CN101881133A

CN101881133A - 旋挖钻机及其测深装置

Info

Publication number: CN101881133A
Application number: CN2010102137123A
Authority: CN
Inventors: 冯志雄; 刘振岳; 袁飞
Original assignee: Beijing Sany Heavy Machinery Co Ltd
Current assignee: Beijing Sany Heavy Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2030-06-21
Also published as: CN101881133B

Abstract

本发明公开了一种旋挖钻机测深装置，包括：编码器固定座，该编码器固定座前端上开孔，孔内设置有连接轴，该连接轴一端横向开孔；该编码器固定座后端设置有弹簧装置，该弹簧装置通过连接支架与编码器固定座前端相连；套接在连接轴上的测量轮，该测量轮的外表面与旋转挖机的主卷扬外表面相接触；编码器，该编码器的轴横穿放置在连接轴的孔内；与编码器相连的控制器，用于读取编码器的信号以生成旋挖钻机的成孔深度值；与控制器相连的显示器，用于显示控制器生成的成孔深度值。

Description

旋挖钻机及其测深装置

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，更具体地说，涉及一种旋挖钻机及其测深装置。

背景技术

旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械，主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用。

在所述旋挖钻机的工作过程中，其成孔的实时深度是一个非常重要的数据，目前，旋挖钻机的测深方式主要有两种：

一种是接近开关与拨盘配合得到深度脉冲，该装置一般安装于吊锚架上，其中：拨盘与吊锚架滑轮同轴安装，缠绕在所述吊锚架滑轮上的钢丝绳下放或上提时可以带动拨盘转动，拨盘上的齿轮给接近开关以信号，控制器接收到接近开关的脉冲信号计算得出深度。但是，由于施工时旋挖钻机桅杆处于垂直地面状态，而吊锚架处于桅杆最顶端，晃动最大，而接近开关的安装要求较严格，一般要求其与拨盘距离要控制在4～8毫米之内，这样，当所述吊锚架晃动较大时，就会出现接近开关与拨盘的距离不能保持在4～8毫米之内，进而造成深度测量不够准确。

另一种是安装于所述旋挖钻机主卷扬轴上的编码器测量装置，该装置相对接近开关测量数据更稳定，但是，编码器由于与主卷扬轴可能存在不同步运动的现象，同时，主卷扬轴上的黄油极易污染编码器，导致编码器易损坏。

综上所述，以上两种测深方案均不适用，故急需一种不易损坏的测深装置以实现准确、稳定的测量旋挖钻机的成孔深度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种旋挖钻机及其测深装置，以实现准确、稳定的测量旋挖钻机的成孔深度。

为了实现上述目的，提出的技术方案如下：

一种旋挖钻机测深装置，包括：

编码器固定座，该编码器固定座前端上开孔，孔内设置有连接轴，该连接轴一端横向开孔；该编码器固定座后端设置有弹簧装置，该弹簧装置通过连接支架与所述编码器固定座前端相连；

套接在所述连接轴上的测量轮，该测量轮的外表面与所述旋转挖机的主卷扬外表面相接触；

编码器，该编码器的轴横穿放置在所述连接轴的孔内；

与所述编码器相连的控制器，用于读取所述编码器的信号以生成所述旋挖钻机的成孔深度值；

与所述控制器相连的显示器，用于显示控制器生成的成孔深度值。

优选地，所述连接轴的孔内放置轴承，所述编码器的轴横穿放置在所述轴承内。

优选地，所述弹簧装置包括：

设置在所述编码器固定座后端上的弹簧固定座；

固定连接在所述弹簧固定座上的连接轴；

缠绕在所述连接轴上的扭转弹簧，该扭转弹簧的一端固定在所述连接支架上，另一端固定在所述弹簧固定座上。

优选地，所述扭转弹簧的两端分别通过螺栓或者销子固定在所述连接支架和弹簧固定座上。

一种旋挖钻机，其测深装置包括：

套接在所述连接轴上的测量轮，该测量轮的外表面与主卷扬外表面相接触；

编码器，该编码器的轴横穿放置在所述连接轴的孔内；

优选地，所述弹簧装置包括：

设置在所述编码器固定座后端上的弹簧固定座；

固定连接在所述弹簧固定座上的连接轴；

从上述的技术方案可以看出，本发明公开的旋挖钻机测深装置，在弹簧装置的作用下，测量轮随着主卷扬转动而转动，可以带动编码器旋转，编码器生成信号并传输至控制器中，控制器通过读取该信号得到所述旋挖钻机的成孔深度值。该测深装置进行测深工作时，不需直接作用在旋挖钻机的吊锚架上或者主卷扬轴上，只需将其放置在使其测量轮的外表面与主卷扬外表面相接触的位置，使得测深装置的测量环境较为稳定，并且，主卷扬通过测量轮带动编码器而不是通过主卷扬轴直接带动，有效解决了编码器由于与主卷扬轴可能存在不同步运动、且主卷扬轴中黄油溢出污染测深编码器的问题，实现了准确、稳定的测量旋挖钻机的成孔深度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种旋挖钻机测深装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种旋挖钻机及其测深装置，以实现准确、稳定的测量旋挖钻机的成孔深度。

如图1所示，所述旋挖钻机测深装置包括：编码器固定座、测量轮14、编码器13、控制器(图中未绘示)以及显示器(图中未绘示)，其中：

所述编码器固定座分为编码器固定座前端11和编码器固定座后端12，且编码器固定座前端11上开孔，孔内设置有连接轴，该连接轴一端横向开孔；编码器固定座后端12设置有弹簧装置，该弹簧装置通过连接支架15与编码器固定座前端11相连；

测量轮14套接在所述连接轴上，且该测量轮的外表面与所述旋转挖机的主卷扬外表面相接触；

编码器13，该编码器的轴横穿放置在所述连接轴的孔内；

所述控制器与编码器13相连，用于读取编码器13的脉冲以生成所述旋挖钻机的成孔深度值。

所述显示器与控制器相连，用于显示控制器生成的成孔深度值。

该旋挖钻机测深装置一般安装于旋挖钻机的主卷扬卷筒壁上，但不限定与此，只要能满足该测深装置的测量轮的外表面与主卷扬的外表面，即与主卷扬卷外筒壁相接触即可。

具体的，所述旋挖钻机测深装置的工作过程如下：

旋挖钻机的主卷扬转动，带动缠绕在该主卷扬上的钢丝绳的下放或者上提，同时，由于主卷扬外筒壁与测量轮14的外表面相接触，所以转动的主卷扬，其卷筒壁通过摩擦力带动测量轮14转动，并且，主卷扬转动一圈带动测量轮14转动相应圈数，具体的，测量轮转动圈数＝主卷扬周长/测量轮周长；测量轮14转动通过带动连接轴转动带动设置于连接轴一端的编码器13转动，具体的，测量轮14转动一圈带动编码器13也转动一圈，编码器13转动的过程中生成两路信号，一路为计数脉冲信号，即用于表示编码器13转动圈数的信号，一路为方向信号，即表示编码器13转动方向的信号；生成的两路信号传输至所述控制器，控制器根据编码器13的信号得到所述钢丝绳的下放或者上提的长度，即得到所述旋挖钻机的成孔深度。

由于测量轮14的直径固定，可以根据其直径得到测量轮14的周长，即可以得到测量轮14带动编码器13旋转一圈表示钢丝绳下放或上提得相应值。相应的，控制器根据收到编码器13的计数脉冲信号进行计数，得到编码器13的转动圈数，计算得到钢丝绳下放或上提的相应值。

并且，编码器13的方向信号可以表示编码器13的转动方向，根据钢丝绳的运动方向的不同，编码器13的转动方向也不同，具体可以钢丝绳下放，编码器13顺时针转动，钢丝绳上提，编码器13逆时针转动；当然也可以钢丝绳下放，编码器13逆时针转动，钢丝绳上提，编码器13顺时针转动。控制器根据编码器13生成方向信号，可以判断得到钢丝绳的运动方向。

在本发明实施例公开的旋挖钻机测深装置中，根据不同的需求，可以采用不同的编码器，一般情况下，编码器13转动一圈生成的计数脉冲信号为1000或1024。假设：测量轮周长为1米，即转动一圈为1米，此时编码器13转动一周生成的计数脉冲信号为1000，那么，控制器收到1个计数脉冲信号，计1/1000米，指代钢丝绳下放或上提的距离为1/1000米。

本发明实施例公开的测深装置进行测深工作时，不需直接作用在旋挖钻机的吊锚架上或者主卷扬轴上，只需将其放置在使其测量轮的外表面与主卷扬外表面相接触的位置，使得测深装置的测量环境较为稳定，并且，主卷扬通过测量轮带动编码器而不是通过主卷扬轴直接带动，有效解决了编码器由于与主卷扬轴可能存在不同步运动的现象，实现了准确、稳定的测量旋挖钻机的成孔深度。

此外，现有的大型旋挖钻机，结构上一般采用主卷扬后置，无法采用现有的测深装置进行成孔深度测量。而正是因为大型旋挖钻机中主卷扬后置，主卷扬的外筒壁较厚，更为适合带动测量轮转动。

在上述实施例公开的内容中，主卷扬外筒壁与测量轮14的外表面相接触，主卷扬通过接触面的摩擦力带动测量轮14转动，假若两个接触面的摩擦力较小，可能会出现打滑的现象，此时，设置在编码器固定座后端12的弹簧装置就起到了增强主卷扬外筒壁与测量轮的外表面的摩擦力、避免出现打滑现象的作用。具体的，该弹簧装置通过连接支架15与编码器固定座前端11相连，对编码器固定座前端11起到的支撑作用，给测量轮14一种向主卷扬方向支撑力。

同样如图1所示，所述弹簧装置可以包括：设置在编码器固定座后端12上的弹簧固定座16；固定连接在弹簧固定座16上的连接轴；该连接轴外围缠绕有扭转弹簧17，该扭转弹簧的一端固定在连接支架15上，另一端固定在弹簧固定座16上，可以采用螺栓或者销子等固定部件将扭转弹簧17的两端分别固定在连接支架15和弹簧固定座16上。

具体的，外围缠绕扭转弹簧17的连接轴可以转动，由于扭转弹簧17的两端均被固定位，随着连接轴的转动，扭转弹簧17产生弹力并通过连接支架15作用于编码器固定座前端11，最终测量轮14的外表面与主卷扬外筒壁相接触并且存有一定的挤压力。

当旋挖钻机的工作环境较差时，本发明实施例公开的测深装置可能会受到波动，由于编码器13的轴直接横穿放置在连接轴前端的孔内，这样，测深装置受到的波动就会直接作用在编码器13上，容易造成编码器的损坏。为了避免上述问题的产生，本发明还公开了一个实施例，在该实施例中，设置于编码器固定座前端11孔内的连接轴的一端同样横向开孔，但在孔内放置轴承，将编码器13的轴横穿在所述轴承内，当连接轴转动时，通过轴承作用于编码器的轴，起到缓冲作用。

本发明实施例还公开了一种旋挖钻机，其测深装置包括：

编码器，该编码器的轴横穿放置在所述连接轴的孔内；

与所述编码器相连的控制器，用于读取所述编码器的脉冲以生成所述旋挖钻机的成孔深度值。

同样，为了避免在旋挖钻机工作过程中，对编码器造成波动而使其损坏，所述连接轴的孔内放置轴承，所述编码器的轴横穿放置在所述轴承内。

并且，所述弹簧装置包括：设置在所述编码器固定座后端上的弹簧固定座；固定连接在所述弹簧固定座上的连接轴；缠绕在所述连接轴上的扭转弹簧，该扭转弹簧的一端固定在所述连接支架上，另一端固定在所述弹簧固定座上。所述扭转弹簧的两端分别通过螺栓或者销子固定在所述连接支架和弹簧固定座上。

该旋挖钻机工作过程中，其测深装置不断进行成孔深度测量，具体其测量过程如上述实施例公开的内容，此处不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种旋挖钻机测深装置，其特征在于，包括：

编码器，该编码器的轴横穿放置在所述连接轴的孔内；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述连接轴的孔内放置轴承，所述编码器的轴横穿放置在所述轴承内。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹簧装置包括：

设置在所述编码器固定座后端上的弹簧固定座；

固定连接在所述弹簧固定座上的连接轴；

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述扭转弹簧的两端分别通过螺栓或者销子固定在所述连接支架和弹簧固定座上。

5.一种旋挖钻机，其特征在于，其测深装置包括：

编码器，该编码器的轴横穿放置在所述连接轴的孔内；

6.根据权利要求5所述的旋挖钻机，其特征在于，所述连接轴的孔内放置轴承，所述编码器的轴横穿放置在所述轴承内。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述弹簧装置包括：

设置在所述编码器固定座后端上的弹簧固定座；

固定连接在所述弹簧固定座上的连接轴；

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述扭转弹簧的两端分别通过螺栓或者销子固定在所述连接支架和弹簧固定座上。