專利名稱：振沖器專用電動(dòng)底盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本裝置屬于樁工機(jī)械。具體說是一種專門用于懸掛振沖器，不燒油全電動(dòng)，遙控操作自動(dòng)提鉆防夾鉆，加裝定位自控裝置后可按設(shè)定樁位坐標(biāo)自行作業(yè)的組合式振沖器專用電動(dòng)底盤。
背景技術(shù)：
采用振沖成孔碎石樁加固軟土地基，已有數(shù)十年歷史。但是迄今為止沒有用于懸掛振沖器的專用底盤，一直都是懸掛在履帶起重機(jī)(履帶吊)或汽車吊這類通用設(shè)備上施工。目前最大的振沖器其功率可達(dá)180kw，成孔直徑I. 2m成孔深度35m，但其重量不過幾百公斤，連同其上部的吊管、電纜、水管、高壓氣管等加起來(lái)，總重量一般不超過3噸，最大的也不超過10噸。用一臺(tái)15噸小型吊車懸掛行走足矣。但工地實(shí)際采用的是50噸以上甚至 超過百噸的大型履帶吊和汽車吊。這看似極不合理卻不得不為之的原因在于沖振成孔施工中常常發(fā)生夾鉆現(xiàn)象。一旦夾鉆所需的拔鉆力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過振沖器與吊管總重量十多倍。因此不能用小噸位吊車。我們?？梢姷揭粋€(gè)工地?cái)?shù)十臺(tái)履帶吊和汽車吊懸掛著振沖器施工，其噸位最小的是50噸，場(chǎng)面實(shí)在壯觀。但也確實(shí)存在巨大的節(jié)能改進(jìn)空間。一臺(tái)50噸級(jí)的履帶吊，其自重將近50噸，底盤不能拆卸分解。運(yùn)輸時(shí)必須采用大型平板車整體裝運(yùn)，運(yùn)輸費(fèi)用相當(dāng)高。有的偏僻工地如中小型水庫(kù)大壩難以運(yùn)進(jìn)去，只好改用50噸以上汽車吊。懸掛著振沖器鉆進(jìn)與起吊重物不同，夾鉆時(shí)拔鉆力需要多大無(wú)法事先預(yù)知。履帶吊的吊臂是兩端鉸座的壓桿結(jié)構(gòu)，用履帶吊拔鉆頂多是拔不出來(lái)；而汽車吊的吊臂是懸臂梁結(jié)構(gòu)，如拔鉆心切一不小心就會(huì)將吊臂折斷。使用汽車吊做底盤懸掛振沖器施工吊臂折斷經(jīng)常發(fā)生，四川會(huì)理黎溪水庫(kù)大壩工地就連續(xù)折斷過吊臂。如此嚴(yán)重的夾鉆事故能否避免？完全可以。有振沖樁施工經(jīng)驗(yàn)的老工人都知道夾鉆前鉆進(jìn)阻力會(huì)突然增大，只要盯住反映振沖器電路電流強(qiáng)度的電流表，發(fā)現(xiàn)電流突然增大時(shí)迅速提鉆，提了放、放了提，反復(fù)幾次沖擊直至正常，就避免了夾鉆事故。可惜汽車吊履帶吊是吊裝作業(yè)為主的通用設(shè)備，絕對(duì)不能讓它們具備吊起重物自動(dòng)上下沖擊的功能，這種動(dòng)作只能人工操作。但操作司機(jī)即使個(gè)個(gè)熟悉振沖樁施工，人工操作始終盯著電流表也有疲勞放松警惕的時(shí)候，一不留神夾鉆事故已經(jīng)發(fā)生。振沖器都是電動(dòng)的，汽車吊和履帶吊卻要燒油，工地上有廉價(jià)方便的電力無(wú)法利用。如今的油價(jià)逮住機(jī)會(huì)就拼命漲。設(shè)備運(yùn)輸成本,設(shè)備使用中的燒油成本，占去原本價(jià)廉的碎石樁成本中很大一部分。因此，我們有必要為振沖器設(shè)計(jì)一種專用底盤。要求它一、自身重量輕，采用組合式結(jié)構(gòu)便于分解裝運(yùn)。能懸掛10噸以內(nèi)的振沖器行走，但必須同時(shí)具有足夠的超過50噸達(dá)到80 100噸的拔鉆能力，而且拔鉆時(shí)的反力不允許用增加配重的辦法解決以降低底盤自重。二、不燒油不冒煙，全電動(dòng)。可遙控操作。鉆到預(yù)定深度自動(dòng)提鉆，讓設(shè)備本身具備有振沖樁施工經(jīng)驗(yàn)的老工人那樣的處理夾鉆能力鉆進(jìn)中如遇阻力突然變大有可能夾鉆時(shí)設(shè)備會(huì)自動(dòng)迅速提鉆，提后又放、放后再提，多次反復(fù)沖擊直到正常鉆進(jìn)。加裝定位裝置自控程序后可以使設(shè)備按設(shè)定的樁位坐標(biāo)自行定位作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
我們要解決的技術(shù)問題是設(shè)計(jì)一種組合式結(jié)構(gòu)便于拆卸分解裝運(yùn)的、自重輕的、全電動(dòng)可遙控操作的、鉆至預(yù)訂深度或者鉆進(jìn)阻力突變時(shí)能夠自動(dòng)提鉆并反復(fù)下鉆提鉆形成沖擊的、可加裝定位系統(tǒng)自行找樁位施工的振沖器專用電動(dòng)底盤，并且使其在不增加配重的條件下具有超過50噸以上的拔鉆能力。我們解決上述技術(shù)問題的方法是設(shè)計(jì)一種組合式振沖器專用電動(dòng)底盤，其由吊臂、起重平臺(tái)、主卷?yè)P(yáng)、配電控制系統(tǒng)、配重、回轉(zhuǎn)支承、支承梁、履帶行走系統(tǒng)等組成，其特征在于起重平臺(tái)的后端裝有兩只可調(diào)整其間距離的電動(dòng)地錨，配電控制系統(tǒng)中裝有遙控接收裝置、在讀取振沖器電路中電流強(qiáng)度的互感器回路中串聯(lián)有過電流繼電器，其常開節(jié)點(diǎn)與主卷?yè)P(yáng)提升開關(guān)接觸器相接，當(dāng)振沖器電路中電流強(qiáng)度達(dá)到報(bào)警值時(shí)，過電流繼電器將主卷?yè)P(yáng)提升開關(guān)接通，使振沖器上提，隨之下落而反復(fù)提、落沖擊，直至正常鉆進(jìn)?？刂葡?統(tǒng)中還裝有GPS定位接收裝置并裝有按輸入的既定坐標(biāo)和執(zhí)行程序的自動(dòng)控制執(zhí)行裝置。


專用電動(dòng)底盤的結(jié)構(gòu)通過附圖來(lái)說明圖I.懸掛振沖器的電動(dòng)底盤整體2.底盤后部俯視圖(主要表現(xiàn)起重平臺(tái)與擺腿間位置關(guān)系)圖3.電動(dòng)地錨結(jié)構(gòu)圖中1.振沖器，2.履帶行走系統(tǒng)，3.回轉(zhuǎn)支承，4.起重平臺(tái)，5.振沖器吊管，
6.吊臂，7.鋼絲繩，8.水管、電纜、高壓氣管組合，9.控制室及配電柜，10.主卷?yè)P(yáng)，11.電動(dòng)地錨，12.配重，13.擺腿，14.方孔驅(qū)動(dòng)盤，15.鏈條，16.電機(jī)減速機(jī)，17.小支架定滑輪，18.加壓動(dòng)滑輪，19.加壓轉(zhuǎn)動(dòng)座，20.方形鉆桿，21.地錨小支架，22.小卷?yè)P(yáng)機(jī)，23.地錨鉆頭，24.銷，25.擺腿調(diào)節(jié)桿。
具體實(shí)施例方式由圖I圖2可知本底盤由可拆卸的幾大部件組成I.大臂6可分解為底節(jié),3m節(jié)、6m節(jié)、9m節(jié)各若干和頂節(jié)。2.起重平臺(tái)4和回轉(zhuǎn)支承3以及支承梁。裝運(yùn)時(shí)支承梁轉(zhuǎn)動(dòng)到與起重平臺(tái)4同方向的位置。3.履帶行走系統(tǒng)2左右二條。由電動(dòng)機(jī)通過減速箱、鏈輪驅(qū)動(dòng)。裝運(yùn)時(shí)由支承梁上拆下。4.配重12在底盤噸位小如振沖器加吊管總重3噸以內(nèi)時(shí)是一空鐵箱，運(yùn)到工地后安裝在起重平臺(tái)4的后端。在箱內(nèi)裝上碎石作配重，運(yùn)輸時(shí)作容器。底盤噸位較大時(shí)若空箱體積過大不宜采用。5.電動(dòng)地錨11左右各一共兩臺(tái)，各裝在左右擺腿13上。擺腿擺動(dòng)時(shí)兩地錨間距離發(fā)生變化，以此調(diào)整其間距。(此處除了用擺腿也可采用地錨在一橫梁上伸縮的辦法調(diào)整間距。)由方形鉆桿20和鉆頭23通過銷子24連接而成。運(yùn)到工地后組裝。施工時(shí)被小卷?yè)P(yáng)22的鋼絲繩拉離地面便于底盤行走。用調(diào)節(jié)桿25調(diào)整擺腿使兩地錨位于所打振沖樁之間的適當(dāng)位置上。當(dāng)夾鉆時(shí)立刻啟動(dòng)左右驅(qū)動(dòng)裝置同時(shí)通過小卷?yè)P(yáng)施壓，地錨鉆入地下將整個(gè)底盤牢牢釘在地面上便于強(qiáng)行拔鉆。據(jù)實(shí)測(cè)每只地錨鉆入地面下I. 5m即可獲得20噸以上抗拔力，滿足拔鉆需要。本底盤電控系統(tǒng)中安裝了自動(dòng)提升下落反復(fù)沖擊的控制裝置，已經(jīng)防止了夾鉆事故。但萬(wàn)一夾鉆又不能臨時(shí)束手無(wú)策必須將其拔出來(lái)。專用電動(dòng)底盤的總重量不足50噸履帶吊的1/3，但它既解決了拔鉆所必需的巨大拔鉆反力，又在正常施工中不需搬動(dòng)幾十噸重量做無(wú)用功。圖3表不一種電動(dòng)地錨結(jié)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)16和鏈條15驅(qū)動(dòng)地錨轉(zhuǎn)盤14,轉(zhuǎn)盤中有方孔驅(qū)動(dòng)插入其中的方形鉆桿20轉(zhuǎn)動(dòng)，開始鉆地時(shí)必須用小卷?yè)P(yáng)22對(duì)鉆桿施壓，鉆入地下后繼續(xù)驅(qū)動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，地錨就跟自攻螺釘一樣鉆入地下。起錨時(shí)反轉(zhuǎn)，地錨鉆頭退出地面后用小卷?yè)P(yáng)機(jī)22提離地面。鏈條是整個(gè)傳動(dòng)鏈中的柔性環(huán)節(jié)，便于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。專為地錨設(shè)計(jì)的鉆桿內(nèi)圓外方，既抗扭又抗拉抗彎。 電動(dòng)地錨是本電動(dòng)底盤得以輕型化行走的關(guān)鍵部件?？捎卸喾N型式如油缸加壓液壓驅(qū)動(dòng)。圖3表示的外方內(nèi)圓鉆桿用鏈條驅(qū)動(dòng)和鋼絲繩加壓是比較簡(jiǎn)單的一種。經(jīng)實(shí)驗(yàn)比較外方內(nèi)圓鉆桿最不容易拉彎。電動(dòng)地錨是本專用底盤的最后一道防線。本底盤具備了報(bào)警前自動(dòng)提升自動(dòng)反復(fù)沖擊直至正常鉆進(jìn)的功能后，已經(jīng)完全避免了夾鉆的發(fā)生。自動(dòng)化的電控反應(yīng)遠(yuǎn)比人工反應(yīng)靈敏，比人的警覺可靠。本專用電動(dòng)底盤因?yàn)椴捎秒婒?qū)動(dòng)，在電控系統(tǒng)中，安裝限位開關(guān)安裝遙控接收器實(shí)現(xiàn)遙控操作相當(dāng)容易。這些裝置，都已有定型產(chǎn)品，作為另配件出售，買來(lái)按標(biāo)明的接線要求裝上去就行，無(wú)須追究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。全電動(dòng)的電控系統(tǒng)還有一大優(yōu)點(diǎn)是可以按用戶的要求加裝價(jià)格目前尚較貴的GPS定位系統(tǒng)，輸入自控程序后實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化作業(yè)。大大節(jié)省人力同時(shí)大大提高生產(chǎn)率,也大大降低能耗。本專用電動(dòng)底盤不燒油不冒煙自然也減少了大氣污染對(duì)每個(gè)人的生存環(huán)境有利。綜上可述，本專用電動(dòng)底盤取代現(xiàn)有的履帶吊汽車吊的優(yōu)勢(shì)非常明顯I、價(jià)廉。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，制造成本低，維修成本更低。據(jù)估算其制造成本不到同噸位履帶吊的1/3。大大降低了施工成本。2、節(jié)能。本底盤是自重很輕，僅為具同樣拔鉆力的履帶吊重量的1/3左右。自重輕耗能就少，不帶著幾十噸重量跑來(lái)跑去做無(wú)用功。3、杜絕了夾鉆事故發(fā)生。自動(dòng)提鉆下鉆反復(fù)沖擊技術(shù)使夾鉆事故已經(jīng)完全得以避免。萬(wàn)一發(fā)生夾鉆本專用電動(dòng)底盤也具有足夠強(qiáng)的拔鉆能力。這兩大特點(diǎn)是對(duì)振沖器施工技術(shù)的重大改進(jìn)。4、不燒柴油不冒煙，有利于環(huán)境保護(hù)。利用工地方便電力，使用成本遠(yuǎn)比燒油的汽車吊、履帶吊都低。5、效率高，節(jié)省人工。能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化無(wú)人操作施工。采用本專用電動(dòng)底盤將結(jié)束數(shù)十年來(lái)振沖器借用履帶吊和汽車吊這類通用底盤人工操作，導(dǎo)致夾鉆事故頻發(fā)的歷史。
權(quán)利要求
1.一種振沖器專用電動(dòng)底盤，其由吊臂、起重平臺(tái)、主卷?yè)P(yáng)、配電控制系統(tǒng)、配重、回轉(zhuǎn)支承、支承梁、履帶行走系統(tǒng)等組成，其特征在于起重平臺(tái)的后端左右擺腿上裝有兩個(gè)電動(dòng)地錨，配電控制系統(tǒng)中裝有遙控接收裝置，讀取振沖器電路中電流強(qiáng)度的互感器回路中串聯(lián)有過電流繼電器，其常開節(jié)點(diǎn)與主卷?yè)P(yáng)提升開關(guān)接觸器相接，當(dāng)振沖器電路電流強(qiáng)度達(dá)到報(bào)警值時(shí)，過電流繼電器將主卷?yè)P(yáng)提升開關(guān)接通，使振沖器上提，隨之下落而反復(fù)提、落沖擊，直至正常鉆進(jìn)。
2.一種如權(quán)利要求I所述的振沖器專用電動(dòng)底盤，其特征在于所說的配電控制系統(tǒng)中裝有定位接收裝置并裝有按輸入的既定坐標(biāo)和執(zhí)行程序的自動(dòng)控制執(zhí)行裝置。
3.—種如權(quán)利要求I所述的振沖器專用電動(dòng)底盤，其特征在于所說的電動(dòng)地錨鉆桿內(nèi)圓外方用鏈條驅(qū)動(dòng)，并且與驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)減速機(jī)和對(duì)其加壓、提升的小卷?yè)P(yáng)機(jī)及三角支架安裝在同一條擺腿上。
全文摘要
一種組合式全電動(dòng)的裝有自動(dòng)控制執(zhí)行裝置的振沖器專用電動(dòng)底盤?？煞纸獠鹦队闷胀ㄜ囇b運(yùn)?？傊夭贿^十多噸但裝有電動(dòng)地錨具有50噸以上的拔鉆力。遙控操作，電控系統(tǒng)裝有自動(dòng)提鉆反復(fù)沖擊防夾鉆裝置，振沖器鉆進(jìn)中遇到阻力突然增大時(shí)自動(dòng)提鉆并反復(fù)上下沖擊直到正常鉆進(jìn)，遠(yuǎn)比人工反應(yīng)靈敏可靠，從而完全避免了夾鉆事故發(fā)生。萬(wàn)一夾鉆電動(dòng)地錨可迅速鉆入地下使底盤牢牢固定于地面拔鉆?？砂从脩粢蠹友b定位接收裝置和執(zhí)行程序使設(shè)備按既定坐標(biāo)自動(dòng)找樁位鉆孔。電動(dòng)底盤不燒油不冒煙，維修費(fèi)用極低使用成本更低。完全避免了夾鉆事故發(fā)生又具有一旦夾鉆時(shí)的應(yīng)急拔鉆能力。使用本專用電動(dòng)底盤將結(jié)束人工操作履帶吊導(dǎo)致夾鉆事故頻發(fā)的歷史。
文檔編號(hào)E02D3/054GK102864771SQ20121038189
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者石允中, 石午江, 白云彬, 任明俊, 郝慶林, 陳 峰 申請(qǐng)人:石午江