專利名稱：具有自控系統(tǒng)的鉆進導程同步跟蹤螺紋樁機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有自控系統(tǒng)的鉆進導程同步跟蹤螺紋樁機，它屬于土建 基礎(chǔ)工程中所使用的設備。
技術(shù)背景對于樁機鉆具，例如長螺紋灌注樁機、長螺紋預制樁機以及其他有相同要 求的工程鉆機，如長螺旋工程鉆機等，在它們旋轉(zhuǎn)鉆進時，對其導程有嚴格要 求。在現(xiàn)有的螺紋樁機中，由于沒有裝置鉆進導程同步跟蹤自控系統(tǒng)，因而樁 機在旋轉(zhuǎn)鉆進時，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(zhì)量的長螺紋樁，施工效率往往很低。在采用傳統(tǒng)的機械比例傳動系統(tǒng)時， 雖然可以做到規(guī)定的螺旋導程，但由于樁工機械所傳遞的扭矩很大，設計安裝 機械比例傳動系統(tǒng)將是一個非常復雜和笨重的工作。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為克服上述缺點而提供一種具有鉆進導程同步跟蹤自控系 統(tǒng)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(diào)速器組 成。采用的技術(shù)方案是具有自控系統(tǒng)的鉆進導程同步跟蹤螺紋樁機，包括樁機機體、上置式動力 頭、鉆具和巻揚傳動裝置。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(qū)動，在該上置式動力頭的輸出軸上裝有鉆具，上置式動力頭位于 樁機機體的一側(cè)，樁機機體的另一側(cè)設有巻揚傳動系統(tǒng)；所述的鉆進導程同步跟蹤自控系統(tǒng)是在上置式動力頭上設有鉆具旋轉(zhuǎn)速度傳感器和鉆具縱向進給速 度傳感器，在樁機機體的下側(cè)部設有一個可接收運算和對比所述兩傳感器信號，并可調(diào)控電動機頻率和轉(zhuǎn)速的微電腦自控系統(tǒng)，該微電腦自控系統(tǒng)包括微電 腦中央處理器和微電腦自動控制器，以及變頻調(diào)速器。所述的鉆進導程同步跟 蹤自控系統(tǒng)可以用于其它需保持螺旋導程的長螺旋工程鉆機或打樁機上。 本發(fā)明的優(yōu)點是1、 由于采用了高精度鉆具旋轉(zhuǎn)速度傳感器和鉆具縱向進給傳感器，用以檢 測鉆具旋轉(zhuǎn)速度及進給速度，其體積小巧便于安裝。2、 自動控制系統(tǒng)采用先進的微電腦處理器，能高速處理傳感器輸入的動態(tài)數(shù)據(jù)，同步輸出并控制變頻調(diào)速器，使動力頭電機轉(zhuǎn)速不斷向理論轉(zhuǎn)速靠攏。3、采用鉆進導程同步跟蹤自控系統(tǒng)，可大大優(yōu)化此類打樁機的結(jié)構(gòu)，省略了復雜且苯重的機械比例傳動裝置，同時采用變頻調(diào)速還可以減少動力消耗。


圖1為本發(fā)明的螺紋樁機的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的側(cè)向示意圖。圖3為本發(fā)明的微電腦自控系統(tǒng)方框圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，具有自控系統(tǒng)的鉆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(qū)動， 上置式動力頭2的輸出軸上裝有鉆具4。上置式動力頭2和鉆具4的鉆進或提升 是由巻揚傳動系統(tǒng)5操縱。當螺紋樁機下鉆或提升時，電動機3驅(qū)動上置式動 力頭2和鉆具4旋轉(zhuǎn)，同時巻揚傳動系統(tǒng)5放下或提升上置式動力頭2及鉆具4， 使鉆具4旋轉(zhuǎn)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鉆 具旋轉(zhuǎn)速度的鉆具旋轉(zhuǎn)速度傳感器6，在上置式動力頭2上還設有一個用以檢測 鉆具垂直進給速度的鉆具縱向進給速度傳感器7，此兩個傳感器分別將跟蹤采集 到的兩種瞬時速度信號不斷地傳八微電腦自控系統(tǒng)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，鉆具旋轉(zhuǎn)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(tǒng)8中的微電腦中央處理器8A后，經(jīng)過運算并比對其 誤差，得出該瞬時電動機3的理論轉(zhuǎn)速，再經(jīng)微電腦自動控制器8B和變頻調(diào)速 器8C，同步改變電動機3的供電頻率，對電動機3轉(zhuǎn)速進行不斷地修正。這樣 使螺紋樁機的鉆具在整個鉆進過程中可以按設定的標準螺距精確地運行。所述的鉆進導程同步跟蹤自控系統(tǒng)，可以用于需要保持螺旋導程的工程鉆 機或打樁機，例如，長螺旋工程鉆機或打樁機。
權(quán)利要求
1.具有自控系統(tǒng)的鉆進導程同步跟蹤螺紋樁機，它由樁機機體、上置式動力頭、鉆具和卷揚傳動裝置構(gòu)成，其特征在于在所述的樁機機體(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(qū)動，在該上置式動力頭(2)的輸出軸上裝有鉆具(4)上置式動力頭(2)于樁機機體山的一側(cè)，樁機機體(1)的另一側(cè)設有卷揚傳動系統(tǒng)(5)；所述的鉆進導程同步跟蹤自控系統(tǒng)是在上置式動力頭(2)上設有鉆具旋轉(zhuǎn)速度傳感器(6)和鉆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，并可調(diào)控電動機頻率和轉(zhuǎn)速的微電腦自控系統(tǒng)(8)；該微電腦自控系統(tǒng)(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(diào)速器(8C)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的具有自控系統(tǒng)的鉆進導程同步跟蹤螺紋樁機，其 特征在于所述的鉆進導程同步跟蹤自控系統(tǒng)可以用于需要保持螺旋導程的長 螺旋工程鉆機或打樁機上。
全文摘要
本發(fā)明的具有自控系統(tǒng)的鉆進導程同步跟蹤螺紋樁機，由螺紋樁機機體、動力頭裝置和鉆具、以及卷揚傳動裝置和鉆進導程同步跟蹤自控系統(tǒng)構(gòu)成。所述的鉆進導程同步跟蹤自控系統(tǒng)是在上置式動力頭上設有鉆具旋轉(zhuǎn)速度傳感器和鉆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、并可調(diào)控電動機頻率和轉(zhuǎn)速的微電腦自控系統(tǒng)，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(diào)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(yōu)先權(quán)日2007年6月19日
發(fā)明者宏 石 申請人:沈陽利泰自控技術(shù)有限責任公司