱动机构上，所述从动轮设置在所述传动轴上。

优选地，所述第四传动机构包括链轮和链条，所述链轮设置在所述传动轴上，至少两组所述夹移组件上的链轮通过所述链条连接。

优选地，所述联动机构包括驱动机构和第三传动机构，至少两组所述夹移组件通过所述第三传动机构连接，所述驱动机构设置在所述第三传动机构上并通过所述第三传动机构驱使至少两组所述夹移组件同步运动。

优选地，，所述第三传动机构包括主动轮、从动轮、转轴和锥齿轮，所述主动轮设置在所述驱动机构上，所述从动轮设置在所述转轴上，所述锥齿轮设置在所述传动轴上，所述转轴上设有环形锥齿环，所述环形锥齿环与所述锥齿轮啮合。

优选地，所述第三传动机构包括主动轮、从动轮、蜗杆和蜗轮，所述主动轮设置在所述驱动机构上，所述从动轮设置在所述蜗杆上，所述涡轮设置在所述传动轴上，所述蜗轮与所述蜗杆啮合。

优选地，所述夹移组件包括第一夹移件、第一传动机构、第二夹移件和第二传动机构，所述第一夹移件设置在所述第一传动机构上，所述第一传动机构上设有第一轴杆，所述第二夹移件设置在所述第二传动机构上，所述第二传动机构上设有第二轴杆，所述联动机构包括驱动机构和第三传动机构，所述第一轴杆与所述第二轴杆通过所述第三传动机构连接，所述驱动机构设置在所述第三传动机构上并通过所述第三传动机构驱使至少两组所述夹移组件同步运动。

优选地，所述第三传动机构包括主动轮、从动轮、转轴、第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述主动轮设置在所述驱动机构上，所述从动轮设置在所述转轴上，所述第一锥齿轮设置在所述第一轴杆上，所述第二锥齿轮设置在所述第二轴杆上，所述转轴上设有环形锥齿环，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮分别与所述环形锥齿轮啮合。

与现有技术相比，本发明中的桩机钻杆搬运机构的优点在于：通过在钻杆放置架上设置多组夹持、移动同一根钻杆的夹移组件，多组夹移组件通过联动机构来实现同步运动，因此，多组夹移组件联动可以实现稳定地移动钻杆，同时，优化了夹移机构的动力源，对桩机来说，还可以节约能源、经济环保，把钻杆放置架与夹移组件设计成一体式结构，使得桩机体积小、机械结构简单、操作控制方便、便于维修保养。

附图说明

图1是本发明提供的钻杆搬移机构的结构示意图；

图2是本发明提供的钻杆放置架的结构示意图；

图3是本发明提供的夹移组件的结构示意图；

图4是本发明提供的夹移组件的驱动装置的第二实施例的结构示意图；

图5是本发明提供的联动机构的第一实施例的结构示意图；

图6是本发明提供的联动机构的第二实施例的结构示意图；

图7是本发明提供的联动机构的第三实施例的结构示意图；

图8是本发明提供的联动机构的第四实施例的结构示意图；

图9是本发明提供的第一夹移件处于夹持状态的结构示意图；

图10是本发明提供的第一夹移件处于未夹持状态的结构示意图；

图11是本发明提供的滚轮组的结构示意图；

图12是本发明提供的夹持组件的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明技术方案，以下结合附图与具体实施例进行详细说明。

如图1、图2所示，本发明公开了一种钻杆搬移机构的具体实施例，包括沿竖向设置的钻杆放置架1以及安装于钻杆放置架1上的夹移组件2，钻杆放置架1为框架式结构，包括上匚形框11以及与上匚形框11平行设置的下矩形框12，下矩形框12与上匚形框11的长度、宽度均一致且竖向对其，上匚形框11、下矩形框12之间设有竖直设置、长度相同的第一立柱13a、第二立柱13b、第三立柱13c以及第四立柱13d，第一立柱13a、第二立柱13b、第三立柱13c以及第四立柱13d的上下两端分别连接于上匚形框11、下矩形框12的边角处，上匚形框11、下矩形框12、第一立柱13a、第二立柱13b、第三立柱13c以及第四立柱13d围成钻杆放置架内腔14，钻杆放置架内腔14用于容纳钻杆(图1中加一下钻杆，并给予附图标记)及供钻杆移动，上匚形框11的一侧设有上侧开口11a，上匚形框11还设有连接杆11b，连接杆11b的两端垂直地固定安装于上匚形框11的前后两个边框的中部。

本实施例中，上匚形框11、下矩形框12之间还沿竖向间隔设有多组用于加强钻杆放置架1的结构强度和稳定性的中间匚形框15，中间匚形框15也设有中间开口15a，中间开口15a与上侧开口11a的开口方向一致，中间开口15a和上侧开口11a用于供钻杆进、出钻杆放置架内腔14。

在保证结构强度的前提下减轻自重和成本，上匚形框11、下矩形框12、第一立柱13a、第二立柱13b、第三立柱13c、第四立柱13d、中间匚形框15均由管状型材制成。

具体的，如图3所示，夹移组件2包括第一夹移件21、第一导向杆22、第一推移油缸23、第一安装套24、与第一夹移件21结构相同的第二夹移件25、与第一导向杆22结构相同的第二导向杆26、与第一推移油缸23结构相同的第二推移油缸27以及与第一安装套24结构相同的第二安装套28，第一夹移件21设于第二夹移件25的对面，第二夹移件25与第一夹移件21同步运动，第一夹移件21可移动地安装于第一导向杆22，第一推移油缸23的第一活塞杆23a垂直地固定安装于第一夹移件21的侧面21a，第一推移油缸23平行地安装于第一安装套24，第一安装套24可移动地套设于第一导向杆22的外部或部分外部，同样地，第二夹移件25可移动地安装于第二导向杆26，第二推移油缸27的第二活塞杆27a垂直地固定安装于第二夹移件25的侧面25a，第二推移油缸27平行地安装于第二安装套28，第二安装套28可移动地套设于第二导向杆26的外部或部分外部。

如图4所示，第一夹移件21沿第一导向杆22移动的驱动装置，以及第二夹移件25沿第二导向杆26移动的驱动装置，除了上面的油缸，还可以通过其他的驱动装置进行驱动，比如，如图4所示的第一推移装置3、第二推移装置4，均为链轮传动，第一推移装置3包括第一连接块3a、第一传动链3b、第一链轮3c和第二链轮3d，第一夹移件21通过第一连接块3a安装于第一传动链3b，第一链轮3c、第二链轮3d设于第一传动链3b的两端。第一链轮3c和第二链轮3d结构相同，且由驱动电机进行驱动，由于驱动电机为现有技术，因此，图4中未显示，第一推移装置3设于第一导向杆22的第一内腔22a，第一导向杆22还设有供第一连接块3a左右移动的第一窗口22b，由驱动电机驱动第一链轮3c、第二链轮3d转动，第一链轮3c、第二链轮3d再带动第一传动链3b向左或向右移动，第一传动链3b通过第一连接块3a带动第一夹移件21向左或向右移动，当移动到所需要的位置时，驱动电机停止；第二推移装置4与第一推移装置3结构相同，第二推移装置4通过第二连接块4a、第二传动链4b、第三链轮4c、第四链轮4d驱动第二夹移件25的向左或向右移动，第二推移装置4设于第二导向杆26的第二内腔26a，第二导向杆26还设有供第二连接块4a左右移动的第二窗口26b；第一链轮3c和第三链轮4c之间设置传动轴5，传动轴5的两端分别垂直地安装于第一链轮3c和第三链轮4c的端面，第二推移装置4与第一推移装置3通过传动轴5实现同步运动，当然，传动轴5也可以设于第二链轮3d和第四链轮4d之间，或者，传动轴5设置2个，分别设于第一链轮3c和第三链轮4c之间、第二链轮3d和第四链轮4d之间。

如图2和图4所示，第一导向杆22、第二导向杆26的横截面为l形，当然，也可以设置为矩形，第一导向杆22、第二导向杆26均平行于上匚形框11或下矩形框12并处于上匚形框11和下矩形框12之间，而且，第一导向杆22、第二导向杆26与上匚形框11或下矩形框12的距离相等，第一导向杆22的两端分别垂直地连接于第一立柱13a、第二立柱13b的侧面，第二导向杆26的两端分别垂直地连接于第三立柱13c、第四立柱13d的侧面，当然，作为更优选的实施例，为了更好地移动钻杆，夹移组件2设置至少两组，两组均安装于钻杆放置架1并沿钻杆放置架1的轴向间隔一定的距离设置，各夹移组件2通过联动机构实现同步移动。

图5展示了联动机构的第一实施例，联动机构6包括传动机构和驱动机构63，传动机构包括2个锥齿轮61、齿杆62，2个锥齿轮61分别固定安装于上方、下方的夹移组件2的传动轴5上，齿杆62的两端均设有与锥齿轮61配合的环形锥齿轮62a，锥齿轮61与齿杆62两端的环形锥齿轮62a啮合，驱动机构63安装于钻杆放置架1，驱动机构63的驱动轴上设有驱动轮63a，齿杆62的中部设有中间传动轮62b，驱动轮63a与中间传动轮62b啮合，驱动机构63通过作为主动轮的驱动轮63a与作为从动轮的中间传动轮62b带动齿杆62做轴向旋转运动，齿杆62两端的环形锥齿轮62a通过与之啮合的锥齿轮61把齿杆62的轴向旋转运动传递到传动轴5，使上、下两个传动轴5做同向的轴向旋转运动，从而带动两端的第一链轮3c和第三链轮4c超着同一个方向旋转，实现上、下两个夹移组件2朝着同一个方向移动。

图6展示了联动机构的第二实施例，联动机构7包括传动机构和驱动机构73，传动机构包括2个涡轮71、蜗杆72，2个涡轮71分别固定安装于上方、下方的夹移组件2的传动轴5上，涡轮71与蜗杆72啮合，驱动机构73安装于钻杆放置架1，驱动机构73的驱动轴上设有驱动轮73a，蜗杆72的中部设有中间传动轮72a，驱动轮73a与中间传动轮72a啮合，驱动机构73通过作为主动轮的驱动轮73a与作为从动轮的中间传动轮72a带动蜗杆72做轴向旋转运动，蜗杆72带动两端与之啮合的蜗轮71，把蜗杆72的轴向旋转运动传递到传动轴5，使上、下两个传动轴5做同向的轴向旋转运动，从而带动两端的第一链轮3c和第三链轮4c超着同一个方向旋转，实现上、下两个夹移组件2朝着同一个方向移动。

图7展示了联动机构的第三实施例，联动机构8包括传动机构81、中间传动轮82和驱动机构83，传动机构81包括上链轮81a、下链轮81b和传动链81c，上链轮81a固定安装于上方的传动轴5的端部，下链轮81b固定安装于下方的传动轴5的端部，第三实施例中的传动轴5比第一实施例、第二实施例中的传动轴更长，传动轴5的端部外露于钻杆放置架1，上链轮81a、下链轮81b设于传动链81c的上下两端，驱动机构83安装于钻杆放置架1，驱动机构83的驱动轴上设有驱动轮83a，中间传动轮82固定安装于上方的传动轴5的另一端，驱动轮83a与中间传动轮82啮合，上链轮81a、上方的第一链轮3c、上方的第三链轮4c、中间传动轮82依次设于上方的传动轴5，下链轮81b、下方的第一链轮3c、下方的第三链轮4c依次设于下方的传动轴5，驱动机构83通过作为主动轮的驱动轮83a、作为从动轮的中间传动轮82带动上方的传动轴5做轴向旋转运动，上方的传动轴5不仅可以通过第一链轮3c、第三链轮4c实现第一推移装置3的同步运动，还可以带动链轮装置81的上链轮81a一起旋转，上链轮81a通过传动链81c带动下链轮81b一起做同向的轴向旋转运动，下链轮81b再带动下方的第一链轮3c、第三链轮4c一起做轴向运动，从而实现上、下两个夹移组件2朝着同一个方向移动。

图8展示了联动机构的第二实施例，联动机构9包括2组第一锥齿轮91、两组第二锥齿轮92、第一轴杆93、第二轴杆94、齿杆95和驱动机构96，第一锥齿轮91、第一链轮3c垂直地固定安装于第一轴杆93的两端，第二锥齿轮92、第三链轮4c垂直地固定安装于第二轴杆94的两端，第二轴杆94设于第一轴杆93的轴向延长线上，齿杆95的两端均设有与第一锥齿轮91、第二锥齿轮92啮合的环形锥齿轮95a，驱动机构96安装在钻杆放置架1上，驱动机构96的驱动轴上设有驱动轮96a，齿杆95的中部设有中间传动轮95b，驱动轮96a与中间传动轮95b啮合，驱动机构96通过驱动轮96a与中间传动轮95b带动齿杆95做轴向旋转运动，齿杆95两端的环形锥齿轮95a通过与之啮合的第一锥齿轮91、第二锥齿轮92，把齿杆95的轴向旋转运动传递到上方、下方的第一轴杆93、第二轴杆94，使上方、下方的第一轴杆93、第二轴杆94做同向的轴向旋转运动，带动上方、下方的两端的第一链轮3c和第三链轮4c超着同一个方向旋转，从而实现上、下两个夹移组件2朝着同一个方向移动。

第一链轮3c和第三链轮4c也可以通过十字轴万向节连接以实现第一链轮3c和第三链轮4c的同步运动。

以第一夹移件21为例来说明移动夹移件的结构，如图8、图9所示，第一夹移件21包括夹持爪21b、中间连接件21c、移动安装座21d、夹持爪油缸21e，夹持爪21b为矩形平板结构，其前端设有v形夹持孔21f，其后端固定连接于中间连接件21c，并且，夹持爪21b与中间连接件21c连接后形成一定角度的夹角，夹角的角度在90°-170°之间，中间连接件21c也为矩形平板结构，中间设有避让槽21g，中间连接件21c的前端通过销轴可转动地安装于移动安装座21d的支架21h，中间连接件21c的后端通过销轴可转动地安装于夹持爪油缸21e的第三活塞杆21i，夹持爪油缸21e固定安装于油缸安装板21j，移动安装座21d设有凹槽21k，移动安装座21d通过凹槽21k可移动地卡在第一导向杆22上，移动安装座21d的侧面固定安装于油缸安装板21j，连接形成l形结构。

同样地，以第一夹移件21为例来说明夹移件的工作过程：夹持爪油缸21e驱动第三活塞杆21i伸出或缩回，第三活塞杆21i就把中间连接件21c的后端向上举或向下拉，这样，中间连接件21c的前端就带动夹持爪21b围绕销轴顺时针或逆时针旋转，当第三活塞杆21i全部伸出时，夹持爪21b转动到平行于移动安装座21d的方向，此时，第一夹移件21的v形夹持孔21f与第二夹移件25的v形夹持孔25f的开口相对，夹住处于钻杆放置架内腔14内的钻杆；当第三活塞杆21i全部缩回时，夹持爪21b转动到平行于第三活塞杆21j的方向，第一夹移件21的v形夹持孔21f与第二夹移件25的v形夹持孔25f的开口均朝上，此时，夹持件21b松开原本处于夹持状态的钻杆；当钻杆处于夹持状态时，第一推移油缸23驱动第一夹移件21沿第一导向杆22移动，同时，第二推移油缸27驱动第二移动夹持爪25沿第二导向杆26朝着相同的方向移动，第一夹移件21与第二夹移件25共同把钻杆移动到所需要的位置。

下矩形框12的上方还设有承载钻杆重量同时便于钻杆移动的滚轮组100，如图11所示，滚轮组100包括前支撑板100a、后支撑板100b以及若干个滚轮100c，前支撑板100a与后支撑板100b结构相同且平行，均垂直地安装于下矩形框12，前支撑板100a与后支撑板100b的上端面开设有与滚轮100c配合的安装孔100d，安装孔100d的数量不少于滚轮100c的数量。

本实施例中的钻杆放置架还设有用于夹持钻杆以使钻杆保持竖直方向的夹持组件10，夹持组件10安装于钻杆放置架1，如图11所示，夹持组件10包括3对夹持组、第一安装杆101以及第二安装杆102，夹持组的数量可以根据实际需要进行设计，一般不少于2对，夹持组的安装位置对应着钻杆可以放置的位置，每对夹持组互相配合用于夹持钻杆，夹持组包括第一夹持件103以及与第一夹持件103结构相同的第二夹持件104，第一夹持件103设于第二夹持件104的对面，且第一夹持件103与第二夹持件104同步运动，第一夹持件103的结构与第一夹移件21的结构类似，但是，由于夹持组不需要在钻杆放置架内腔14内移动钻杆，而只需要起到夹持钻杆的功能，因此，与第一夹移件21通过移动安装座21d可移动地安装于第一导向杆22不同的是，第一夹持件103通过第一安装座103a固定安装于第一安装杆101，第二夹持件104通过第二安装座104a固定安装于第二安装杆102，其他部件及部件之间的连接，比如，第一夹持件103的夹持爪103b、中间连接件103c、夹持爪油缸103d及以上部件之间的连接，均与第一夹移件21均相同。

第一安装杆101的两端分别垂直地安装于第一立柱13a和第二立柱13b的侧面，第二安装杆102的两端分别垂直地安装于第三立柱13c、第四立柱13d的侧面，第一安装杆101、第二安装杆102均平行于上匚形框11或下矩形框12并处于上匚形框11和下矩形框12之间，而且，第一安装杆101、第二安装杆102与上匚形框11或下矩形框12的距离相等，当然，作为更优选的实施例，为了更好地夹持、固定钻杆，夹持组件10设置两组，两组沿钻杆放置架1的轴向间隔一定的距离设置。

以第一夹持件103为例来说明夹持件的工作工程：夹持爪油缸103d驱动活塞杆伸出或缩回，活塞杆就把中间连接件103c的后端向上举或向下拉，这样，中间连接件103c的前端就带动夹持爪103b围绕销轴顺时针或逆时针旋转，当活塞杆全部伸出时，夹持爪103b转动到平行于第一安装座103a的方向，此时，第一夹持爪103b的v形夹持孔103e与第二夹持爪104的v形夹持孔104e的开口相对，夹住处于钻杆放置架内腔14内的钻杆；当活塞杆全部缩回时，夹持爪103b转动到平行于活塞杆的方向，第一夹持件103的v形夹持孔103e与第二夹持爪104的v形夹持孔104e的开口均朝上，此时，夹持组松开原本处于夹持状态的钻杆。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围以权利要求所限定的范围为准，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内做出的若干改进和润饰，也应视为本发明的保护范围。

尽管本文较多地使用了钻杆放置架1、上匚形框11、下矩形框12、第一立柱13a、第二立柱13b、第三立柱13c以及第四立柱13d、钻杆放置架内腔14、中间匚形框15、中间开口15a、夹移组件2、第一夹移件21、侧面21a、夹持爪21b、中间连接件21c、移动安装座21d、夹持爪油缸21e、v形夹持孔21f、避让槽21g、支架21h、第三活塞杆21i、油缸安装板21j、凹槽21k、第一导向杆22、第一内腔22a、第一窗口22b、第一推移油缸23、第一活塞杆23a、第一安装套24、第二夹移件25、侧面25a、第二导向杆26、第二内腔26a、第二窗口26b、第二推移油缸27、第二活塞杆27a、第二安装套28、第一推移装置3、第一连接块3a、第一传动链3b、第一链轮3c、第二链轮3d、第二推移装置4、第二连接块4a、第二传动链4b、第三链轮4c、第四链轮4d、传动轴5、联动机构6、锥齿轮61、齿杆62、环形锥齿轮62a、中间传动轮62b、驱动机构63、驱动轮63a、联动机构7、涡轮71、蜗杆72、中间传动轮72a、驱动机构73、驱动轮73a、联动机构8、链轮装置81、上链轮81a、下链轮81b、传动链81c、中间传动轮82、驱动机构83、驱动轮83a、联动机构9、第一锥齿轮91、第二锥齿轮92、第一轴杆93、第二轴杆94、齿杆95、环形锥齿轮95a、滚轮组100、前支撑板100a、后支撑板100b、滚轮100c、安装孔100d、夹持组件10、第一安装杆101、第二安装杆102、第一夹持件103、第一安装座103a、夹持爪103b、中间连接件103c、夹持爪油缸103d、v形夹持孔103e、第二夹持件104、v形夹持孔104e等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。