一種動(dòng)力頭位置測量裝置及具有其的旋挖鉆的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種動(dòng)力頭位置測量裝置及具有其的旋挖鉆機(jī)，動(dòng)力頭以可相對(duì)滑動(dòng)的方式固定至旋挖鉆機(jī)的桅桿上，動(dòng)力頭位置測量裝置包括上滑輪、下滑輪、連接繩、角度測量裝置及控制器，上滑輪及下滑輪分別設(shè)于桅桿的上部及下部，且通過連接繩相連，連接繩位于上滑輪和下滑輪之間的一部分固定在動(dòng)力頭上，可隨動(dòng)力頭上下移動(dòng)，角度測量裝置設(shè)于上滑輪或下滑輪上且與控制器信號(hào)連接。本實(shí)用新型利用連接繩將動(dòng)力頭的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過角度測量裝置測得滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角度而得到動(dòng)力頭的位置。角度測量裝置設(shè)于桅桿的頂部或底部，距離加壓油缸及動(dòng)力頭較遠(yuǎn)，可以減少加壓油缸及動(dòng)力頭振動(dòng)對(duì)角度測量裝置的影響，提高了整個(gè)裝置的耐用性。
【專利說明】一種動(dòng)力頭位置測量裝置及具有其的旋挖鉆機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，尤其是涉及一種動(dòng)力頭位置測量裝置及具有其的 旋挖鉆機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002] 旋挖鉆機(jī)是一種用于樁基礎(chǔ)工程現(xiàn)場灌注樁鉆孔施工的樁工機(jī)械，旋挖鉆機(jī)工作 時(shí)是通過動(dòng)力頭的旋轉(zhuǎn)來帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力頭可以根據(jù)需要在桅桿上上下滑動(dòng)，鉆桿頭 部與動(dòng)力頭在接觸時(shí)由于鉆桿自身重力的原因，會(huì)對(duì)動(dòng)力頭產(chǎn)生很大的沖擊，造成動(dòng)力頭 與導(dǎo)軌接觸不良或形變。為了減少這種沖擊的發(fā)生，需要在動(dòng)力頭上加上動(dòng)力頭位置測量 裝直。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種動(dòng)力頭位置測量裝置及具有其的旋挖鉆機(jī)。
[0004] 本實(shí)用新型提供的動(dòng)力頭位置測量裝置用于測量桅桿上動(dòng)力頭的位置，所述動(dòng)力 頭以可以相對(duì)滑動(dòng)的方式固定至所述桅桿上，所述動(dòng)力頭位置測量裝置包括上滑輪、下滑 輪、連接繩、角度測量裝置及控制器，所述上滑輪及所述下滑輪分別設(shè)于所述桅桿的上部及 下部，且所述上滑輪和所述下滑輪通過所述連接繩相連，所述連接繩的位于所述上滑輪和 所述下滑輪之間的一部分固定在所述動(dòng)力頭上，所述角度測量裝置設(shè)于所述上滑輪和所述 下滑輪的其中之一上且與所述控制器信號(hào)連接。
[0005] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述上滑輪、所述下滑輪、所述連接繩及所述角度 測量裝置均設(shè)于所述桅桿內(nèi)。
[0006] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述動(dòng)力頭包括設(shè)于所述桅桿外部的主體部分及 伸入所述桅桿內(nèi)部的連接部，所述動(dòng)力頭的主體部分以可相對(duì)滑動(dòng)的方式固定至所述桅桿 外部，所述連接繩的所述一部分固定于所述動(dòng)力頭的連接部。
[0007] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述動(dòng)力頭的主體部分與設(shè)于所述桅桿外部的加 壓油缸相連。
[0008] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述連接繩的所述與所述動(dòng)力頭連接的部分穿過 所述動(dòng)力頭的連接部，并通過位于所述連接部上下兩側(cè)的雙扣件固定。
[0009] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述上滑輪位于所述桅桿的上部高于動(dòng)力頭上行 終端的位置，所述下滑輪位于所述桅桿的下部低于動(dòng)力頭下行終端的位置。
[0010] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述角度測量裝置為角度編碼器或角度傳感器。 [0011] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述角度測量裝置的中心與對(duì)應(yīng)滑輪的中心重 合。
[0012] 本實(shí)用新型還提供了一種旋挖鉆機(jī)，包括桅桿、動(dòng)力頭、鉆桿及動(dòng)力頭位置測量裝 置，所述動(dòng)力頭設(shè)于所述桅桿上且可相對(duì)所述桅桿滑動(dòng)，所述鉆桿穿設(shè)于所述動(dòng)力頭中，且 可相對(duì)所述動(dòng)力頭滑動(dòng)，所述動(dòng)力頭位置測量裝置設(shè)于所述桅桿上，所述的動(dòng)力頭位置測 量裝置為上述的動(dòng)力頭位置測量裝置。
[0013] 在本實(shí)用新型中，通過上滑輪和下滑輪的設(shè)置將直接測量動(dòng)力頭的位置轉(zhuǎn)換為通 過測量滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)及轉(zhuǎn)動(dòng)角度來得出動(dòng)力頭的位置，使控制器可以根據(jù)動(dòng)力頭的位置 和鉆桿頭部的位置來控制主卷揚(yáng)上升或下降的速度，而減少或避免鉆桿頭部與動(dòng)力頭碰 撞。
[0014] 上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的構(gòu) 造，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu) 點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下 結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的動(dòng)力頭位置測量裝置及具有其的旋挖鉆 機(jī)，詳細(xì)說明如下。
[0017] 如圖1所示，本實(shí)用新型所提供的動(dòng)力頭位置測量裝置設(shè)于旋挖鉆機(jī)中，用以測 量旋挖鉆機(jī)桅桿10上動(dòng)力頭20的位置。該動(dòng)力頭位置測量裝置包括上滑輪30、下滑輪40， 連接繩50、角度測量裝置60及控制器70。
[0018] 桅桿10固定于旋挖鉆機(jī)主體上，動(dòng)力頭20固定于桅桿10上，且可沿桅桿10上下 滑動(dòng)。桅桿10的上下部分別裝有上滑輪30及下滑輪40,下滑輪40通過繞過上滑輪30和 下滑輪40的連接繩50與上滑輪30相連。連接繩50的一部分固定在動(dòng)力頭20上，使動(dòng)力 頭20能夠帶動(dòng)連接繩50向上或向下運(yùn)動(dòng)，并可通過連接繩50的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)上滑輪30及下 滑輪40轉(zhuǎn)動(dòng)。角度測量裝置60位于上滑輪30或下滑輪40上，且與控制器70信號(hào)連接。
[0019] 具體而言，動(dòng)力頭20的主體部分21設(shè)于桅桿10的外部，桅桿10沿其長度方向設(shè) 有可供動(dòng)力頭20在其內(nèi)部滑動(dòng)的滑槽（圖未示）。動(dòng)力頭20的主體部分21通過銷釘?shù)裙?定元件與設(shè)于桅桿10外部的加壓油缸80的活塞桿相連，從而可以在加壓油缸80的帶動(dòng)下 在桅桿10上一定范圍之內(nèi)上下滑動(dòng)。鉆桿90穿設(shè)于動(dòng)力頭20中并可在主卷揚(yáng)鋼絲繩的帶 動(dòng)下相對(duì)于動(dòng)力頭20的主體部分21上下運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力頭20的另外一部分（下文稱之為連 接部22)延伸至桅桿10的內(nèi)部，而與連接繩50固定在一起，可以理解的，桅桿10上還設(shè)有 可供動(dòng)力頭20的連接部22在其內(nèi)部滑動(dòng)的滑槽。動(dòng)力頭20的連接部22與連接繩50的 固定方式不限，只要可以使連接繩50隨動(dòng)力頭20上下移動(dòng)，且不影響其它元件工作即可。 動(dòng)力頭20的連接部22與連接繩50的其中一種固定方式是將連接繩50穿過動(dòng)力頭20的 連接部22,并通過位于連接部22上下兩側(cè)的雙扣件（圖未示）固定。
[0020] 上滑輪30及下滑輪40同樣位于桅桿10的內(nèi)部。上滑輪30位于桅桿10內(nèi)部的 頂部，高于動(dòng)力頭20的上行終端的位置，下滑輪40位于桅桿10內(nèi)部的底部，低于動(dòng)力頭20 的下行終端的位置，優(yōu)選地，上滑輪30及下滑輪40在不影響其它部件的基礎(chǔ)上盡量遠(yuǎn)離動(dòng) 力頭20和加壓油缸80。
[0021] 連接繩50的材料不限，但在實(shí)際應(yīng)用中優(yōu)選鋼絲繩。連接繩50環(huán)繞在上滑輪30 及下滑輪40上，并且，連接繩50的位于上滑輪30和下滑輪40之間且靠近動(dòng)力頭20的一 部分固定在動(dòng)力頭20的連接部22上，通過連接繩50的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)上滑輪30和下滑輪40 一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0022] 角度測量裝置60設(shè)置于下滑輪40或上滑輪30上，用于記錄下滑輪40或上滑輪 30旋轉(zhuǎn)的方向、旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)及旋轉(zhuǎn)角度。在本實(shí)施例中，角度測量裝置60為設(shè)于下滑輪40 上的角度編碼器，該角度測量裝置60的中心與下滑輪40的中心重合，并且，該角度測量裝 置60與旋挖鉆機(jī)本身的控制器70信號(hào)連接，可以將下滑輪40的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)圈數(shù)、旋 轉(zhuǎn)角度傳遞給控制器70?？梢岳斫獾?，在本實(shí)用新型的其它實(shí)施例中，角度測量裝置60也 可以為角度傳感器，并且，無論角度測量裝置60是設(shè)于下滑輪40還是上滑輪30上，其中心 都應(yīng)與對(duì)應(yīng)的滑輪中心重合，以保證角度測量的準(zhǔn)確性。
[0023] 當(dāng)旋挖鉆機(jī)工作時(shí)，動(dòng)力頭20在加壓油缸80的帶動(dòng)下，在桅桿10上上下滑動(dòng)，通 過連接繩50帶動(dòng)上滑輪30及下滑輪40轉(zhuǎn)動(dòng)。在本實(shí)施例中，當(dāng)動(dòng)力頭20向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，能 夠通過連接繩50帶動(dòng)上滑輪30及下滑輪40做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，角度測量裝置60記錄下滑輪 40順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)及角度，并將上述信息傳遞給控制器70,控制器70可根據(jù)該下滑輪40 轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)和角度以及下滑輪40的半徑計(jì)算出動(dòng)力頭20向下運(yùn)動(dòng)的距離，并根據(jù)事先標(biāo) 定好的參照點(diǎn)計(jì)算出動(dòng)力頭20的當(dāng)前位置（參照點(diǎn)的標(biāo)定可以采用絕對(duì)標(biāo)定或相對(duì)標(biāo)定 的方式，絕對(duì)標(biāo)定指選取某一特定的位置作為參照點(diǎn)，相對(duì)標(biāo)定指選取動(dòng)力頭運(yùn)動(dòng)前的初 始位置作為參照點(diǎn)），同時(shí)根據(jù)主卷揚(yáng)鋼絲繩的長度得知鉆桿頭部的當(dāng)前位置，從而確定鉆 桿頭部與動(dòng)力頭之間的距離，而可以根據(jù)鉆桿頭部與動(dòng)力頭20之間的距離輸出控制信號(hào) 來控制旋挖鉆機(jī)主卷揚(yáng)的下降速度，在鉆桿頭部快要靠近動(dòng)力頭20之前提前減速，避免鉆 桿頭部與動(dòng)力頭20碰撞。
[0024] 同樣，當(dāng)動(dòng)力頭20向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠通過連接繩50帶動(dòng)上滑輪30及下滑輪40做 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，角度測量裝置60記錄下滑輪40逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)及角度，并將上述信息傳遞 給控制器70,控制器70可根據(jù)上述信息得出動(dòng)力頭20向上運(yùn)動(dòng)的距離，判斷此時(shí)動(dòng)力頭 20的具體位置，并根據(jù)主卷揚(yáng)鋼絲繩的長度判斷鉆桿頭部的當(dāng)前位置，確定鉆桿頭部與動(dòng) 力頭20之間的距離，而根據(jù)鉆桿頭部與動(dòng)力頭20之間的距離輸出控制信號(hào)來控制旋挖鉆 機(jī)主卷揚(yáng)上升的速度，避免鉆桿頭部與動(dòng)力頭20碰撞。
[0025] 在本實(shí)用新型中，通過上滑輪和下滑輪的設(shè)置將直接測量動(dòng)力頭的位置轉(zhuǎn)換為通 過測量滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)及轉(zhuǎn)動(dòng)角度來得出動(dòng)力頭的位置，使控制器可以根據(jù)動(dòng)力頭的位置 和鉆桿頭部的位置來控制主卷揚(yáng)上升或下降的速度，而減少或避免鉆桿頭部與動(dòng)力頭碰 撞。
[0026] 在本實(shí)用新型中，將動(dòng)力頭位置測量裝置設(shè)置于桅桿內(nèi)部，可以為動(dòng)力頭位置測 量裝置提供更好的工作環(huán)境，降低動(dòng)力頭位置測量裝置對(duì)IP (INGRESS PROTECTION)防護(hù)等 級(jí)的要求，從而降低了元件成本。
[0027] 在本實(shí)用新型中，角度測量裝置設(shè)于桅桿的頂部或底部，離加壓油缸和動(dòng)力頭的 距離較遠(yuǎn)，從而可以減少因加壓油缸工作、動(dòng)力頭轉(zhuǎn)動(dòng)以及鉆桿頭部與動(dòng)力頭碰撞產(chǎn)生的 震動(dòng)對(duì)角度測量裝置壽命的影響，使角度測量裝置在長時(shí)間使用后還可以保持較高的測量 精度，提高了動(dòng)力頭位置測量裝置的耐用性。
[0028] 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上 的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟 悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi) 容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi) 容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍 屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種動(dòng)力頭位置測量裝置，用于測量桅桿（10)上動(dòng)力頭（20)的位置，所述動(dòng)力頭 (20)以可相對(duì)滑動(dòng)的方式固定至所述桅桿（10)上，其特征在于：所述動(dòng)力頭位置測量裝置 包括上滑輪（30)、下滑輪（40)、連接繩（50)、角度測量裝置（60)及控制器（70)，所述上滑 輪（30)及所述下滑輪（40)分別設(shè)于所述桅桿（10)的上部及下部，且所述上滑輪（30)和 所述下滑輪（40)通過所述連接繩（50)相連，所述連接繩（50)的位于所述上滑輪（30)和 所述下滑輪（40)之間的一部分固定在所述動(dòng)力頭（20)上，所述角度測量裝置￠0)設(shè)于所 述上滑輪（30)和所述下滑輪（40)的其中之一上且與所述控制器（70)信號(hào)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力頭位置測量裝置，其特征在于：所述上滑輪（30)、所述下 滑輪（40)、所述連接繩（50)及所述角度測量裝置（60)均設(shè)于所述桅桿（10)內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力頭位置測量裝置，其特征在于：所述動(dòng)力頭（20)包括設(shè) 于所述桅桿（10)外部的主體部分（21)及伸入所述桅桿（10)內(nèi)部的連接部（22)，所述動(dòng)力 頭（20)的主體部分（21)以可相對(duì)滑動(dòng)的方式固定至所述桅桿（10)外部，所述連接繩（50) 的所述一部分固定于所述動(dòng)力頭（20)的連接部（22)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力頭位置測量裝置，其特征在于：所述動(dòng)力頭（20)的主體 部分（21)與設(shè)于所述桅桿（10)外部的加壓油缸（80)相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力頭位置測量裝置，其特征在于：所述連接繩（50)的與 所述動(dòng)力頭（20)連接的部分穿過所述動(dòng)力頭（20)的連接部（22)，并通過位于所述連接部 (22)上下兩側(cè)的雙扣件固定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力頭位置測量裝置，其特征在于：所述上滑輪（30)位于所 述桅桿（10)的上部高于動(dòng)力頭（20)上行終端的位置，所述下滑輪（40)位于所述桅桿（10) 的下部低于動(dòng)力頭（20)下行終端的位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力頭位置測量裝置，其特征在于：所述角度測量裝置（60) 為角度編碼器或角度傳感器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力頭位置測量裝置，其特征在于：所述角度測量裝置（60) 的中心與對(duì)應(yīng)滑輪的中心重合。
9. 一種旋挖鉆機(jī)，包括桅桿（10)、動(dòng)力頭（20)、鉆桿（90)及動(dòng)力頭位置測量裝置，所 述動(dòng)力頭（20)設(shè)于所述桅桿（10)上且可相對(duì)所述桅桿（10)滑動(dòng)，所述鉆桿（90)穿設(shè)于 所述動(dòng)力頭（20)中，且可相對(duì)所述動(dòng)力頭（20)滑動(dòng)，所述動(dòng)力頭位置測量裝置設(shè)于所述桅 桿（10)上，其特征在于，所述的動(dòng)力頭位置測量裝置為權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的動(dòng) 力頭位置測量裝置。
【文檔編號(hào)】E21B3/02GK203869676SQ201420304028
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】楊敬偉 申請(qǐng)人:上海中聯(lián)重科樁工機(jī)械有限公司, 中聯(lián)重科股份有限公司