钻具精确测量定位装置及旋挖钻机制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种钻具精确测量定位装置及旋挖钻机，用于在钻筒上的定位钻具的安装位置，包括镭射激光发射器、镭射激光发射器固定板、方形定心底座组件、定心传导杆、轨迹定心调节组件、定心镭射激光接收器、测量检测组件和专用卡具，镭射激光发射器固定在镭射激光发射器固定板上，镭射激光发射器固定板通过定位装置固定在方形定心底座组件的底部，方形定心底座组件和定心传导杆连接在一起，测量检测组件通过转轴安装在定心镭射激光接收器上，它有效解决了现有技术中靠人工经验进行定位经常造成较大安装偏差的问题，能够迅速、精确定位钻具在钻筒上的安装位置，并且通过精确的可视化测量，保证更换的钻具在钻筒上保持一致性，具有很高的实用价值。

Precise measuring and positioning device of drilling tools and rotary drilling rig

【技术实现步骤摘要】
钻具精确测量定位装置及旋挖钻机
本技术属于一种桩基施工过程，用以牙轮快速更换的简便自动化装置，实现牙轮钻头焊接位置在钻筒上的快速、精准定位，保证更换后的牙轮在钻筒上保持一致性。
技术介绍
旋挖工法成孔施工工艺具有低噪音、低震动、钻进速度快、施工现场内移动就为方便、施工占地面积小等诸多优点，在近10年中在中国得到了快速发展。尤其在楼房建筑、市政工程和分布分散的桥梁、高速公路、铁路等项目中，旋挖钻机成孔已经成为了成孔作业的首选。旋挖钻机成孔作业工艺中对作业成本、速度影响最大的就是钻具的选配，尤其在硬岩情况下，钻具成本成为成孔作业成本中比重最大的一项。目前硬岩地层下旋挖成孔所用钻具有两种类型：旋挖截齿和牙轮钻。最近几年国内外基础工程桩基行业旋挖成孔所用钻具有两种类型：旋挖截齿和牙轮钻。旋挖截齿和牙轮钻焊接在旋挖钻机钻筒筒壁上，工作时旋挖截齿和牙轮钻先与岩石开挖面接触，在推力作用下紧压在岩面上，随着钻筒的旋转，旋挖截齿和牙轮钻一方面绕钻筒动力方轴的中心轴公转，同时绕自身轴线自转，在推力和转矩共同作用下，镶嵌在旋挖截齿和牙轮钻工作头部的硬质合金压入岩石，对岩石产生挤压、剪切、拉裂等综合作用，使岩石产生裂纹，随着钻筒的继续旋转，岩石碎片将脱离母体，达到一定深度后，钻筒底部密封件将岩芯封在钻筒内而后钻筒上升到地面将岩芯取出。旋挖截齿和牙轮钻在钻筒上的焊接位置、排布方式成为旋挖施工的质量与进度关键影响因素，这就要求焊接的角度、位置、高度要保持一致，初装钻筒在未经磨损的情况下，钻筒圆柱形筒壁的中心轴与钻筒动力方轴的中心轴重合，由于钻筒动力方轴的中心轴线目前没有有效的定位测量方式，初装旋挖截齿和牙轮钻在焊接过程中以钻筒筒壁中心轴线为基准进行焊接口的切割，焊接口只能靠人工经验进行操作，所开的焊接口普遍不规则，这就造成旋挖截齿和牙轮钻焊接安装的角度和位置较难控制，导致部分旋挖截齿和牙轮钻焊接高度、位置产生偏差，据统计最大偏差2CM，这种位置偏差极易引起个别旋挖截齿和牙轮钻的预先磨损、过载，严重影响施工质量及进度。同时施工过程中旋挖钻机钻筒工作环境相对恶劣，容易造成钻筒的形变，导致钻筒的中心轴线不再与钻筒动力方轴的中心轴线重合，发生相对位移，此时以人工经验找正为主导的焊接后的旋挖截齿和牙轮钻，与出厂相对于动力方轴的中心轴线的距离产生差异，导致绕动力方轴中心中线公转所形成的破岩轨迹发散为一组同心圆，旋挖截齿或牙轮钻间的运动轨迹不在重合，旋挖截齿或牙轮钻的破岩轨迹由原来一个以钻头动力方轴为中心的圆形轨迹，发散成为一组绕中心轴线旋转的同心圆轨迹，即原来集中在一个破岩轨迹上的旋挖截齿或牙轮钻，被分散到多个同心圆轨迹上，导致原来运动轨迹上破岩合金齿数量及单位时间内的破岩次数减少，加大了牙轮及单个合金的受力，同时由于焊接位置的变化，相邻两个牙轮之间失去交错保护功能，加剧了牙轮的磨损，严重时发生合金齿破碎、断齿，甚至牙轮钻头抱死、牙掌断裂的情况。综上所述旋挖施工过程为避免挖截齿和牙轮钻轨迹的变异，确定其正确的的安装基准，即确定为钻筒提供旋转动力的动力方轴的中心轴线成为关键。
技术实现思路
本技术主要为解决上述问题，提供一种新型定心传导机构，通过可视化测量，对旋挖截齿或牙轮钻的初次安装及后续更换进行快速、精确的动力方轴中心轴的定位，通过该装置可以准确标定以钻筒动力方轴的中心轴为基准的焊接口的设置及旋挖截齿或牙轮钻的安装角度、高度，避免人为经验为主导的焊接风险及钻筒筒壁变形带来的问题，属于适用于施工现场的简便自动化装置。本技术的技术方案是这样实现的：一种钻具精确测量定位装置，包括：镭射激光发生器、镭射激光发射器固定板、方形定心底座组件、定心传导杆、轨迹定心调节组件、定心镭射激光接收器、测量检测组件、专用卡具，其中镭射激光发生器固定在镭射激光发射器固定板上，镭射激光发射器固定板固定在方形定心底座组件的底部，方形定心底座组件和定心传导杆连接在一起，轨迹定心调节组件和定心镭射激光接收器固定在远离方形定心底座组件的一端，测量检测组件安装通过中心转轴安装在定心镭射激光接收器上，专用卡具活动连接在测量检测组件上。优化地，镭射激光发射器固定板中心轴线上设置安装镭射激光发射器的固定通孔，侧壁上设置两个与固定通孔贯通的安装孔，用于安装锁紧镭射激光发射器的锁紧装置。优化地，方形定位底座组件包括方形顶板、四周侧壁，其中所述方形顶板在顶部平面中心轴处设置圆柱形沉孔，圆柱形沉孔底部设置镭射激光通过的通孔，所述的侧壁为长方形薄板，四周侧壁固定在方形顶板上。优化地，方形定位底座组件上设置磨损量调节装置，磨损量调节装置包括平键和平键键槽、调节螺栓和对应的螺纹通孔，平键键槽设置在四周侧壁，通过设置调节螺栓的旋进量来调节平键相对于四周侧壁的伸出量，正常状态下，平键与四周侧壁的外平面处于同一平面或者稍低。优化地，定心传导杆设置为圆管状结构，所述定心传导杆的一端固定在所述方形定心底座的方形顶板上，另一端连接轨迹定心调节组件和定心镭射激光接收器，其轴线与所述方形定心底座构件的中心轴线重合。优化地，定心镭射激光接收器为T型管状结构，内部沿中心轴线方向从一端面由外向内依次设置第一沉孔、第二沉孔、镭射激光接收通孔，所述的第一沉孔的直径大于第二沉孔的直径，第二沉孔的直径大于镭射激光接收通孔的直径，所述的镭射激光接收通孔的直径与方形顶板上的通孔直径保持一致。优化地，测量检测组件包括中心转轴、测量套筒、水平测量尺、斜向支架、以及紧固装置，其中测量套筒安装在中心转轴上，并能通过安装在测量套筒上的紧固装置顶紧中心转轴将两者相对位置锁定，所述的中心转轴为圆杆结构，在竖直侧壁上设置跑道形沉槽，所述的测量套筒为圆形管状结构，在竖直侧壁上沿中心轴线方向设置至少两个贯通的紧固装置，水平测量尺固定在测量套筒的一端，斜向支架固定在测量套筒与水平测量尺之间，形成稳定的三角形支架结构，所述的水平测量尺侧面上带有一组最小刻度为1mm的刻度线。优化地，其还包括专用卡具，所述的专用卡具包括滑块、T型连接颈部以及专用卡爪，其中滑块为管状结构，卡爪与滑块之间设置T型连接颈部，T型连接颈部靠近卡爪的一端设置百分表固定孔，侧面设置与固定孔贯通的顶丝孔，通过顶丝将百分表固定，卡爪前侧壁设置用以固定划线工具的通孔，右侧壁上设置与之贯通的顶丝孔，专用卡具通过滑块安装在测量检测组件的水平测量尺上。本技术的旋挖钻机的技术方案是这样的：一种旋挖钻机，其包括钻筒，钻筒上设置上述的钻具精确测量定位装置，钻具精确测量定位装置通过支撑组件和钻筒连接。优化地，支撑组件包括支撑螺杆、支撑靴以及锁紧装置，支撑螺杆一端通过支撑靴和轨迹定心调节组件连接，另一端和钻筒连接，锁紧装置设置在支撑靴上。优化地，支撑靴由一端开口的圆形套筒及弧形板组成，弧形板的外侧壁弧度与旋挖钻机钻筒的内壁弧度保持一致。优化地，方形定位底座组件的四周侧壁的外形尺寸1旋挖钻机钻筒上用于安装动力方轴的方形固定孔的尺寸保持一致。本技术的旋挖钻机的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻具精确测量定位装置，其特征在于，包括：镭射激光发生器、镭射激光发射器固定板、方形定心底座组件、定心传导杆、轨迹定心调节组件、定心镭射激光接收器、测量检测组件、专用卡具，其中镭射激光发生器固定在镭射激光发射器固定板上，镭射激光发射器固定板固定在方形定心底座组件的底部，方形定心底座组件和定心传导杆连接在一起，轨迹定心调节组件和定心镭射激光接收器固定在远离方形定心底座组件的一端，测量检测组件安装通过中心转轴安装在定心镭射激光接收器上，专用卡具活动连接在测量检测组件上。/n

【技术特征摘要】
1.一种钻具精确测量定位装置，其特征在于，包括：镭射激光发生器、镭射激光发射器固定板、方形定心底座组件、定心传导杆、轨迹定心调节组件、定心镭射激光接收器、测量检测组件、专用卡具，其中镭射激光发生器固定在镭射激光发射器固定板上，镭射激光发射器固定板固定在方形定心底座组件的底部，方形定心底座组件和定心传导杆连接在一起，轨迹定心调节组件和定心镭射激光接收器固定在远离方形定心底座组件的一端，测量检测组件安装通过中心转轴安装在定心镭射激光接收器上，专用卡具活动连接在测量检测组件上。


2.根据权利要求1所述的钻具精确测量定位装置，其特征在于，镭射激光发射器固定板中心轴线上设置安装镭射激光发射器的固定通孔，侧壁上设置两个与固定通孔贯通的安装孔，用于安装锁紧镭射激光发射器的锁紧装置。


3.根据权利要求1所述的钻具精确测量定位装置，其特征在于，方形定位底座组件包括方形顶板、四周侧壁，其中所述方形顶板在顶部平面中心轴处设置圆柱形沉孔，圆柱形沉孔底部设置镭射激光通过的通孔，所述的侧壁为长方形薄板，四周侧壁固定在方形顶板上。


4.根据权利要求3所述的钻具精确测量定位装置，其特征在于，方形定位底座组件上设置磨损量调节装置，磨损量调节装置包括平键和平键键槽、调节螺栓和对应的螺纹通孔，平键键槽设置在四周侧壁，通过设置调节螺栓的旋进量来调节平键相对于四周侧壁的伸出量，正常状态下，平键与四周侧壁的外平面处于同一平面或者稍低。


5.根据权利要求1所述的钻具精确测量定位装置，其特征在于，定心传导杆设置为圆管状结构，所述定心传导杆的一端固定在所述方形定心底座的方形顶板上，另一端连接轨迹定心调节组件和定心镭射激光接收器，其轴线与所述方形定心底座构件的中心轴线重合。


6.根据权利要求1所述的钻具精确测量定位装置，其特征在于，定心镭射激光接收器为T型管状结构，内部沿中心轴线方向从一端面由外向内依次设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学强，张祁，闫国成，
申请(专利权)人：张学强，
类型：新型
国别省市：山东;37