專利名稱：一種含有汽缸控制的自動沖孔樁機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水利水電、交通港口、公路、鐵路系統(tǒng)等工程制樁設(shè)備，具體與沖 孔樁機(jī)有關(guān)。
背景技術(shù)：
目前路橋施工，尤其是在國家大力發(fā)展交通的背景下，針對高架鐵路、高架公路、 橋梁橋墩的施工過程中，需要將墩固立于地下的巖石層中，以確保橋梁的穩(wěn)固。因此在橋墩 孔的形成上必須保證墩孔的深度達(dá)到巖石層中，這樣就需要有專用的設(shè)備向地面下打孔， 并在打孔的過程中將多余的泥土 /漿和碎石擠壓到孔的兩側(cè)或清理出去，以不斷的繼續(xù)向 下打孔。目前上述的打孔主要是利用重錘(也稱為沖擊鉆)通過沖孔樁機(jī)來實現(xiàn)，現(xiàn)有的 沖孔樁機(jī)主要為手動控制，其結(jié)構(gòu)包括有機(jī)架、機(jī)座、安裝于機(jī)座上的電動機(jī)、通過聯(lián)軸器 與電動機(jī)相連的變速箱、與變速箱輸出軸相連且是定軸的卷筒、與卷筒相隔一定距離的第 一定滑輪、高于機(jī)座的第二定滑輪、一鋼絲繩和連接于鋼絲繩一端的重錘，所述的鋼絲繩另 一端依次繞設(shè)于第二定滑輪和第一定滑輪后卷繞并固定于卷筒上，及剎車控制手柄和離合 器控制手柄。提升重錘至一定高度并使其突放自由降落，往復(fù)利用重錘沖擊動能沖擠土層 或破碎巖石成孔。部分碎渣和泥漿被擠入孔壁中，大部分成為泥漿或碎渣，利用掏渣筒或其 它方法將泥渣排出孔外。然后再放下鋼筋籠，灌注混凝土成樁。所以當(dāng)需要落錘(沖擊鉆) 時，需松開離合器控制手柄，重錘即會從第二定滑輪上自由下落，在預(yù)設(shè)的孔位內(nèi)由上而下 撞擊，粉碎泥土和渣料，當(dāng)需要再次提錘沖擊墩孔或清理被粉碎的泥土或渣料時，則需要由 操作人員用力拉動離合器控制手柄，使卷筒正轉(zhuǎn)而將重錘提起。為了使樁孔中不能被看到 的重錘起落點準(zhǔn)確，一般是在地面以上的鋼絲繩中部系一標(biāo)記物，操作人員根據(jù)標(biāo)記物的 位置來判斷重錘的位置決定是否提錘或落錘。如圖7所示，目前的沖孔過程中的提錘和落錘有兩個重要要求1、根據(jù)樁孔沖擊面硬度不同，確定不同的提錘高度hi (圖7-a)，沖擊面硬度低時 提錘高度小，硬度高時則提錘高度大；2、落錘到樁孔底部時能有效沖擊沖擊面并且鋼絲繩保證一定的張力(圖7-c)，防 止繩松引起歪錘(圖7-d)導(dǎo)致斜孔、偏孔。沖孔過程中應(yīng)避免的三個現(xiàn)象1、錘未落到樁孔底部進(jìn)行有效沖擊就被強(qiáng)行向上 拉起(即空錘現(xiàn)象)，這會導(dǎo)致整個樁機(jī)強(qiáng)烈振動，加速樁機(jī)損壞，導(dǎo)致樁機(jī)移位和移位后 偏孔；2、重錘落到樁孔底部沖擊后，鋼絲繩無張力或太松引起重錘歪斜在樁孔底部，這種狀 態(tài)會引起斜孔、偏孔和卡錘的情況發(fā)生(圖7-d) ；3、重錘落到樁孔底部沖擊后，卷筒未被及 時停轉(zhuǎn)，溜放鋼絲繩太多，可能會導(dǎo)致鋼絲繩從兩個定滑輪中跳出，或卷筒亂繩、反繞繩及 鋼絲繩彈出傷人等事故。以上沖孔過程中提錘和落錘的兩個重要要求和三個應(yīng)避免的現(xiàn)象就要求操作工 對提錘和落錘時間進(jìn)行準(zhǔn)確掌握，提錘和落錘在沖孔過程中都是通過控制離合器的分、合來實現(xiàn)的，拉動離合器控制手柄使控制離合器由完全分開到完全有效嚙合，肯定有一個時 間差。落錘時重錘是自由落體運(yùn)動，速度快且卷筒呈微小阻力快速溜放鋼絲繩，綜上所述， 一般人員很難把握提錘、落錘的準(zhǔn)確控制。另外，上述的操作還有如下缺點1、操作過程中需要人不斷用力的拉動或退回控制手柄往復(fù)操作，按每天2班工作 16小時，每10秒鐘沖孔一次計算，工作一天共需要操作手柄11520次，勞動強(qiáng)度非常大，這 樣會非常浪費(fèi)人的體力；導(dǎo)致目前沖孔樁機(jī)操作工因太勞累很少人愿意從事該工作；2、當(dāng)操作人員勞累到需要休息時，往往需要停工而影響施工進(jìn)度；3、由于人工操作不可能像機(jī)械控制那樣，需要休息，而且疲勞操作使動作容易變 形，容易形成有害的空錘現(xiàn)象，浪費(fèi)資源和容易損壞機(jī)器；或出現(xiàn)鋼絲繩松馳的情況，這時 鋼絲繩就容易從滑輪上脫落，影響到下一個工序的正常進(jìn)行，也容易導(dǎo)致樁孔的偏移，影響 工程質(zhì)量；4、國內(nèi)外廣泛使用手動沖孔樁打樁的技術(shù)已有20多年歷史，其存在勞動強(qiáng)度大、 操作難以準(zhǔn)確控制和打樁速度慢的缺點，各廠家一直致力開創(chuàng)自動控制技術(shù)，由于種種限 制，至今未有實質(zhì)進(jìn)展，如一、利用時間的方式來發(fā)出提錘和落錘信號來實現(xiàn)自動控制，由于下面兩個缺陷 導(dǎo)致空錘、歪錘經(jīng)常發(fā)生，并且開始沖孔幾分鐘后因為時間累計誤差增大就不能連續(xù)工作 了，原因一沖孔樁機(jī)中有離合器方式傳動，因為固定了提錘時間，在沖孔過程中離合器不 能絕對避免打滑現(xiàn)象發(fā)生，所以每次提錘高度就不相等；原因二因提錘、落錘時間已設(shè) 定，所以提錘高度、落錘高度會隨著重錘的速度而變化，而重錘速度又會隨著重錘在樁孔中 移動時所受的阻力而變化，如樁孔中的泥漿厚薄會影響重錘在樁孔中移動時所受的阻力， 所以提錘高度、落錘高度在每一次沖孔過程中也不相同。二、尋求和卷筒同軸同心安裝旋轉(zhuǎn)編碼器和PLC可編程控制器配合檢測卷筒旋轉(zhuǎn) 角度來精確定位重錘位置，由于沖孔樁機(jī)的卷筒軸是定軸方式，且沖孔時卷筒會軸向左右 頻繁移動，定位不上也無法聯(lián)接，故應(yīng)用不上此技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種節(jié)約操作人員體力、施工安全且能延長 設(shè)備使用壽命的沖孔樁機(jī)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種含有汽缸控制的自動沖孔樁機(jī)，包括設(shè)于機(jī)架上的機(jī)座、安裝于機(jī)座上的電 動機(jī)、通過聯(lián)軸器與電動機(jī)相連的減速箱、卷筒、與卷筒相隔一定距離的第一定滑輪、高于 機(jī)座和第一定滑輪的第二定滑輪、一鋼絲繩和連接于鋼絲繩一端的重錘，其中，所述減速箱 輸出軸連接有一小齒輪，另有一大齒輪與小齒輪嚙合，所述大齒輪套設(shè)于一固定軸上，所述 卷筒與大齒輪呈可分離的錐形摩擦片式連接，所述鋼絲繩另一端依次繞設(shè)于第二定滑輪和 第一定滑輪后卷繞并固定在卷筒上，所述大齒輪內(nèi)側(cè)的錐凸部設(shè)有一錐形摩擦片并通過一 軸承套設(shè)于固定軸上，所述卷筒通過軸承套設(shè)于固定軸上，所述軸承與軸承間設(shè)有一使卷 筒常態(tài)向外并使卷筒脫離大齒輪錐形摩擦片的彈簧，所述卷筒外側(cè)處的機(jī)座上設(shè)有一通過 支架固定并利用轉(zhuǎn)臂與卷筒外部相接的離合汽缸，所述離合汽缸通過離合用電磁氣閥和離合用繼電器52電連接于一 PLC可編程控制器，并根據(jù)PLC可編程控制器發(fā)出的指令松開或 壓縮彈簧以使卷筒與大齒輪錐形摩擦片進(jìn)行離合，并與制動汽缸相配合以實現(xiàn)卷筒的有效 轉(zhuǎn)動及相應(yīng)的制動，從而使重錘進(jìn)行上、下移動或停止。優(yōu)選的，還包括一和PLC可編程控制器電連接的制動用繼電器43，一和制動用繼 電器電連接的制動用電磁氣閥，以及一和制動用電磁氣閥氣連接的制動汽缸，所述卷筒外 側(cè)端部設(shè)有抱間制動裝置，所述的制動汽缸通過傳動連桿與抱間制動裝置相連，制動汽缸 通過氣路和電路收到PLC可編程控制器發(fā)出的制動指令后連動抱間制動裝置對卷筒進(jìn)行 制動。優(yōu)選的，所述卷筒外端同心安裝有一齒輪盤，所述齒輪盤外緣間斷分布有多個凸 齒，還包括有一 PLC可編程控制器，齒輪盤上方設(shè)有用于感應(yīng)凸齒并電連接于PLC可編程控 制器的至少兩個傳感器，PLC可編程控制器通過第一傳感器和第二傳感器感應(yīng)到的齒輪盤 轉(zhuǎn)動方向和凸齒經(jīng)過傳感器的數(shù)量計算出齒輪盤所轉(zhuǎn)的角度及鋼絲繩的運(yùn)動方向和距離， 以在沖孔過程中自動控制重錘的上、下位置和精確運(yùn)動。優(yōu)選的，所述齒輪盤凸齒為金屬材料制成且齒頂為一平面，傳感器包括有第一傳 感器和第二傳感器，所述的第一、第二傳感器距離齒頂平面間具有一間距，所述間距恰好使 第一傳感器與第二傳感器只能感應(yīng)到與其垂直的齒頂而不能感應(yīng)到與其垂直方向的齒根 或齒部下緣，所述的第一傳感器與第二傳感器的被感應(yīng)具有先后順序。優(yōu)選的，所述齒頂經(jīng)過第二傳感器首先被感應(yīng)，齒輪盤繼續(xù)同向轉(zhuǎn)動則第一、第二 傳感器均被感應(yīng)，齒輪盤繼續(xù)同向轉(zhuǎn)動后第二傳感器感應(yīng)消失而第一傳感器繼續(xù)被感應(yīng)， 齒輪盤繼續(xù)同向轉(zhuǎn)動則第一傳感器和第二傳感器的感應(yīng)均消失，此時即完成一個感應(yīng)周 期，每一個感應(yīng)周期即代表齒輪盤轉(zhuǎn)過一個齒所轉(zhuǎn)動的角度，PLC可編程控制器根據(jù)已編寫 的程序進(jìn)而測定出鋼絲繩在一個感應(yīng)周期時間內(nèi)在卷筒上所轉(zhuǎn)動的距離和重錘變化的高 度，進(jìn)而根據(jù)PLC可編程控制器中的已編寫的程序計算和給出各種操作指令。采用上述方案后，在相應(yīng)的條件下需要讓卷筒與大齒輪離合時，可以按動相應(yīng)的 離合按鈕，PLC可編程控制器接到此指令后即會控制離合汽缸工作控制離合汽缸實現(xiàn)對卷 筒與錐形摩擦片的離合，這樣就可以用執(zhí)行元件汽缸代替人力操作，節(jié)約操作人員的體力， 使操作人員有更多的精力對施工操作進(jìn)行認(rèn)真操作，提高了施工效率和控制過程的準(zhǔn)確 度，同時可以延長機(jī)器原使用壽命。本發(fā)明進(jìn)一步的效果在于通過傳感器感應(yīng)到的凸齒盤轉(zhuǎn)動方向和齒輪盤轉(zhuǎn)過的 角度，由PLC可編程控制器根據(jù)已編寫的程序計算出鋼絲繩的移動方向和移動的距離，從 而精確的對重錘的位置進(jìn)行精確定位和利用執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的制動汽缸或離合汽缸進(jìn)行控制， 這樣就避免人通過目測的方法和憑手感、經(jīng)驗控制機(jī)器所帶來的誤差和偏孔情況，加快施 工進(jìn)程并大大的節(jié)省操作人員的體力。另外由于控制精確，減少了空錘或脫繩的危害，設(shè)備 就不會輕易損壞，使設(shè)備的壽命得以延長。


圖1是本發(fā)明沖孔樁機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的局部放大示意圖；圖3是本發(fā)明沖孔樁機(jī)的另一結(jié)構(gòu)示意圖4是本發(fā)明沖孔樁機(jī)的電氣自動控制部分的流程原理圖；圖5是本發(fā)明沖孔樁機(jī)的自動控制部分的氣動原理圖；圖6是本發(fā)明離合控制絲桿傳動結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是現(xiàn)有技術(shù)沖孔狀態(tài)示意具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明如圖1至圖6所示，本發(fā)明包括有工作時安裝在機(jī)架1上的機(jī)座10、電動機(jī)11、減 速箱13、固定軸19、卷筒20、第一定滑輪14、第二定滑輪15、一鋼絲繩2和重錘16，其中所述機(jī)架1上還設(shè)有第一支架4、第二支架5和拉桿6，第一支架4的高度與卷筒 20高度相當(dāng)或略高于卷筒20的高度并裝設(shè)在機(jī)架1的近前端，在第一支架4上裝設(shè)有第一 定滑輪14 ；第二支架5絞設(shè)于機(jī)架1的前端并高于第一支架4的高度，所述第二支架5的 中上部與機(jī)架1之間的斜度方向通過一拉桿6連接，并在第二支架5頂端裝設(shè)有第二定滑 輪15 ；所述電動機(jī)11安裝在機(jī)座10上并為本發(fā)明的沖孔樁機(jī)提供動力；所述減速箱13通過聯(lián)軸器12與電動機(jī)11相連，其輸出軸131上還連接有一小齒 輪17 ；所述機(jī)架1上支撐有一固定軸19，所述固定軸19通過第一軸承沈套設(shè)有一大齒 輪18，大齒輪18能與小齒輪17相互嚙合，當(dāng)小齒輪17被減速箱13的輸出軸131帶動轉(zhuǎn)動 時，則進(jìn)一步帶動與之嚙合的大齒輪18在固定軸19上轉(zhuǎn)動；所述卷筒20通過兩個第二軸承22套設(shè)于固定軸19上，并與大齒輪18呈可分離 的連接，所述大齒輪18內(nèi)側(cè)的錐凸部設(shè)有一錐形摩擦片181，所述固定軸在第一軸承沈與 第二軸承22間套設(shè)有一使卷筒20常態(tài)向外并脫離大齒輪錐形摩擦片181的彈簧23，彈簧 23常態(tài)或被外力壓縮后即可實現(xiàn)卷筒20與大齒輪18的分離和連接；所述鋼絲繩2的一端與重錘16相連，另一端依次繞設(shè)于第二定滑輪15和第一定 滑輪14后卷繞并固定于卷筒20上；所述卷筒20外端同心安裝有一齒輪盤60，該齒輪盤60外緣間斷分布有多個凸齒 61，該凸齒為金屬材料制成且凸齒齒頂610為一平面；一 PLC可編程控制器30設(shè)于機(jī)架1外的電氣控制柜3中，齒輪盤60上方設(shè)有至 少兩個電連接于PLC可編程控制器30的傳感器70，該傳感器70可感應(yīng)齒輪盤60的轉(zhuǎn)動， 本實施例中傳感器70為兩個，即第一傳感器71和第二傳感器72 ；所述的第一傳感器71和 第二傳感器72距離齒頂610平面間具有一間距，所述間距恰好使第一傳感器71與第二傳 感器72只能感應(yīng)到與其垂直的齒頂610而不能感應(yīng)到與其垂直方向的齒根611或齒部下 緣612，所述的第一傳感器71和第二傳感器72的被感應(yīng)具有先后順序；PLC可編程控制器30通過第一傳感器71和第二傳感器72感應(yīng)到的齒輪盤60轉(zhuǎn) 動方向和凸齒61經(jīng)過傳感器70的數(shù)量計算出齒輪盤60所轉(zhuǎn)的角度及鋼絲繩2的運(yùn)動方 向和距離，以在沖孔過程中自動控制重錘16的上、下位置和精確運(yùn)動；另有一與PLC可編程控制器30電連接的制動用繼電器43、一與制動用繼電器43 電連接的制動用電磁氣閥41以及與制動用電磁氣閥41氣路連接的制動汽缸40，參見圖4、圖5，該制動汽缸40與外部氣源117相接，所述PLC可編程控制器30通過制動用電磁氣閥 41和制動用繼電器43控制所述制動汽缸40，所述卷筒20外側(cè)端部還設(shè)有抱間制動裝置 21，所述的制動汽缸40通過傳動連桿42與抱間制動裝置21相連，制動汽缸40通過氣路、 電路收到PLC可編程控制器30發(fā)出的制動指令后連動抱間制動裝置21對卷筒20進(jìn)行制 動；所述卷筒20外側(cè)處的機(jī)座10上設(shè)有通過一第三支架M固定并利用轉(zhuǎn)臂25與卷 筒20外部相接的離合汽缸50，第三支架M及設(shè)于其上的離合汽缸50的位置并不限于圖中 所示，參見圖4、圖5，該離合汽缸50與外部氣源117相接，所述離合汽缸50通過離合用電 磁氣閥51和離合用繼電器52電連接于PLC可編程控制器30，并根據(jù)PLC可編程控制器30 發(fā)出的指令松開或壓縮彈簧23，以使卷筒20與大齒輪18里的錐形摩擦片181進(jìn)行離合，并 與制動汽缸40相配合以實現(xiàn)卷筒20的有效轉(zhuǎn)動及相應(yīng)的制動，從而使重錘16進(jìn)行上、下 移動或停止。如圖6所示，是關(guān)于卷桶20和錐形摩擦片181之間的離合原理圖，所述卷桶20外 的固定軸19外端加工為帶螺紋槽的絲桿65，絲桿65套設(shè)一與之配套的絲桿外套64，一推 桿63與絲桿外套64相連。當(dāng)推動推桿63，絲桿外套64沿著絲桿65的螺紋槽旋轉(zhuǎn)并向左 移動，推動卷筒20與錐形摩擦片181嚙合；當(dāng)拉動推桿63，絲桿外套64沿著絲桿螺紋槽方 向旋轉(zhuǎn)，彈簧23將卷筒20沿著固定軸19的軸向向右推動，使錐形摩擦片181與卷筒20脫離。本發(fā)明的傳感器70對凸齒61感應(yīng)檢測的原理為當(dāng)所述一凸齒齒頂610經(jīng)過第 二傳感器72的垂直方向時首先被感應(yīng)，第一傳感器71沒有被感應(yīng)，齒輪盤60繼續(xù)同向轉(zhuǎn) 動后，第一、第二傳感器均被感應(yīng)，齒輪盤60繼續(xù)同向轉(zhuǎn)動后，第二傳感器72感應(yīng)消失而第 一傳感器71繼續(xù)被感應(yīng)，齒輪盤60繼續(xù)同向轉(zhuǎn)動，第一傳感器71和第二傳感器72的感應(yīng) 均消失，此時即完成一個感應(yīng)周期，每一個感應(yīng)周期即代表齒輪盤60轉(zhuǎn)過一個齒所旋轉(zhuǎn)的 角度，PLC可編程控制器30依據(jù)已編寫的程序計算出鋼絲繩2在一個感應(yīng)周期時間內(nèi)在卷 筒20上所轉(zhuǎn)動的距離和重錘16變化的高度，進(jìn)而根據(jù)PLC可編程控制器30中的已編寫的 程序計算和給出各種操作指令。如圖4所示的流程方框圖，其中自動控制部分即是利用傳感器70對凸齒感應(yīng)檢測 的原理和PLC可編程控制器中已編寫的程序進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定，其各功能描述如下(1)、(控制方式選擇)手動控制101 有此輸入指令時，裝置可進(jìn)行手動控制操作。( 、(控制方式選擇)自動控制102 有此輸入指令時，裝置可進(jìn)行自動控制操作。(3)、(手動控制)手動提錘103 在手動狀態(tài)下，有此輸入指令時，裝置會向上提錘 至所需位置；取消此指令后，重錘16會停止移動。(4)、(手動控制)手動落錘104 在手動狀態(tài)下，有此輸入指令時，裝置會向下落錘 至所需位置；取消指令后，重錘16會停止移動。(5)、(自動控制)探底確定105 用手動提錘或手動落錘的操作方式，將重錘16溜 放至需打樁的最低點位置，且需確保鋼絲繩2繃緊，然后選定自動控制方式，輸入本指令一 直等到探底確定信號后方可進(jìn)行下一步驟的自動打錘工作。(6)、(自動控制)自動打錘工作106 在探底確定后，裝置根據(jù)過程工藝調(diào)整指令 內(nèi)容自動打錘(向上提錘一一向下自由落體一一沖擊樁孔底部一一向上提錘，如此運(yùn)動)(7)、(自動控制)停止107 有此指令時，裝置會停止或取消(3) (4) (5) (6)提、落 錘動作，重錘16停止移動。(8)、自動過程中工藝調(diào)整一進(jìn)給量調(diào)節(jié)108:此調(diào)節(jié)檔位有多個位置，在自動打 錘前，自動打錘過程中都可調(diào)節(jié)。由操作手根據(jù)沖擊面軟硬情況、每錘能前進(jìn)的長度來調(diào) 節(jié)。(9)、自動過程中工藝調(diào)整一提錘高度調(diào)節(jié)109:此調(diào)節(jié)檔位有多個位置，在自動 打錘前、自動打錘過程中都可調(diào)節(jié)，由操作手根據(jù)沖擊面軟硬情況來調(diào)節(jié)。(10)、自動過程中工藝調(diào)整一松緊繩長度調(diào)節(jié)110 (在自動打錘過程中，由于 樁洞內(nèi)的泥漿稀稠程度不同，會影響重錘16自由落體到樁洞底部的時間，引起繩太松或太 緊，太松導(dǎo)致繩會從裝置中定滑輪中跳出，重錘16自由落體到洞底時繩松了會導(dǎo)致重錘16 歪斜，引起偏孔斜孔；繩太緊了，會引起打空錘，引起機(jī)架1強(qiáng)烈跳動而易損壞機(jī)器)此調(diào)節(jié) 檔位有多個位置，可調(diào)節(jié)每次松緊繩的長度，由操作手根據(jù)實際繩松緊程度實際調(diào)節(jié)。(11)、(過程中調(diào)整)松繩111 在自動打錘過程中，如重錘自由落體到樁洞底部時 繩太緊，有此指令，繩會松一次。(12)、(過程中調(diào)整)緊繩112 在自動打錘過程中，如重錘16自由落體到樁洞底 部時繩太松，有此指令，繩會緊一次。(13)、卷筒位置檢測裝置113，即第一傳感器、第二傳感器。(14)、工作狀態(tài)指示114，輸出各類工作狀態(tài)指示信號。(15)、離合用電磁氣閥51 由PLC可編程控制器發(fā)出指令而動作，控制離合氣缸 50。16)、制動用電磁氣閥41 由PLC可編程控制器30發(fā)出指令而動作，控制制動氣缸40。(17)、氣源117 為離合氣缸50、制動氣缸40提供動力。(18)、提錘動作超時指令118 在沖孔樁機(jī)施工過程中，由于裝置可能會因為離合 器脫離不開的故障導(dǎo)致一直向上提錘，為防止發(fā)生事故。PLC可編程控制器30根據(jù)卷筒位 置檢測113，在自動打錘工作106狀態(tài)時，如卷筒20在PLC可編程控制器設(shè)定的規(guī)定時間范 圍內(nèi)，未有放繩落錘動作，此指令會由PLC發(fā)出并切斷電動機(jī)控制回路電源，讓電動機(jī)11停 止工作，避免事故發(fā)生。(19)、粘錘、卡錘、翻架主機(jī)自停機(jī)裝置119。采用上述方案后，通過傳感器感應(yīng)到的齒輪盤轉(zhuǎn)動方向和凸齒經(jīng)過的數(shù)量，由PLC 可編程控制器根據(jù)已編寫的程序判斷和計算出鋼絲繩的移動方向和移動的距離，從而精確 的對沖孔過程進(jìn)行精確控制，這樣就避免操作人員通過目測的方法控制機(jī)器所帶來的誤差 和偏孔情況，加快施工進(jìn)程并大大的節(jié)省操作人員的體力。另外由于控制精確，減少了空錘 或脫繩的機(jī)率，設(shè)備就不會輕易損壞，使設(shè)備的壽命得以延長。
權(quán)利要求
1.一種含有汽缸控制的自動沖孔樁機(jī)，包括設(shè)于機(jī)架(1)上的機(jī)座(10)、安裝于機(jī)座 (10)上的電動機(jī)(11)、通過聯(lián)軸器(12)與電動機(jī)(11)相連的減速箱(13)、卷筒(20)、與卷 筒00)相隔一定距離的第一定滑輪(14)、高于機(jī)座(10)和第一定滑輪(14)的第二定滑輪 (15)、一鋼絲繩(2)和連接于鋼絲繩(2) —端的重錘(16)，其中，所述減速箱輸出軸(131) 連接有一小齒輪(17)，另有一大齒輪(18)與小齒輪(17)嚙合，所述大齒輪(18)套設(shè)于一 固定軸(19)上，所述卷筒00)與大齒輪(18)呈可分離的錐形摩擦片式連接，所述鋼絲繩 (2)另一端依次繞設(shè)于第二定滑輪(1 和第一定滑輪(14)后卷繞并固定在卷筒00)上， 其特征在于，所述大齒輪(18)內(nèi)側(cè)的錐凸部設(shè)有一錐形摩擦片(181)并通過一軸承06) 套設(shè)于固定軸(19)上，所述卷筒OO)通過軸承0 套設(shè)于固定軸(19)上，所述軸承02) 與軸承06)間設(shè)有一使卷筒OO)常態(tài)向外并使卷筒脫離大齒輪錐形摩擦片(181)的彈簧 (23)，所述卷筒OO)外側(cè)處的機(jī)座(10)上設(shè)有一通過支架04)固定并利用轉(zhuǎn)臂05)與 卷筒OO)外部相接的離合汽缸(50)，所述離合汽缸(50)通過離合用電磁氣閥(51)和離合 用繼電器(52)電連接于PLC可編程控制器(30)，并根據(jù)PLC可編程控制器(30)發(fā)出的指 令松開或壓縮彈簧03)以使卷筒OO)與大齒輪錐形摩擦片(181)進(jìn)行離合，并與制動汽 缸GO)相配合以實現(xiàn)卷筒00)的有效轉(zhuǎn)動及相應(yīng)的制動，從而使重錘(16)進(jìn)行上、下移 動或停止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有汽缸控制的自動沖孔樁機(jī)，其特征在于，還包括一 和PLC可編程控制器(30)電連接的制動用繼電器(43)，一和制動用繼電器電連接的 制動用電磁氣閥G1)，以及一和制動用電磁氣閥Gl)氣連接的制動汽缸(40)，所述卷筒 (20)外側(cè)端部設(shè)有抱閘制動裝置(21)，所述的制動汽缸00)通過傳動連桿Gl)與抱閘制 動裝置相連，制動汽缸GO)通過氣路和電路收到PLC可編程控制器(30)發(fā)出的制動 指令后連動抱間制動裝置對卷筒00)進(jìn)行制動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種含有汽缸控制的自動沖孔樁機(jī)，其特征在于，所述卷 筒00)外端同心安裝有一齒輪盤(60)，所述齒輪盤(60)外緣間斷分布有多個凸齒，還包括 有一PLC可編程控制器(30)，齒輪盤(60)上方設(shè)有用于感應(yīng)凸齒并電連接于PLC可編程控 制器(30)的至少兩個傳感器(70)，PLC可編程控制器(30)通過第一傳感器(71)和第二傳 感器感應(yīng)到的齒輪盤轉(zhuǎn)動方向和凸齒經(jīng)過傳感器(70)的數(shù)量計算出齒輪盤(60)所 轉(zhuǎn)的角度及鋼絲繩O)的運(yùn)動方向和距離，以在沖孔過程中自動控制重錘(16)的上、下位 置和精確運(yùn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種含有汽缸控制的自動沖孔樁機(jī)，其特征在于，所述的齒 輪盤凸齒為金屬材料制成且齒頂(610)為一平面，傳感器(70)包括有第一傳感器(71)和 第二傳感器(72)，所述的第一、第二傳感器距離齒頂平面間具有一間距，所述間距恰好使第 一傳感器(71)與第二傳感器(72)只能感應(yīng)到與其垂直的齒頂(610)而不能感應(yīng)到與其垂 直方向的齒根611或齒部下緣612，所述的第一傳感器(71)與第二傳感器(7 的被感應(yīng)具 有先后順序。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種含有汽缸控制的自動沖孔樁機(jī)，其特征在于，所述齒頂 (610)經(jīng)過第二傳感器(72)首先被感應(yīng)，齒輪盤(60)繼續(xù)同向轉(zhuǎn)動則第一、第二傳感器均 被感應(yīng)，齒輪盤(60)繼續(xù)同向轉(zhuǎn)動后第二傳感器(7 感應(yīng)消失而第一傳感器(71)繼續(xù) 被感應(yīng)，齒輪盤(60)繼續(xù)同向轉(zhuǎn)動則第一傳感器(71)和第二傳感器(7 的感應(yīng)均消失，此時即完成一個感應(yīng)周期，每一個感應(yīng)周期即代表齒輪盤(60)轉(zhuǎn)過一個齒所轉(zhuǎn)動的角度， PLC可編程控制器(30)根據(jù)已編寫的程序進(jìn)而測定出鋼絲繩( 在一個感應(yīng)周期時間內(nèi)在 卷筒00)上所轉(zhuǎn)動的距離和重錘(16)變化的高度，進(jìn)而根據(jù)PLC可編程控制器(30)中的 已編寫的程序計算和給出各種操作指令。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含有汽缸控制的自動沖孔樁機(jī)，包括有機(jī)架、機(jī)座、電動機(jī)、減速箱、卷筒、兩個定滑輪、鋼絲繩和重錘，減速箱輸出軸連接有一小齒輪，一大齒輪與小齒輪嚙合，所述卷筒與大齒輪呈可分離的錐形摩擦片式連接，卷筒通過軸承套設(shè)于固定軸上，軸承間設(shè)有一使卷筒常態(tài)向外并使卷筒脫離大齒輪錐形摩擦片的彈簧，卷筒外側(cè)處的機(jī)座上設(shè)有一通過支架固定并利用轉(zhuǎn)臂與卷筒外部相接的離合汽缸，離合汽缸通過離合用電磁氣閥和離合用繼電器電連接于一PLC可編程控制器，并根據(jù)PLC可編程控制器發(fā)出的指令松開或壓縮彈簧以使卷筒與大齒輪錐形摩擦片進(jìn)行離合，并與制動汽缸相配合以實現(xiàn)卷筒的有效轉(zhuǎn)動及相應(yīng)的制動，從而使重錘進(jìn)行上、下移動或停止。
文檔編號E21B1/02GK102134963SQ20101010182
公開日2011年7月27日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者顧鵬程 申請人:如皋市名門電氣材料有限公司