CN102979074A - 一种无线遥控的强夯机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线遥控的强夯机，包括车体和安装在车体上的行走机构、变幅机构、提升机构、臂架和控制器，还包括便携式控制终端、配合使用的遥控发射装置和遥控接收装置；所述便携式控制终端产生指示信号，所述遥控发射装置根据指示信号发出无线电控制信号；所述遥控接收装置接受无线电控制信号，并将其发送至控制器；所述控制器根据所述无线电控制信号控制行走机构、变幅机构、提升机构中的至少一个进行工作。通过本发明，可实现远程遥控作业，减轻强夯作业时噪音、粉尘、振动、视线不清等因素造成的安全影响，能够提高操作人员的舒适性以及施工现场的安全性；并且可以取消传统的驾驶操作室，大大降低强夯机的生产成本。

Description

一种无线遥控的强夯机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种强夯机。

背景技术

强夯法就是将夯锤吊到较大高度后使其自由落下，给地基以强烈的冲击力和振动的夯击方法。通过夯击可以使地基的土体结构破坏，孔隙压缩，土体局部液化，通过裂缝排出孔隙水和气体；然后使地基的土体在新的状况下固结，从而提高地基的承载能力，并降低其可压缩性。同时，夯击能还可提高土层的均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。

强夯法一般利用强夯机实施。如图1所示，强夯机一般包括车体、行走机构、变幅机构、提升机构、臂架7、控制器和驾驶室9；行走机构、变幅机构、提升机构、臂架7和驾驶室9均安装在车体上；控制器安装在驾驶室9中，且分别与行走机构、变幅机构、提升机构通过适当的方式相连，以能够分别控制各机构的运转或操作。其中，对于行驶和强夯作业的控制主要是操作人员在驾驶室9内对控制器进行相应操作完成。

由于强夯机的作业场地较为恶劣，夯击时产生的噪音和振动大、操作手在驾驶室9内工作环境极差；且提升机构的夯锤脱钩下放的一瞬间会产生极大的反作用力于臂架及机体上，会产生很大的振动，严重时还会造成强夯机的倾翻，严重威胁到操作人员的生命安全。目前，虽然强夯机在驾驶室9上加装了防护装置，但也只能有限的避免一些砸伤，并不能根本改善操作人员的工作环境。而且，强夯机的操作人员在驾驶室9内操作，由于视野局限性的限制，有时受到障碍物的阻挡，或者在夜间施工照明设施不足时，位于驾驶室9内的操作人员难以看清夯锤及地面工作人员的位置，稍一疏忽就有可能造成地面工作人员的伤亡。

因此，如何提高强夯机的操作人员的舒适性以及施工现场的安全性，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种强夯机，能够提高操作人员的舒适性以及施工现场的安全性。

一方面，本发明提供了一种强夯机，包括车体和安装在车体上的行走机构、变幅机构、提升机构、臂架和控制器，其特征在于，还包括便携式控制终端、配合使用的遥控发射装置和遥控接收装置；所述便携式控制终端与遥控发射装置相连，所述遥控接收装置与控制器相连；

所述便携式控制终端产生指示信号，所述遥控发射装置根据指示信号发出无线电控制信号；所述遥控接收装置接受无线电控制信号，并将其发送至控制器；

所述控制器根据所述无线电控制信号控制行走机构、变幅机构、提升机构中的至少一个进行工作。

进一步地，所述便携式控制终端设置有变幅控制手柄、行走控制手柄、提升控制手柄、落锤控制手柄、点火按钮、急停开关。

进一步地，所述提升机构包括第一油缸、第一定滑轮组、第一动滑轮组、臂头导向滑轮及第一绳索，其中：

臂头导向滑轮可旋转地安装在臂架未端；所述第一油缸的第一端与车体连接、第二端与所述第一动滑轮组相连，所述第一定滑轮组与所述车体连接；

所述第一绳索一端与所述车体相对固定，另一端交替绕过所述第一定滑轮组的定滑轮和第一动滑轮组的定滑轮后，再绕过所述臂架的臂头导向滑轮并后与所述夯锤G连接。

进一步地，所述第一绳索的另一端先绕过一个定滑轮后，再交替绕过其余的动滑轮和定滑轮。

进一步地，所述第一绳索的另一端先绕过一个动滑轮后，再交替绕过其余的定滑轮和动滑轮。

进一步地，所述动滑轮组包括多个动滑轮，各所述动滑轮可旋转地安装在同一个安装轴上；所述安装轴设置于安装架上，所述第一油缸的第二端连接所述安装架。

进一步地，根据权利要求所述的无线遥控的强夯机，所述臂架为箱形结构或桁架结构；所述第一油缸的第一端设置于所述臂架上，所述第一油缸相对于所述臂架平行设置。

进一步地，所述第一油缸的无杆腔的缓冲区内设置有压力传感器；所述压力传感器与所述控制器相连，所述控制器根据所述压力传感器的检测信号控制所述第一油缸。

进一步地，还包括用于检测所述臂头导向滑轮的转动角位移的编码器，所编码器的轴心与所述臂头导向滑轮的转轴连接，所述编码器与控制相连，所述控制器根据所述编码器的信号获得夯锤夯击深度。

进一步地，所述变幅机构包括第二油缸、第二定滑轮组、第二动滑轮组及第二绳索，其中：

所述第二油缸的第一端连接强夯机的车体、第二端连接所述第二动滑轮组，所述第二定滑轮组与车体连接；

所述第二绳索一端与所述机体相对固定，另一端交替绕过所述第二定滑轮组的定滑轮和所述第二动滑轮组的动滑轮后，与所述臂架相连。

与现有技术相比，本发明提供的强夯机设置了便携式控制终端以及配合使用的遥控发射装置和遥控接收装置；且便携式控制终端与遥控发射装置相连，所述遥控接收装置与控制器相连；这样，可以利用便携式控制终端在车体之外，对便携式控制终端进行相应操作，产生指示信号，再通过遥控发射装置将指示信号转换为无线电控制信号，再将无线电控制信号通过无线方式发送给遥控接收装置，遥控接收装置接受无线电控制信号，并将其发送至控制器，使控制器进行执行预定操作。这样就可以远距离操作强夯机的各个机构工作；操作人员可以根据需要在合适的位置对便携式控制终端进行操作，进而可以减轻强夯作业时噪音、粉尘、振动、视线不清等因素造成的安全影响，提高操作人员的舒适性以及施工现场的安全性。另外，该技术方案提供的强夯机可以取消传统的驾驶操作室，进而大大降低了强夯机的生产成本。

此外，在优选方案中，本发明还可以采用油缸驱动的提升机构，以及油缸驱动的变幅机构，相对于现有技术的卷扬驱动机构而言，其结构简单、易于维修。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有技术中的强夯机的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的无线遥控的强夯机的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的操作控制系统的原理框图。

图4是本发明另一实施例的无线遥控的强夯机的结构示意图；

图5是本发明一实施例的提升机构的原理图；

图6是本发明一实施例的定动滑轮组的结构示意图；

图7是本发明一实施例的变幅机构的原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合图2至图3，对本发明的优选实施例作进一步详细说明，本发明提供的一种无线遥控的强夯机的实施例，该一种强夯机，包括行走机构、变幅机构、提升机构、臂架7和控制器，还包括便携式控制终端8、配合使用的遥控发射装置和遥控接收装置；所述便携式控制终端8与遥控发射装置相连，所述遥控接收装置与控制器相连；所述便携式控制终端8产生指示信号，所述遥控发射装置8根据指示信号发出无线电控制信号；所述遥控接收装置接受无线电控制信号，并将其发送至控制器；所述控制器根据所述无线电控制信号控制行走机构、变幅机构、提升机构中的至少一个进行工作。

在该实施例中，强夯机可以通过无线遥控的方式来控制其作业，操作人员可以选择性地在遥控范围内的任意安全地点操作强夯机工作。在远离强夯机作业点的无视觉障碍的位置操作便携式控制终端8，可以减少强夯机夯实作业产生的振动、噪音等对操作人员影响，提高了操作舒适性，降低了因强夯机的倾翻可能对操作人员造成的危害；并且操作人员视线宽阔，可以及时、清楚地获取施工现场的人员分布情况，提高了作业的安全性。

在上述实施例中，可以取消传统强夯机的驾驶操作室，由于强夯机在施工现场移动距离和频率较小，其行走操作功能及其它作业功能都可以遥控实现，远距离的移动可通过拖车运输实现。取消驾驶操作室，其功能全部可由本实施例中的便携式控制终端8实现，可大大降低强夯机的生产成本。

在上述实施例中便携式控制终端8设置有变幅控制手柄、行走控制手柄、提升控制手柄、落锤控制手柄、点火按钮、急停开关。图3为操作控制系统的控制原理框图，通过操作变幅控制手柄可以控制强夯机臂架7的变幅；通过操作行走控制手柄可以控制强夯机前进、后退或转向；通过操作提升控制手柄可以控制钢丝绳的提升或下降；通过控制落锤控制手柄控制夯锤夯击；点火按钮可以控制发动机启动的点火、熄火控制；急停按钮可以控制强夯机的紧急停止；当然还可以设置其它的控制手柄。本技术方案中的各控制手柄是对控制开关的统称，不对的形状进行限制，该控制手柄可以是操作杆、控制旋钮、控制按钮、液晶按键等。

此外，在图4所示的实施例中，还可以包括油缸驱动的提升机构，该提升机构包括第一油缸11、第一定滑轮组21、第一动滑轮组31、臂头导向滑轮4及第一绳索51，其中：臂头导向滑轮4可旋转地安装在臂架7的未端；所述第一油缸11的第一端与车体连接、第二端与所述第一动滑轮组31相连，所述第一定滑轮组21与所述车体连接；所述第一绳索51一端与所述车体相对固定，另一端交替绕过所述第一定滑轮组21的定滑轮和第一动滑轮组31的动滑轮后，再绕过所述臂架7的臂头导向滑轮4后与所述夯锤G连接。优选第一油缸11的活塞杆端连接第一动滑轮组31，第一油缸11的缸筒端连接车体。

图5所示是本发明一实施例的提升机构的原理图。在图5所示的方位中，第一油缸11在上下方向进行伸缩运动，当第一油缸11伸出时，第一油缸11整体长度变长，第一动滑轮组31向上运动，第一动滑轮组31和第一定滑轮组21之间的距离减小，夯锤G相应地下落；当第一油缸11缩回时，第一油缸11整体长度变短，第一动滑轮组31向下运动，第一动滑轮组31和第一定滑轮组21之间的距离增加，夯锤G相应地上提。

第一定滑轮组21可以包括一个或多个定滑轮，同样地，第一动滑轮组31也可以包括一个或多个动滑轮。为了增加倍率，第一定滑轮组21优选包括多个定滑轮，第一动滑轮组31的动滑轮数量与定滑轮的数量相匹配，夯锤G的行程是第一油缸11行程的M倍，其中M为大于1的整数。

在图5所示的实施例中，定滑轮组21包括3个定滑轮；动滑轮组包括3个动滑轮;倍率N=6，第一油缸11的行程可以保持在合理的范围，降低了生产制造难度，具有易于实施的优点。其连接关系为，所述第一绳索51的另一端先绕过一个定滑轮后，再交替绕过其余的动滑轮和定滑轮，最后绕至所述臂头导向滑轮4。

在图6所示的实施例中，定滑轮组包括3个定滑轮，动滑轮组包括4个动滑轮，倍率N=8，第一油缸11的行程同样也可以保持在合理的范围。其连接关系为，所述第一绳索51的另一端先绕过一个动滑轮后，再交替绕过其余的定滑轮和动滑轮，最后绕至所述臂头导向滑轮4。

在夯锤G上提和下落过程中，各定滑轮均进行相应的转动，各动滑轮在进行转动的同时，要在第一油缸11的作用下进行平移。第一动滑轮组31和第一油缸11之间可以通过多种可能的连接部件进行连接，各动滑轮之间可以独立安装，也可以整体安装。

在图6所示的实施例中，本发明的各动滑轮均设置于同一个安装轴61上，并以该安装轴61的轴线为中心转动，安装轴61设置于安装架62上，第一油缸11的第二端连接安装架62。第一油缸11伸缩运动的方向与该安装轴61的轴线方向垂直。通过第一油缸11对安装架62的推拉作用，可以实现第一动滑轮组31整体的运动。

进一步地，优选强夯机的臂架7为箱形结构或桁架结构，第一油缸11的第一端设置于臂架7上，第一油缸11相对于臂架7平行设置，从而可以优化空间布局，并可以使得整体外型美观。

臂头导向滑轮4设置于臂架7的端部的臂头上，可以根据臂头的结构设置一个或两个。在图4所示的实施例中，臂头导向滑轮4包括两个，第一绳索51依次绕过两个臂头导向滑轮4。

在臂头导向滑轮4上还可以安装编码器40，该编码器40的轴心与臂头导向滑轮4的转轴连接，编码器40用于检测臂头导向滑轮4的转动角位移，编码器4与控制器相连。该转动角位移可以作为施工策略制定的依据。比如，控制器可以根据该转动角位移，计算每次夯击的夯击深度，进而判断夯击是否达标。

此外，第一油缸11的无杆腔的缓冲区内设置有压力传感器，压力传感器与控制器相连，控制器根据压力传感器的检测信号控制第一油缸。当压力传感器检测到缓冲压力大于等于预设值时，则控制第一油缸11的活塞杆停止动作。该压力传感器可以保证第一油缸11每次夯击作业时均能缩回到位，将夯锤G提升至最高点，不会出现撞缸的情况，且编码器40均可在该点清零计算，从而实现无累计误差的测量。

在图4所示的实施例中，本发明还提供了一种油缸驱动的绳索后拉式的变幅机构。图7所示是本发明一实施例的变幅机构的原理图，该变幅机构包括第二油缸12、第二定滑轮组22、第二动滑轮组32及第二绳索52。其中，第二油缸12的第一端连接强夯机的车体、第二端连接第二动滑轮组32，第二定滑轮组安装于车体上。第二绳索52一端与所述机体相对固定，另一端交替绕过所述第二定滑轮组22的定滑轮和所述第二动滑轮组32的动滑轮后，与所述臂架7相连。

该变幅机构的原理与前述提升机构相似，第二绳索52及其在定动滑轮组上的卷绕方式可以参考前述提升机构，本文在此不再赘述。

在图7所示的方位中，第二油缸12在上下方向进行伸缩运动，当第二油缸12伸出时，第二油缸12整体长度变长，第二动滑轮组32向上运动，第二动滑轮组32和第二定滑轮组22之间的距离减小，臂架7相应地以其与车体的铰接点为中心前倾；当第二油缸12缩回时，第二油缸12整体长度变短，第二动滑轮组32向下运动，第二动滑轮组32和第二定滑轮组22之间的距离增加，臂架7相应地以其与车体的铰接点为中心后仰。

第二定滑轮组22可以包括一个或多个定滑轮，同样地，第二动滑轮组32也可以包括一个或多个动滑轮。为了增加倍率，第二定滑轮组22优选包括多个定滑轮，第二动滑轮组32的动滑轮数量与定滑轮的数量相匹配，第二绳索52的行程是第二油缸12行程的N倍，其中N为大于1的整数。在上述技术方案的基础上，第二油缸12的行程可以保持在合理的范围，降低了生产制造难度，具有易于实施的优点。

第二定滑轮组22可以设置于强夯机车体上的多个固定部件上，优选在强夯机的上车平台上设置有支架，第二定滑轮组22设置于支架上。该支架可以是如人字形支架等结构。与第一动滑轮组31相似，第二动滑轮组32的各动滑轮均可设置于同一个安装轴上，安装轴设置于安装架上，第二油缸12的第二端连接该安装架。

在本发明的优选实施例中，无线遥控的强夯机采用油缸驱动的提升机构，以及油缸驱动的变幅机构，相对于采用现有技术中包括马达、减速机和制动器的卷扬驱动机构而言，其结构简单、易于维修，在保证强夯功能的同时，也极大地降低了生产制造成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种强夯机，包括车体和安装在车体上的行走机构、变幅机构、提升机构、臂架（7）和控制器，其特征在于，还包括便携式控制终端（8）、配合使用的遥控发射装置和遥控接收装置；所述便携式控制终端（8）与遥控发射装置相连，所述遥控接收装置与控制器相连；

所述便携式控制终端（8）产生指示信号，所述遥控发射装置（8）根据指示信号发出无线电控制信号；所述遥控接收装置接受无线电控制信号，并将其发送至控制器；

所述控制器根据所述无线电控制信号控制行走机构、变幅机构、提升机构中的至少一个进行工作。

2.如权利要求1所述的强夯机，其特征在于，所述便携式控制终端（8）设置有变幅控制手柄、行走控制手柄、提升控制手柄、落锤控制手柄、点火按钮和急停开关。

3.根据权利要求1或2所述的强夯机，其特征在于，所述提升机构包括第一油缸（11）、第一定滑轮组（21）、第一动滑轮组（31）、臂头导向滑轮（4）及第一绳索（51），其中：

臂头导向滑轮（4）可旋转地安装在臂架（7）的未端；所述第一油缸（11）的第一端与车体连接、第二端与所述第一动滑轮组（31）相连，所述第一定滑轮组（21）与所述车体连接；

所述第一绳索（51）一端与所述车体相对固定，另一端交替绕过所述第一定滑轮组（21）的定滑轮和第一动滑轮组（31）的动滑轮后，再绕过所述臂架（7）的臂头导向滑轮（4）后与所述夯锤（G）连接。

4.根据权利要求3所述的强夯机，其特征在于，所述第一绳索（51）的另一端先绕过一个定滑轮后，再交替绕过其余的动滑轮和定滑轮。

5.根据权利要求3所述的强夯机，其特征在于，所述第一绳索（51）的另一端先绕过一个动滑轮后，再交替绕过其余的定滑轮和动滑轮。

6.根据权利要求4或5所述的强夯机，其特征在于，所述动滑轮组包括多个动滑轮，各所述动滑轮可旋转地安装在同一个安装轴（61）上；所述安装轴（61）设置于安装架（62）上，所述第一油缸（11）的第二端连接所述安装架（62）。

7.根据权利要求3所述的强夯机，其特征在于，所述臂架（7）为箱形结构或桁架结构；所述第一油缸（11）的第一端设置于所述臂架（7）上，所述第一油缸（11）相对于所述臂架（7）平行设置。

8.根据权利要求3所述的强夯机，其特征在于，所述第一油缸（11）的无杆腔的缓冲区内设置有压力传感器；所述压力传感器与所述控制器相连，所述控制器根据所述压力传感器的检测信号控制所述第一油缸（11）。

9.根据权利要求3所述的强夯机，其特征在于，还包括用于检测所述臂头导向滑轮（4）的转动角位移的编码器（40），所编码器（40）的轴心与所述臂头导向滑轮（4）的转轴连接；所述编码器（40）与控制器相连，所述控制器根据所述编码器（40）的信号获得夯锤（G）夯击深度。

10.根据权利要求3所述的强夯机，其特征在于，所述变幅机构包括第二油缸（12）、第二定滑轮组（22）、第二动滑轮组（32）及第二绳索（52），其中：

所述第二油缸（12）的第一端连接强夯机的车体、第二端连接所述第二动滑轮组（32），所述第二定滑轮组（22）固定于车体上；

所述第二绳索（52）一端与所述车体相对固定，另一端交替绕过所述第二定滑轮组（22）的定滑轮和所述第二动滑轮组（32）的动滑轮后，与所述臂架（7）相连。

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