一种稳固路基搅拌桩机同轴双向钻头的制作方法

本发明涉及路基搅拌设备领域，具体为一种稳固路基搅拌桩机同轴双向钻头。

背景技术：

路基,由填筑或开挖而形成的直接支承轨道的结构，也叫做线路下部结构。路基与桥梁、隧道相连，共同构成线路。路基依其所处的地形条件不同，有两种基本形式：路堤和路堑，俗称填方和挖方，路基是一种相对松散连结的结构形式，抵抗动荷载的能力弱。建造路基的材料，不论填或挖，主要是土石类散体材料，所以路基是一种土工结构，经常受到地质、水、降雨、气候、地震等自然条件变化的侵袭和破坏，抵抗能力差，因此，路基应具有足够的坚固性、稳定性和耐久性。

现有路基土都需要先进行破碎才能使用，但现有的路基土破碎装置大都只能进行单向旋转的破碎，使得破碎效率有限的同时破碎质量差，并且现有的路基土破碎后水泥浆的添加都是从上方倒入，无法直接导入路基土内部，进一步降低路基土的加工效率。

技术实现要素：

一种稳固路基搅拌桩机同轴双向钻头，该装置通过设置两组进行方向相反旋转的刀片，从而大大提高路基土的破碎效率与破碎质量，同时还能够直接将水泥浆导入破碎后的路基土内部，提高路基土的整体加工效率。

一种稳固路基搅拌桩机同轴双向钻头，包括锥形螺纹破泥器，所述锥形螺纹破泥器上端固定连接有内中空传动轴，所述内中空传动轴下端外侧固定安装有第一刀片，所述内中空传动轴上部外侧固定安装有驱动齿轮，所述内中空传动轴下部外侧活动套接有定位轴套，所述定位轴套上端外侧活动套接有齿轮十字轴，所述齿轮十字轴外侧活动安装有过度齿轮，所述内中空传动轴上部外侧活动套接有箱体，所述箱体内部活动连接有被动齿轮，所述箱体外侧固定安装有第三刀片，所述驱动齿轮、过度齿轮、被动齿轮均为伞状锥齿轮设置，所述过度齿轮为纵向设置且上下两侧分别与驱动齿轮、被动齿轮咬合连接。

作为优选的，所述驱动齿轮、过度齿轮、被动齿轮外侧咬合齿为倾斜的螺旋状轮齿设置。

作为优选的，所述箱体上端固定安装有上法兰座，所述上法兰座内侧与内中空传动轴的间隙中设置有第一防泥水油封，所述箱体下端固定安装有下法兰座，所述下法兰座内侧与定位轴套的间隙中设置有第二防泥水油封。

作为优选的，所述上法兰座内部下侧活动安装有第一平面推力轴承，所述箱体下端内部相对被动齿轮的下方设置有连接板，所述定位轴套外侧相对连接板的下方固定连接有定位推板，所述定位推力板的上端活动安装有第二平面推力轴承。

作为优选的，所述上法兰座内部相对第一平面推力轴承的上方活动安装有第一外圆轴承，所述下法兰座内部相对定位推板的下方活动安装有第二外圆轴承。

作为优选的，所述连接板与被动齿轮之间活动安装有连接圆柱销，所述连接板下端固定安装有连接板固定螺丝，所述连接板通过连接板固定螺丝与箱体内壁固定连接。

作为优选的，所述定位轴套下端外侧固定安装有尾翼座，所述尾翼座外端固定焊接有尾翼阻板，所述尾翼阻板下端为锐角状设置，所述尾翼座内部固定安装有轴向定位销，所述轴向定位销穿入定位轴套内侧与内中空传动轴外侧接触，所述内中空传动轴外侧开设有与轴向定位销嵌合的环状凹槽。

作为优选的，所述齿轮十字轴内侧与定位轴套外侧设置有相互嵌合的轮齿。

作为优选的，所述定位轴套内侧下端固定安装有定位轴套轴承座，所述定位轴套轴承座内部固定安装有第三防泥水油封与第三外圆轴承，所述第三防泥水油封与第三外圆轴承之间活动安装有第三平面推力轴承，所述定位轴套上端内侧活动安装有铜衬套。

作为优选的，所述内中空传动轴上端外侧固定安装有第四刀片，所述内中空传动轴下端外侧固定安装有第二刀片，所述内中空传动轴下端开设有与内部相通的水泥浆喷射口。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果:

1.通过驱动齿轮、过度齿轮、被动齿轮均为伞状锥齿轮设置，而过度齿轮为纵向设置，且上下两侧分别与驱动齿轮、被动齿轮咬合连接，则当内中空传动轴旋转利用锥形螺纹破泥器进行路基土的破碎时，还能带动驱动齿轮对过度齿轮施加作用力，让过度齿轮驱使被动齿轮进行与主动齿轮相反方向的旋转，再通过被动齿轮下端与箱体内侧相连接，且箱体外侧固定安装有第三刀片，因而能让箱体带动刀片进行与锥形螺纹破泥器相反方向的旋转破碎，达到提高路基土破碎效率与破碎质量的效果，其中通过驱动齿轮、过度齿轮、被动齿轮外侧咬合齿为倾斜的螺旋状轮齿设置，使得能提高锥齿轮之间相较直齿的咬合力、耐磨性、抗震效果与静音效果，其中通过箱体上端固定安装有上法兰座，上法兰座内侧与内中空传动轴的间隙中设置有第一防泥水油封，且箱体下端固定安装有下法兰座，下法兰座内侧与定位轴套的间隙中设置有第二防泥水油封，则能提高箱体上下两侧在路基土中旋转破碎时对外部尘土的密封性，避免尘土进入到箱体内部造成磨损卡死，提高箱体的整体使用寿命。

2.通过上法兰座内部下侧活动安装有第一平面推力轴承，箱体下端内部相对被动齿轮的下方设置有连接板，定位轴套外侧相对连接板的下方固定连接有定位推板，且定位推力板的上端活动安装有第二平面推力轴承，使得当内中空转轴在破碎中进行上下移动时，能利用第一平面推力轴承和第二平面推力轴承减小与驱使齿轮和被动齿轮接触时摩擦系数，从而提高锥齿轮之间动力传递效率的同时，能通过第一平面推力轴承和第二平面推力轴承能在内中空转轴上下移动时，对驱使齿轮和被动齿轮产生一个向过度齿轮移动的力，进而提高锥齿轮之间紧密咬合效果，其中上法兰座内部相对第一平面推力轴承的上方活动安装有第一外圆轴承，且下法兰座内部相对定位推板的下方活动安装有第二外圆轴承，则能减小上法兰座和下法兰座内侧与内中空传动轴之间的摩擦系数，减小其内侧因与内中空传动轴相反方向旋转时所受到的阻力，保证第三刀片对路基土的破碎效率。

3.通过连接板与被动齿轮之间活动安装有连接圆柱销，连接板下端固定安装有连接板固定螺丝，且连接板通过连接板固定螺丝与箱体内壁固定连接，使得能保证被动齿轮能带动箱体转动的同时，则能利用连接圆柱销上下两端分别设置在连接板与被动齿轮内部，从而当内中空传动轴进行上下移动导致被动齿轮与连接板之间产生微小间隙时也能保证传动效果，使得达到锥齿轮之间能进行微小间距调节的效果，避免锥齿轮之间贴合过紧导致磨损效率增加，从而提高箱体内部锥齿轮的使用寿命。

4.通过定位轴套下端外侧固定安装有尾翼座，尾翼座外端固定焊接有尾翼阻板，且尾翼阻板下端为锐角状设置，使得当尾翼阻板进入路基土内部后，能利用下端的锐角插入土内，从而利用与路基土的阻力为定位轴套提供固定不旋转的作用力，使得过度齿轮只会在齿轮十字轴外侧旋转传动，齿轮十字轴本身不会转动，达到保证驱动齿轮能带动被动齿轮进行相反方向旋转的效果，其中通过尾翼座内部固定安装有轴向定位销，轴向定位销穿入定位轴套内侧与内中空传动轴外侧接触，且内中空传动轴外侧开设有与轴向定位销嵌合的环状凹槽，使得能利用轴向定位销保证尾翼座跟随内中空传动轴上下移动的同时，不会随着内中空传动轴一同旋转。

5.通过齿轮十字轴内侧与定位轴套外侧设置有相互嵌合的轮齿，则使齿轮十字轴能与定位轴套相连接，在定位轴套作用下保持不转的同时，当内中空传动轴上下移动，使齿轮十字轴与定位轴套之间产生微小错位时也能保持咬合连接，进一步提高锥齿轮之间能进行微小间距调节的效果。

6.通过定位轴套内侧下端固定安装有定位轴套轴承座，定位轴套轴承座内部固定安装有第三防泥水油封与第三外圆轴承，第三防泥水油封与第三外圆轴承之间活动安装有第三平面推力轴承，定位轴套上端内侧活动安装有铜衬套，则能提高定位轴套对外部尘土的密封性，避免尘土进入到内部造成磨损卡死的同时，能利用三外圆轴承减小定位轴套与内中空转轴之间的摩擦系数，提高定位轴套的使用寿命，其中通过第三平面推力轴承，则能避免内中空传动轴上下移动时，第三外圆轴承与第三防泥水油封之间产生摩擦造成损坏，从而保证定位轴套的正常工作。

7.内中空传动轴上端外侧固定安装有第四刀片，所述内中空传动轴下端外侧固定安装有第二刀片，所述内中空传动轴下端开设有与内部相通的水泥浆喷射口，使得能通过增加与路基土接触的刀片，从而提高对路基土的破碎效率，的同时能向内中空传动轴内部通入水泥浆，让水泥浆直接进入破碎完成的路基土内部，提高路基土的整体加工效率。

附图说明

图1为本发明整体立体主视图；

图2为本发明整体内部透视图；

图3为本发明定位轴套内部透视图；

图4为本发明图3中a处放大图；

图5为本发明图3中b处放大图；

图6为本发明驱动齿轮立体图；

图7为本发明齿轮十字轴俯视图。

图1-7中：1-锥形螺纹破泥器、2-第一刀片、3-第二刀片、4-第三刀片、5-第四刀片、6-内中空传动轴、7-上法兰座、8-第一防泥水油封、9-第一外圆轴承、10-第一平面推力轴承、11-箱体、12-连接板、13-连接圆柱销、14-第二平面推力轴承、15-定位推力板、16-第二防泥水油封、17-尾翼座、18-轴向定位销、19-第三外圆轴承、20-第三平面推力轴承、21-第三防泥水油封、22-水泥浆喷射口、23-驱动齿轮、24-过度齿轮、25-齿轮十字轴、26-被动齿轮、27-连接板固定螺丝、28-尾翼阻板、29-第二外圆轴承、30-铜衬套、31-定位轴套、32-定位轴套轴承座、33-下法兰座。

具体实施方式

请参阅图1至7，一种稳固路基搅拌桩机同轴双向钻头平面结构示意图以及立体结构示意图。

一种稳固路基搅拌桩机同轴双向钻头，包括锥形螺纹破泥器1，锥形螺纹破泥器1上端固定连接有内中空传动轴6，内中空传动轴6下端外侧固定安装有第一刀片2，内中空传动轴6上部外侧固定安装有驱动齿轮23，内中空传动轴6下部外侧活动套接有定位轴套31，定位轴套31上端外侧活动套接有齿轮十字轴25，齿轮十字轴25外侧活动安装有过度齿轮24，内中空传动轴6上部外侧活动套接有箱体11，箱体11内部活动连接有被动齿轮26，箱体11外侧固定安装有第三刀片4，驱动齿轮23、过度齿轮24、被动齿轮26均为伞状锥齿轮设置，过度齿轮24为纵向设置且上下两侧分别与驱动齿轮23、被动齿轮26咬合连接。

在具体实施中，驱动齿轮23、过度齿轮24、被动齿轮26外侧咬合齿为倾斜的螺旋状轮齿设置，使得能提高锥齿轮之间相较直齿的咬合力、耐磨性、抗震效果与静音效果。

在具体实施中，箱体11上端固定安装有上法兰座7，上法兰座7内侧与内中空传动轴6的间隙中设置有第一防泥水油封8，箱体11下端固定安装有下法兰座33，下法兰座33内侧与定位轴套31的间隙中设置有第二防泥水油封16，则能提高箱体11上下两侧在路基土中旋转破碎时对外部尘土的密封性，避免尘土进入到箱体11内部造成磨损卡死，提高箱体11的整体使用寿命。

在具体实施中，上法兰座7内部下侧活动安装有第一平面推力轴承10，箱体11下端内部相对被动齿轮26的下方设置有连接板12，定位轴套31外侧相对连接板12的下方固定连接有定位推板15，定位推力板15的上端活动安装有第二平面推力轴承14，使得当内中空转轴6在破碎中进行上下移动时，能利用第一平面推力轴承10和第二平面推力轴承14减小与驱使齿轮23和被动齿轮26接触时摩擦系数，从而提高锥齿轮之间动力传递效率的同时，能通过第一平面推力轴承10和第二平面推力轴承14能在内中空转轴6上下移动时，对驱使齿轮23和被动齿轮26产生一个向过度齿轮24移动的力，进而提高锥齿轮之间紧密咬合效果。

在具体实施中，上法兰座7内部相对第一平面推力轴承10的上方活动安装有第一外圆轴承9，下法兰座33内部相对定位推板15的下方活动安装有第二外圆轴承29，则能减小箱体11内侧与内中空传动轴6之间的摩擦系数，减小箱体11与内中空传动轴6相反方向旋转时所受到的阻力，保证第三刀片4对路基土的破碎效率。

在具体实施中，连接板12与被动齿轮26之间活动安装有连接圆柱销13，连接板12下端固定安装有连接板固定螺丝27，连接板12通过连接板固定螺丝27与箱体11内壁固定连接，使得能保证被动齿轮26能带动箱体11转动的同时，则能利用连接圆柱销13上下两端分别设置在连接板12与被动齿轮26内部，从而当内中空传动轴6进行上下移动导致被动齿轮26与连接板12之间产生微小间隙时也能保证传动效果，使得达到锥齿轮之间能进行微小间距调节的效果，避免锥齿轮之间贴合过紧导致磨损效率增加。

在具体实施中，定位轴套31下端外侧固定安装有尾翼座17，尾翼座17外端固定焊接有尾翼阻板28，尾翼阻板28下端为锐角状设置，使得当尾翼阻板28进入路基土内部后，能利用下端的锐角插入土内，从而利用与路基土的阻力为定位轴套31提供固定不旋转的作用力，使得过度齿轮24只会在齿轮十字轴25外侧旋转传动，齿轮十字轴25本身不会转动，达到保证驱动齿轮23能带动被动齿轮26进行相反方向旋转的效果，尾翼座17内部固定安装有轴向定位销18，轴向定位销18穿入定位轴套31内侧与内中空传动轴6外侧接触，内中空传动轴6外侧开设有与轴向定位销18嵌合的环状凹槽，使得能利用轴向定位销18保证尾翼座17跟随内中空传动轴6上下移动的同时，不会随着内中空传动轴6一同旋转。

在具体实施中，齿轮十字轴15内侧与定位轴套31外侧设置有相互嵌合的轮齿，则使齿轮十字轴15能与定位轴套31相连接，在定位轴套31作用下保持不转的同时，当内中空传动轴6上下移动，使齿轮十字轴15与定位轴套31之间产生微小错位时也能保持咬合连接，进一步提高锥齿轮之间能进行微小间距调节的效果。

在具体实施中，定位轴套31内侧下端固定安装有定位轴套轴承座32，定位轴套轴承座32内部固定安装有第三防泥水油封21与第三外圆轴承19，第三防泥水油封21与第三外圆轴承19之间活动安装有第三平面推力轴承20，定位轴套31上端内侧活动安装有铜衬套30，则能提高定位轴套31对外部尘土的密封性，避免尘土进入到内部造成磨损卡死的同时，能利用三外圆轴承19减小定位轴套31与内中空转轴6之间的摩擦系数，提高定位轴套31的使用寿命，其中通过第三平面推力轴承20，则能避免内中空传动轴6上下移动时，第三外圆轴承19与第三防泥水油封21之间产生摩擦造成损坏，从而保证定位轴套31的正常工作。

在具体实施中，内中空传动轴6上端外侧固定安装有第四刀片5，内中空传动轴6下端外侧固定安装有第二刀片3，内中空传动轴6下端开设有与内部相通的水泥浆喷射口22，使得能通过增加与路基土接触的刀片，从而提高对路基土的破碎效率的同时，能向内中空传动轴6内部通入水泥浆，让水泥浆直接进入破碎完成的路基土内部，提高路基土的整体加工效率。

本发明一种稳固路基搅拌桩机同轴双向钻头的工作原理如下。

首先将锥形螺纹破泥器放入需要进行破碎的路基土内，通过驱动齿轮23、过度齿轮24、被动齿轮26均为伞状锥齿轮设置，而过度齿轮24为纵向设置，且上下两侧分别与驱动齿轮23、被动齿轮26咬合连接，则当内中空传动轴6旋转利用锥形螺纹破泥器1进行路基土的破碎时，还能带动驱动齿轮23对过度齿轮施24加作用力，让过度齿轮24驱使被动齿轮26进行与主动齿轮23相反方向的旋转，再通过被动齿轮23下端与箱体11内侧相连接，且箱体11外侧固定安装有第三刀片4，因而能让箱体11带动刀片进行与锥形螺纹破泥器1相反方向的旋转破碎，达到提高路基土破碎效率与破碎质量的效果，其中通过驱动齿轮23、过度齿轮24、被动齿轮26外侧咬合齿为倾斜的螺旋状轮齿设置，使得能提高锥齿轮之间相比较直齿的咬合力、耐磨性、抗震效果与静音效果，其中通过箱体11上端固定安装有上法兰座7，上法兰座7内侧与内中空传动轴6的间隙中设置有第一防泥水油封8，且箱体11下端固定安装有下法兰座33，下法兰座33内侧与定位轴套31的间隙中设置有第二防泥水油封16，则能提高箱体11上下两侧在路基土中旋转破碎时对外部尘土的密封性，避免尘土进入到箱体11内部造成磨损卡死，提高箱体11的整体使用寿命，接着通过上法兰座7内部下侧活动安装有第一平面推力轴承10，箱体11下端内部相对被动齿轮26的下方设置有连接板12，定位轴套31外侧相对连接板12的下方固定连接有定位推板15，且定位推力板15的上端活动安装有第二平面推力轴承14，使得当内中空转轴6在破碎中进行上下移动时，能利用第一平面推力轴承10和第二平面推力轴承14减小与驱使齿轮23和被动齿轮26接触时摩擦系数，从而提高锥齿轮之间动力传递效率的同时，能通过第一平面推力轴承10和第二平面推力轴承14能在内中空转轴6上下移动时，对驱使齿轮23和被动齿轮26产生一个向过度齿轮24移动的力，进而提高锥齿轮之间紧密咬合效果，其中上法兰座7内部相对第一平面推力轴承10的上方活动安装有第一外圆轴承9，且下法兰座33内部相对定位推板15的下方活动安装有第二外圆轴承29，则能减小上法兰座7和下法兰座33内侧与内中空传动轴6之间的摩擦系数，减小其内侧因与内中空传动轴6相反方向旋转时所受到的阻力，保证第三刀片4对路基土的破碎效率，接着通过连接板12与被动齿轮26之间活动安装有连接圆柱销13，连接板12下端固定安装有连接板固定螺丝27，且连接板12通过连接板固定螺丝27与箱体11内壁固定连接，使得能保证被动齿轮26能带动箱体11转动的同时，则能利用连接圆柱销13上下两端分别设置在连接板12与被动齿轮26内部，从而当内中空传动轴6进行上下移动导致被动齿轮26与连接板12之间产生微小间隙时也能保证传动效果，使得达到锥齿轮之间能进行微小间距调节的效果，避免锥齿轮之间贴合过紧导致磨损效率增加，从而提高箱体11内部锥齿轮的使用寿命，之后通过定位轴套31下端外侧固定安装有尾翼座17，尾翼座17外端固定连接有尾翼阻板28，尾翼阻板28下端为锐角状设置，且尾翼座17内部固定安装有轴向定位销18，使得当尾翼阻板28进入路基土内部后，能利用下端的锐角插入土内，从而利用与路基土的阻力为定位轴套31提供固定不旋转的作用力，使得过度齿轮24只会在齿轮十字轴25外侧旋转传动，齿轮十字轴25本身不会转动，达到保证驱动齿轮23能带动被动齿轮26进行相反方向旋转的效果，其中通过尾翼座17内部固定安装有轴向定位销18，轴向定位销18穿入定位轴套31内侧与内中空传动轴6外侧接触，且内中空传动轴6外侧开设有与轴向定位销18嵌合的环状凹槽，使得能利用轴向定位销18保证尾翼座17跟随内中空传动轴6上下移动的同时，不会随着内中空传动轴6一同旋转，通过齿轮十字轴15内侧与定位轴套31外侧设置有相互嵌合的轮齿，则使齿轮十字轴15能与定位轴套31相连接，在定位轴套31作用下保持不转的同时，当内中空传动轴6上下移动，使齿轮十字轴15与定位轴套31之间产生微小错位时也能保持咬合连接，进一步提高锥齿轮之间能进行微小间距调节的效果，接着通过定位轴套31内侧下端固定安装有定位轴套轴承座32，定位轴套轴承座32内部固定安装有第三防泥水油封21与第三外圆轴承19，且第三防泥水油封21与第三外圆轴承19之间活动安装有第三平面推力轴承20，定位轴套31上端内侧活动安装有铜衬套30，则能提高定位轴套31对外部尘土的密封性，避免尘土进入到内部造成磨损卡死的同时，能利用三外圆轴承19减小定位轴套31与内中空转轴6之间的摩擦系数，提高定位轴套31的使用寿命，其中通过第三平面推力轴承20，则能避免内中空传动轴6上下移动时，第三外圆轴承19与第三防泥水油封21之间产生摩擦造成损坏，从而保证定位轴套31的正常工作，最后内中空传动轴6上端外侧固定安装有第四刀片5，内中空传动轴6下端外侧固定安装有第二刀片3，内中空传动轴6下端开设有与内部相通的水泥浆喷射口22，使得能通过增加与路基土接触的刀片，从而提高对路基土的破碎效率，的同时能向内中空传动轴6内部通入水泥浆，让水泥浆直接进入破碎完成的路基土内部，提高路基土的整体加工效率。

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