專利名稱：具有自控系統(tǒng)的鉆進導(dǎo)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(dǎo)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(shè)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(yù)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)程，但由于樁工機械所傳遞的扭矩很大，設(shè)計安裝 機械比例傳動系統(tǒng)將是一個非常復(fù)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(dǎo)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(dǎo)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(shè)有巻揚傳動系統(tǒng)；所述的鉆進導(dǎo)程同步跟蹤自控系統(tǒng)是在上置式動力頭上設(shè)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(shè)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(dǎo)程同步跟 蹤自控系統(tǒng)可以用于其它需保持螺旋導(dǎo)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(dǎo)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(fù)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(dǎo)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(dāng)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(shè)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(shè)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(shè)定的標準螺距精確地運行。所述的鉆進導(dǎo)程同步跟蹤自控系統(tǒng)，可以用于需要保持螺旋導(dǎo)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(dǎo)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(shè)有卷揚傳動系統(tǒng)(5)；所述的鉆進導(dǎo)程同步跟蹤自控系統(tǒng)是在上置式動力頭(2)上設(shè)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(shè)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(dǎo)程同步跟蹤螺紋樁機，其 特征在于所述的鉆進導(dǎo)程同步跟蹤自控系統(tǒng)可以用于需要保持螺旋導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)程同步跟蹤自控系統(tǒng)構(gòu)成。所述的鉆進導(dǎo)程同步跟蹤自控系統(tǒng)是在上置式動力頭上設(shè)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(shè)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(zé)任公司