專利名稱：旋挖鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置及旋挖鉆機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種旋挖鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置，還涉及一種包含該驅(qū)動(dòng)裝置的旋挖鉆機(jī)。
背景技術(shù)：
旋挖鉆機(jī)是一種適合建筑基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工機(jī)械，主要適于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等土層施工，在灌注樁、連續(xù)墻、基礎(chǔ)加固等多種地基基礎(chǔ)施工中得到廣泛應(yīng)用。在旋挖鉆機(jī)工作時(shí)，隨著鉆孔深度的加大，鉆桿在孔中的變形和彎曲度也越大，鉆桿承受軸向加壓載荷和扭矩載荷的能力會(huì)降低，如果采用同樣的加壓載荷和扭矩載荷進(jìn)行施工，則在深孔斷鉆桿的事故發(fā)生的概率會(huì)大大提高?，F(xiàn)有技術(shù)中，旋挖鉆機(jī)的鉆進(jìn)扭矩和加壓力與鉆深沒有關(guān)系，只是系統(tǒng)調(diào)定的鉆進(jìn)扭矩和加壓力。由于工程施工打樁的孔位不能改變，如果因鉆桿斷在深孔中引起埋鉆的惡性事故，采取的辦法是將掉進(jìn)的鉆桿和鉆頭用沖擊錘砸碎直到設(shè)計(jì)的孔深，這樣將拖延施工的時(shí)間，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。而這樣的惡性事故每年都有多起發(fā)生，每起事故的損失都在幾十萬(wàn)元以上。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決旋挖鉆機(jī)隨著鉆孔深度的加大，鉆桿容易斷裂的問題，本實(shí)用新型提供一種旋挖鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置，還提供一種包含該驅(qū)動(dòng)控制裝置的旋挖鉆機(jī)。根據(jù)本實(shí)用新型的一方面提供一種旋挖鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置，包括第一回路、第二回路，該第一回路包括液壓泵、控制閥、驅(qū)動(dòng)裝置、油箱，液壓泵一端與油箱相連，另一端與控制閥的進(jìn)油口相連，控制閥的出油口與驅(qū)動(dòng)裝置相連，排油口與油箱相連；該驅(qū)動(dòng)控制裝置還包括測(cè)深傳感器和控制器，該第一回路還包括電比例溢流閥，電比例溢流閥的進(jìn)油口與驅(qū)動(dòng)裝置相連，出油口與油箱相連，控制口與控制器相連，測(cè)深傳感器與控制器相連。優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)裝置為加壓油缸或加壓卷?yè)P(yáng)機(jī)，電比例溢流閥的進(jìn)油口與加壓油缸或加壓卷?yè)P(yáng)機(jī)的C 口相連。進(jìn)一步地，控制閥為三位五通電液比例閥。優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)控制裝置還包括溢流閥，溢流閥的進(jìn)油口連接在油泵與控制閥之間的管路上，出油口與油箱相連。進(jìn)一步地，控制閥為三位五通電液比例閥。優(yōu)選地，所述第二回路包括液壓泵、溢流閥、三位五通電液比例閥、電比例溢流閥、 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；所述第二回路的液壓泵一端與所述油箱相連，另一端與所述第二回路的三位五通電液比例閥的進(jìn)油口相連；所述第二回路的溢流閥的進(jìn)油口連接在所述第二回路的油泵與所述第二回路的三位五通電液比例閥之間的管路上，出油口與所述油箱相連；所述第二回路的三位五通電液比例閥的出油口與所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)相連，排油口與所述油箱相連；所述第二回路的電比例溢流閥的進(jìn)油口與所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的A 口相連，出油口與所述油箱相連，控制口與所述控制器相連。優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)裝置為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，電比例溢流閥的進(jìn)油口與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的A 口相連。進(jìn)一步地，控制閥為三位五通電液比例閥。優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)控制裝置還包括溢流閥，溢流閥的進(jìn)油口連接在油泵與控制閥之間的管路上，出油口與油箱相連。根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面提供一種旋挖鉆機(jī)，包含前面所述的任意一驅(qū)動(dòng)控制
直ο由于在驅(qū)動(dòng)控制裝置的油路上增加了電比例溢流閥，通過測(cè)深傳感器對(duì)孔深信息的反饋，控制器可根據(jù)不同深度下鉆桿的安全承載能力，自動(dòng)調(diào)整不同孔深情況下驅(qū)動(dòng)裝置的壓力，如調(diào)整動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)油路的壓力和/或動(dòng)力頭加壓油路的壓力，有效地保護(hù)了鉆桿，從而提高了施工效率、節(jié)約了施工成本。

構(gòu)成本說明書的一部分、用于進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的附圖示出了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并與說明書一起用來(lái)說明本實(shí)用新型的原理。圖中圖1為本實(shí)用新型的旋挖鉆機(jī)的鉆探作業(yè)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的旋挖鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置控制原理圖；圖3為本實(shí)用新型的旋挖鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置的控制框圖。
具體實(shí)施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說明本實(shí)用新型。如圖1和圖2所示，旋挖鉆機(jī)包括行走機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1、桅桿變幅機(jī)構(gòu)、桅桿2、桅桿導(dǎo)軌3、動(dòng)力頭4、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)52、鉆桿5、加壓油缸或加壓卷?yè)P(yáng)機(jī)51、護(hù)筒6、鉆頭7、測(cè)深傳感器和控制器等。旋挖鉆機(jī)首先是通過鉆機(jī)自有的行走機(jī)構(gòu)(圖未標(biāo))、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1和桅桿變幅機(jī)構(gòu) (圖未標(biāo))將鉆具正確的就位到樁位，利用桅桿導(dǎo)軌3下放鉆桿5將底部帶有活門的桶式鉆頭7置放到孔位，鉆機(jī)動(dòng)力頭4為鉆桿5提供扭矩、加壓油缸或加壓卷?yè)P(yáng)機(jī)51通過加壓動(dòng)力頭4的方式將加壓力傳遞給鉆頭7，鉆頭7回轉(zhuǎn)破碎巖土 8，并直接將其裝入鉆頭7內(nèi)， 然后再由鉆機(jī)提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，這樣循環(huán)往復(fù)，不斷地取土、卸土，直至鉆至設(shè)計(jì)深度。該驅(qū)動(dòng)控制裝置包括第一回路、第二回路，需要說明的是，當(dāng)?shù)谝换芈窞閯?dòng)力頭加壓回路時(shí)，則第二回路為動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)回路；當(dāng)?shù)谝换芈窞閯?dòng)力頭驅(qū)動(dòng)回路時(shí)，則第二回路為動(dòng)力頭加壓回路。如圖2所示，在本實(shí)施例中，在動(dòng)力頭加壓回路及動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)回路中均增加了電比例溢流閥，分別是第一電比例溢流閥41和第二電比例溢流閥42。當(dāng)然，完全可以根據(jù)需要僅在動(dòng)力頭加壓回路或動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)回路中增加該電比例溢流閥?，F(xiàn)就動(dòng)力頭加壓回路及動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)回路中均增加了電比例溢流閥的技術(shù)方案作詳細(xì)介紹。本實(shí)施例的旋挖鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置，包括動(dòng)力頭加壓回路及動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)回路兩個(gè)回路。動(dòng)力頭加壓回路包括第一液壓泵11、第一溢流閥21、第一控制閥31、加壓油缸或加壓卷?yè)P(yáng)機(jī)51、油箱10、測(cè)深傳感器及控制器等；第一液壓泵11 一端與油箱10相連，另一端與第一控制閥31的進(jìn)油口相連；第一控制閥31的出油口與加壓油缸51相連，排油口與油箱10相連；第一溢流閥21的進(jìn)油口連接在第一油泵11與第一控制閥31之間的管路上，出油口與油箱10相連；第一電比例溢流閥41的進(jìn)油口與加壓油缸或加壓卷?yè)P(yáng)機(jī)51的C 口相連，出油口與油箱10相連，控制口與控制器相連；測(cè)深傳感器與控制器相連。對(duì)于加壓油缸來(lái)說，C 口連通油缸的無(wú)桿腔。動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)回路包括第二液壓泵12、第二溢流閥22、第二控制閥32、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)52、 油箱10、測(cè)深傳感器及控制器等；第二液壓泵12 —端與油箱10相連，另一端與第二控制閥 32的進(jìn)油口相連；第二控制閥32的出油口與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)52相連，排油口與油箱10相連；第二溢流閥22的進(jìn)油口連接在第二油泵12與第二控制閥32之間的管路上，出油口與油箱10 相連；第二電比例溢流閥42的進(jìn)油口與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)52的A 口相連，出油口與油箱10相連，控制口與控制器相連，其中，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)52驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭4正轉(zhuǎn)時(shí)，A 口為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)52的進(jìn)油口， B 口為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)52出油口 ；驅(qū)動(dòng)馬達(dá)52驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭4反轉(zhuǎn)時(shí)，A 口為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)52的出油口，B 口為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)52進(jìn)油口 ；測(cè)深傳感器與控制器相連。上述實(shí)施例中的第一控制閥31和第二控制閥32為三位五通電液比例閥，也可以用三位四通電磁閥代替；兩個(gè)回路中的測(cè)深傳感器、控制器可以共用，也可以單獨(dú)設(shè)置，一般情況下共用；只要能夠滿足鉆探動(dòng)力的需求，兩個(gè)回路中的第一油泵和第二油泵也可以共用一個(gè)。其他滿足施工要求的現(xiàn)有技術(shù)的替換也是可以的，在此不做贅述。如圖3所示，驅(qū)動(dòng)控制裝置的工作原理是，測(cè)深傳感器將孔深信號(hào)傳遞給控制器， 控制器根據(jù)孔深信號(hào)自動(dòng)調(diào)整第一電比例溢流閥和/或第二電比例溢流閥的流量，從而控制動(dòng)力頭加壓力和/或驅(qū)動(dòng)扭矩的改變?？刂破鞑扇〉降目咨钚盘?hào)，通過控制程序給動(dòng)力頭加壓油路和/或驅(qū)動(dòng)油路的電比例溢流閥一電壓值或電流值，調(diào)整動(dòng)力頭加壓油路的壓力和動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)油路的壓力。隨著鉆進(jìn)孔深的增加，測(cè)深傳感器將孔深信號(hào)傳遞給控制器， 控制器有比例地加大電比例溢流閥的液壓流量，從而減少鉆桿的加壓力和/或鉆進(jìn)扭矩。如上所述，動(dòng)力頭加壓回路和動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)回路分別是驅(qū)動(dòng)不同驅(qū)動(dòng)裝置的液壓回路，在動(dòng)力頭加壓回路中，加壓油缸或加壓卷?yè)P(yáng)機(jī)51是驅(qū)動(dòng)裝置；而在動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)回路中， 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)52是驅(qū)動(dòng)裝置。從以上的描述中，可以看出，本實(shí)用新型上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果旋挖鉆機(jī)工作時(shí)，隨著鉆孔深度的加大，鉆桿在孔中的變形和彎曲度也越大，鉆桿承受軸向加壓載荷和扭矩載荷的能力會(huì)降低。本實(shí)用新型一油路為動(dòng)力頭的加壓油路，液壓泵提供壓力油通過控制閥，驅(qū)動(dòng)加壓油缸或加壓卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)鉆桿的加壓；另一油路為動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)油路，液壓泵提供壓力油通過控制閥，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過動(dòng)力頭的減速增扭，驅(qū)動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)。由于在上述兩種油路或之一增加了電比例溢流閥，則鉆進(jìn)的扭矩和/或加壓力可以根據(jù)孔深信號(hào)的反饋，控制器根據(jù)不同深度下鉆桿的安全承載能力，自動(dòng)調(diào)整電比例溢流閥的流量，從而控制動(dòng)力頭加壓力和/或驅(qū)動(dòng)扭矩的改變，有效保護(hù)鉆桿、提高了施工效率、節(jié)約了施工成本。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種旋挖鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置，包括第一回路、第二回路，該第一回路包括液壓泵、 控制閥、驅(qū)動(dòng)裝置、油箱，所述液壓泵一端與所述油箱相連，另一端與所述控制閥的進(jìn)油口相連，所述控制閥的出油口與所述驅(qū)動(dòng)裝置相連，排油口與所述油箱相連，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制裝置還包括測(cè)深傳感器和控制器，所述第一回路還包括電比例溢流閥，所述電比例溢流閥的進(jìn)油口與所述驅(qū)動(dòng)裝置相連，出油口與所述油箱相連，控制口與所述控制器相連，所述測(cè)深傳感器與所述控制器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置為加壓油缸或加壓卷?yè)P(yáng)機(jī)，所述電比例溢流閥的進(jìn)油口與所述加壓油缸或加壓卷?yè)P(yáng)機(jī)的C 口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制裝置還包括溢流閥，所述溢流閥的進(jìn)油口連接在所述油泵與所述控制閥之間的管路上，出油口與所述油箱相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述的控制閥為三位五通電液比例閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述的控制閥為三位五通電液比例閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述第二回路包括液壓泵、溢流閥、三位五通電液比例閥、電比例溢流閥、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；所述第二回路的液壓泵一端與所述油箱相連，另一端與所述第二回路的三位五通電液比例閥的進(jìn)油口相連；所述第二回路的溢流閥的進(jìn)油口連接在所述第二回路的油泵與所述第二回路的三位五通電液比例閥之間的管路上，出油口與所述油箱相連；所述第二回路的三位五通電液比例閥的出油口與所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)相連，排油口與所述油箱相連；所述第二回路的電比例溢流閥的進(jìn)油口與所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的A 口相連，出油口與所述油箱相連，控制口與所述控制器相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，所述電比例溢流閥的進(jìn)油口與所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的A 口相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制裝置還包括溢流閥，所述溢流閥的進(jìn)油口連接在所述油泵與所述控制閥之間的管路上，出油口與所述油箱相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述的控制閥為三位五通電液比例閥。
10.一種旋挖鉆機(jī)，包含權(quán)利要求1 9任意一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)控制裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種旋挖鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制裝置及旋挖鉆機(jī)，驅(qū)動(dòng)控制裝置包括第一回路、第二回路，該第一回路包括液壓泵、控制閥、驅(qū)動(dòng)裝置、油箱，液壓泵一端與油箱相連，另一端與控制閥的進(jìn)油口相連，控制閥的出油口與驅(qū)動(dòng)裝置相連，排油口與油箱相連，其特征在于，驅(qū)動(dòng)控制裝置還包括電比例溢流閥、測(cè)深傳感器和控制器，電比例溢流閥的進(jìn)油口與驅(qū)動(dòng)裝置相連，出油口與所述油箱相連，控制口與控制器相連，測(cè)深傳感器與控制器相連。本實(shí)用新型由于在油路上增加了電比例溢流閥，并根據(jù)測(cè)深傳感器孔深信號(hào)的反饋，控制器調(diào)整加壓油缸或加壓卷?yè)P(yáng)機(jī)的加壓力和/或驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的加壓扭矩，有效的保護(hù)了鉆桿、提高了施工效率、節(jié)約了施工成本。
文檔編號(hào)F15B13/02GK201934087SQ20102061838
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者何杰, 婁江坤, 安慶, 屈英民, 楊媛, 黃偉民 申請(qǐng)人:上海中聯(lián)重科樁工機(jī)械有限公司, 長(zhǎng)沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司