專利名稱：旋挖鉆機鉆桿帶桿監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種工程機械的監(jiān)控系統(tǒng)，特別是一種旋挖鉆機鉆桿帶桿監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
旋挖鉆機一般有行走主機、桅桿、鉆桿和主卷揚系統(tǒng)，主卷揚系統(tǒng)包括主卷卷筒、鋼絲繩、主卷馬達和主卷滑輪，桅桿安裝在行走主機上，桅桿豎立后，鉆桿位于桅桿的前側(cè)，在桅桿的上端連接有主卷滑輪，在行走主機上安裝有主卷卷筒，主卷馬達位于主卷卷筒的一側(cè)，主卷揚的鋼絲繩一端纏繞在主卷卷筒上，鋼絲繩的另一端通過主卷滑輪與鉆桿連接。旋挖鉆機鉆桿采用伸縮式鉆桿，各節(jié)鉆桿采用矩形牙嵌與其外面一節(jié)鉆桿相配合，當牙嵌嵌合時能傳遞扭矩和軸向壓力，牙嵌脫開時，各節(jié)鉆桿可以自由伸縮。鉆桿第一節(jié)(最外部一節(jié))采用矩形牙嵌與動力頭驅(qū)動套牙板相配合，鉆桿最里面一節(jié)和主卷鋼絲繩相連，主卷揚帶動鉆桿提升或下放，提升或下放時每節(jié)鉆桿都是按照順序收回或伸出。當提升鉆桿時，某相鄰兩節(jié)鉆桿牙嵌若未完全脫開，里面的鉆桿未完全縮進相鄰的鉆桿，外面的那節(jié)鉆桿(除芯節(jié))被里面那節(jié)鉆桿帶起，造成了兩節(jié)鉆桿同時提升現(xiàn)象，即為鉆桿帶桿。當被帶起的鉆桿提升到一定高度，牙嵌會由于輕微的擾動脫開，導致外面的鉆桿懸空以自由落體的速度落下。由于每節(jié)鉆桿約重兩噸，其從一定高度做自由落體運動砸到動力頭上，會造成動力頭和鉆桿的嚴重fe壞，右動力頭和加壓油缸連接處被沖擊力破壞，動力頭和鉆桿將沿著桅桿導軌一起下落，從而可能造成機毀人亡的嚴重后果。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是要提供一種旋挖鉆機鉆桿帶桿監(jiān)控系統(tǒng)，解決鉆桿被帶桿，鉆桿懸空以自由落體的速度落下時，造成動力頭和鉆桿嚴重損壞的問題。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的該監(jiān)控系統(tǒng)由銷軸傳感器、測深編碼器、控制器、先導電磁閥、主卷揚系統(tǒng)及各連接導線組成，銷軸傳感器連接在主卷滑輪的中心處；測深編碼器連接在主卷卷筒一側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸上；銷軸傳感器和測深編碼器的輸出端均與控制器的輸入端連接，控制器的輸出端與先導電磁閥連接，先導電磁閥與主卷揚系統(tǒng)的主卷馬達連接，控制器安裝在電控箱內(nèi)；先導電磁閥安裝在鉆機車體上；所述的主卷揚系統(tǒng)，主卷馬達與主卷卷筒連接，主卷卷筒通過鋼絲繩與鉆桿連接，鋼絲繩在主卷滑輪凹槽中通過，主卷滑輪安裝在主卷滑輪支架上。所述的銷軸傳感器安裝在主卷滑輪的中心處，主卷滑輪連接在桅桿的頂端；銷軸傳感器的一端有一凹槽，擋板裝入銷軸傳感器的凹槽位置，擋板通過擋板固定螺栓、墊圈固定到主卷滑輪支架上。所述的測深編碼器通過編碼器固定螺釘固定在封板上，編碼器保護盒通過保護盒固定螺釘固定在封板上，封板同時通過保護盒固定螺釘固定在連接板的端部；連接桿的一端擰入旋轉(zhuǎn)軸的中心螺紋孔中，連接桿的另一端套接有測深編碼器，連接桿底部有一圓臺，連接桿固定錐銷穿過連接桿底部的圓臺與旋轉(zhuǎn)軸的端部連接，連接板的內(nèi)側(cè)通過調(diào)心滾子軸承與旋轉(zhuǎn)軸連接，連接板的外側(cè)與主卷卷筒支架連接；旋轉(zhuǎn)軸與主卷卷筒連接；測深編碼器位于編碼器保護盒內(nèi)。[0008]有益效果，由于采用了上述方案，把銷軸傳感器安裝到主卷滑輪中心，擋板裝入銷軸傳感器的凹槽位置，安裝螺栓、墊圈，使擋板固定到主卷滑輪架上，防止銷軸傳感器的軸向竄動和周向旋轉(zhuǎn)；編碼器通過編碼器固定螺釘固定在封板上，編碼器保護盒通過保護盒固定螺釘固定在封板上，同時封板通過保護盒固定螺釘固定在旋轉(zhuǎn)軸上；連接桿的一端擰入軸端支承的旋轉(zhuǎn)軸中心的螺紋孔中，另一端裝入測深編碼器中，連接桿底部有一圓臺，連接桿固定錐銷穿過連接桿底部的圓臺與旋轉(zhuǎn)軸連接，以防止連接桿的螺紋松動退出；旋轉(zhuǎn)軸隨著卷筒旋轉(zhuǎn)，測深編碼器通過連接桿的旋轉(zhuǎn)檢測主卷卷筒的轉(zhuǎn)動圈數(shù)從而檢測鉆桿當前位置；控制器分別采集銷軸傳感器和測深編碼器的信號，經(jīng)控制器內(nèi)部比較、判斷，輸出信號控制先導電磁閥的開、關(guān)，從而控制主卷馬達是否旋轉(zhuǎn)。解決了鉆桿被帶桿，鉆桿懸空以自由落體的速度落下時，造成動力頭和鉆桿嚴重損壞的問題，達到了本實用新型的目的。優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單，有效監(jiān)控鉆桿帶桿，不需再依靠操作機手的經(jīng)驗來判斷鉆桿是否帶桿，可靠實用。解決了鉆桿懸空以自由落體的速度落下時，造成動力頭和鉆桿嚴重損壞的問題。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實用新型的銷軸傳感器裝配圖。圖3為圖2中的A-A向剖視結(jié)構(gòu)圖。圖4為本實用新型的測深編碼器安裝圖。圖5為圖4的A-A向剖視結(jié)構(gòu)圖。圖6為本實用新型的連接桿結(jié)構(gòu)圖。圖中，I、主卷滑輪支架；2、主卷滑輪；3、擋板；4、墊圈；5、擋板固定螺栓；6、銷軸傳感器；7、王卷揚系統(tǒng)；8、鋼絲繩；9、王卷馬達；10、鉆桿；11、先導電磁閥；12、控制器；1-1、主卷卷筒；1_2、旋轉(zhuǎn)軸；1_3、編碼器固定螺釘；1_4、編碼器保護盒；1_5、測深編碼器；1-6、連接桿；1_7、封板；1_8、保護盒固定螺釘；1_9、連接桿固定錐銷；1_10、調(diào)心滾子軸承；1-11、連接板；1_12、主卷卷筒支架。
具體實施方式
實施例I :旋挖鉆機的主卷揚系統(tǒng)7包括主卷卷筒1-1、鋼絲繩8、主卷馬達9和主卷滑輪2，桅桿安裝在行走主機上，桅桿豎立后，鉆桿10位于桅桿的前側(cè)，在桅桿的上端連接有主卷滑輪2，在行走主機上安裝有主卷卷筒1-1，主卷馬達位于主卷卷筒的一側(cè)，主卷揚系統(tǒng)7的鋼絲繩8 一端纏繞在主卷卷筒1-1上，鋼絲繩8的另一端通過主卷滑輪2與鉆桿10連接。該監(jiān)控系統(tǒng)由銷軸傳感器6、測深編碼器1-5、控制器12、先導電磁閥11、主卷揚系統(tǒng)7及各連接導線組成，銷軸傳感器6連接在主卷滑輪2的中心處；測深編碼器1-5連接在主卷卷筒1-1 一側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸上；銷軸傳感器6和測深編碼器1-5的輸出端均與控制器12的輸入端連接，控制器12的輸出端與先導電磁閥11連接，先導電磁閥11與主卷揚系統(tǒng)7的主卷馬達9連接，控制器11安裝在電控箱內(nèi)；先導電磁閥11安裝在鉆機車體上；所述的主卷揚系統(tǒng)7，主卷馬達9與主卷卷筒1-1連接，主卷卷筒1-1通過鋼絲繩8與鉆桿10連接，鋼絲繩8在主卷滑輪2凹槽中通過，主卷滑輪2安裝在主卷滑輪支架I上。 所述的銷軸傳感器6安裝在主卷滑輪2中心處，同時可作為主卷滑輪2的中心軸使用；主卷滑輪2連接在桅桿的頂端；銷軸傳感器6的一端有一凹槽，擋板3裝入銷軸傳感器6的凹槽位置，擋板3通過擋板固定螺栓5、墊圈4固定到主卷滑輪支架I上。所述的測深編碼器1-5通過編碼器固定螺釘1-3固定在封板1-7上，編碼器保護盒1-4通過保護盒固定螺釘1-8固定在封板1-7上，封板1-7同時通過保護盒固定螺釘1-8固定在連接板1-11的端部；連接桿1-6的一端擰入旋轉(zhuǎn)軸1-2的中心螺紋孔中，連接桿1-6的另一端套接有測深編碼器1-5，連接桿1-6底部有一圓臺，連接桿固定錐銷1-9穿過連接桿底部的圓臺與旋轉(zhuǎn)軸1-2的端部連接，連接板1-11的內(nèi)側(cè)通過調(diào)心滾子軸承1-10與旋轉(zhuǎn)軸連接，連接板1-11的外側(cè)與主卷卷筒支架連接；旋轉(zhuǎn)軸1-2與主卷卷筒1-1連接；測深編碼器1-5位于編碼器保護盒1-4內(nèi)。控制原理鉆桿提升時，由內(nèi)向外逐節(jié)收回，隨著收回節(jié)數(shù)的增加，主卷鋼絲繩受力逐漸增大。主卷的理論提升力等于收回的各節(jié)鉆桿重力之和加上各節(jié)鉆桿之間以及鉆頭和孔壁的摩擦力，各節(jié)鉆桿之間以及鉆頭和孔壁的摩擦力相對于鉆桿重量來說可作為定值。鉆桿收回的節(jié)數(shù)和當前鉆桿的提升高度相對應，鉆桿為5節(jié)桿，每節(jié)桿長為L，鉆深為h，提升高度為hi時，鉆桿當前節(jié)數(shù)和提升高度之間的關(guān)系為n= 01-111)/1(11取整)。式中若1，取n = 1，即在提升最里面一節(jié)鉆桿。此時主卷的理論提升力是最里面一節(jié)鉆桿的重力加上摩擦力。若I <n< 2，取n = 2，即此時在提升緊鄰最里面一節(jié)的鉆桿。此時主卷的理論提升力是最里面2節(jié)鉆桿的重力之和加上摩擦力。依次類推，當取n = 5時，SP在提升最外面一節(jié)鉆桿。此時主卷的理論提升力是5節(jié)鉆桿的重力之和加上總的摩擦力。當提升鉆桿最里面一節(jié)時，若鉆桿帶桿，主卷的實際提升力為兩節(jié)鉆桿的重力加摩擦力，而主卷的理論提升力是最里面一節(jié)鉆桿的重力加上摩擦力，每節(jié)鉆桿的重量基本相同，因此主卷的實際提升力至少是主卷理論提升力的兩倍，遠遠大于主卷的理論提升力。
權(quán)利要求1.一種旋挖鉆機鉆桿帶桿監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是該監(jiān)控系統(tǒng)由銷軸傳感器、測深編碼器、控制器、先導電磁閥、主卷揚系統(tǒng)及各連接導線組成，銷軸傳感器連接在主卷滑輪的中心處；測深編碼器連接在主卷卷筒一側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸上；銷軸傳感器和測深編碼器的輸出端均與控制器的輸入端連接，控制器的輸出端與先導電磁閥連接，先導電磁閥與主卷揚系統(tǒng)的主卷馬達連接，控制器安裝在電控箱內(nèi)；先導電磁閥安裝在鉆機車體上；所述的主卷揚系統(tǒng)，主卷馬達與主卷卷筒連接，主卷卷筒通過鋼絲繩與鉆桿連接，鋼絲繩在主卷滑輪凹槽中通過，主卷滑輪安裝在主卷滑輪支架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種旋挖鉆機鉆桿帶桿監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述的銷軸傳感器安裝在主卷滑輪的中心處，主卷滑輪連接在桅桿的頂端；銷軸傳感器的一端有一凹槽，擋板裝入銷軸傳感器的凹槽位置，擋板通過擋板固定螺栓、墊圈固定到主卷滑輪支架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種旋挖鉆機鉆桿帶桿監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述的測深編碼器通過編碼器固定螺釘固定在封板上，編碼器保護盒通過保護盒固定螺釘固定在封板上，封板同時通過保護盒固定螺釘固定在連接板的端部；連接桿的一端擰入旋轉(zhuǎn)軸的中心螺紋孔中，連接桿的另一端套接有測深編碼器，連接桿底部有一圓臺，連接桿固定錐銷穿過連接桿底部的圓臺與旋轉(zhuǎn)軸的端部連接，連接板的內(nèi)側(cè)通過調(diào)心滾子軸承與旋轉(zhuǎn)軸連接，連接板的外側(cè)與主卷卷筒支架連接；旋轉(zhuǎn)軸與主卷卷筒連接；測深編碼器位于編碼器保護盒內(nèi)。
專利摘要一種旋挖鉆機鉆桿帶桿監(jiān)控系統(tǒng)，屬于工程機械的監(jiān)控系統(tǒng)。該監(jiān)控系統(tǒng)由銷軸傳感器、測深編碼器、控制器、先導電磁閥、主卷揚系統(tǒng)組成，銷軸傳感器連接在主卷滑輪的中心處；測深編碼器連接在主卷卷筒一側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸上；銷軸傳感器和測深編碼器的輸出端均與控制器的輸入端連接，控制器的輸出端與先導電磁閥連接，先導電磁閥與主卷揚系統(tǒng)的主卷馬達連接，控制器安裝在電控箱內(nèi)；先導電磁閥安裝在鉆機車體上；所述的主卷揚系統(tǒng)，主卷馬達與主卷卷筒連接，主卷卷筒通過鋼絲繩與鉆桿連接，鋼絲繩在主卷滑輪凹槽中通過，主卷滑輪安裝在主卷滑輪支架上；優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單，有效監(jiān)控鉆桿帶桿，不需再依靠操作機手的經(jīng)驗來判斷鉆桿是否帶桿，可靠實用。
文檔編號E21B44/00GK202360080SQ20112032096
公開日2012年8月1日 申請日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者宋雨, 崔剛, 彭秀芹, 朱軍帥, 牟會春, 譚英林, 郭連豐 申請人:徐州徐工基礎(chǔ)工程機械有限公司