專利名稱：預防旋挖鉆機摔鉆桿事故的電控報警裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種預防旋挖鉆機摔鉆桿的電控報警裝置，屬旋挖鉆機技術領域。
技術背景
旋挖鉆機作為工程機械行業(yè)的新興產品，成為適合高鐵、高架、建筑基礎工程中成 孔作業(yè)最理想的施工機械。該設備具有高效率、高質量、環(huán)保等特點，是發(fā)展最快的樁工機 械產品。旋挖鉆機在鉆孔過程中，需要頻繁的下放鉆桿、鉆進、取土、提升鉆桿、回轉卸土、回 轉對孔，再次下放鉆桿，如此多次往復循環(huán)。由于旋挖鉆機鉆孔深度較深(一般40-100米左 右)，大多選用3到6節(jié)的伸縮式鉆桿，鉆機工作時先放下最外面的鉆桿即先下第一節(jié)鉆桿， 放下第一節(jié)后在重力的作用下拉下第二節(jié)鉆桿……直到鉆斗落到孔底，開始鉆進取土，取 土完畢開始上升，上升時也是從最后落下的一節(jié)開始提起，提升到位后，該鉆桿底部有一個 臺階再帶動提起外層的一節(jié)鉆桿……直至將鉆斗提到孔外，回轉卸土，再回轉對孔，開始下 一個循環(huán)操作。由于鉆桿的節(jié)數(shù)較多(每節(jié)鉆桿15米左右、重約2噸)，鉆機在提升過程中 可能因為鉆桿的變形、夾石子，特別是機鎖鉆桿不能很好地解鎖等原因，造成里層鉆桿在沒 有提到位的情況下，內外層鉆桿相互卡住，內層鉆桿就帶著外層鉆桿一起提升，俗稱為“掛 鉆桿”的現(xiàn)象。由于鉆機工作時鉆桿深入樁基孔中，操作者很難發(fā)現(xiàn)是否出現(xiàn)“掛鉆桿”征 兆，在這種情況下鉆桿被提升到一定的高度后，因機器振動等原因，“掛鉆桿”的狀態(tài)一旦解 除，不正常提升起來的鉆桿會自由落下，數(shù)噸的重量會從數(shù)米甚至十幾米的高度自由落體。 其巨大的沖擊力最終將作用在動力頭上，使動力頭造成無法修復的毀壞。這種狀態(tài)俗稱為 “摔鉆桿”。為減小“摔鉆桿”后的沖擊破壞，已有的技術也采取了不少措施，例如在動力頭 上部安裝緩沖彈簧、阻尼器和橡膠緩沖墊，雖然減小了“摔鉆桿”產生的沖擊力和破壞后果， 但不能從根本上預防“摔鉆桿”事故的發(fā)生。發(fā)明內容
為了避免旋挖鉆機發(fā)生“摔鉆桿”現(xiàn)象，本發(fā)明提供一種預防旋挖鉆機摔鉆桿的電 控報警裝置，該裝置能在出現(xiàn)事故征兆時發(fā)出報警信號，提醒操作者及時處理機械故障。
本發(fā)明是以如下技術方案實現(xiàn)的一種預防旋挖鉆機摔鉆桿事故的電控報警裝 置，包括挖鉆機的控制器，與控制器連接安裝在臂頭上檢測鉆桿深度的深度傳感器，與控制 器連接的顯示器，在旋挖鉆機桅桿的臂頭兩個滑輪之間吊裝鉆桿的鋼絲繩上安裝有稱重傳 感器，稱重傳感器與控制器連接，將實時檢測的鉆桿在提升工作過程中的重量變化信號傳 輸給控制器中進行分析處理后，顯示鉆機是否出現(xiàn)掛鉆桿的提示信息。
工作原理是在旋挖鉆機臂頭上安裝稱重傳感器，實時測量鉆桿的重量的變化，在 臂頭上安裝深度檢測傳感器檢測鉆桿深度，并將鉆桿深度和重量聯(lián)系起來，根據(jù)鉆斗在鉆 孔中位置(深度)不同進行和預定重量值比較，當比較值超過一定范圍時，發(fā)出報警信息。
本發(fā)明的有益效果是該裝置在原有的基礎上僅增加了一只稱重傳感器接到控制 器，通過控制器軟件編程設置就能方便的將鉆桿提升過程中重量的變化值與鉆桿深度變化值進行綜合分析判斷，從而判定鉆機是否出現(xiàn)“掛鉆桿”，并能及時通過顯示器和報警器發(fā) 出信息，提醒操作者及時處理機械故障，預防“摔鉆桿”情況發(fā)生。使操作更加安全、方便、 快捷，具有簡單、實用、可靠、成本低、便于維護等特點。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明電路原理框圖；圖2是本發(fā)明涉及的相關元件位置安裝示意圖。
圖中1、鋼絲繩，2、稱重傳感器，3、鉆斗重量檢測裝置，4、深度傳感器，5、鉆桿，6、 動力頭，7、鉆頭。
具體實施方式
如圖1所示，一種預防旋挖鉆機摔鉆桿事故的電控報警裝置，包括旋挖鉆機的控 制器，與控制器連接的深度傳感器，與控制器連接的顯示器和與控制器連接的稱重傳感器。 控制器與顯示器采用CANBUS總線連接。
如圖2所示，稱重傳感器2安裝在旋挖鉆機桅桿的臂頭兩個滑輪之間吊裝鉆桿5 的鋼絲繩1上，用于實時檢測采集鉆桿在提升工作過程中的重量變化信號傳輸給控制器； 深度傳感器4安裝在臂頭上，深度傳感器4采用接近開關；用于檢測鉆桿5的深度。在臂頭 上還安裝有鉆斗重量檢測裝置3。
控制器采用PLC可編程控制器，內存控制軟件。在控制器的控制軟件設計時，在檢 測到鉆機開始上升時，將鉆斗的總重量清零，這樣就只需檢測每次有重量變化值的深度時 刻與應該在(設定的)的深度范圍內重量應該有變化的數(shù)值進行比較即可。一般鉆機都配備 有不同節(jié)數(shù)的鉆桿5，鉆桿5在提升時，如果鉆桿在同一節(jié)長度范圍內上升時，其總重量值 基本不變，當該節(jié)鉆桿全部提起后再提起另一節(jié)鉆桿時(鉆桿底部有一個臺階)，重量將發(fā) 生較大的變化(加上另一節(jié)鉆桿重量)，那么只要將鉆斗在特定深度范圍內重量才有變化的 值提前預設到控制器中。由于每節(jié)鉆桿很重，所以就很容易與鉆頭掛孔壁區(qū)分(掛壁時重量 變化較小)，這樣當控制器檢測到重量變化且超過此時深度所對應的重量所允許的變化量 時，控制器將發(fā)出信號并通過顯示器報警，也就是提前預報了掛鉆桿現(xiàn)象的發(fā)生，提醒操作 者注意，從而達到預防摔鉆桿事故的發(fā)生。
權利要求
1.一種預防旋挖鉆機摔鉆桿事故的電控報警裝置，包括旋挖鉆機的控制器，與控制器(1)連接安裝在臂頭上檢測鉆桿深度的深度傳感器(2)，與控制器連接的顯示器(4)，其特 征在于在旋挖鉆機桅桿的臂頭兩個滑輪之間吊裝鉆桿的鋼絲繩(1)上安裝有稱重傳感器(2)，稱重傳感器(2)與控制器連接，將實時檢測的鉆桿在提升工作過程中的重量變化信號 傳輸給控制器中進行分析處理后，顯示鉆機是否出現(xiàn)掛鉆桿的提示信息。
2.根據(jù)權利要求1所述的預防旋挖鉆機摔鉆桿事故的電控報警裝置，其特征在于測 深傳感器采用接近開關。
3.根據(jù)權利要求1所述的預防旋挖鉆機摔鉆桿事故的電控報警裝置，其特征在于控 制器與顯示器采用CANBUS總線連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種預防旋挖鉆機摔鉆桿事故的電控報警裝置，屬旋挖鉆機技術領域。包括旋挖鉆機的控制器，與控制器連接安裝在臂頭上檢測鉆桿深度的深度傳感器，與控制器連接的顯示器，在旋挖鉆機桅桿的臂頭兩個滑輪之間吊裝鉆桿的鋼絲繩上安裝有稱重傳感器，稱重傳感器與控制器連接，將實時檢測的鉆桿在提升工作過程中的重量變化信號傳輸給控制器中進行分析處理后，顯示鉆機是否出現(xiàn)掛鉆桿的提示信息。有益效果是該裝置在原有的基礎上增加一只稱重傳感器接到控制器，預防“摔鉆桿”情況發(fā)生。使操作更加安全、方便、快捷，具有簡單、實用、可靠、成本低、便于維護等特點。
文檔編號G08B21/00GK102044129SQ20111000513
公開日2011年5月4日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權日2011年1月12日
發(fā)明者孫文, 孟晴, 王從明, 董梅, 陳志 申請人:徐州博匯東明機械制造有限公司