強夯機防后傾控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種強夯機防后傾控制裝置，包括：撐桿、導桿和壓簧，所述導桿的一端插設(shè)在所述撐桿的內(nèi)部空腔中，所述壓簧設(shè)置在所述導桿的另一端與所述撐桿的一端之間，還包括：防后傾油缸、油泵及控制閥組，所述防后傾油缸的兩端分別與強夯機的轉(zhuǎn)臺和所述撐桿的另一端連接，在所述油泵和控制閥組的作用下，所述防后傾油缸能夠根據(jù)所述壓簧的受力情況伸縮活塞桿，帶動所述撐桿沿軸線發(fā)生位移，以改變所述導桿的一端在所述撐桿的內(nèi)部空腔中的插入深度，進而對所述壓簧的受力進行調(diào)整。本實用新型能夠使操作人員根據(jù)壓簧的受力情況及時調(diào)整防后傾裝置，避免臂架結(jié)構(gòu)因壓簧的壓力過大而造成受損，或者壓簧未壓縮而無法達到防后傾目的的問題。
【專利說明】強夯機防后傾控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及工程機械領(lǐng)域，尤其涉及一種強夯機防后傾控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]強夯機的主要功能是實現(xiàn)軟土或半軟土的地基強夯功能。強夯機在作業(yè)時需要將夯錘吊到較大高度后使其自由落下，給地基以強烈的沖擊力和振動，使土體結(jié)構(gòu)破壞，孔隙壓縮，土體局部液化，通過裂縫排出孔隙水和氣體，地基土在新的狀況下固結(jié)，從而提高承載能力，并降低其壓縮性。同時，夯擊能還可提高土層的均勻程度，減少將來可能出現(xiàn)的差異沉降。
[0003]由于臂架起升到工作角度后，存在著后傾的風險，因此目前在強夯機中需要采用防后傾裝置來降低臂架后傾風險?，F(xiàn)有的防后傾裝置一般采用由壓簧、導桿和撐桿所組成的結(jié)構(gòu)形式，如圖1所示，導桿al通過銷軸與臂架底節(jié)臂相連，而撐桿a2通過銷軸與轉(zhuǎn)臺上的人字架相連，在導桿al和撐桿a2之間設(shè)有壓簧a3。在強夯機作業(yè)時，臂架執(zhí)行起升動作，角度變大，臂架帶動導桿al沿著撐桿a2收縮，引起壓簧a3發(fā)生一定量的收縮，當臂架角度足夠大時，壓簧a3會產(chǎn)生一定的力作用于臂架。
[0004]在強夯機的夯錘下落瞬間會導致臂架產(chǎn)生一定的反彈量，而臂架反彈瞬間會引起這種結(jié)構(gòu)形式的防后傾裝置的導桿迅速壓縮，同時壓簧收縮，會給臂架一個較強的被動壓力，從而使臂架結(jié)構(gòu)更容易受損。另一方面，如果臂架已到達工作角度，但壓簧尚未壓縮，則又無法達到防后傾的目的，因此這都需要操作人員根據(jù)壓簧的受力情況及時調(diào)整防后傾裝置，但這種現(xiàn)有的防后傾裝置是純結(jié)構(gòu)形式的，操作人員無法觀察到壓簧有無受力以及受力大小，也就難以進行調(diào)整和控制。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是提出一種強夯機防后傾控制裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)強夯機的防后傾控制。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種強夯機防后傾控制裝置，包括:撐桿、導桿和壓簧，所述導桿的一端插設(shè)在所述撐桿的內(nèi)部空腔中，所述壓簧設(shè)置在所述導桿的另一端與所述撐桿的一端之間，其中，還包括:防后傾油缸、油栗及控制閥組，所述防后傾油缸的兩端分別與強夯機的轉(zhuǎn)臺和所述撐桿的另一端連接，在所述油栗和控制閥組的作用下，所述防后傾油缸能夠根據(jù)所述壓簧的受力情況伸縮活塞桿，帶動所述撐桿沿軸線發(fā)生位移，以改變所述導桿的一端在所述撐桿的內(nèi)部空腔中的插入深度，進而對所述壓簧的受力進行調(diào)整。
[0007]進一步的，所述防后傾油缸的兩端分別設(shè)有單連接孔和雙連接孔，分別通過銷軸與所述強夯機的轉(zhuǎn)臺和所述撐桿的另一端進行連接。
[0008]進一步的，還包括防后傾檢測結(jié)構(gòu)，所述防后傾檢測結(jié)構(gòu)包括檢測開關(guān)、檢測支架和控制器，所述控制器與所述控制閥組連接，所述撐桿的表面開設(shè)有通孔，所述檢測支架設(shè)置在所述撐桿的外表面對應于所述通孔的位置，所述檢測開關(guān)設(shè)置在所述檢測支架上，對所述導桿的一端在所述撐桿的內(nèi)部空腔的位置進行檢測，并將檢測信號發(fā)送給所述控制器，所述控制器將控制信號發(fā)送給所述控制閥組。
[0009]進一步的，所述防后傾檢測結(jié)構(gòu)還包括在所述防后傾油缸上設(shè)置的壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述控制器電連接，并對所述防后傾油缸的大腔壓力進行檢測，并將大腔壓力信號發(fā)送給所述控制器。
[0010]進一步的，所述防后傾檢測結(jié)構(gòu)還包括在所述強夯機的臂架上設(shè)置的角度傳感器，所述角度傳感器與所述控制器電連接，并對所述強夯機的臂架的角度進行檢測，并將臂架角度信號發(fā)送給所述控制器。
[0011]進一步的，還包括應急控制開關(guān)，與所述控制閥組連接，實現(xiàn)對所述防后傾油缸的應急控制。
[0012]進一步的，還包括警報提示裝置，與所述檢測開關(guān)電連接，所述檢測開關(guān)檢測到所述導桿的一端時，將檢測信號分別發(fā)送給所述警報提示裝置和所述控制器。
[0013]進一步的，所述控制器為數(shù)字信號處理器、專用集成電路、現(xiàn)場可編程門陣列、分立門或者晶體管邏輯器件或分立硬件組件。
[0014]基于上述技術(shù)方案，本實用新型在撐桿與轉(zhuǎn)臺之間設(shè)置了可調(diào)節(jié)的防后傾油缸，利用油栗和控制閥組，防后傾油缸能夠根據(jù)壓簧的受力情況伸縮活塞桿，帶動撐桿沿軸線發(fā)生位移，這可以改變導桿的一端在撐桿的內(nèi)部空腔中的插入深度，從而對壓簧的受力進行調(diào)整。因此本實用新型能夠使操作人員根據(jù)壓簧的受力情況及時調(diào)整防后傾裝置，避免臂架結(jié)構(gòu)因壓簧的壓力過大而造成受損，或者壓簧未壓縮而無法達到防后傾目的的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0016]圖1為現(xiàn)有的防后傾結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實用新型強夯機防后傾控制裝置的一實施例中部分結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0018]圖3為圖2實施例的另一部分結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0019]圖4為圖3的橫截面示意圖。
[0020]圖5為本實用新型強夯機防后傾控制裝置實施例的控制原理示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
[0022]如圖2所示，為本實用新型強夯機防后傾控制裝置的一實施例中部分結(jié)構(gòu)的示意圖。在本實施例中，強夯機防后傾控制裝置包括撐桿2、導桿I和壓簧3，導桿I的一端插設(shè)在撐桿2的內(nèi)部空腔中，壓簧3設(shè)置在導桿I的另一端與撐桿2的一端之間。相比于現(xiàn)有的防后傾裝置，本實施例還包括防后傾油缸4 (參見圖3、4所示)及油栗和控制閥組(圖3、4未示出)。防后傾油缸4的兩端分別與強夯機的轉(zhuǎn)臺(圖中未示出)和撐桿2的另一端連接。[0023]在油栗和控制閥組的作用下，防后傾油缸4能夠根據(jù)壓簧3的受力情況伸縮活塞桿，帶動撐桿2沿軸線發(fā)生位移，以改變導桿I的一端在撐桿2的內(nèi)部空腔中的插入深度，進而對壓簧3的受力進行調(diào)整。
[0024]在本實施例中，撐桿2不是像現(xiàn)有的防后傾裝置那樣直接與轉(zhuǎn)臺相連，而是通過防后傾油缸4來與轉(zhuǎn)臺間接的相連，而防后傾油缸4和油栗及控制閥組就能夠為撐桿2提供一定的控制余地，對于操作人員來說，通過操作油栗和控制閥組能夠使防后傾油缸4的大腔進油或排油來實現(xiàn)活塞桿的伸出或縮回，而防后傾油缸4的活塞桿由于與撐桿2形成連接關(guān)系，因此活塞桿4在被液壓油推動的基礎(chǔ)上，也會使其連接的撐桿2也發(fā)生一定的位移。
[0025]而壓簧3的受力實際上是由撐桿2和導桿I的相對位置決定的，換句話說，導桿I在撐桿2內(nèi)部插入的深度直接影響到壓簧3的受力，那么在導桿I相對靜止的狀態(tài)下，通過改變撐桿2相對于導桿I的位移，則會使壓簧3的受力發(fā)生改變，這個控制過程對操作人員來說是可控的，只需獲知壓簧3當前的受力情況即可選擇適當?shù)目刂撇僮?，從而避免臂架結(jié)構(gòu)因壓簧的壓力過大而造成受損，或者壓簧未壓縮而無法達到防后傾目的的問題。
[0026]從圖3和圖4還可以看到，防后傾油缸4的兩端分別設(shè)有連接板41和42，其中連接板41上設(shè)置有兩個連接孔43 (即雙連接孔)，而連接板42上設(shè)置有一個連接孔43 (即單連接孔)。連接板41上的雙連接孔可以通過銷軸與圖2所示的撐桿2的一端21連接，這需要兩個銷軸來實現(xiàn)連接，這種連接可以實現(xiàn)撐桿2與防后傾油缸4的活塞桿之間的固定連接，確保在活塞桿伸縮時，撐桿2在軸線方向上發(fā)生位移。而連接板42的單連接孔與轉(zhuǎn)臺連接，可以形成鉸接結(jié)構(gòu)，允許整個強夯機防后傾控制裝置在使用中相對于轉(zhuǎn)臺允許擺動一定的角度，以避免過大彎矩造成變形或斷裂的問題。
[0027]本實用新型的強夯機防后傾控制裝置的控制需要參考壓簧的受力情況，因此可以通過引入外部能夠測量壓簧的受力的裝置，也可以直接在強夯機防后傾控制裝置中加入防后傾檢測結(jié)構(gòu)。而防后傾檢測結(jié)構(gòu)具體包括檢測開關(guān)6、檢測支架5 (參見圖2)和控制器(圖2中未示出)。其中，控制器與控制閥組連接，而撐桿2的表面開設(shè)有通孔，該檢測支架5設(shè)置在撐桿2的外表面對應于通孔的位置，檢測開關(guān)6則設(shè)置在檢測支架5上，對導桿I的一端在撐桿2的內(nèi)部空腔的位置進行檢測，并能夠?qū)z測信號發(fā)送給控制器，以便由控制器發(fā)出控制信號給控制閥組，從而實現(xiàn)防后傾油缸的控制。
[0028]檢測開關(guān)可采用電容式的接近開關(guān)，當導桿靠近檢測開關(guān)時，就會產(chǎn)生檢測信號，表示壓簧已處于受力狀態(tài)。此時，可以通過防后傾檢測結(jié)構(gòu)中進一步設(shè)置在防后傾油缸4上的壓力傳感器44來具體測算壓力，壓力傳感器44與控制器電連接，并對防后傾油缸4的大腔壓力進行檢測，并將大腔壓力信號發(fā)送給控制器。其中，壓力傳感器44所測量的大腔壓力，控制器可以通過將大腔壓力的數(shù)值與防后傾油缸44的活塞桿的截面積相乘，來計算出施加在臂架上的作用力，同時可以通過壓簧的彈性系數(shù)來算出壓簧的變形量，而該變形量可以抵消臂架的反彈量。根據(jù)需要，還可以增加檢測小腔壓力的壓力傳感器45。
[0029]如圖5所示，為本實用新型強夯機防后傾控制裝置實施例的控制原理示意圖。在本實施例中，控制器8分別與檢測開關(guān)6、壓力傳感器11、油栗、控制閥組7等連接，為了能顯示出檢測情況，還可以在控制器8上連接顯示器9。另外，還可以進一步包括在強夯機的臂架上設(shè)置的角度傳感器10，該角度傳感器10與控制器8電連接，并對強夯機的臂架的角度進行檢測，并將臂架角度信號發(fā)送給控制器8。
[0030]在另一實施例中，還可以包括應急控制開關(guān)12，與控制閥組7連接，來實現(xiàn)對防后傾油缸4的應急控制。這里的應急控制主要是防止該控制系統(tǒng)在打夯作業(yè)時突然失靈而失去對防后傾油缸的控制能力，而直接對控制閥組7操作來及時做出控制動作。
[0031]另外，還可以在強夯機防后傾控制裝置中，增加警報提示裝置，與檢測開關(guān)電連接，當檢測開關(guān)檢測到導桿的一端時，能夠?qū)z測信號分別發(fā)送給警報提示裝置和控制器。
[0032]上面所介紹的防后傾檢測結(jié)構(gòu)中，控制器可以采用數(shù)字信號處理器、專用集成電路、現(xiàn)場可編程門陣列或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件或者其任意適當組合。
[0033]下面通過強夯機臂架的起升過程來說明一下本實用新型的一個強夯機防后傾控制裝置實施例具體是如何發(fā)揮作用的。
[0034]當強夯機作業(yè)時，臂架變幅起升，臂架上設(shè)置的角度傳感器實時監(jiān)控臂架起升角度，通過控制器傳輸?shù)斤@示器，操作人員通過顯示器觀測臂架起升角度。在這個過程中，防后傾油缸處于初始的縮回狀態(tài)。當臂架起升到強夯機作業(yè)工況角度(一般在76°?80°)時，可由控制器發(fā)出控制指令，控制臂架繼續(xù)起升，同時輸出另一路信號控制防后傾油缸的活塞桿伸出，帶動撐桿發(fā)生位移，當撐桿相對于導桿到達檢測開關(guān)能夠檢測到導桿的位置后，則檢測開關(guān)將檢測信號發(fā)送給警報提示裝置來提醒操作人員，使其知曉壓簧目前已處于受力狀態(tài)。而在打夯作業(yè)時，需要具體根據(jù)壓簧的大小及臂架反彈量的大小來進行控制，而壓簧的壓力大小可通過防后傾油缸的壓力傳感器實時檢測大腔壓力來進行判斷及推算，如果測算出的壓簧壓力過大，則可以通過調(diào)整防后傾油缸縮回一定長度的活塞桿來減小壓簧壓力，反之，則可以通過調(diào)整防后傾油缸再伸出一定長度的活塞桿來增加壓簧壓力。
[0035]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術(shù)方案范圍當中。
【權(quán)利要求】
1.一種強夯機防后傾控制裝置，包括:撐桿、導桿和壓簧，所述導桿的一端插設(shè)在所述撐桿的內(nèi)部空腔中，所述壓簧設(shè)置在所述導桿的另一端與所述撐桿的一端之間，其特征在于，還包括:防后傾油缸、油栗及控制閥組，所述防后傾油缸的兩端分別與強夯機的轉(zhuǎn)臺和所述撐桿的另一端連接，在所述油栗和控制閥組的作用下，所述防后傾油缸能夠根據(jù)所述壓簧的受力情況伸縮活塞桿，帶動所述撐桿沿軸線發(fā)生位移，以改變所述導桿的一端在所述撐桿的內(nèi)部空腔中的插入深度，進而對所述壓簧的受力進行調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強夯機防后傾控制裝置，其特征在于，所述防后傾油缸的兩端分別設(shè)有單連接孔和雙連接孔，分別通過銷軸與所述強夯機的轉(zhuǎn)臺和所述撐桿的另一端進行連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強夯機防后傾控制裝置，其特征在于，還包括防后傾檢測結(jié)構(gòu)，所述防后傾檢測結(jié)構(gòu)包括檢測開關(guān)、檢測支架和控制器，所述控制器與所述控制閥組連接，所述撐桿的表面開設(shè)有通孔，所述檢測支架設(shè)置在所述撐桿的外表面對應于所述通孔的位置，所述檢測開關(guān)設(shè)置在所述檢測支架上，對所述導桿的一端在所述撐桿的內(nèi)部空腔的位置進行檢測，并將檢測信號發(fā)送給所述控制器，所述控制器將控制信號發(fā)送給所述控制閥組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的強夯機防后傾控制裝置，其特征在于，所述防后傾檢測結(jié)構(gòu)還包括在所述防后傾油缸上設(shè)置的壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述控制器電連接，并對所述防后傾油缸的大腔壓力進行檢測，并將大腔壓力信號發(fā)送給所述控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的強夯機防后傾控制裝置，其特征在于，所述防后傾檢測結(jié)構(gòu)還包括在所述強夯機的臂架上設(shè)置的角度傳感器，所述角度傳感器與所述控制器電連接，并對所述強夯機的臂架的角度進行檢測，并將臂架角度信號發(fā)送給所述控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的強夯機防后傾控制裝置，其特征在于，還包括應急控制開關(guān)，與所述控制閥組連接，實現(xiàn)對所述防后傾油缸的應急控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的強夯機防后傾控制裝置，其特征在于，還包括警報提示裝置，與所述檢測開關(guān)電連接，所述檢測開關(guān)檢測到所述導桿的一端時，將檢測信號分別發(fā)送給所述警報提示裝置和所述控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求3、4、5或7所述的強夯機防后傾控制裝置，其特征在于，所述控制器為數(shù)字信號處理器、專用集成電路、現(xiàn)場可編程門陣列、分立門或者晶體管邏輯器件或分立硬件組件。
【文檔編號】E02D3/046GK203603136SQ201320599150
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】魏群, 李小輝, 許瑞虎, 李利斌, 朱發(fā)浩 申請人:徐工集團工程機械股份有限公司