CN101994507A - 智能柔性钢筋混凝土钻孔机 - Google Patents

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Abstract

本发明柔性钢筋混凝土钻孔机，它包括机架、钻头和驱动钻头转动的电机，所述的电机为单项串激电机，其特征是单项串激电机的定子与转子之间的间隙为0.65~0.8毫米。本发明具有柔性功能，不会产生烧机现象，大大延长了钻孔机的使用寿命，能够实现智能进给。

Description

智能柔性钢筋混凝土钻孔机
技术领域
本发明涉及钢筋混凝土钻孔机，尤其是钢筋混凝土钻孔机的驱动电机。
背景技术
钻孔机是建筑领域常用的一种开孔机。钻孔机通常包括机架、带金刚石的旋转钻头和钻头旋转驱动电机，驱动电机常采用单项串激电机驱动钻头转动进行对混凝土或砖体的墙体或地面进行开孔。上述钻孔机的电机的输出功率一定，使得钻头的扭矩恒定，能够克服纯混凝土或纯砖体墙体或地面开孔所遇到恒定的阻力，因此开孔效果非常好，钻头均匀的切割开出的孔洞美观，也不会伤害孔洞周边的墙体或地面。但是在生产上常遇到钢筋混凝土墙体或地面，由于钢筋的硬度远远大于混凝土的硬度，钻孔机在钻孔作业时，钻头遇到的阻力变化突然增大，现有单项串激电机的转速由于不能柔性降低，使电机的内部温度升高，产生“烧机”现象，严重影响了钻孔机的使用寿命。
发明内容
本发明的目的就是解决现有钻孔机易产生“烧机”现象，严重影响钻孔机使用寿命的问题。
本发明采用的技术方案是：智能柔性钢筋混凝土钻孔机，它包括机架、钻头和驱动钻头转动的电机，所述的电机为单项串激电机，其特征是单项串激电机的定子与转子之间的间隙为0.65~0.8毫米。
采用上述技术方案，单项串激电机在作业钻孔时，当遇到高硬度的钢筋时，单项串激电机会柔性降低，由于输出功率一定，因此电机的输出扭矩会增大，克服更大的阻力，从而能够对遇到的高硬度钢筋进行切割，不会产生烧机现象，从而延长钻孔机的使用寿命。
上述技术方案是基于以下认识得到的：
从单相串激电动机的运行原理中知道以下公式：
1、P2=Mn／9.56  （W）      式中： M为转矩    n为转速
2、M=1.6×10-4 IΦ          式中： I为输入转子电流
                                 Φ 为定子每极磁通
3、n=U-IR／1.7×10-9 NΦ    式中： U为输入电压
                                  R为电阻
                                  N为转子绕组的导体数
4、δ=（2W1I-C）ατL／1.3ΦKδ         
式中：δ为电机气间隙      W1为定子每极匝数
           C为固定参数           α为极弧系数
           τ为固定参数           L为电机铁芯长度
Kδ为气隙系数
从以上的关系式中可以看到，间隙δ增加后，导致电流I增加，从而使得转矩M随电流I的增加而增大，转速n随电流I的增加而降低。
    作为本发明的进一步改进，它还包括一个智能进给控制系统，该系统包括单片机，单片机的信号输入端通过A/D转换器与电流互感器相连，单片机的信号输出端与采样控制板的信号输入端相连，采样控制板的信号输出端分别与进给伺服电机和双向可控硅相连，双向可控硅通过连接器与钻机插头连接。
综上所述，本发明的有益效果是：由于本发明的单项串激电机的定子与转子之间间隙增大，使电机遇到阻力时能够柔性降低，从而不会产生烧机现象，大大延长了钻孔机的使用寿命。本发明还包括一个智能进给控制系统，能够自动实现钻孔机的进给，并能够根据钻孔时的硬度调整进给量。
附图说明
图1为本发明示意图。
图2为本发明电机定子与转子示意图。
图3为本发明智能进给控制系统示意图。
具体实施方式
本发明智能柔性钢筋混凝土钻孔机，如图1所示，它包括机架、钻头、驱动钻头转动的电机1及智能进给控制系统3，电机1为单项串激电机，如图2所示，单项串激电机的定子4与转子5之间的间隙为0.7毫米。
智能进给控制系统3如图3所示，该系统包括单片机6，单片机6的信号输入端通过A/D转换器与电流互感器12相连，单片机6的信号输出端与采样控制板7的信号输入端相连，采样控制板7的信号输出端分别与进给伺服电机8和双向可控硅9相连，双向可控硅9通过连接器10与钻机插头11连接。

Claims (2)

1.智能柔性钢筋混凝土钻孔机，它包括机架、钻头和驱动钻头转动的电机[1]，所述的电机[1]为单项串激电机，其特征是单项串激电机的定子[4]与转子[5]之间的间隙为0.65~0.8毫米。
2.根据权利要求1所述的智能柔性钢筋混凝土钻孔机，其特征是它还包括一个智能进给控制系统[3]，该系统包括单片机[6]，单片机[6]的信号输入端通过A/D转换器与电流互感器[12]相连，单片机[6]的信号输出端与采样控制板[7]的信号输入端相连，采样控制板[7]的信号输出端分别与进给伺服电机[8]和双向可控硅[9]相连，双向可控硅[9]通过连接器[10]与钻机插头[11]连接。
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