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申请/专利权人：上海工程机械厂有限公司;基为(浙江)智能科技有限公司

摘要：一种钻杆倾斜度监测装置，包括具有第一测斜装置的测斜钻杆、多节单元钻杆、对接法兰、第二测斜装置、方位检测装置、减速箱、密封垫、深度传感器和运算控制系统；测斜钻杆和多节单元钻杆对接后，插入对接法兰后与减速箱的中空主轴连接；第一测斜装置设置于测斜钻杆外壁上，第一数据线通过测斜钻杆的第一气管、多节单元钻杆的第三气管、对接法兰的第一法兰气管和中空主轴的主轴注气道及外部回转接头的气路后连接运算控制系统；第二测斜装置设置于减速箱处；深度传感器设置于外部桩架立柱上；方位检测装置设置于对接法兰处。本发明即时监测钻杆倾斜度，提示操纵者采取纠偏措施，保证搅拌桩视施工垂直度要求，有效提高施工效率。

主权项：1.一种钻杆倾斜度监测装置，包括：具有公接头（101）、母接头（102）、上喷浆口（103）、第一测斜装置（104）和第一内置管路（105）的测斜钻杆（10）、多节具有公接头（101）、母接头（102）和第三内置管路（105’）的单元钻杆（10’）、具有母接头（102）、第一法兰浆管（3051）、第二法兰浆管（3052）、第一法兰气管（3053）、测量齿轮（2055）和法兰沉坑（3056）的对接法兰（305）、第二测斜装置（104’）、方位检测装置（80）、减速箱（30）、密封垫（50）、深度传感器和运算控制系统，其中：公接头（101）包括位于其上端面、具有公板通孔（1012）的公固定板（1011）；母接头（102）包括位于其内槽底部、具有母板通孔（1022）的母固定板（1021）；第一测斜装置（104）包括弧形板（1041）、板支座（1042）、第一传感器（1043）和第一数据线（1044）；第一内置管路（105）包括第一浆管（1051）、第二浆管（1052）、第一气管（1053）和多个第一管路架（1054）；第三内置管路（105’）包括第五浆管（1051’）、第六浆管（1052’）、第三气管（1053’）和多个第三管路架（1054’）；方位检测装置（80）包括编码器（801）、小齿轮（805）、安装架（803）和围罩（804）；密封垫（50）包括封垫体（500）和三个具有上钢套（5011）的上凸唇圈（501）；减速箱（30）包括具有第一主轴注浆道（3021）、第二主轴注浆道（3022）、主轴注气道（3023）和主轴沉孔（3026）的中空主轴（302）和主轴法兰盘（304）；其特征在于：所述测斜钻杆（10）的公接头（101）的公固定板（1011）的公板通孔（1012）设有三个，它们在公固定板（1011）径向方向以等边三角形对称方式布置；所述母接头（102）的母固定板（1021）的母板通孔（1022）设有三个，它们在母固定板（1021）径向方向以等边三角形对称方式布置；所述测斜钻杆（10）的上喷浆口（103）设置于其外壁；所述第一内置管路（105）通过多个第一管路架（1054）设置于测斜钻杆（10）的内腔，该第一内置管路的第一浆管（1051）、第二浆管（1052）、第一气管（1053）以其截面方向为等边三角形对称、轴向互为平行的方式设置在测斜钻杆（10）的内腔；所述第一浆管（1051）在测斜钻杆（10）的内腔通过短弯管（10511）连接上喷浆口（103）；所述第一管路架（1054）设有三个以其径向方向呈等边三角形对称方式布置的第一管架通孔（10541）；所述第一浆管（1051）、第二浆管（1052）、第一气管（1053）分别穿过第一管路架（1054）的三个第一管架通孔（10541）后固定在测斜钻杆（10）的内腔；所述第一浆管（1051）、第二浆管（1052）、第一气管（1053）的上端分别置于公固定板（1011）的三个公板通孔（1012）后焊接固定，该公固定板焊接固定在公接头（101）的端面；所述第二浆管（1052）、第一气管（1053）的下端置于母固定板（1021）的二个母板通孔（1022）后焊接固定，该母固定板焊接固定在母接头（102）的内槽底部；所述测斜钻杆（10）的公接头（101）的公固定板（1011）外端面、母接头（102）的母固定板（1021）外端面与测斜钻杆（10）轴向中心线的垂直度偏差均小于等于0.08-0.10mm；所述第一测斜装置（104）设置于测斜钻杆（10）的上喷浆口（103）下方的外壁上，所述弧形板（1041）通过固装于测斜钻杆（10）的外壁；所述板支座（1042）位于弧形板（1041）的内侧；所述测斜装置（104）的第一传感器（1043）固装于板支座（1042）上，并与所述第一数据线（1044）连接；所述单元钻杆（10’）的公接头（101）的公固定板（1011）的公板通孔（1012）设有三个，它们在公固定板（1011）径向方向以等边三角形对称方式布置；所述母接头（102）的母固定板（1021）的母板通孔（1022）设有三个，它们在母固定板（1021）径向方向以等边三角形对称方式布置；所述第三内置管路（105’）通过多个第三管路架（1054’）设置于单元钻杆（10’）的内腔，该第三内置管路的第五浆管（1051’）、第六浆管（1052’）、第三气管（1053’）以其截面方向为等边三角形对称、轴向互为平行的方式设置在单元钻杆（10’）的内腔；所述第三管路架（1054’）设有三个以其径向方向呈等边三角形对称方式布置的第三管架通孔（10541’）；所述第五浆管（1051’）、第六浆管（1052’）、第三气管（1053’）分别穿过第三管路架（1054’）的三个第三管架通孔（10541’）后固定在单元钻杆（10’）的内腔；所述第五浆管（1051’）、第六浆管（1052’）、第三气管（1053’）上端和下端分别置于公固定板（1011）的三个公板通孔（1012）和母固定板（1021）的三个母板通孔（1022）后焊接固定，该母固定板焊接固定在母接头（102）的内槽底部；所述单元钻杆（10’）的公接头（101）的公固定板（1011）外端面、母接头（102）的母固定板（1021）外端面与单元钻杆（10’）轴向中心线的垂直度偏差均小于等于0.08-0.10mm；所述对接法兰（305）的第一法兰浆管（3051）、第二法兰浆管（3052）和第一法兰气管（3053）以其截面方向为等边三角形对称、轴向互为平行的方式设置在其上部内腔，它们的上端分别位于对接法兰（305）的法兰沉坑（3056）处，它们分别置于公固定板（1011）的三个公板通孔（1012）和母固定板（1021）的三个母板通孔（1022）后焊接固定，该母固定板焊接固定在母接头（102）的内槽底部；所述测量齿轮（2055）固装于对接法兰（305）的外圆上；所述测斜钻杆（10）的公接头（101）插入上方多节连接单元钻杆（10’）的母接头（102）后锁定，最后一节单元钻杆（10’）的公接头（101）插入对接法兰（305）的母接头（102）后锁定；所述对接法兰（305）通过螺栓固装于减速箱（30）的中空主轴（302）的法兰盘（304）；所述中空主轴（302）的第一主轴注浆道（3021）、第二主轴注浆道（3022）、主轴注气道（3023）分别与对接法兰（305）的第一法兰浆管（3051）、第二法兰浆管（3052）和第一法兰气管（3053）、多节单元钻杆（10’）的第五浆管（1051’）、第六浆管（1052’）、第三气管（1053’）以及测斜钻杆（10）的第一浆管（1051）、第二浆管（1052）、第一气管（1053）贯通；所述第一数据线（1044）从运算控制系统引出后依次穿过外部滑电环、外部回转接头、减速箱（30）的中空主轴（302）的主轴注气道（3023）、对接法兰（305）的第一法兰气管（3053）、多节单元钻杆（10’）的第三气管（1053’）和测斜钻杆（10）的第一气管（1053）后在测斜钻杆（10）内腔靠近板支座（1042）处穿出后连接第一传感器（1043）；所述方位检测装置（80）设置于减速箱（30）下方的对接法兰（305）处，并通过线缆与运算控制系统连接；所述编码器（801）固装于安装架（803）上，该编码器转动轴上固装小齿轮（805）；所述安装架（803）与围罩（804）固装于减速箱（30）下方后将套装于中空主轴（302）上的主轴法兰盘（304）、对接法兰（305）围在其中；所述小齿轮（805）与对接法兰（305）的测量齿轮（2055）啮合；所述第二测斜装置（104’）设置于减速箱（30）处，通过线缆与运算控制系统连接；所述密封垫（50）分别设置于测斜钻杆（10）的公接头（101）与单元钻杆（10’）的母接头（102）之间、各个单元钻杆（10’）的公接头（101）和母接头（102）之间、单元钻杆（10’）的公接头（101）和对接法兰（305）的母接头（102）之间以及对接法兰（305）的法兰沉坑（3056）与中空主轴（302）之间的结合处；所述密封垫（50）的三个上凸唇圈（501）以等边三角形对称方式布置在封垫体（500）的上端面，所述上钢套（5011）设置于上凸唇圈（501）的孔内；所述密封垫（50）的三个上凸唇圈（501）分别进入对接法兰（305）的法兰沉坑（3056）处的第一法兰浆管（3051）、第二法兰浆管（3052）、第一法兰气管（3053）、多节单元钻杆（10’）的公接头（101）的公固定板（1011）处的第五浆管（1051’）、第六浆管（1052’）、第三气管（1053’）以及测斜钻杆（10）的公接头（101）的公固定板（1011）处的第一浆管（1051）、第二浆管（1052）、第一气管（1053）；所述对接法兰（305）的法兰沉坑（3056）外端面、母接头（102）的母固定板（1021）外端面与对接法兰（305）的轴向中心线的垂直度偏差均小于等于0.08-0.10mm；所述深度传感器安装于悬挂搅拌桩钻机的外部桩架的立柱上，通过线缆与运算控制系统连接；所述运算控制系统通过对深度传感器采集的下钻深度、第一测斜装置（104）和第二测斜装置（104’）采集的多节单元钻杆（10’）、测斜钻杆（10）的偏斜角度、方位检测装置（80）采集的多节单元钻杆（10’）、测斜钻杆（10）的水平方位角进行软件运算、叠加和补偿，将钻杆倾斜度显示在控制屏幕上。

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