本實(shí)用新型屬于樁工機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種旋挖鉆機(jī)新型測(cè)深裝置。

背景技術(shù)：

旋挖鉆機(jī)鉆孔施工時(shí)，必須實(shí)時(shí)了解鉆孔深度。如專利號(hào)201410846931.3公開(kāi)的一種鉆孔深度測(cè)量方法，包括以下步驟：1)安裝輪式測(cè)深裝置與鉆桿配合，輪式測(cè)深裝置包括固定架和轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于固定架上的輪架、轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于輪架上的轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與輪架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直并存在設(shè)定的偏心距離，將轉(zhuǎn)輪壓緊貼合在鉆桿上并保證輪架轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與鉆桿軸線垂直相交；2)在鉆桿工作時(shí)，用位移傳感器采集轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的位移信號(hào)，用角度傳感器采集輪架相對(duì)于鉆桿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的角度信號(hào)，位移傳感器的實(shí)時(shí)位移信號(hào)△L與轉(zhuǎn)輪所接觸的鉆桿運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)軌跡展開(kāi)線長(zhǎng)度一致，角度傳感器的實(shí)時(shí)角度信號(hào)與轉(zhuǎn)輪所接觸的運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于鉆桿軸線的夾角角度一致；3)設(shè)定輪架正反向轉(zhuǎn)動(dòng)的初始角度位置及鉆桿移動(dòng)的正向，根據(jù)所述角度信號(hào)值、三角函數(shù)公式計(jì)算△L在鉆桿軸線方向上的正向或反向的有方向性的分量L，對(duì)分量L求和得出鉆孔深度。

現(xiàn)有測(cè)深裝置的結(jié)構(gòu)還有：在鋼絲繩主滑輪或主卷?yè)P(yáng)筒一側(cè)面安裝固定一個(gè)齒形盤，在主滑輪或主卷?yè)P(yáng)筒安裝支架上對(duì)準(zhǔn)齒形安裝兩個(gè)相隔一定距離的接近開(kāi)關(guān)，這個(gè)距離必須控制在1/4齒距的奇數(shù)倍附近，這兩個(gè)接近開(kāi)關(guān)在齒形盤旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生兩路有一定相位差的脈沖信號(hào)，這種檢測(cè)裝置產(chǎn)生的這兩路脈沖信號(hào)相位差不是正交的90度，控制模塊對(duì)這兩路脈沖信號(hào)進(jìn)行鑒相和計(jì)數(shù)時(shí)，很容易造成脈沖丟失，從而影響深度測(cè)量的準(zhǔn)確性，這種檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)的同軸度和平面度機(jī)械要求很高，接近開(kāi)關(guān)周邊的鋼結(jié)構(gòu)也容易對(duì)其信號(hào)產(chǎn)生干擾，由于盤齒與接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)距離一般只有3-6mm，還會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)接近開(kāi)關(guān)被盤齒打壞的現(xiàn)象，造成測(cè)深裝置損壞，為了解決這些難題，需要實(shí)用新型一種穩(wěn)定可靠的新型測(cè)深裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種旋挖鉆機(jī)新型測(cè)深裝置，其能在旋挖鉆機(jī)鉆孔施工時(shí)，對(duì)鉆孔深度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，成功解決了現(xiàn)有測(cè)深裝置因安裝要求高、機(jī)械損壞失靈引起的旋挖鉆機(jī)多發(fā)故障。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種旋挖鉆機(jī)新型測(cè)深裝置，包括主卷?yè)P(yáng)機(jī)架、主卷?yè)P(yáng)筒、行星減速機(jī)、控制器和非接觸式編碼器，所述主卷?yè)P(yáng)筒轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述主卷?yè)P(yáng)機(jī)架的上支板和下支板之間，所述行星減速機(jī)與所述主卷?yè)P(yáng)機(jī)架的上支板相連接，所述主卷?yè)P(yáng)筒與所述行星減速機(jī)相連接；

所述主卷?yè)P(yáng)筒中心線的下端連接有末端軸，所述末端軸下端面的中心通過(guò)中心軸安裝有磁環(huán)，所述主卷?yè)P(yáng)機(jī)架的下支板上安裝有末端軸承套，所述末端軸承套通過(guò)軸承與所述末端軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝，所述末端軸承套上安裝有非接觸式編碼器，所述磁環(huán)與所述非接觸式編碼器的感應(yīng)軸同軸，所述磁環(huán)的下端面與所述非接觸式編碼器的感應(yīng)軸的上端面有間距，所述非接觸式編碼器與所述控制器相連接。

進(jìn)一步地，所述磁環(huán)的下端面與所述感應(yīng)軸的上端軸之間的間距L≦20mm。

進(jìn)一步地，所述主卷?yè)P(yáng)筒的中心設(shè)置有貫通所述主卷?yè)P(yáng)筒兩端的階梯孔，所述主卷?yè)P(yáng)機(jī)架的上支板和下支板分別設(shè)置有上安裝孔和下安裝孔，所述行星減速機(jī)的下方內(nèi)置于所述主卷?yè)P(yáng)機(jī)架的上安裝孔和主卷?yè)P(yáng)筒的階梯孔內(nèi)，所述行星減速機(jī)通過(guò)所述行星減速機(jī)的上法蘭與所述主卷?yè)P(yáng)機(jī)架的上支板相連接，所述行星減速機(jī)的下法蘭與所述主卷?yè)P(yáng)筒的階梯孔內(nèi)的上臺(tái)階相連接，所述末端軸的上端螺栓連接于所述主卷?yè)P(yáng)筒的階梯孔內(nèi)的下臺(tái)階處，所述末端軸的下端外套所述軸承；所述末端軸承套安裝于所述主卷?yè)P(yáng)機(jī)架的下支板的下安裝孔處，所述末端軸承套的下端法蘭與所述主卷?yè)P(yáng)機(jī)架的下支板螺栓連接，所述非接觸式編碼器安裝于所述末端軸承套的內(nèi)臺(tái)階處，所述末端軸承套的上內(nèi)止口內(nèi)套所述軸承。

進(jìn)一步地，所述中心軸包括相連的外螺紋段和圓柱段，所述末端軸下端面的中心設(shè)置有端面中心螺孔，所述中心軸的外螺紋段螺紋連接于所述末端軸的端面中心螺孔處，所述磁環(huán)外套在所述中心軸的圓柱段的外表面，所述磁環(huán)的圓周設(shè)置有貫通所述磁環(huán)外表面和內(nèi)孔內(nèi)表面的螺紋孔，所述中心軸的圓柱段的外表面設(shè)置有凹槽，所述磁環(huán)的螺紋孔處安裝緊定螺釘，所述緊定螺釘?shù)亩瞬宽斁o所述中心軸凹槽的槽底。

進(jìn)一步地，所述旋挖鉆機(jī)新型測(cè)深裝置還包括蓋板，所述蓋板中心設(shè)置有蓋板中心孔，所述蓋板螺栓連接于所述末端軸承套的內(nèi)臺(tái)階處且所述蓋板中心孔與所述末端軸承套的內(nèi)臺(tái)階的中心孔同軸，所述非接觸式編碼器安裝于所述蓋板的蓋板中心孔處，所述非接觸式編碼器位于所述蓋板的上側(cè)和下側(cè)均外套有鎖緊螺母，兩所述鎖緊螺母夾緊所述蓋板。

進(jìn)一步地，所述磁環(huán)的上端面和下端面沿中心線對(duì)稱的兩邊分別設(shè)置有S極和N極。

非接觸式編碼器是一種主要以磁場(chǎng)為基礎(chǔ)并整合感磁原件設(shè)計(jì)成的感應(yīng)式非接觸感測(cè)傳感器，運(yùn)用霍爾元件陣列通過(guò)霍爾原理取樣角度變化而輸出隨之變化的直流電壓值，通過(guò)調(diào)相電路輸出兩路正交脈沖信號(hào)。

本實(shí)用新型的工作原理：在行星減速機(jī)的作用下帶動(dòng)主卷?yè)P(yáng)筒旋轉(zhuǎn)，此時(shí)主卷?yè)P(yáng)機(jī)架固定不動(dòng)，對(duì)應(yīng)的主卷?yè)P(yáng)機(jī)架上安裝的末端軸承套固定不動(dòng)，從而非接觸式編碼器固定不動(dòng)，主卷?yè)P(yáng)筒旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)與其相連接的末端軸旋轉(zhuǎn)，末端軸旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)與其通過(guò)中心軸連接的磁環(huán)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)末端軸通過(guò)軸承相對(duì)于末端軸承套旋轉(zhuǎn)，磁環(huán)旋轉(zhuǎn)以相對(duì)于固定不動(dòng)的非接觸式編碼器旋轉(zhuǎn)，由于磁環(huán)端面有S極和N極，因而磁環(huán)隨著主卷?yè)P(yáng)筒旋轉(zhuǎn)任意角度時(shí)，非接觸式編碼器的感應(yīng)軸即可感應(yīng)到磁環(huán)的角度變化，非接觸式編碼器將輸出的兩路正交脈沖信號(hào)傳送給控制器，控制器根據(jù)接收的兩路正交脈沖信號(hào)以及主卷?yè)P(yáng)筒的繞繩直徑即可運(yùn)算出鋼絲繩的下放長(zhǎng)度，從而得出旋挖鉆機(jī)鉆孔的實(shí)時(shí)深度。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)須安裝常規(guī)結(jié)構(gòu)所用的齒形盤，且磁環(huán)安裝在主卷?yè)P(yáng)筒的旋轉(zhuǎn)中心，非接觸式編碼器與磁環(huán)同軸,而且非接觸式編碼器的磁性感應(yīng)功能具有對(duì)磁環(huán)同軸度要求低的特點(diǎn)，因此安裝簡(jiǎn)易方便，無(wú)需考慮同軸度誤差。當(dāng)主卷?yè)P(yáng)筒旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)磁環(huán)旋轉(zhuǎn)任意角度時(shí)，非接觸式編碼器能夠隨時(shí)地產(chǎn)生兩路標(biāo)準(zhǔn)的正交脈沖信號(hào)輸送給控制器，控制器對(duì)兩路正交脈沖信號(hào)進(jìn)行鑒相和計(jì)數(shù)，再根據(jù)深度當(dāng)量可計(jì)算出鉆孔深度。并且磁環(huán)與非接觸式編碼器之間穩(wěn)定可靠的端面感應(yīng)距離可達(dá)到20mm，完全避免了采用常規(guī)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)距離小(一般為3-6mm)、對(duì)安裝精度要求高和容易發(fā)生機(jī)械撞壞的弊端，本實(shí)用新型的測(cè)深裝置布線簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)、信號(hào)穩(wěn)定、分辨率和重復(fù)精度高、綜合成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)原理的剖視圖。

圖2為圖1的I處放大示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的磁環(huán)上S和N極的分布示意圖。

上述附圖標(biāo)記：

1主卷?yè)P(yáng)機(jī)架，2行星減速機(jī)，3主卷?yè)P(yáng)筒，4末端軸，5軸承，6末端軸承套，7中心軸，8磁環(huán)，9緊定螺釘，10蓋板，11非接觸式編碼器，12鎖緊螺母，13感應(yīng)軸。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。

實(shí)施例

如圖1-2所示，本實(shí)用新型提供的一種旋挖鉆機(jī)新型測(cè)深裝置，包括主卷?yè)P(yáng)機(jī)架1、主卷?yè)P(yáng)筒3、行星減速機(jī)2、控制器(圖中未畫出)和非接觸式編碼器11，所述主卷?yè)P(yáng)筒3轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述主卷?yè)P(yáng)機(jī)架1的上支板和下支板之間，所述行星減速機(jī)2與所述主卷?yè)P(yáng)機(jī)架1的上支板相連接，所述主卷?yè)P(yáng)筒3與所述行星減速機(jī)2相連接；所述主卷?yè)P(yáng)筒3中心線的下端連接有末端軸4，所述末端軸4下端面的中心通過(guò)中心軸7安裝有磁環(huán)8，所述主卷?yè)P(yáng)機(jī)架1的下支板上安裝有末端軸承套6，所述末端軸承套6通過(guò)軸承5與所述末端軸4轉(zhuǎn)動(dòng)安裝，所述末端軸承套6上安裝有所述非接觸式編碼器11，所述磁環(huán)8與所述非接觸式編碼器11的感應(yīng)軸13同軸，所述磁環(huán)8的端面分布有S極和N極，所述磁環(huán)8的下端面與所述非接觸式編碼器11的感應(yīng)軸13的上端面有間距，所述非接觸式編碼器11與所述控制器相連接。

如圖3所示，磁環(huán)8下端面沿中心線對(duì)稱的左邊為S極，右邊為N極，對(duì)應(yīng)地，磁環(huán)8上端面沿中心線對(duì)稱的左邊為N極，右邊為S極。

本實(shí)用新型具體地，所述磁環(huán)8的下端面與所述感應(yīng)軸13的上端面之間的間距L≦20mm。即本實(shí)用新型的磁環(huán)與感應(yīng)軸的端面感應(yīng)距離最大可達(dá)到20mm。

本實(shí)用新型具體地，所述主卷?yè)P(yáng)筒3的中心設(shè)置有貫通所述主卷?yè)P(yáng)筒3兩端的階梯孔，所述主卷?yè)P(yáng)機(jī)架1的上支板和下支板分別設(shè)置有上安裝孔和下安裝孔，所述行星減速機(jī)2的下方內(nèi)置于所述主卷?yè)P(yáng)機(jī)架1的上安裝孔和主卷?yè)P(yáng)筒3的階梯孔內(nèi)，所述行星減速機(jī)2通過(guò)所述行星減速機(jī)2的上法蘭與所述主卷?yè)P(yáng)機(jī)架1的上支板相連接，所述行星減速機(jī)2的下法蘭與所述主卷?yè)P(yáng)筒3的階梯孔內(nèi)的上臺(tái)階相連接，所述末端軸4的上端螺栓連接于所述主卷?yè)P(yáng)筒1的階梯孔內(nèi)的下臺(tái)階處，所述末端軸4的下端外套所述軸承5；所述末端軸承套6安裝于所述主卷?yè)P(yáng)機(jī)架1的下支板的下安裝孔處，所述末端軸承套6的下端法蘭與所述主卷?yè)P(yáng)機(jī)架1的下支板螺栓連接，所述非接觸式編碼器11安裝于所述末端軸承套6的內(nèi)臺(tái)階處，所述末端軸承套6的上內(nèi)止口內(nèi)套所述軸承5。

本實(shí)用新型具體地，如圖2所示，所述中心軸7包括相連的外螺紋段和圓柱段，所述末端軸4下端面的中心設(shè)置有端面中心螺孔，所述中心軸4的外螺紋段螺紋連接于所述末端軸4的端面中心螺孔處，所述磁環(huán)8外套在所述中心軸4的圓柱段的外表面，所述磁環(huán)8的圓周設(shè)置有貫通所述磁環(huán)8外表面和內(nèi)孔內(nèi)表面的螺紋孔，所述中心軸4的圓柱段的外表面設(shè)置有凹槽，所述磁環(huán)8的螺紋孔處安裝緊定螺釘9，所述緊定螺釘9的端部頂緊所述中心軸4凹槽的槽底。

本實(shí)用新型具體地，所述旋挖鉆機(jī)新型測(cè)深裝置還包括蓋板10，所述蓋板10中心設(shè)置有蓋板中心孔，所述蓋板10螺栓連接于所述末端軸承套6的內(nèi)臺(tái)階處且所述蓋板中心孔與所述末端軸承套6的內(nèi)臺(tái)階的中心孔同軸，所述非接觸式編碼器11安裝于所述蓋板10的蓋板中心孔處，所述非接觸式編碼器11位于所述蓋板10的上側(cè)和下側(cè)均外套有鎖緊螺母12，兩所述鎖緊螺母12夾緊所述蓋板10。

非接觸式編碼器11是一種主要以磁場(chǎng)為基礎(chǔ)并整合感磁原件設(shè)計(jì)成的感應(yīng)式非接觸感測(cè)傳感器，運(yùn)用霍爾元件陣列通過(guò)霍爾原理取樣角度變化而輸出隨之變化的直流電壓值，通過(guò)調(diào)相電路輸出兩路正交脈沖信號(hào)。

本實(shí)用新型的工作原理：在行星減速機(jī)2的作用下帶動(dòng)主卷?yè)P(yáng)筒3旋轉(zhuǎn)，此時(shí)主卷?yè)P(yáng)機(jī)架1固定不動(dòng)，對(duì)應(yīng)的主卷?yè)P(yáng)機(jī)架1上安裝的末端軸承套6固定不動(dòng)，從而非接觸式編碼器11固定不動(dòng)，主卷?yè)P(yáng)筒3旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)與其相連接的末端軸4旋轉(zhuǎn)，末端軸4旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)與其通過(guò)中心軸7連接的磁環(huán)8旋轉(zhuǎn)，同時(shí)末端軸4通過(guò)軸承5相對(duì)于末端軸承套6旋轉(zhuǎn)，磁環(huán)8旋轉(zhuǎn)以相對(duì)于固定不動(dòng)的非接觸式編碼器11旋轉(zhuǎn)，由于磁環(huán)8端面有S極和N極，因而磁環(huán)8隨著主卷?yè)P(yáng)筒3旋轉(zhuǎn)任意角度時(shí)，非接觸式編碼器11的感應(yīng)軸13即可感應(yīng)到磁環(huán)8的角度變化，非接觸式編碼器11將輸出的兩路正交脈沖信號(hào)傳送給控制器，控制器根據(jù)接收的兩路正交脈沖信號(hào)以及主卷?yè)P(yáng)筒3的繞繩直徑即可運(yùn)算出鋼絲繩的下放長(zhǎng)度，從而得出旋挖鉆機(jī)鉆孔的實(shí)時(shí)深度。其計(jì)算實(shí)時(shí)深度的公式為：實(shí)時(shí)深度＝脈沖計(jì)量總個(gè)數(shù)/非接觸式編碼器每一圈的脈沖數(shù)×繞繩直徑×3.14。其中行星減速機(jī)2通過(guò)馬達(dá)等動(dòng)力設(shè)備帶動(dòng)其工作。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)須安裝常規(guī)結(jié)構(gòu)所用的齒形盤，且磁環(huán)8安裝在主卷?yè)P(yáng)筒3的旋轉(zhuǎn)中心，非接觸式編碼器11與磁環(huán)8同軸,而且非接觸式編碼器11的磁性感應(yīng)功能具有對(duì)磁環(huán)8同軸度要求低的特點(diǎn)，因此安裝簡(jiǎn)易方便，無(wú)需考慮同軸度誤差。當(dāng)主卷?yè)P(yáng)筒3旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)磁環(huán)8旋轉(zhuǎn)任意角度時(shí)，非接觸式編碼器11能夠隨時(shí)地產(chǎn)生兩路標(biāo)準(zhǔn)的正交脈沖信號(hào)輸送給控制器，控制器對(duì)兩路正交脈沖信號(hào)進(jìn)行鑒相和計(jì)數(shù)，再根據(jù)深度當(dāng)量可計(jì)算出鉆孔深度。并且磁環(huán)8與非接觸式編碼器11之間穩(wěn)定可靠的端面感應(yīng)距離可達(dá)到20mm，完全避免了采用常規(guī)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)距離小(一般為3-6mm)、對(duì)安裝精度要求高和容易發(fā)生機(jī)械撞壞的弊端，本實(shí)用新型的測(cè)深裝置布線簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)、信號(hào)穩(wěn)定、分辨率和重復(fù)精度高、綜合成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。