專利名稱：旋挖鉆機鉆桿觸地自停裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋挖鉆機鉆桿觸地自停裝置，屬于地下施工機械領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
旋挖鉆機是一種多功能、高效率的灌注樁成孔設(shè)備。其具有施工時噪聲小，無振動，無土體變形、移位，對周圍建筑物影響小，樁徑大，長度可自由選擇，并且可擴大底部，樁身剛度大，單樁承載力大，效率高，以及制樁成本低等優(yōu)點，現(xiàn)已被國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)計院和施工單位所認可。隨著旋挖鉆機在市場上保有量的增加，用戶對旋挖鉆機的使用性能也提出更高的要求。如旋挖鉆機在施工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)因操作手失誤而造成主巻揚鋼絲繩亂繩的現(xiàn)象，從而造成鋼絲繩使用壽命低，測深誤差大，對此用戶抱怨非常大。
目甜只有要求操作手在下放主巻揚的過程中不停的査看放繩狀態(tài)來防止亂繩，這樣極易造成操作手疲勞。有的廠家在主巻揚位置上安裝有攝像頭，操作手可以在駕駛室內(nèi)直接觀察主巻揚的下放過程。但是如果樁孔出現(xiàn)"縮孔"現(xiàn)象，鉆桿就會在"縮孔"的位置卡住，操作手處理不及時也容易出現(xiàn)鋼絲繩亂繩現(xiàn)象。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利是提供一種旋挖鉆機鉆桿觸地自停裝置，目的是對主巻揚下放鋼絲繩的過程實現(xiàn)智能化控制，從而自動判斷鉆桿是處于樁孔孔底還是"縮孔"位置，減輕操作手的勞動強度。
技術(shù)解決方案本發(fā)明手柄與主控閥之間設(shè)有電磁閥，銷軸軸部為中空腔、中空腔內(nèi)安裝有傳感器從而組成銷軸傳感器，銷軸傳感器信號輸入端與滑輪連接，銷軸傳感器信號輸出端與車載控制器信號輸入端連接，車載控制器信號輸出端通過繼電器分別與先導(dǎo)電磁閥及自停選擇開關(guān)連接，同時在車載控制器嵌入鉆桿觸地自?？刂乒δ苣K。
車載控制器在上電后對鉆桿觸地自停控制功能模塊進行初始化，而后對采集到的銷軸傳感器信號進行整理、分析后獲得參考數(shù)據(jù)，參考數(shù)據(jù)實時和初始設(shè)定的鋼絲繩張力數(shù)據(jù)進行比較，如果參考數(shù)據(jù)小于設(shè)定的數(shù)據(jù)則車載控制器發(fā)出控制信號，同時當(dāng)前測深數(shù)據(jù)也跟上一次鉆孔時保存的測深數(shù)據(jù)進行比較，如果小于上一次鉆孔時保存的數(shù)據(jù)則發(fā)出"縮孔"報警，否則默認鉆桿處于樁孔孔底位置；如果參考數(shù)據(jù)大于設(shè)定的數(shù)據(jù)則車載控制器不發(fā)控制信號，操作手正常下放鉆桿。
銷軸為一個中空的圓柱體，外形根據(jù)安裝滑輪的需要任意定制。銷軸傳感器為應(yīng)變片組成的惠斯通電橋式傳感器。
本發(fā)明是在保持原有液壓系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加一個由應(yīng)變片組成
的惠斯通電橋式銷軸傳感器，外部承載力n及左右兩側(cè)反向支撐力ni共同作用下使傳感器發(fā)
生形變I，而這種由剪切應(yīng)力引起的形變轉(zhuǎn)換成與傳感器負載成正比的電信號。車載控制器采集到銷軸傳感器傳出的電信號，并對其進行整理、分析，判斷鉆桿是否接觸到地面。如果接觸到地面就發(fā)出控制信號，通過先導(dǎo)電磁閥切斷主巻揚馬達的工作油路，從而控制主巻揚鋼絲繩的繼續(xù)下放，實現(xiàn)鉆桿觸地自停功能。
四

附圖l為控制原理示意圖；附圖2為銷軸傳感器受力圖；附圖3為控制器功能邏輯圖。
五具體實施例方式
如圖1所示，在手柄l與主控閥3之間加裝電磁閥2，銷軸5軸部為中空腔，中空腔內(nèi)安裝有傳感器組成銷軸傳感器，銷軸傳感器信號輸入端與滑輪6連接，銷軸傳感器信號輸出端與車載控制器8信號輸入端連接，車載控制器8信號輸出端通過繼電器分別與先導(dǎo)電磁閥2及自停選擇丌關(guān)7連接。車載控制器8采集到銷軸傳感器傳出的電信號，如果判斷出鉆桿9已經(jīng)觸地，則車載控制器8發(fā)出控制信號，同時鉆桿觸地自停選擇開關(guān)7正好處于"打開"狀態(tài)，則先導(dǎo)電磁閥2得電，切斷先導(dǎo)手柄1的控制油路，主控閥3回中位，關(guān)閉主巻揚馬達4的工作油路，鋼絲繩10帶著鉆桿9將停止下放，此時雖然操作手還控制先導(dǎo)手柄1做主巻揚下放的動作，但是主巻揚馬達已經(jīng)不再執(zhí)行操作手的意圖，從而完成鉆桿觸地自停功能。如果鉆桿觸地自停選擇開關(guān)7處于"關(guān)閉"狀態(tài)，則取消鉆桿觸地自停功能，可以進行更換主巻揚鋼絲繩等正常設(shè)備的維護保養(yǎng)工作。
圖2為銷軸傳感器受力圖，銷軸傳感器為應(yīng)變片組成的惠斯通電橋式傳感器。由銷軸5、測量裝置1組成。銷軸5是一個中空的圓柱體，外形可根據(jù)安裝滑輪的需要任意定制，測量裝置l是由應(yīng)變片組成的惠斯通電橋，安裝在銷軸5內(nèi)腔中。銷軸傳感器力的輸入形式為剪
切力，外部承載力n及左右兩側(cè)反向支撐力ni共同作用下使傳感器發(fā)生形變i ，而這種由剪切應(yīng)力引起的形變轉(zhuǎn)換成與傳感器負載成正比的電信號。
圖3為控制器功能邏輯圖，在車載控制器8原有控制功能的基礎(chǔ)上嵌入鉆桿觸地自停功能模塊。車載控制器8在上電后對鉆桿觸地自?？刂乒δ苣K進行初始化，而后以每20ms采集銷軸傳感器電信號，并對每采集到的5組數(shù)據(jù)取其平均數(shù)，獲得參考數(shù)據(jù)。參考數(shù)據(jù)實時和初始設(shè)定的鋼絲繩張力10數(shù)據(jù)進行比較，如果參考數(shù)據(jù)小于設(shè)定的數(shù)據(jù)則車載控制器8發(fā)出控制信號，同時當(dāng)前的測深數(shù)據(jù)也跟上一次鉆孔時保存的測深數(shù)據(jù)進行比較，如果小于上一次鉆孔時保存的數(shù)據(jù)則發(fā)出"縮孔"報警，否則默認鉆桿9處于樁孔孔底位置。如果參考數(shù)據(jù)大于設(shè)定的數(shù)據(jù)則車載控制器8不發(fā)控制信號，操作手正常下放鉆桿9。
權(quán)利要求
1、旋挖鉆機鉆桿觸地自停裝置，包括手柄(1)、主控閥(3)、銷軸(5)、滑輪(6)、鉆桿觸地自停選擇開關(guān)(7)、車載控制器(8)，其特征在于手柄(1)與主控閥(3)之間設(shè)有電磁閥(2)，銷軸(5)軸部為中空腔、中空腔內(nèi)安裝有傳感器從而組成銷軸傳感器，銷軸傳感器信號輸入端與滑輪(6)連接，銷軸傳感器信號輸出端與車載控制器(8)信號輸入端連接，車載控制器(8)信號輸出端通過繼電器分別與先導(dǎo)電磁閥(2)及自停選擇開關(guān)(7)連接，同時在車載控制器嵌入鉆桿觸地自?？刂乒δ苣K。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的旋挖鉆機鉆桿觸地自停裝置，其特征在于車載控制器(8)在上電后對鉆桿觸地自停控制功能模塊進行初始化，而后對采集到的銷軸傳感器信號進行整理、分析后獲得參考數(shù)據(jù)，參考數(shù)據(jù)實時和初始設(shè)定的鋼絲繩(10)張力數(shù)據(jù)進行比較，如果參考數(shù)據(jù)小于設(shè)定的數(shù)據(jù)則車載控制器(8)發(fā)出控制信號，同時當(dāng)甜測深數(shù)據(jù)也跟上一次鉆孔時保存的測深數(shù)據(jù)進行比較，如果小于上一次鉆孔時保存的數(shù)據(jù)則發(fā)出"縮孔"報警，否則默認鉆桿(9)處于樁孔孔底位置；如果參考數(shù)據(jù)大于設(shè)定的數(shù)據(jù)則車載控制器(8)不發(fā)控制信號，操作手正常下放鉆桿(9)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的旋挖鉆機鉆桿觸地自停裝置，其特征在于銷軸(5)為一個中空的圓柱體，外形根據(jù)安裝滑輪(6)的需要任意定制。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋挖鉆機鉆桿觸地自停裝置，其特征在于銷軸傳感器為應(yīng)變片組成的惠斯通電橋式傳感器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種旋挖鉆機鉆桿觸地自停裝置，屬于地下施工機械領(lǐng)域。本發(fā)明手柄與主控閥之間設(shè)有電磁閥，銷軸內(nèi)安裝有傳感器組成銷軸傳感器，銷軸傳感器信號輸入端與滑輪連接，輸出端與車載控制器信號輸入端連接，車載控制器信號輸出端通過繼電器分別與先導(dǎo)電磁閥及自停選擇開關(guān)連接，車載控制器嵌入鉆桿觸地自停控制功能模塊。本發(fā)明目的是對主卷揚下放鋼絲繩的過程實現(xiàn)智能化控制，從而自動判斷鉆桿是處于樁孔孔底還是“縮孔”位置，減輕操作手的勞動強度。本發(fā)明車載控制器通過對電信號進行整理、分析，判斷鉆桿是否接觸到地面并發(fā)出控制信號，通過先導(dǎo)電磁閥切斷主卷揚馬達的工作油路，從而控制主卷揚鋼絲繩的繼續(xù)下放，實現(xiàn)鉆桿觸地自停功能。
文檔編號E21B7/02GK101672178SQ20091020565
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者強 劉, 劉文忠, 波 張, 李來平, 楊芙蓉, 王興剛, 薛建民, 趙明凱, 郝巧平 申請人:內(nèi)蒙古北方重型汽車股份有限公司