具有自控系統的鑽進導程同步跟蹤螺紋樁機的製作方法

2023-10-04 13:33:54

專利名稱：具有自控系統的鑽進導程同步跟蹤螺紋樁機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有自控系統的鑽進導程同步跟蹤螺紋樁機，它屬於土建 基礎工程中所使用的設備。
技術背景對於樁機鑽具，例如長螺紋灌注樁機、長螺紋預製樁機以及其他有相同要 求的工程鑽機，如長螺旋工程鑽機等，在它們旋轉鑽進時，對其導程有嚴格要 求。在現有的螺紋樁機中，由於沒有裝置鑽進導程同步跟蹤自控系統，因而樁 機在旋轉鑽進時，會受地層阻力變化的影響，造成其螺旋導程變化，不能制出 高質量的長螺紋樁，施工效率往往很低。在採用傳統的機械比例傳動系統時， 雖然可以做到規定的螺旋導程，但由於樁工機械所傳遞的扭矩很大，設計安裝 機械比例傳動系統將是一個非常複雜和笨重的工作。發明內容本發明的目的是為克服上述缺點而提供一種具有鑽進導程同步跟蹤自控系 統的螺紋樁機。它的控制部分由微電腦、兩個測速傳感器和一臺變頻調速器組 成。採用的技術方案是具有自控系統的鑽進導程同步跟蹤螺紋樁機，包括樁機機體、上置式動力 頭、鑽具和巻揚傳動裝置。該樁機機體上裝有一個上置式動力頭，它由一個以 上的電動機驅動，在該上置式動力頭的輸出軸上裝有鑽具，上置式動力頭位於 樁機機體的一側，樁機機體的另一側設有巻揚傳動系統；所述的鑽進導程同步跟蹤自控系統是在上置式動力頭上設有鑽具旋轉速度傳感器和鑽具縱向進給速 度傳感器，在樁機機體的下側部設有一個可接收運算和對比所述兩傳感器信號，並可調控電動機頻率和轉速的微電腦自控系統，該微電腦自控系統包括微電 腦中央處理器和微電腦自動控制器，以及變頻調速器。所述的鑽進導程同步跟 蹤自控系統可以用於其它需保持螺旋導程的長螺旋工程鑽機或打樁機上。 本發明的優點是1、 由於採用了高精度鑽具旋轉速度傳感器和鑽具縱向進給傳感器，用以檢 測鑽具旋轉速度及進給速度，其體積小巧便於安裝。2、 自動控制系統採用先進的微電腦處理器，能高速處理傳感器輸入的動態數據，同步輸出並控制變頻調速器，使動力頭電機轉速不斷向理論轉速靠攏。3、採用鑽進導程同步跟蹤自控系統，可大大優化此類打樁機的結構，省略了複雜且苯重的機械比例傳動裝置，同時採用變頻調速還可以減少動力消耗。


圖1為本發明的螺紋樁機的結構示意圖。圖2為圖1的側向示意圖。圖3為本發明的微電腦自控系統方框圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，具有自控系統的鑽進導程同步跟蹤螺紋樁機，在樁機 機體1上裝有一個上置式動力頭2。上置式動力頭2由一個以上的電動機3驅動， 上置式動力頭2的輸出軸上裝有鑽具4。上置式動力頭2和鑽具4的鑽進或提升 是由巻揚傳動系統5操縱。當螺紋樁機下鑽或提升時，電動機3驅動上置式動 力頭2和鑽具4旋轉，同時巻揚傳動系統5放下或提升上置式動力頭2及鑽具4， 使鑽具4旋轉進給；同時，在上置式動力頭2的傳輸軸上設有一個用以檢測鑽 具旋轉速度的鑽具旋轉速度傳感器6，在上置式動力頭2上還設有一個用以檢測 鑽具垂直進給速度的鑽具縱向進給速度傳感器7，此兩個傳感器分別將跟蹤採集 到的兩種瞬時速度信號不斷地傳八微電腦自控系統8。在己施工過的地方形成螺 紋灌注樁9，在未施工的地方為原狀土 10。如圖3所示，鑽具旋轉速度傳感器6和縱向進給速度傳感器7的瞬時速度 電信號進入微電腦自控系統8中的微電腦中央處理器8A後，經過運算並比對其 誤差，得出該瞬時電動機3的理論轉速，再經微電腦自動控制器8B和變頻調速 器8C，同步改變電動機3的供電頻率，對電動機3轉速進行不斷地修正。這樣 使螺紋樁機的鑽具在整個鑽進過程中可以按設定的標準螺距精確地運行。所述的鑽進導程同步跟蹤自控系統，可以用於需要保持螺旋導程的工程鑽 機或打樁機，例如，長螺旋工程鑽機或打樁機。
權利要求
1.具有自控系統的鑽進導程同步跟蹤螺紋樁機，它由樁機機體、上置式動力頭、鑽具和卷揚傳動裝置構成，其特徵在於在所述的樁機機體(1)上裝有一個上置式動力頭(2)，該上置式動力頭(2)由一個以上的電動機(3)驅動，在該上置式動力頭(2)的輸出軸上裝有鑽具(4)上置式動力頭(2)於樁機機體山的一側，樁機機體(1)的另一側設有卷揚傳動系統(5)；所述的鑽進導程同步跟蹤自控系統是在上置式動力頭(2)上設有鑽具旋轉速度傳感器(6)和鑽具縱向進給速度傳感器(7)在樁機機體(1)上設有一個可接收運算和對比所述的兩傳感器信號，並可調控電動機頻率和轉速的微電腦自控系統(8)；該微電腦自控系統(8)包括微電腦中央處理器(8A)和微心腦自動控制器(8B)，以及變頻調速器(8C)。
2、 根據權利要求l所述的具有自控系統的鑽進導程同步跟蹤螺紋樁機，其 特徵在於所述的鑽進導程同步跟蹤自控系統可以用於需要保持螺旋導程的長 螺旋工程鑽機或打樁機上。
全文摘要
本發明的具有自控系統的鑽進導程同步跟蹤螺紋樁機，由螺紋樁機機體、動力頭裝置和鑽具、以及卷揚傳動裝置和鑽進導程同步跟蹤自控系統構成。所述的鑽進導程同步跟蹤自控系統是在上置式動力頭上設有鑽具旋轉速度傳感器和鑽具縱向進給速度傳感器，在樁機機體上設有一個可接收、運算和對比所述兩傳感器信號、並可調控電動機頻率和轉速的微電腦自控系統，其包括微電腦中央處理器和微電腦自動控制器，以及變頻調速器。
文檔編號E21B3/00GK101328784SQ20071001175
公開日2008年12月24日 申請日期2007年6月19日 優先權日2007年6月19日
發明者宏 石 申請人:瀋陽利泰自控技術有限責任公司