一種強夯機自動剎車保護裝置製造方法

2023-06-06 19:02:01

一種強夯機自動剎車保護裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種強夯機自動剎車的保護裝置，拉力開關分別與拉力傳感器、信號隔離單元相連，單片機的I/O口分別與信號隔離單元、剎車開關相連，拉力傳感器頂端接第三鋼絲繩，拉力傳感器末端接鋼絲繩，拉力傳感器放入圓柱形鐵皮盒內，鋼絲繩分別從鐵皮盒的圓形孔中伸出，拉力傳感器接通信數據線從圓形孔中伸出，鐵皮盒上螺栓用以卡緊拉力傳感器定位，鋼絲繩通過連接件與強夯機的鋼絲繩連接，鋼絲繩通過連接件與鋼絲繩連接，鋼絲繩下部接夯錘。結構簡單，使用方便，提高了強夯機工作過程中的安全性、穩定性和工作效率，提高了強夯機工作過程中鋼絲繩的使用壽命，減輕了工人的勞動強度，節約用工，功效高，保證了施工安全。
【專利說明】一種強夯機自動剎車保護裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種保護裝置，尤其是涉及一種強夯機自動剎車的保護裝置，特別涉及一種保護夯錘下落過程中可能出現的多餘出繩對力臂損害以及對施工人員安全威脅的裝置。
【背景技術】
[0002]強夯法是一種應用非常廣泛的地基處理方法，它是用大型的起重機將8-40噸的重錘從6-40米的高度下落，對土進行強力夯實。在強夯機作業過程中經常會出現夯錘落地後，若無法及時停止卷揚機工作，粗大的鋼絲繩在慣性作用下可能會向起吊機的臂杆方向撞擊，通常的做法是用舊輪胎綁在吊臂上以減輕撞擊力，但吊臂被撞壞在所難免。不僅如此，如果鋼絲繩砸向強夯機附近的施工人員會有極大的安全威脅。為了避免此現象發生，一般採用兩種措施:一是有操作人員根據肉眼觀察夯錘高度，或經驗判斷夯錘落地時間進行手工剎車；二是強夯機生產商固定離合器壓力和制動點剎車。其中第一種措施的缺點在於如果強夯機阻擋操作人員視線或夜間施工，無法準確觀察夯錘起落高度，過度依賴操作人員經驗也是不可取的，例如，提前剎車會造成提前制動而拉動翻車的危險，滯後剎車則出繩量過多，降低夯擊效率，無法避免鋼絲繩下落偏離對施工人員的安全威脅；第二種措施則需要製造商調試每臺強夯機的制動壓力和制動點，需要投入大量的人力，且不易維護。雖然近年來，一些專利報導了強夯機的自動控制或自動剎車裝置，如強夯機剎車自動調節器(申請號:201110065736.3)、強夯機自動控制裝置(申請號:201210151355.1)，但這些裝置仍存在造價昂貴，不易維護等缺點。
[0003]強夯過程中極易出現的另一問題是，當夯坑內有積水或是夯擊土體為飽和粘土時，會導致夯錘吸力增大，在夯錘提升過程中，如果強行提錘會導致強夯機前身重量加大，出現前傾現象，發生翻車的危險。類似問題的解決方法同樣要依靠操作人員經驗，對人員的操作技術要求較高。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的在於克服現有技術的不足之處，提供一種強夯機自動剎車的保護裝置，該保護裝置主要解決針對夯錘下落過程中可能出現的多餘出繩對力臂損害以及對施工人員安全威脅的問題，同時還針對強行提錘引起的機車前傾翻車問題，結構簡單，使用方便，提高了強夯機工作過程中的安全性、穩定性和工作效率，提高了強夯機工作過程中鋼絲繩的使用壽命，降低了強夯機提升裝置的成本和故障率，減輕了工人的勞動強度，節約用工，功效高，保證了施工安全。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型的技術方案為:
[0006]一種強夯機自動剎車的保護裝置，包括拉力傳感器1、拉力開關2、信號隔離單元
3、單片機4、剎車開關5，其特徵在於:拉力開關2分別與拉力傳感器1、信號隔離單元3相連，單片機4的I/O 口分別與信號隔離單元3、剎車開關5相連，信號隔離單元3主要器件是光電耦合器，作用是隔離拉力傳感器I和單片機4之間的連接，避免幹擾信號傳入單片機4引起誤動作。
[0007]拉力傳感器I在強夯機中的設計是:將拉力傳感器I頂端接第三鋼絲繩7c，拉力傳感器I末端接第二鋼絲繩7b，將拉力傳感器I放入圓柱形鐵皮盒9內，第三鋼絲繩7c與第二鋼絲繩7b分別從鐵皮盒的第一圓形孔12a與第二圓形孔12b中伸出，拉力傳感器I接通信數據線11從第一圓形孔12a中伸出，鐵皮盒上第一螺栓10a、第二螺栓10b、第三螺栓10c、第四螺栓IOd用以卡緊拉力傳感器I定位，第三鋼絲繩7c通過第二連接件Sb與強夯機的第四鋼絲繩7d連接,第二鋼絲繩7b通過第一連接件8a與第一鋼絲繩7a連接,第一鋼絲繩7a下部接夯錘6。
[0008]上述一種強夯機自動剎車的保護裝置的主要部件作用為:
[0009]信號隔離單元3作用是隔離拉力傳感器I和單片機4之間的連接，避免幹擾信號傳入單片機4引起誤動作。
[0010]鐵皮盒9的作用是保護拉力傳感器1，延長拉力傳感器I的使用壽命。
[0011]第一螺栓10a、第二螺栓10b、第三螺栓10c、第四螺栓IOd的作用是用以卡緊拉力傳感器I定位，保持拉力傳感器I的垂直狀態，提高拉力測量準確度。
[0012]上述一種強夯機自動剎車的保護裝置的主要工作原理為:
[0013]拉力傳感器I測定的是卷揚機的提升拉力Fl與夯錘的重力F2的合力F3。系統正常狀態下處於閉合狀態，整個保護裝置引線迴路閉合為「O」信號，經隔離單元2光耦合器耦合併反相加到單片機4 一個固定「I」信號，單片機處於休眠狀態。只要拉力合力F3非常小(設定為小於夯錘重力的10%)或超過強夯機的傾覆力，拉力傳感器I觸發拉力開關2，數據信號傳遞至信號隔離單元2中光電耦合放大反相後送入至單片機4的I/O 口發送「O」信號，單片機4立即啟動觸動剎車開關5阻止電機運轉，強夯機自動剎車停止工作。
[0014]本實用新型具有如下優點和有益效果:
[0015]1、本實用新型簡單易用，性能安全可靠，操作使用極其方便，便於維護，成本低。
[0016]2、有效防止夯錘下落過程中可能出現的多餘出繩對力臂損害以及對施工人員安全威脅，以及避免強行提錘引起的機車前傾翻車的現象，提高強夯機使用的安全性與穩定性。
[0017]3、在強夯機提升過程中鋼絲繩拉力過大會自動剎車，提高了鋼絲繩的使用壽命，降低強夯機提升裝置的成本和故障率。
[0018]4、保護裝置減輕了強夯機操作人員的勞動強度，同時有效控制強夯機的提升與下落，提高強夯機的工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為一種強夯機自動剎車的保護裝置本的結構示意圖。
[0020]圖2為一種強夯機自動剎車的保護裝置本中的拉力傳感器連接示意圖。
[0021]其中:1 —拉力傳感器(型號:EL20 — 485),2 —拉力開關(型號:KL_8807C)、3 一信號隔離單元(型號=SFG-1104),4 一單片機(型號:STC11/10)、5 一剎車開關(型號:FLY125)、6—夯錘、7a—第一鋼絲繩、7b—第二鋼絲繩、7c—第三鋼絲繩、7d—第四鋼絲繩、8a 一第一連接件、8b —第二連接件、9 一鐵皮盒、IOa 一第一螺栓、IOb 一第二螺栓、IOc —第三螺栓、IOd —第四螺栓、11 一通信數據線、12a —第一圓形孔、12b —第二圓形孔。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型發明的強夯機自動剎車保護裝置作進一步詳細說明。
[0023]如圖1所示，一種強夯機自動剎車的保護裝置本包括拉力傳感器1、拉力開關2、信號隔離單元3、單片機4、剎車開關5，其特徵在於:拉力開關2分別與拉力傳感器1、信號隔離單元3相連，單片機4的I/O 口分別與信號隔離單元3、剎車開關5相連，信號隔離單元3主要器件是光電耦合器，作用是隔離拉力傳感器I和單片機4之間的連接，避免幹擾信號傳入單片機4引起誤動作。
[0024]圖2展示了拉力傳感器I在強夯機中的布置是:其特徵在於:將拉力傳感器I頂端接第二鋼絲繩7c，拉力傳感器I末端接第三鋼絲繩7b，將拉力傳感器I放入圓柱形鐵皮盒9內，鐵皮盒9起到保護拉力傳感器I的作用，延長拉力傳感器I的使用壽命，第二鋼絲繩7c與第三鋼絲繩7b分別從鐵皮盒的第一圓形孔12a與第二圓形孔12b中伸出，拉力傳感器I接通信數據線11從第一圓形孔12a中伸出，鐵皮盒上第一螺栓10a、第二螺栓10b、第三螺栓10c、第四螺栓IOd用以卡緊拉力傳感器I定位，第三鋼絲繩7c通過第二連接件Sb與強夯機的第四鋼絲繩7d連接,第三鋼絲繩7b通過第一連接件8a與第一鋼絲繩7a連接,第一鋼絲繩7a下部接夯錘6。
[0025]本實用新型的工作原理為:
[0026]拉力傳感器I分別通過第三鋼絲繩7c、第二連接件Sb、第四鋼絲繩7d以及第三鋼絲繩7b、第一連接件8a、第一鋼絲繩7a與強夯機的卷揚機和夯錘連接,拉力傳感器I測定的是卷揚機的提升拉力Fl與夯錘的重力F2的合力F3=F2-F1。
[0027]本強夯機自動剎車保護裝置正常狀態下處於閉合狀態，整個保護裝置引線迴路閉合為「O」信號，經信號隔離單元3光耦合器耦合併反相加到單片機4 一個固定「 I 」信號，單片機處於休眠狀態。只要拉力合力F3為零或超過強夯機的傾覆力，拉力傳感器I觸發拉力開關2，數據信號傳遞至信號隔離單元3中光電耦合放大反相後送入至單片機4的I/O 口發送「O」信號，單片機4立即啟動觸孔剎車開關5阻止電機運轉，強夯機自動剎車。
[0028]當夯錘下行，至落地時，鋼絲繩不在承擔夯錘重量，卷揚機會繼續帶動鋼絲繩下行，鋼絲繩呈鬆弛狀態，此時拉力傳感器測得拉力F3非常小，可以假定為夯錘重力的10%，當F3非常小時拉力傳感器I觸發拉力開關2，數據信號傳遞至信號隔離單元2中光電耦合放大反相後送入至單片機4的I/O 口發送「O」信號，單片機4立即啟動觸動剎車開關5阻止電機運轉，強夯機自動剎車，有效防止夯錘下落過程中可能出現的多餘出繩對力臂損害以及對施工人員安全威脅。
[0029]當夯錘上行時，如果夯錘難以從夯擊物中拔出，卷揚機提升力非常大，一旦拉力傳感器I測得拉力F3大於強夯機的傾覆力時，觸發拉力開關2，數據信號傳遞至信號隔離單元2中光電耦合放大反相後送入至單片機4的I/O 口發送「O」信號，單片機4立即啟動觸動剎車開關5阻止電機運轉，強夯機自動剎車，有效防止強行提錘引起的機車前傾翻車問題。
[0030]應當指出的是，上述內容是本實用新型的強夯機自動剎車保護裝置的一個列舉，此強夯機自動剎車保護裝置同樣可以適用於帶有夯擊性能的樁機、起重機等機械，亦應在本實用新型專利的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種強夯機自動剎車的保護裝置，包括拉力傳感器(I)、信號隔離單元(3)、單片機(4)，其特徵在於:拉力開關(2)分別與拉力傳感器(I)、信號隔離單元(3)相連，單片機(4)的I/O 口分別與信號隔離單元(3)、剎車開關(5)相連，拉力傳感器(I)頂端接第三鋼絲繩(7c)，拉力傳感器(I)末端接第二鋼絲繩(7b)，拉力傳感器(I)放入圓柱形鐵皮盒(9)內，第三鋼絲繩(7c)與第二鋼絲繩(7b)分別從鐵皮盒的第一圓形孔(12a)與第二圓形孔(12b)中伸出，拉力傳感器(I)接通信數據線(11)從第一圓形孔(12a)中伸出，鐵皮盒上第一螺栓(10a)、第二螺栓(10b)、第三螺栓(10c)、第四螺栓(IOd)用以卡緊拉力傳感器(I)定位，第三鋼絲繩(7c)通過第二連接件(Sb)與強夯機的第四鋼絲繩(7d)連接，第二鋼絲繩(7b)通過第一連接件(8a)與第一鋼絲繩(7a)連接,第一鋼絲繩(7a)下部接夯錘(6)。
【文檔編號】E02D3/046GK203474354SQ201320487702
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月9日 優先權日:2013年8月9日
【發明者】雷美清, 張先偉, 劉觀仕 申請人:武漢中力巖土工程有限公司