CN102031929A - Plc控制变频桩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桩机领域，具体地说是一种PLC控制变频桩机，包括桩架和长螺旋钻具、控制装置、操作台和电源，桩架包括立柱、斜撑、平台、底盘、配重、滑轮组和行走装置，控制装置包括钻具转速控制装置和钻具升降控制装置，钻具转速控制装置和钻具升降控制装置分别包括减速机和电机，电机与减速机相连接，其特征在于控制装置还包括PLC控制器、钻具变频器和卷扬机变频器，钻具变频器一端与PLC控制器相连接，另一端与电机相连接，卷扬机变频器一端与PLC控制器相连接，另一端与电机相连接，PLC控制器与操作台相连接，本发明由于采用上述结构，将钻具转速控制和钻具升降控制通过PLC控制器和变频器有机的结合形成智能自动化控制，避免了因下钻速度过快或阻力过大使钻具卡住，具有电网启动时电压降小，工作效率高、节省能源等优点。

Description

PLC控制变频桩机

技术领域

本发明涉及桩机领域，具体地说是一种节约能源、自动化程度高、防止因下钻速度过快或阻力过大使长螺旋钻杆卡住的PLC控制变频桩机。

背景技术

目前，现有的电动打桩机通常是由桩架和长螺旋钻杆、控制装置、操作台和电源组成，桩架包括立柱、斜撑、平台、底盘、配重、滑轮组和行走装置，控制装置包括钻具转速控制装置和钻具升降控制装置，钻具转速控制装置是由减速机、电机和变压器组成，钻具升降控制装置是由减速机、卷筒、绕线电机和电阻组成，行走装置一般采用履带式或步履行走装置，平台经底盘与行走装置固定连接，平台一端设有立柱，另一端设有配重，平台上设有支腿，立柱经斜撑支撑，立柱上端设有滑轮组，下端与平台相连接，立柱一侧设有框架，框架上设有减速机固定在框架上，钻具转速减速机动力输出端与钻杆相连接，减速机输入端与电机相连接，电机与固定在平台上的变压器相连接，变压器与电源相连接，变压器又经接触器与操作台相连接，钻杆下方经护筒定位，护筒固定在立柱上，钻具升降减速机和绕线电机分别固定在平台上，减速机动力输出端与固定在平台上的卷扬机卷筒相连接，动力输入端与电机相连接，电机与电阻相连接，电阻与电源相连接，电阻经接触器与操作台相连接，操作台上设有操作开关和电流表。

打桩机在施工时，操作人员手动操作操作台上的卷扬机升降开关，通过电阻启动电机工作，电机将动力传递给减速机，减速机带动卷扬机卷筒旋转，使卷筒上的钢丝绳的另一端的框架升降，进而使固定在框架上的减速机钻具升降，当钻具电机电流达到电机额定电流时，操作人员手动操作操作台上的卷扬机升降开关使卷扬机停止下降钻具。其不足是：需要操作人员具有熟练地操作技能，操作人员需始终观察操作台上的电流表，当电流增大时停止下钻，当电流减少时再下钻，反复操作，稍一疏忽或疲劳，没有及时停止下钻，就会造成电流太大而停钻，导致埋钻事故；埋钻后，由于带负载启动电流剧增，造成电网电压降大，接触器吸合电压不够而无法启动，操作人员若强行启动，轻则造成变压器烧毁，重则造成平台上的电气箱中的整个电盘烧毁。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种节约能源、自动化程度高、工作效率高、操作人员劳动强度低、防止因下钻速度过快或阻力过大使钻具卡住、启动时造成的电网电压降小的PLC控制变频桩机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种PLC控制变频桩机，包括桩架和长螺旋钻具、控制装置、操作台和电源，桩架包括立柱、斜撑、平台、底盘、配重、滑轮组和行走装置，控制装置包括钻具转速控制装置和钻具升降控制装置，钻具转速控制装置和钻具升降控制装置分别包括减速机和电机，电机与减速机相连接，其特征在于控制装置还包括PLC控制器、钻具变频器和卷扬机变频器，钻具变频器一端与PLC控制器相连接，另一端与电机相连接，卷扬机变频器一端与PLC控制器相连接，另一端与电机相连接，PLC控制器与操作台相连接，PLC控制器通过钻具变频器检测钻具电机的电流大小，经PLC控制器来控制卷扬机变频器和钻具变频器输出频率的大小，达到自动控制的目的。

本发明由于采用上述结构，将钻具转速控制和钻具升降控制通过PLC控制器和变频器有机的结合形成智能自动化控制，避免了因下钻速度过快或阻力过大使钻具卡住，具有电网启动时电压降小，自动化程度高、工作效率高、节省能源、环保无污染、降低操作人员的劳动强度等优点。

附图说明  

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明实施例的结构示意图。

附图标记：电机1、框架2、减速机3、钻杆4、滑轮组5、钢丝绳6、定滑轮7、卷扬机8、钻具变频器9、卷扬机变频器10、PLC控制器11、操作台12、电源13、立柱14、斜撑15、平台16、底盘17、配重18、行走装置21、护筒22、减速机23、电机24。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

如附图所示，一种PLC控制变频桩机，包括桩架和长螺旋钻杆4、控制装置、操作台12和电源13，桩架包括立柱14、斜撑15、平台16、底盘17、配重18、滑轮组5和行走装置21，控制装置包括钻具转速控制装置和钻具升降控制装置，钻具转速控制装置包括减速机3和电机1，钻具升降控制装置包括减速机23和电机24，操作台12 上设有操作开关和电流表，行走装置可采用履带式，也可以采用步履式行走装置，平台16经底盘17与行走装置21固定连接，平台16一端设有立柱14，另一端设有配重18，平台16上设有支腿，立柱14经斜撑15支撑，立柱14上端设有滑轮组5，下端与平台16相连接，立柱14一侧设有框架2，钢丝绳6绕过定滑轮7、动滑轮组5一端与框架2固定连接，另一端经定滑轮7与卷扬机8卷筒缠绕连接，框架2上设有钻具转速减速机3，钻具转速减速机3动力输出端与钻杆4相连接，钻具减速机动力输入端与电机1相连接，钻杆4下方经护22定位，护筒22固定在立柱14上，钻具升降减速机23动力输出端与固定在平台16上的卷扬机8的卷筒相连接，动力输入端与电机24相连接，其特征在于控制装置还包括PLC控制器11、钻具变频器9和卷扬机变频器10，钻具变频器9一端与PLC控制器11相连接，另一端与电机1相连接，卷扬机变频器10一端与PLC控制器11相连接，另一端与电机24相连接，PLC控制器11与操作台12相连接，通过钻具变频器9检测钻具电机1的电流大小，经PLC控制器11来控制卷扬机变频器10和钻具变频器9输出频率的大小，达到自动控制的目的。

当钻机钻进时，钻具电机1由钻具变频器9供电达到最高工作转速，当钻进深度增加时，阻力增大钻具电机1电流增加，当钻具电机1电流超过允许上限时，PLC控制器11输出控制信号给卷扬机变频器10，调整降低卷扬机电机24转速，使钻具电机1电流降低，当电机电流小于允许上限时，PLC控制器11停止输出信号给卷扬机变频器10调整并保持工作；当阻力减小钻具电机1电流降低，且电流低于允许下限时，PLC控制器11输出控制信号给卷扬机变频器10，调整提高卷扬机电机24转速，使钻具电机1电流提高，当电机1电流大于允许下限时，PLC控制器11停止输出信号给卷扬机变频器10停止调整并保持工作；当卷扬机电机24 转速下降到零时，PLC控制器11输出控制信号给钻具变频器9，调整降低钻具电机1的转速，当钻具电机1电流降低，且电流低于允许下限值时，PLC控制器11停止输出给钻具变频器9降速信号，并保持速度工作；当钻具变频器9调整输出频率低于钻具变频器9输出最大转矩频率时，PLC控制器11停止输出降速信号给钻具变频器9，并发出报警信号。

 当钻机钻到预定深度时，PLC控制器11输出控制信号给卷扬机变频器10停止下钻，PLC控制器11输出控制信号给钻具变频器9将钻具转速控制在可输出最大转矩的最低转速；当控制台给出提钻信号时，PLC控制器11控制卷扬机电机24保持以额定电流提升，当钻具4被提升至预定高度，PLC控制器11即停止输出信号。

本发明由于采用上述结构，将钻具转速控制和钻具升降控制通过PLC控制器和变频器有机的结合形成智能自动化控制，避免了因下钻速度过快或阻力过大使钻具卡住，具有电网启动时电压降小，自动化程度高、工作效率高、节省能源、环保无污染、降低操作人员的劳动强度等优点。

Claims (1)

1.一种PLC控制变频桩机，包括桩架和长螺旋钻具、控制装置、操作台和电源，桩架包括立柱、斜撑、平台、底盘、配重、滑轮组和行走装置，控制装置包括钻具转速控制装置和钻具升降控制装置，钻具转速控制装置和钻具升降控制装置分别包括减速机和电机，电机与减速机相连接，其特征在于控制装置还包括PLC控制器、钻具变频器和卷扬机变频器，钻具变频器一端与PLC控制器相连接，另一端与电机相连接，卷扬机变频器一端与PLC控制器相连接，另一端与电机相连接，PLC控制器与操作台相连接。