CN113202093B - 一种直线电磁打桩机的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线电磁打桩机的控制方法，采用控制装置进行控制，控制装置包括均与外部电源电连接且相互电连接的触摸屏控制器、可编程控制器、软启动控制器，软启动控制器与直线电磁驱动器电连接；控制方法包括步骤1：设定控制程序及工作参数；步骤2：启动直线电磁驱动器进行打桩；步骤3：打桩结束后，直线电磁驱动器停止工作。本发明取得的有益效果：可根据打桩的工作要求，随时调整可编程控制器的控制程序、触摸屏控制器及软启动控制器的参数，控制直线电磁驱动器的速度变化规律、加速度变化规律及启动电流变化规律，灵活性高，并且使得直线电磁驱动器能平滑的启动及停止，具有良好的柔性和通用性。

Description

一种直线电磁打桩机的控制方法

技术领域

本发明涉及打桩机控制的技术领域，具体涉及一种直线电磁打桩机的控制方法。

背景技术

建筑工程领域使用的打桩机，从驱动方式看主要分为液压驱动、柴油机驱动和电机驱动，其中电机驱动又分为旋转电机驱动和直线电机驱动，目前，液压驱动和柴油驱动的打桩机应用最为广泛，但这导致打桩机的体积大、传动系统复杂、机械效率低，旋转电机驱动的打桩机需要将电机的旋转运动转换为打桩机的直线往复运动，传动系统仍然比较复杂，机械效率也不高，而直线电机无需复杂的传动变换机械结构，且能量转换效率高，但是目前的控制方法是应用于液压驱动、柴油机驱动及旋转电机驱动方式上，无法应用在直线电机驱动上。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种直线电磁打桩机的控制方法，其采用控制装置进行控制，控制装置包括触摸屏控制器、可编程控制器及软启动控制器，其包括步骤1：设定工作参数；步骤2：启动直线电磁驱动器；步骤3：停止直线电磁驱动器，该直线电磁打桩机的控制方法具有可根据打桩工作要求随时调整可编程控制器的控制程序、触摸屏控制器的参数及软启动控制器的参数，灵活性高，且具有良好的柔性和通用性的优点。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种直线电磁打桩机的控制方法，采用控制装置进行控制，所述控制装置包括均与外部电源电连接的触摸屏控制器、可编程控制器及软启动控制器，所述触摸屏控制器可设定工作参数，以及所述触摸屏控制器上设有操作按钮，所述触摸屏控制器的信号输出端与所述可编程控制器的信号输入端电连接，所述可编程控制器的信号输出端与所述软启动控制器的信号输入端连接，所述软启动控制器的三相输入端与三相电源电连接，所述软启动控制器的三相输出端与直线电磁打桩机的直线电磁驱动器的输入端连接；

控制方法包括以下步骤：

步骤1：根据打桩工作要求，设定所述可编程控制器的控制程序，调整所述触摸屏控制器及所述软启动控制器的工作参数；

步骤2：点击所述触摸屏控制器上的操作按钮，启动所述直线电磁驱动器进行打桩；

步骤3：打桩结束后，所述直线电磁驱动器停止工作。

作为优选，在步骤2中，若打桩过程中需要调整所述触摸屏控制器或所述软启动控制器的工作参数时，点击所述触摸屏控制器上的操作按钮，暂时停止所述直线电磁驱动器的工作，待调整完成后，点击所述触摸屏控制器上的操作按钮，启动所述直线电磁驱动器进行打桩。

作为优选，所述触摸屏控制器的信号输出端与所述可编程控制器的信号输入端通过串行数据线连接，通过这样设置，采用所述串行数据线进行串行通信，使得设备的传输线少，减少传输线之间的相互干扰，且成本低。

作为优选，所述串行数据线包括RS232，通过这样设置，RS232使用技术成熟，成本低。

作为优选，所述可编程控制器的信号输出端Y2、信号输出端Y3及输出公共端COM分别与所述软启动控制器的信号输入端X2/4电连接、信号输入端X3/5及输入公共端COM/6电连接，所述触摸屏控制器可控制所述直线电磁驱动器的启动及停止，通过这样设置，在所述触摸屏控制器上点击启动按钮，所述触摸屏控制器将信号传递至所述可编程控制器上，根据所述可编程控制器的程序设定，信号输出端Y2与信号输入端X2/4之间传输信号，所述可编程控制器将信号传递至所述软启动控制器上，改变所述软启动控制器的电流，控制所述直线电磁驱动器进行软启动，同理，所述触摸屏控制器可控制所述直线电磁驱动器进行软停止。

作为优选，还包括急停按钮SB0，所述急停按钮SB0的一端与所述可编程控制器的信号输入端X0电连接，所述急停按钮SB0的另一端与所述可编程控制器的输入公共端COM电连接，所述可编程控制器的信号输出端Y1与所述软启动控制器的信号输入端X1/3电连接，所述急停按钮SB0控制所述直线电磁驱动器的急停；

在步骤2中，若打桩过程中发生故障，按下所述急停按钮SB0，急停所述直线电磁驱动器。通过这样设置，当点击所述急停按钮SB0时，根据所述可编程控制器的程序设定，信号输出端Y1与信号输入端X1/3之间，所述可编程控制器将信号传递至所述软启动控制器上，改变所述软启动控制器的电流，控制所述直线电磁驱动器的急停。

作为优选，还包括接近开关ST11、接近开关ST12、接近开关ST21及接近开关ST22；

所述接近开关ST11与所述接近开关ST12并联连接，所述接近开关ST11及所述接近开关ST12的一端分别与所述可编程控制器的信号输入端X1及信号输入端X2电连接，所述接近开关ST11及所述接近开关ST12的另一端均与所述可编程控制器的输入公共端COM电连接；

所述接近开关ST21与所述接近开关ST22并联连接，所述接近开关ST21及所述接近开关ST22的一端分别与所述可编程控制器的信号输入端X3及信号输入端X4连接，所述接近开关ST21及所述接近开关ST22的另一端均与所述可编程控制器的输入公共端COM电连接，通过这样设置，通过接近开关来检测并控制所述直线电磁驱动器的运动位置，所述接近开关ST11用于控制所述直线电磁驱动器的下行终点位置，即用于控制打桩机桩锤的下行终点位置，所述接近开关ST12用于控制所述直线电磁驱动器的下行极限安全位置，所述ST21用于控制所述直线电磁驱动器的上行终点位置，所述ST22用于控制所述直线电磁驱动器的上行极限安全位置。

作为优选，三相电源的L1端、L2端及L3端分别与所述软启动控制器的三相输入端1/L1、三相输入端3/L2及三相输入端5/L3通过断路器电连接，且所述三相电源L3端及N端分别与所述软启动控制器的电源端L/13及电源端N/14电连接，所述软启动控制器的三相输入端与三相输出端之间设有三相晶闸管组件，所述软启动控制器的三相输出端2/T1、三相输出端4/T2及三相输出端6/T3均与所述直线电磁驱动器的输入端连接，通过这样设置，通过控制所述软启动控制器的三相晶闸管组件的导通角，自由地无极调速到最佳启动或停止电流，启动所述直线电磁驱动器时，所述三相晶闸管组件的输出电压逐渐增加，所述直线电磁驱动器逐渐加速，启动电流从零线性上升到设定值，知道所述三相晶闸管全导通，所述直线电磁驱动器工作在额定电压，实现平滑启动，降低启动电流的冲击，避免启动过流跳闸或机械磨损，改善和提高了打桩机的工作效率，同理所述直线电磁驱动器也可实现平滑停止，当所述三相晶闸管组件的导通角突变时，所述直线电磁驱动器实现急停。

作为优选，所述断路器包括空气开关QF，通过这样设置，所述空气开关QF使用成熟，当启动所述直线电磁驱动器发生过流情况时，所述空气开关QF断开，保护电路。

作为优选，所述三相晶闸管组件包括三组单相晶闸管，所述单相晶闸管由二极管与常开触点并联组成。

作为优选，所述三相电源L3端与所述软启动控制器的电源端L/13之间设有熔断器FU，通过这样设置，所述熔断器FU能保护所述软启动控制器的内部电源发生过流的情况，即对所述软启动控制器起到一定的保护作用。

相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：

本发明的控制方法可用于控制直线电机，即直线电磁驱动器，打桩机可采用直线电磁驱动器作为动力源，使得打桩机的结构紧凑、传动结构简单、机械效率高，而且可根据打桩工作要求，随时调整可编程控制器的控制程序、触摸屏控制器的参数及软启动控制器的参数，控制所述直线电磁驱动器的速度变化规律、加速度变化规律及启动电流变化规律，灵活性高，并且使得所述直线电磁驱动器能平滑的启动及停止，具有良好的柔性和通用性。

附图说明

图1是本发明实施例触摸屏控制器的示意图；

图2是本发明实施例可编程控制器的内部电路示意图；

图3是本发明实施例控制装置与直线电磁驱动器连接的内部电路示意图；

图4是本发明实施例梯形图程序的示意图；

图5是本发明实施例语句指令程序的示意图；

图6是本发明实施例电磁力直线驱动器的示意图；

图7是本发明实施例定子组件的示意图；

图8是本发明实施例在图7中D-D的剖面示意图；

图9是本发明实施例硅钢片组件的示意图；

图10是本发明实施例硅钢片压条的三视示意图；

图11是本发明实施例定子硅钢块的示意图；

图12是本发明实施例在图11中E向的示意图；

图13是本发明实施例动子组件的示意图；

图14是本发明实施例动子轴的正视示意图；

图15是本发明实施例定子法兰的示意图；

图16是本发明实施例定子线圈编号的示意图；

图17是本发明实施例电势星相图和绕组接线图的示意图。

其中，各附图标记所指代的技术特征如下：

1、定子组件；2、动子组件；3、触摸屏控制器；4、可编程控制器；5、软启动控制器；6、直线电磁驱动器；11、硅钢片组件；12、定子法兰；13、定子线圈；14、内六角圆柱头螺钉；15、弹性垫圈；21、动子法兰；22、动子铜皮；23、动子轴；111、定子硅钢片；112、硅钢片压条；113、内六角圆柱头螺栓；114、六角螺母；121、凹槽；122、压条连接孔；123、机架连接孔；231、螺旋槽；232、直线槽；1111、定子硅钢块；1112、凸台；1113、装配孔；1114、锯齿槽；1121、沉头孔；1122、线圈孔；1123、压条螺纹孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

参考图1-17，本实施例公开了一种直线电磁打桩机的控制方法，采用控制装置进行控制，控制装置包括均与外部电源电连接的触摸屏控制器3、可编程控制器4、软启动控制器5，触摸屏控制器3可设定工作参数，本实施例中，触摸屏控制器3可设定直线电磁驱动器6的行程、工作时长及工作次数，以及触摸屏控制器3上设有操作按钮，触摸屏控制器3上设有启动按钮、确定按钮及停止按钮，触摸屏控制器3的信号输出端与可编程控制器4的信号输入端电连接，可编程控制器4的信号输出端与软启动控制器5的信号输入端连接，软启动控制器5的三相输入端与三相电源电连接，软启动控制器5的三相输出端与直线电磁打桩机的直线电磁驱动器6的输入端连接。

本发明的控制装置可用于控制直线电机，即直线电磁驱动器6，打桩机可采用直线电磁驱动器6作为动力源，使得打桩机结构紧凑、传动结构简单、机械效率高，而且可根据打桩工作要求，随时调整可编程控制器4的控制程序、触摸屏控制器3的参数及软启动控制器5的参数，控制直线电磁驱动器6的速度变化规律、加速度变化规律及启动电流变化规律，灵活性高，并且使得直线电磁驱动器6能平滑的启动及停止，具有良好的柔性和通用性。

参考图6-17进一步的，直线电磁驱动器6包括定子组件1及动子组件2，定子组件1包括定子法兰12、多组定子线圈13及多组硅钢片组件11，多组硅钢片组件11沿周向设置，本实施例中，设有六组硅钢片组件11，六组硅钢片组件11沿周向等角度均布设置，定子法兰12设置在硅钢片组件11的两端，多组硅钢片组件11形成中空的通孔，多组定子线圈13设置在硅钢片组件11内，动子组件2包括动子轴23、动子铜皮22及动子法兰21，动子轴23穿设于通孔内且与硅钢片组件11间隙配合，动子轴23与定子硅钢片111之间的间隙在1-3mm之间，本实施例中，动子轴23与定子硅钢片111之间的间隙为2mm，动子轴23外设有动子铜皮22，且动子铜皮22闭合设置，动子法兰21设置在动子轴23的两端。

采用本发明打桩用的直线电磁驱动器6，定子组件1通入三相交流电后，动子组件2能沿着轴向向上运动，断开三相交流电后，动子组件2以一定的速度做竖直上抛运动，当动子组件2上升到最高点时下落与桩帽撞击，重复上述动作，由电磁力和重力带动动子组件2沿竖直方向做往复运动，即带动打桩机的锤头沿竖直方向做往复运动，实现打桩，输出特性不需要机械转换机构即可实现固定连接在动子组件2上的锤头做往复运动，设备体积小，结构简单，响应速度快，适用于恶劣环境，可靠性高，可实现被驱动对象在竖直方向的上下快速运动和精准定位，安全性高；本发明通过电磁感应原理，在动子组件2的设置上不设永磁体，从而可以避免因打桩冲击，永磁体磁性衰减导致电磁力下降而不能打桩的弊端，本发明打桩用的直线电磁驱动器6的使用寿命长。

进一步的，硅钢片组件11包括硅钢片压条112及多块定子硅钢片111，硅钢片压条112的材料采用方条Q235A，定子硅钢片111的材料采用厚度为0.5mm的钕硼磁铁，多块定子硅钢片111堆叠设置形成定子硅钢块1111，硅钢片压条112设置在定子硅钢块1111沿堆叠方向的两侧，且硅钢片压条112与多块定子硅钢片111固定连接，具体的，定子硅钢块1111设有多个沿轴向间隔设置的装配孔1113，装配孔1113沿堆叠方向延伸，即装配孔1113的轴线与堆叠方向平行设置，位于定子硅钢块1111一侧的硅钢片压条112设有与装配孔1113相对应的沉头孔1121，位于定子硅钢块1111另一侧的硅钢片压条112设有与装配孔1113相对应的螺母孔，螺母孔内设有六角螺母114，采用内六角圆柱头螺栓113依次穿过沉头孔1121、装配孔1113后与六角螺母114螺纹连接，使得硅钢片压条112与多块定子硅钢片111形成一个整体，便于硅钢片组件11的装配。

在定子硅钢块1111沿垂直于轴向的截面上，多块定子硅钢片111的内侧壁的中点在同一条弧线上，且定子硅钢块1111设有多个沿轴向间隔设置的锯齿槽1114，锯齿槽1114的槽宽为16mm，槽深为18mm，齿宽9mm，多块定子硅钢块1111相对应的锯齿槽1114组成环形槽，定子线圈13由铜漆包线绕制成圆环线圈，定子线圈13设置在环形槽内，定子线圈13放在环形槽内位置如图16所示，且硅钢片压条112设有线圈孔1122，多块定子硅钢片111的内侧壁能围成圆形的通孔，便于动子轴23穿设于通孔内且与硅钢片组件11间隙配合，而且相对的锯齿槽1114组成的环形槽也便于定子线圈13的装配，硅钢片压条112的线圈孔1122便于定子线圈13的穿入或穿出，各定子线圈13的引线从线圈孔1122引出，按照三相首-尾-尾-首的方式连接，其电势星相图和绕组接线图如图17。

进一步的，环形槽内还设有线圈压条和环氧树脂，用于固定定子线圈13。

硅钢片压条112沿轴向的两端设有压条螺纹孔1123，定子法兰12设有与压条螺纹孔1123相适配的压条连接孔122，定子法兰12与硅钢片压条112螺纹连接，内六角圆柱头螺钉14与弹性垫圈15装配后，内六角圆柱头螺钉14穿过压条连接孔122后与压条螺纹孔1123螺纹连接，且定子法兰12还设有机架连接孔123，定子法兰12将多组定子硅钢片111装配成一个整体，定子法兰12将六组硅钢片组件11定型成内圆、外六边形的几何部件，且定子法兰12通过机架连接孔123与打桩机的机架固定连接，便于固定安装定子组件1。

定子硅钢块1111沿轴向的两端均设有凸台1112，定子法兰12设有与凸台1112相适配的凹槽121，凸台1112嵌设于凹槽121内，通过凸台1112与凹槽121的配合，便于定子法兰12与硅钢片组件11的定位装配。

在一实施例中，动子轴23的周面上设有螺旋槽231，螺旋槽231的轴线与动子轴23的轴线重合设置，且动子轴23的周面上设有沿轴向延伸的直线槽232，直线槽232贯穿于螺旋槽231，螺旋槽231及直线槽232内均设有动子铜皮22，动子铜皮22与动子轴23可通过胶黏剂粘合或焊接固定连接，动子铜皮22在动子轴23的周面上形成闭合回路，在变换的磁场下能产生感应电流，而且能保证动子铜皮22与动子轴23紧密固定配合。

在一实施例中，动子铜皮22套设于动子轴23外，动子铜皮22与动子轴23过盈配合，且动子铜皮22与动子轴23固定连接，动子铜皮22在动子轴23的周面上形成闭合回路，在变换的磁场下能产生感应电流，而且能保证动子铜皮22与动子轴23紧密固定配合，而且这种结构简单。

动子法兰21内设有导向连接孔，且位于动子轴23两端的动子法兰21的导向连接孔中心对称设置，动子法兰21通过导向连接孔与打桩机的导向组件连接，而导向组件与打桩机的锤头连接，即实现动子组件2与锤头的固定连接，引导动子组件2在机架上滑动，约束动子组件2在打桩的过程中不偏移，并且两端的导向连接孔中心对称设置，能精准定位动子组件2，实现精准打桩，还保证动子组件2与定子组件1之间的间隙。

参考图1-3触摸屏控制器3的信号输出端与可编程控制器4的信号输入端通过串行数据线连接，采用串行数据线进行串行通信，使得设备的传输线少，减少传输线之间的相互干扰，且成本低。

串行数据线包括RS232，RS232使用技术成熟，成本低。

可编程控制器4的信号输出端Y2、信号输出端Y3及输出公共端COM分别与软启动控制器5的信号输入端X2/4电连接、信号输入端X3/5及输入公共端COM/6电连接，触摸屏控制器3可控制直线电磁驱动器6的启动及停止，在触摸屏控制器3上点击启动按钮，触摸屏控制器3将信号传递至可编程控制器4上，根据可编程控制器4的程序设定，信号输出端Y2与信号输入端X2/4之间传输信号，可编程控制器4将信号传递至软启动控制器5上，改变软启动控制器5的电流，控制直线电磁驱动器6进行软启动，同理，触摸屏控制器3可控制直线电磁驱动器6进行软停止。

还包括急停按钮SB0，急停按钮SB0的一端与可编程控制器4的信号输入端X0电连接，急停按钮SB0的另一端与可编程控制器4的输入公共端COM电连接，可编程控制器4的信号输出端Y1与软启动控制器5的信号输入端X1/3电连接，急停按钮SB0控制直线电磁驱动器6的急停，当点击急停按钮SB0时，根据可编程控制器4的程序设定，信号输出端Y1与信号输入端X1/3之间，可编程控制器4将信号传递至软启动控制器5上，改变软启动控制器5的电流，控制直线电磁驱动器6的急停。

还包括接近开关ST11、接近开关ST12、接近开关ST21及接近开关ST22；

接近开关ST11与接近开关ST12并联连接，接近开关ST11及接近开关ST12的一端分别与可编程控制器4的信号输入端X1及信号输入端X2电连接，接近开关ST11及接近开关ST12的另一端均与可编程控制器4的输入公共端COM电连接；

接近开关ST21与接近开关ST22并联连接，接近开关ST21及接近开关ST22的一端分别与可编程控制器4的信号输入端X3及信号输入端X4连接，接近开关ST21及接近开关ST22的另一端均与可编程控制器4的输入公共端COM电连接，通过接近开关来检测并控制直线电磁驱动器6的运动位置，接近开关ST11用于控制直线电磁驱动器6的下行终点位置，即用于控制打桩机桩锤的下行终点位置，接近开关ST12用于控制直线电磁驱动器6的下行极限安全位置，ST21用于控制直线电磁驱动器6的上行终点位置，ST22用于控制直线电磁驱动器6的上行极限安全位置。

触摸屏控制器3及可编程控制器4的电源端与两相电源电连接形成内部电源，三相电源的L1端、L2端及L3端分别与软启动控制器5的三相输入端1/L1、三相输入端3/L2及三相输入端5/L3通过断路器电连接，且三相电源L3端及N端分别与软启动控制器5的电源端L/13及电源端N/14电连接，软启动控制器5的三相输入端与三相输出端之间设有三相晶闸管组件，软启动控制器5的三相输出端2/T1、三相输出端4/T2及三相输出端6/T3均与直线电磁驱动器6的输入端连接，通过控制软启动控制器5的三相晶闸管组件的导通角，自由地无极调速到最佳启动或停止电流，启动直线电磁驱动器6时，三相晶闸管组件的输出电压逐渐增加，直线电磁驱动器6逐渐加速，启动电流从零线性上升到设定值，知道三相晶闸管全导通，直线电磁驱动器6工作在额定电压，实现平滑启动，降低启动电流的冲击，避免启动过流跳闸或机械磨损，改善和提高了打桩机的工作效率，同理直线电磁驱动器6也可实现平滑停止，当三相晶闸管组件的导通角突变时，直线电磁驱动器6实现急停，并且通过三相电源L3端及N端与软启动控制器5的电源端L/13及电源端N/14之间形成软启动控制器5的内部电源。

断路器包括空气开关QF，空气开关QF使用成熟，当启动直线电磁驱动器6发生过流情况时，空气开关QF断开，保护电路。

三相晶闸管组件包括三组单相晶闸管，单相晶闸管由二极管与常开触点并联组成。

三相电源L3端与软启动控制器5的电源端L/13之间设有熔断器FU，熔断器FU能保护软启动控制器5的内部电源发生过流的情况，即对软启动控制器5起到一定的保护作用。

采用上述的控制装置进行的控制方法包括以下步骤：

步骤1：根据打桩工作要求，设定可编程控制器4的控制程序，调整触摸屏控制器3及软启动控制器的工作参数，具体的，可编程控制器4的梯形图程序参考下图4，且可编程控制4的语句指令程序参考下图5，随后在触摸屏控制器3上设定直线电磁驱动器6的行程、工作时长及工作次数的参数，点击确认按钮确认工作参数；

步骤2：点击触摸屏控制器3的操作按钮，启动直线电磁驱动器6进行打桩，具体的，点击启动按钮，触摸屏控制器3通过RS232将信号传递至可编程控制器4上，根据可编程控制器4的程序设定，信号输出端Y2与信号输入端X2/4传输信号，可编程控制器4将信号传递至软启动控制器5上，控制三相晶闸管组件的导通角逐渐导通，自由地无极调速到最佳启动电流，直线电磁驱动器6逐渐加速，启动电流从零线性上升至设定值，直至三相晶闸管组件的导通角全导通，直线电磁驱动器6的工作在额定电压，实现平滑启动，降低启动电流的冲击，避免启动过流空气开关QF跳闸和机械磨损，改善和提高了打桩机的工作效率，接着直线电器驱动器6的升降运动带动打桩机的桩锤进行打桩，并通过接近开关ST11及接近开关ST21检测和控制直线电磁驱动器6的下行终点位置和上行终点位置，并且通过接近开关ST12及接近开关ST22控制质心电磁驱动器6的下行极限安全位置及上行极限安全位置，避免直线电磁驱动器6发生故障超出安全行程；

步骤3：打桩结束后，直线电磁驱动器6停止工作，即直线电磁驱动器6工作的行程、工作时长及工作次数达到设置的工作参数时，直线电磁驱动器6停止工作。

进一步的，在步骤2中，若打桩过程中需要调整触摸屏控制器3或软启动控制器5的工作参数时，点击触摸屏控制器3上的操作按钮，暂时停止直线电磁驱动器6的工作，待调整完成后，点击触摸屏控制器3上的操作按钮，启动直线电磁驱动器6进行打桩，具体的，点击停止按钮，触摸屏控制器通过RS232将信号传递至可编程控制器4上，根据可编程控制器4的程序设定，信号输出端Y3与信号输入端X3/5传输信号，可编程控制器4将信号传递至软启动控制器5上，控制三相晶闸管组件的导通角逐渐关闭，自由地无极调速到零电流，直线电磁驱动器6逐渐减速，电流从额定电流线性下降至零电流，直至三相晶闸管组件的导通角全关闭，直线电磁驱动器6的工作电压为零，实现平滑停止，调整完成后，点击启动按钮，直线电磁驱动器6平滑启动进行打桩。

在步骤2中，若打桩过程中发生故障，按下急停按钮SB0，将直线电磁驱动器6急停，具体的，按下急停按钮SB0后，根据可编程控制器4的程序设定，信号输出端Y1与信号输入端X1/3传输信号，可编程控制器4的信号传递至软启动控制器5上，控制三相晶闸管组件的导通角瞬间关闭，直线电磁驱动器6瞬间减速至停止，直线电磁驱动器6实现急停。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。

Claims (8)

1.一种直线电磁打桩机的控制方法，其特征在于，采用控制装置进行控制，所述控制装置包括均与外部电源电连接的触摸屏控制器（3）、可编程控制器（4）及软启动控制器（5），所述触摸屏控制器（3）可设定工作参数，以及所述触摸屏控制器（3）上设有操作按钮，所述触摸屏控制器（3）的信号输出端与所述可编程控制器（4）的信号输入端电连接，所述可编程控制器（4）的信号输出端与所述软启动控制器（5）的信号输入端连接，所述软启动控制器（5）的三相输入端与三相电源电连接，所述软启动控制器（5）的三相输出端与直线电磁打桩机的直线电磁驱动器（6）的输入端连接，直线电磁驱动器（6）包括定子组件（1）及动子组件（2），定子组件（1）包括定子法兰（12）、多组定子线圈（13）及多组硅钢片组件（11），多组硅钢片组件（11）沿周向设置，硅钢片组件（11）包括硅钢片压条（112）及多块定子硅钢片（111），多块定子硅钢片（111）堆叠设置形成定子硅钢块（1111），硅钢片压条（112）设置在定子硅钢块（1111）沿堆叠方向的两侧，且硅钢片压条（112）与多块定子硅钢片（111）固定连接，在定子硅钢块（1111）沿垂直于轴向的截面上，多块定子硅钢片（111）的内侧壁的中点在同一条弧线上，且定子硅钢块（1111）设有多个沿轴向间隔设置的锯齿槽（1114），多块定子硅钢块（1111）相对应的锯齿槽（1114）组成环形槽，定子线圈（13）设置在环形槽内，定子法兰（12）设置在硅钢片组件（11）的两端，多组硅钢片组件（11）形成中空的通孔，多组定子线圈（13）设置在硅钢片组件（11）内，动子组件（2）包括动子轴（23）、动子铜皮（22）及动子法兰（21），动子轴（23）穿设于通孔内且与硅钢片组件（11）间隙配合，动子轴（23）外设有动子铜皮（22），且动子铜皮（22）闭合设置，动子法兰（21）设置在动子轴（23）的两端；定子组件（1）通入三相交流电后，动子组件（2）能沿着轴向向上运动，断开三相交流电后，动子组件（2）以一定的速度做竖直上抛运动，当动子组件（2）上升到最高点时下落与桩帽撞击，重复上述动作，由电磁力和重力带动动子组件（2）沿竖直方向做往复运动；

控制方法包括以下步骤：

步骤1：根据打桩工作要求，设定所述可编程控制器（4）的控制程序，设置所述触摸屏控制器（3）及所述软启动控制器（5）的工作参数；

步骤2：点击所述触摸屏控制器（3）上的操作按钮，启动所述直线电磁驱动器（6）进行打桩；

步骤3：打桩结束后，所述直线电磁驱动器（6）停止工作，所述可编程控制器（4）的信号输出端Y2、信号输出端Y3及输出公共端COM分别与所述软启动控制器（5）的信号输入端X2/4电连接、信号输入端X3/5及输入公共端COM/6电连接，所述触摸屏控制器（3）可控制所述直线电磁驱动器（6）的启动及停止，

在步骤2中，若打桩过程中需要调整触摸屏控制器（3）或软启动控制器（5）的工作参数时，点击触摸屏控制器（3）上的操作按钮，暂时停止直线电磁驱动器（6）的工作，待调整完成后，点击触摸屏控制器（3）上的操作按钮，启动直线电磁驱动器（6）进行打桩，点击停止按钮，触摸屏控制器通过RS232将信号传递至可编程控制器（4）上，根据可编程控制器（4）的程序设定，信号输出端Y3与信号输入端X3/5传输信号，可编程控制器（4）将信号传递至软启动控制器（5）上，控制三相晶闸管组件的导通角逐渐关闭，自由地无极调速到零电流，直线电磁驱动器（6）逐渐减速，电流从额定电流线性下降至零电流，直至三相晶闸管组件的导通角全关闭，直线电磁驱动器（6）的工作电压为零，实现平滑停止，调整完成后，点击启动按钮，直线电磁驱动器（6）平滑启动进行打桩。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述触摸屏控制器（3）的信号输出端与所述可编程控制器（4）的信号输入端通过串行数据线连接。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括急停按钮SB0，所述急停按钮SB0的一端与所述可编程控制器（4）的信号输入端X0电连接，所述急停按钮SB0的另一端与所述可编程控制器（4）的输入公共端COM电连接，所述可编程控制器（4）的信号输出端Y1与所述软启动控制器（5）的信号输入端X1/3电连接，所述急停按钮SB0控制所述直线电磁驱动器（6）的急停；

在步骤2中，若打桩过程中发生故障，按下所述急停按钮SB0，将所述直线电磁驱动器（6）急停。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括接近开关ST11、接近开关ST12、接近开关ST21及接近开关ST22；

所述接近开关ST11与所述接近开关ST12并联连接，所述接近开关ST11及所述接近开关ST12的一端分别与所述可编程控制器（4）的信号输入端X1及信号输入端X2电连接，所述接近开关ST11及所述接近开关ST12的另一端均与所述可编程控制器（4）的输入公共端COM电连接；

所述接近开关ST21与所述接近开关ST22并联连接，所述接近开关ST21及所述接近开关ST22的一端分别与所述可编程控制器（4）的信号输入端X3及信号输入端X4连接，所述接近开关ST21及所述接近开关ST22的另一端均与所述可编程控制器（4）的输入公共端COM电连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的控制方法，其特征在于，三相电源的L1端、L2端及L3端分别与所述软启动控制器（5）的三相输入端1/L1、三相输入端3/L2及三相输入端5/L3通过断路器电连接，且所述三相电源L3端及N端分别与所述软启动控制器（5）的电源端L/13及电源端N/14电连接，所述软启动控制器（5）的三相输入端与三相输出端之间设有三相晶闸管组件，所述软启动控制器（5）的三相输出端2/T1、三相输出端4/T2及三相输出端6/T3均与所述直线电磁驱动器（6）的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述断路器包括空气开关QF。

7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述三相晶闸管组件包括三组单相晶闸管，所述单相晶闸管由二极管与常开触点并联组成。

8.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述三相电源L3端与所述软启动控制器（5）的电源端L/13之间设有熔断器FU。

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