CN103590755B - 键套、轮毂和旋挖钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种键套、轮毂和旋挖钻机。上述键套包括：键套体，键套体内壁设置有键槽；键条组件，包括若干固定键条和更换键条，固定键条和更换键条沿键套体的轴向可拆卸的安装于键槽内；固定键条的厚度小于更换键条的厚度；键套体上设置有用于对键条组件进行轴向限位的键条止口。采用本发明提供的键套，只需通过在键套体上安装不同厚度的固定键套或更换键条可使其能够适用于多种尺寸的配合件，对于不同工况能够快速切换不同尺寸的配合件，更换简单，有助于提高施工效率。此外，键条是最易损坏的部分，其一旦发生损坏，只需直接更换键条即可，无需更换整个键套，即有助于缩短更换部件的时间，还有可以降低设备成本。

Description

键套、轮毂和旋挖钻机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种键套、轮毂和旋挖钻机。

背景技术

旋挖钻机是一种取土成孔灌注桩施工机械，具有动力传动平稳以及效率高等优点，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基等基础施工中得到广泛应用。旋挖钻机的动作原理为靠动力装置的驱动钻杆，实现回转斗旋转切削岩土，然后提升至孔外卸土，经周期性循环作业，直至成孔。

动力头是旋挖钻机动力传送的关键部件，动力头的动力传动部分主要包括：输入轴齿轮、大齿轮、轮毂箱体及输出/入轴上/下盖，上下油封盒等结构件。动力通过马达产生，并通过减速机输入到输入轴齿轮端，大齿轮与小齿轮啮合，轮毂与大齿轮固定连接，轮毂上端内嵌键套，键套连接钻杆一起旋转钻进。动力头作为旋挖钻机的动力输出装置，是施工过程中受冲击和震动最严重的部件，尤其是旋挖钻进中与钻杆接触的键套承受正反转的重复冲击，经常需要更换。此外，为了满足不同桩径的施工要求，需要更换直径不同的钻杆，这就要求更换与之匹配的键套组件。一般情况都是将轮毂、键套等成套更换，这样才能匹配不同直径的钻杆施工，操作繁琐，施工效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种的能够适应与多种尺寸的钻杆且更换简便的键套、轮毂和旋挖钻机。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种键套，包括：键套体，所述键套体内壁设置有键槽；键条组件，包括若干固定键条和更换键条，所述固定键条和更换键条沿所述键套体的轴向可拆卸的安装于所述键槽内；所述固定键条的厚度小于所述更换键条的厚度；所述键套体上设置有用于对所述键条组件进行轴向限位的键条止口。

进一步地，上述键套还包括上法兰和下法兰；所述上法兰安装于所述键套体的顶端，所述下法兰安装于所述键套体的底端；所述上法兰和下法兰的内径与配合件的外径相适配，所述配合件为与键套键连接的部件。

进一步地，所述上法兰与所述更换键条的顶端抵压接触，且所述更换键条的顶端设置有与所述上法兰相适配的顶部凹槽；和/或所述下法兰与所述更换键条的底端抵压接触，且所述更换键条的底端设置有与所述下法兰相适配的底部凹槽。

进一步地，所述固定键条和/或更换键条通过螺栓安装于所述键槽内，所述固定键条上和/或更换键条上设置有若干连接孔；并且，所述螺栓与所述连接孔之间设置有垫圈，且所述垫圈与所述连接孔之间存在间隙。

本发明还提供一种轮毂，包括轮毂体和内嵌于所述轮毂体的键套，所述键套上述任意一项所述的键套。

本发明还提供一种轮毂，包括：轮毂体，所述轮毂体内壁设置有键槽；键条组件，所述键条组件包括若干固定键条和更换键条，所述固定键条和更换键条沿所述轮毂体的轴向可拆卸的安装于所述键槽内；所述固定键条的厚度小于所述更换键条的厚度；所述轮毂体上设置有用于对所述键条组件进行轴向限位的键条止口。

进一步地，上述轮毂还包括上法兰和下法兰；所述上法兰安装于所述轮毂体的顶端，所述下法兰安装于所述轮毂体的底端；所述上法兰和下法兰的内径与配合件的外径相适配，所述配合件为与轮毂键连接的部件。

进一步地，所述上法兰与所述更换键条的顶端抵压接触，且所述更换键条的顶端设置有与所述上法兰相适配的顶部凹槽；和/或所述下法兰与所述更换键条的底端抵压接触，且所述更换键条的底端设置有与所述下法兰相适配的底部凹槽。

进一步地，所述固定键条和/或更换键条通过螺栓安装于所述键槽内，所述定键条和/或更换键条上设置有若干连接孔；并且，所述螺栓与所述连接孔之间设置有垫圈，且所述垫圈与所述连接孔之间存在间隙。

本发明还提供一种旋挖钻机，设置有上述任意一项所述的轮毂。

本发明提供一种键套，其键套体内可拆卸的安装有固定键条和更换键条，固定键条和更换键条厚度不同，因此，只需通过在键套体上安装不同厚度的固定键套或更换键条可使其能够适用于多种尺寸的配合件，对于不同工况能够快速切换不同尺寸的配合件，更换简单，有助于提高施工效率。此外，键条是最易损坏的部分，其一旦发生损坏，只需直接更换键条即可，无需更换整个键套，即有助于缩短更换部件的时间，还有可以降低设备成本。

类似的，本发明提供的轮毂在轮毂体内可拆卸的安装有固定键条和更换键条，固定键条和更换键条厚度不同，因此，只需通过在轮毂体上安装不同厚度的固定键套或更换键条可使其能够适用于多种尺寸的配合件，对于不同工况能够快速切换不同尺寸的配合件，更换简单，有助于提高施工效率。此外，键条是最易损坏的部分，其一旦发生损坏，只需直接更换键条即可，无需更换整个轮毂，即有助于缩短更换部件的时间，还可以降低设备成本。

本发明还提供一种设置有上述键套或轮毂的旋挖钻机，该旋挖钻机对不同桩径施工时能够快速切换钻杆，更换简单，有助于提高施工效率。此外，最易损坏的部分键条一旦发生损坏，只需直接更换键条即可，有助于缩短更换部件的时间，降低设备成本。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一提供的键套的剖面示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为图1中A部分的局部放大图；

图4为本发明实施例三提供的轮毂的剖面示意图。

附图标记说明：

1键套体101键槽

21固定键条22更换键条

221顶部凹槽222底部凹槽

31上法兰32下法兰

41螺栓42垫圈

6轮毂体601键槽

71固定键条72更换键条

721顶部凹槽722底部凹槽

81上法兰82下法兰

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图，对本发明的各优选实施例作进一步说明：

本发明实施例一提供一种键套，请参见图1，该图示出了本实施例提供的键套的剖面。本实施例提供的键套包括：

键套体1，键套体1内壁设置有键槽101；

键条组件，包括若干固定键条21和更换键条22，固定键条21和更换键条22沿键套体1的轴向可拆卸的安装于键槽101内；其中，固定键条21的厚度小于更换键条22的厚度；

键套体1上设置有用于对上述键条组件进行轴向限位的键条止口。

本实施例提供的键套中，键套体1为主体结构，安装于轮毂内，用于承载键条。旋挖钻机作业时，钻杆的键条与键套内的键条相配合，钻杆带动轮毂转动。通常情况下，键套体1为筒状结构。键套体1的内壁设置有键槽101，键条组件中的键条安装于键槽101内，键槽101沿径向对键条起到限位作用，防止键条随钻杆转动过程中沿径向发生偏移。为了防止键条沿轴向发生偏移，键套体1上还设置有键条止口。上述键槽101和键条止口可以为本领域技术人员熟知的结构，本发明兹不赘述。

键条组件中的键条用于与钻杆的键条相配合实现动力传送。与现有技术不同的是，本实施例的键条组件包括两种厚度不同的键条，分别为固定键条21和更换键条22，其中固定键套21的厚度小于更换键条22；两种键条沿键套体1的轴向可拆卸的安装于键槽101内。上述键条的厚度是指：安装在键套体1内的键条沿径向方向其底部到顶部的垂直距离。即键条的厚度决定了键套体轴线到键条的距离，也就决定了能与该键套相匹配的钻杆的内径。因此，通过在键套体1上安装不同厚度的固定键套21或更换键条22可使其能够适用于多种尺寸的钻杆。

通常来讲，固定键套21的厚度与常态工况下使用直径最大钻杆相匹配，使用过程中不再更换。当需要更换直径较小的钻杆时，通过更换不同厚度的更换键条22来实现。具体操作过程如下：当需要使用最大直径的钻杆进行钻进时，仅在键套体1内安装固定键条21（此时键套体1内应安装更换键条22的键槽空置），然后将该键套安装于轮毂内后即可。当需要更换半径较小的钻杆时，仅需在剩余键槽内安装厚度与该钻杆直径相匹配的更换键条22即可，操作简便，有利于提高施工效率。

为了保证不同的钻杆受到键条的作用力均匀，本实施例提供的键套组件中的固定键条21和更换键条22个数相等，交替排列。当然，键槽101的个数也通常相对于现有的键套键槽的个数多。例如，现有的键套内键槽的个数通常为三个，本实施例中为六个，三个用来安装固定键条21，三个用来安装更换键条22。由此保证钻杆能对键条产生足够大的作用力以保证顺利驱动键套转动。

如图1所示，本实施例提供的键套中还设置有上法兰31和下法兰32；其中，上法兰31安装于键套体1的顶端，下法兰32安装于键套体1的底端；并且，该上法兰31和下法兰32的内径与钻杆的外径相适配。设置该上法兰31和下法兰32的作用在于：对于半径较小的钻杆，在安装于该键套的过程中以及转动过程中，由于钻杆的外沿与键套内壁之间间隙较大，钻杆容易与固定键条21发生碰撞，这对固定键条21和钻杆都不利，而通过键套体1的上下两端设置与钻杆外径相适配的上法兰31和下法兰32可有效减少钻杆外沿与键套内壁的距离，对固定键条21起到隐藏保护的效果，防止钻杆与固定键条21发生碰撞，延长钻杆和固定键条21的使用寿命。当然，对于直径较大的钻杆，不需要安装更换键条22，此时也无需安装上法兰31和下法兰32；当更换为直径较小的钻杆时，需要安装与该钻杆相适配的更换键条22和上、下法兰。

键套组件中的更换键条22的更换频率较大，频繁的拆卸和安装容易使得该键条的键条止口发生磨损，产生对更换键条22轴向限位不牢的问题。为了解决这一技术问题又不增加键套结构的复杂性，可以按照如下方式设置上法兰31、下法兰32和更换键条22：

上法兰31与更换键条22的顶端抵压接触，且更换键条22的顶端设置有与上法兰31相适配的顶部凹槽221；和/或

下法兰32与更换键条22的底端抵压接触，且更换键条22的底端设置有与下法兰32相适配的底部凹槽222。

由此，上法兰31和下法兰32固定于键套体1后又对更换键条22的顶端和底端起到固定作用，对更换键条22起到轴向限位的作用，防止键条止口磨损后更换键条22沿轴向移动。在更换键条22的顶端和底端设置与上、下法兰相适配的顶部凹槽221和底部凹槽222后，上、下法兰还可以在一定程度上辅助键槽101对更换键条22沿径向进行定位。

上述固定键条21和/或更换键条22可采用本领域熟知的连接件可拆卸的连接于键套体1的键槽101内，以防止固定键条21及更换键条22沿键套的径向发生窜动。本实施例的连接方式具体的请参见图3，本实施例中固定键条21通过螺栓41安装于键槽101内，固定键条21和/或更换键条22上设置有若干连接孔；并且，螺栓41与连接孔之间设置有垫圈42，且垫圈42与连接孔之间存在间隙。由此，尽可能的在保证螺栓对键条固定效果的同时减少其与键条的连接面积，当键条受到的钻杆的作用力时，减少螺栓41的受力，延长螺栓41的使用寿命。本领域技术人员可以理解，上述间隙并不是指两接触面之间不可避免的间隙，而是预留的一定空间形成的间隙。显然，本申请所述的“间隙”要大于上述不可避免的“间隙”。具体的可以为：垫圈42的两端分别由键套体1和螺栓的螺母固定，且设置垫圈42与连接孔之间留有间隙。本实施例中（请参见图3），连接孔为一阶梯孔，垫圈42为一T形套，T形套的环形凸起部分设置在阶梯孔的阶梯部位的顶面的上方（图3中所述“上方”所示的方向应为沿键套径向指向中心的方向），垫圈42的其余部分置于连接孔阶梯部位的孔内，且T形套与连接孔上述阶梯部位的顶面以及阶梯部位的孔内壁之间均留有间隙，螺栓的螺柱穿设过T形套后进入键套体1相应的螺孔连接孔内，螺帽设于T形套凸起部分。即垫圈42的两端分别由键套体1以及螺栓的螺帽定位，且垫圈42与连接孔的内壁之间均留有间隙。

图1所示的键套的安装和使用过程如下：

对于常态工况下所需的最大直径φD1的钻杆，只需要安装固定键条21即可，采用固定键条21即可进行驱动工作；

当需要更换直径为φD2的钻杆时（D2＜D1），在安装有固定键条21的键套的基础上，安装与该钻杆相匹配的更换键条22（厚度匹配）和上、下法兰（内径匹配）即可，从而实现与不同直径钻杆进行匹配。

需要说明的是，本实施例提供的键套是以应用于旋挖钻机为例的，与其键连的配合件为钻杆。本领域技术人员可以理解，该键套也可以应用于其它有键连接关系的机械中，配合件相应的可以为其它部件。

由上述内容可知，本实施例提供的键套中可拆卸的安装有固定键条和更换键条，固定键条和更换键条厚度不同，因此，只需通过在键套体上安装不同厚度的固定键套或更换键条可使其能够适用于多种尺寸的配合件，对于不同工况能够快速切换不同尺寸的配合件，更换简单，有助于提高施工效率。此外，键条是最易损坏的部分，其一旦发生损坏，只需直接更换键条即可，无需更换整个键套，即有助于缩短更换部件的时间，还有可以降低设备成本。

本发明实施例二提供一种轮毂，包括轮毂体和内嵌于所述轮毂的键套，该键套为上述实施例所述的键套。可以采用螺栓等连接件将键套内嵌于轮毂内。由于上述键套具有上述技术效果，因此，设有该键套的轮毂也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

本发明实施例三提供另一种轮毂，请参见图4，包括轮毂体6，该轮毂体内壁设置有键槽601，还包括键条组件，键条组件包括若干固定键条71和更换键条72，固定键条71和更换键条72沿轮毂体6的轴向可拆卸的安装于键槽601内；其中，固定键条71的厚度小于更换键条72的厚度；

轮毂体6上设置有用于对键条组件进行轴向限位的键条止口。

本实施例提供的轮毂的结构与实施例一提供的键套结构类似，不同之处在于：本实施例提供的轮毂省略了键套体的结构，直接在轮毂体6内部挖设键槽601，将固定键条71和更换键条72安装于该键槽601内。因而，安装时只需将固定键条71和更换键条72安装于轮毂体6即完成了轮毂和键套的安装，结构更为简洁。与实施例一提供的键套类似的是：

为了防止钻杆与固定键条71发生碰撞，该轮毂还包括上法兰81和下法兰82；其中，上法兰81安装于轮毂体6的顶端，下法兰82安装于轮毂体6的底端；上法兰81和下法兰82的内径与钻杆的外径相适配。

为了防止更换键条72沿轴向和径向发生移动，上法兰81与更换键条72的顶端抵压接触，且更换键条72的顶端设置有与上法兰81相适配的顶部凹槽721；和/或，下法兰82与所述更换键条72的底端抵压接触，且更换键条72的底端设置有与下法兰82相适配的底部凹槽722。

上述固定键条71和/或更换键条72可以通过螺栓安装于所述键槽601内，固定键条71和/或更换键条72上设置有若干连接孔；为了降低螺栓的受力，延长螺栓的使用寿命，螺栓与连接孔之间设置有垫圈，且垫圈与连接孔之间存在间隙。

由上述内容可知，本实施例提供的轮毂中可拆卸的安装有固定键条和更换键条，固定键条和更换键条厚度不同，因此，只需通过在轮毂体上安装不同厚度的固定键套或更换键条可使其能够适用于多种尺寸的配合件，对于不同工况能够快速切换不同尺寸的配合件，更换简单，有助于提高施工效率。此外，键条是最易损坏的部分，其一旦发生损坏，只需直接更换键条即可，无需更换整个轮毂，即有助于缩短更换部件的时间，还有可以降低设备成本。

需要说明的是，本实施例提供的轮毂是以应用于旋挖钻机为例的，与其键连的配合件为钻杆。本领域技术人员可以理解，该轮毂也可以应用于其它有键连接关系的机械中，配合件相应的可以为其它部件。

本发明实施例四还提供了一种旋挖钻机，该旋挖钻机设有上述任一种轮毂，由于上述任一种轮毂具有上述技术效果，因此，设有该轮毂的旋挖钻机对不同桩径施工时能够快速切换钻杆，更换简单，有助于提高施工效率。此外，最易损坏的部分键条一旦发生损坏，只需直接更换键条即可，有助于缩短更换部件的时间，降低设备成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种键套，其特征在于，包括：

键套体(1)，所述键套体(1)内壁设置有键槽(101)；

键条组件，包括若干个数相等的固定键条(21)和更换键条(22)，所述固定键条(21)和更换键条(22)沿所述键套体(1)的轴向可拆卸的安装于所述键槽(101)内，个数相等的所述固定键条(21)和更换键条(22)交替排列；所述固定键条(21)的厚度小于所述更换键条(22)的厚度；

所述键套体(1)上设置有用于对所述键条组件进行轴向限位的键条止口。

2.根据权利要求1所述的键套，其特征在于，还包括上法兰(31)和下法兰(32)；

所述上法兰(31)安装于所述键套体(1)的顶端，所述下法兰(32)安装于所述键套体(1)的底端；所述上法兰(31)和下法兰(32)的内径与配合件的外径相适配，所述配合件为与键套键连接的部件。

3.根据权利要求2所述的键套，其特征在于，

所述上法兰(31)与所述更换键条(22)的顶端抵压接触，且所述更换键条(22)的顶端设置有与所述上法兰(31)相适配的顶部凹槽(221)；和/或

所述下法兰(32)与所述更换键条(22)的底端抵压接触，且所述更换键条(22)的底端设置有与所述下法兰(32)相适配的底部凹槽(222)。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的键套，其特征在于，所述固定键条(21)和/或更换键条(22)通过螺栓(41)安装于所述键槽(101)内，所述固定键条(21)上和/或更换键条(22)上设置有若干连接孔；并且，所述螺栓(41)与所述连接孔之间设置有垫圈(42)，且所述垫圈(42)与所述连接孔之间存在间隙。

5.一种轮毂，包括轮毂体和内嵌于所述轮毂体的键套，其特征在于，所述键套为权利要求1至4任意一项所述的键套。

6.一种轮毂，其特征在于，包括：

轮毂体(6)，所述轮毂体(6)内壁设置有键槽(601)；

键条组件，所述键条组件包括若干个数相等的固定键条(71)和更换键条(72)，所述固定键条(71)和更换键条(72)沿所述轮毂体(6)的轴向可拆卸的安装于所述键槽(601)内，个数相等的所述固定键条(21)和更换键条(22)交替排列；所述固定键条(71)的厚度小于所述更换键条(72)的厚度；

所述轮毂体(6)上设置有用于对所述键条组件进行轴向限位的键条止口。

7.根据权利要求6所述的轮毂，其特征在于，还包括上法兰(81)和下法兰(82)；

所述上法兰(81)安装于所述轮毂体(6)的顶端，所述下法兰(82)安装于所述轮毂体(6)的底端；所述上法兰(81)和下法兰(82)的内径与配合件的外径相适配，所述配合件为与轮毂键连接的部件。

8.根据权利要求7所述的轮毂，其特征在于，

所述上法兰(81)与所述更换键条(72)的顶端抵压接触，且所述更换键条(72)的顶端设置有与所述上法兰(81)相适配的顶部凹槽(721)；和/或

所述下法兰(82)与所述更换键条(72)的底端抵压接触，且所述更换键条(72)的底端设置有与所述下法兰(82)相适配的底部凹槽(722)。

9.根据权利要求6至8任意一项所述的轮毂，其特征在于，所述固定键条(71)和/或更换键条(72)通过螺栓安装于所述键槽(601)内，所述固定键条(71)和/或更换键条(72)上设置有若干连接孔；并且，所述螺栓与所述连接孔之间设置有垫圈，且所述垫圈与所述连接孔之间存在间隙。

10.一种旋挖钻机，其特征在于，设置有权利要求5至9任意一项所述的轮毂。