CN113338283A - 一种桩上行走机构及辅助对桩装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种桩上行走机构及辅助对桩装置。桩上行走机构包括第一行走单元、第二行走单元和摆动单元，第一行走单元能够在已打桩上在第一平面移动；第二行走单元能够在已打桩上沿第一方向移动；摆动单元分别与第一行走单元和第二行走单元连接，摆动单元能够选择性驱动第一行走单元或第二行走单元摆动，以改变第一行走单元在第一平面的移动方向或第二行走单元在第一平面内的位置；第一平面与第一方向垂直。第一行走单元和第二行走单元能够使该桩上行走机构在已打桩上移动行走，摆动单元、第一行走单元和第二行走单元三者相互配合能够适用于任何形状的已打桩，节省打桩时间，保证辅助人员的安全。

Description

一种桩上行走机构及辅助对桩装置

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种桩上行走机构及辅助对桩装置。

背景技术

履带式液压打桩机是一种基于液压挖掘机的差异化产品，基于液压挖掘机基础平台，通过大臂、中臂、小臂、吊架、振动锤头及夹持部件等构成，通过夹持住各种桩，利用振动锤头中的偏心机构的高速旋转，产生激振力，操控大臂、中臂、小臂及吊架下压振动锤头及夹持部件，使桩打入地面，广泛用于深挖、河道清淤、管道走廊等施工。在打桩过程中需要辅助人员站立已打桩附近，进行辅助工作如对桩、引桩及判别桩的状态并反馈给整机操作者，辅助人员站立桩的旁边，吊桩、对桩过程中存在一定安全隐患。

有些工况在水中或淤泥等恶劣工况，需要操作者先用桩打出辅助人员的行走通道，一方面打辅助桩形成行走通道需要一定的作业时间和一定整机能量消耗，作业效率低，另外一方面辅助人员在行走通道行走安全性和方便性较差。

因此，亟需一种桩上行走机构，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种桩上行走机构及辅助对桩装置，能够在已打桩上行走，节省打桩时间，保证辅助人员的安全。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种桩上行走机构，包括：

第一行走单元，所述第一行走单元能够在已打桩上在第一平面移动；

第二行走单元，所述第二行走单元能够在所述已打桩上沿第一方向移动，所述第一平面与所述第一平面垂直；

摆动单元，分别与所述第一行走单元和所述第二行走单元连接，所述摆动单元能够选择性驱动所述第一行走单元或所述第二行走单元摆动，以改变所述第一行走单元在所述第一平面的移动方向或所述第二行走单元在所述第一平面内的位置。

作为上述桩上行走机构的一种优选技术方案，所述第一行走单元包括第一移动机构和用于夹紧所述已打桩的第一夹爪，所述第一夹爪和所述第一移动机构二者中，其中一个能够相对于另外一个沿所述第一平面移动。

作为上述桩上行走机构的一种优选技术方案，所述第一移动机构包括驱动电机和与所述驱动电机连接的滚珠丝杠，所述第一夹爪与所述滚珠丝杠固定连接。

作为上述桩上行走机构的一种优选技术方案，所述第一移动机构还包括固定架，所述滚珠丝杠两端分别转动地设置于所述固定架。

作为上述桩上行走机构的一种优选技术方案，所述第一夹爪包括工作部和连接部，所述工作部与所述连接部固定连接，所述连接部与所述滚珠丝杠固定连接。

作为上述桩上行走机构的一种优选技术方案，所述第一夹爪还包括滑动部，所述连接部两端转动设置有所述滑动部，所述滑动部能够在所述固定架上转动行走。

作为上述桩上行走机构的一种优选技术方案，所述第二行走单元包括固定箱体、第二移动机构和第二夹爪，所述第二夹爪设置于所述固定箱体内，所述第二移动机构分别与所述固定箱体和所述第二夹爪固定连接，所述第二移动机构能够带动所述第二夹爪沿所述第一方向往复移动。

作为上述桩上行走机构的一种优选技术方案，所述第二夹爪的侧壁和所述固定箱体的侧壁上均设置有耐磨导向板。

作为上述桩上行走机构的一种优选技术方案，所述摆动单元包括摆动缸和两根间隔设置的连杆，每根所述连杆分别与所述第一行走单元和所述第二行走单元转动连接，所述摆动缸的缸体固定设置于其中一根所述连杆，所述摆动缸的缸杆与另一根所述连杆固定连接。

作为上述桩上行走机构的一种优选技术方案，还包括远程遥控控制单元，所述远程遥控控制单元分别与所述第一行走单元、第二行走单元和摆动单元电连接。

本发明还提供了一种辅助对桩装置，包括对桩机械手和如上所述的桩上行走机构，所述对桩机械手设置于所述桩上行走机构。

本发明有益效果：

本发明提供的桩上行走机构包括：第一行走单元、第二行走单元和摆动单元，第一行走单元能够在已打桩上在第一平面移动；第二行走单元能够在已打桩上沿第一方向移动；摆动单元分别与第一行走单元和第二行走单元连接，摆动单元能够选择性驱动第一行走单元或第二行走单元摆动，以改变第一行走单元在第一平面的移动方向或第二行走单元在第一平面内的位置；第一方向与第一平面垂直。通过设置第一行走单元和第二行走单元，能够使该桩上行走机构在已打桩上移动行走，由于第一行走单元在第一平面移动，第二行走单元沿第一方向移动，第一平面和第一方向垂直设置，摆动单元改变第一行走单元在第一平面的移动方向或改变第二行走单元在第一平面内的位置，摆动单元、第一行走单元和第二行走单元三者相互配合能够适用于任何形状的已打桩。从而保证该桩上行走机构可以在已打桩上行走，节省打桩时间，保证辅助人员的安全。

附图说明

图1是本发明实施例提供的桩上行走机构的第一视角的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的桩上行走机构的第二视角的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的桩上行走机构的第三视角的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的桩上行走机构的第一夹爪的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的桩上行走机构的固定箱体的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的桩上行走机构的第二夹爪的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的桩上行走机构的第一姿态的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的桩上行走机构的第二姿态的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的桩上行走机构的第三姿态的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的桩上行走机构的第四姿态的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的桩上行走机构的第五姿态的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的桩上行走机构的第六姿态的结构示意图；

图13是本发明实施例提供的桩上行走机构的第七姿态的结构示意图；

图14是本发明实施例提供的桩上行走机构的第八姿态的结构示意图。

图中：

1、第一行走单元；11、第一夹爪；111、工作部；112、连接部；113、滑动部；12、驱动电机；13、丝杆；14、螺母；15、固定架；

2、第二行走单元；21、第二夹爪；22、固定箱体；23、伸缩缸；24、耐磨导向板；

3、摆动单元；31、摆动缸；32、连杆；

4、蓄电池；

5、夹持油缸；

6、液压泵；

7、油箱；

8、已打桩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

现有技术中，打桩机在打桩过程中需要辅助人员站立在辅助桩上为打桩机的操作者进行打桩状态反馈，辅助桩的安装耗费时间，且安全性差，因此，本实施例中提供了一种桩上行走机构，能够取代辅助桩，且该桩上行走机构可在已打桩上行走，节省了打桩时间，从而保证辅助人员的安全。

如图1-3所示，该桩上行走机构包括第一行走单元1、第二行走单元2和摆动单元3，第一行走单元1能够在已打桩8上在第一平面内移动行走；第二行走单元2能够在已打桩8上进行第一方向的移动行走；在本实施例中第一平面与第一方向垂直；摆动单元3分别与第一行走单元1和第二行走单元2连接，摆动单元3能够选择性驱动第一行走单元1或第二行走单元2摆动，从而改变第一行走单元在第一平面的移动方向或改变第二行走单元在第一平面内的位置。

本实施例中，通过设置第一行走单元1和第二行走单元2，能够使该桩上行走机构在已打桩8上移动行走，由于第一行走单元1在第一平面行走，第二行走单元2沿第一方向行走，第一平面和第一方向垂直设置，摆动单元3改变第一行走单元1在第一平面的移动方向或改变第二行走单元2在第一平面内的位置，摆动单元3、第一行走单元1和第二行走单元2三者相互配合能够适用于任何形状的已打桩8，从而保证该桩上行走机构可以在已打桩8上行走，节省打桩时间，保证辅助人员的安全。

可选地，在本实施例中，如图2和图3所示，第一行走单元1包括第一移动机构和用于夹紧已打桩8的第一夹爪11，第一夹爪11和第一移动机构二者中，其中一个能够相对于另外一个在第一平面移动。可以理解的是，当第一夹爪11夹紧已打桩8时，第一移动机构能够相对于第一夹爪11沿第一平面移动，当第一夹爪11松开已打桩8，而第一夹爪11相对于第一移动机构沿第一平面移动，进而实现第一行走单元1的移动。优选地，在本实施例中，第一移动机构包括驱动电机12和与驱动电机12连接的滚珠丝杠，第一夹爪11与滚珠丝杠固定连接。滚珠丝杠具体包括丝杆13和螺母14，螺母14与丝杆13螺纹连接，螺母14与第一夹爪11固定连接以带动第一夹爪11直线移动。

可选地，在本实施例中，第一移动机构还包括固定架15，滚珠丝杠两端分别转动地设置于固定架15。固定架15具体为矩形框架结构，固定架15的两个短边框相对于第一夹爪11而言起到了限位的作用，能够限制第一夹爪11沿固定架15的长边方向滑动幅度，固定架15的两个长边框的截面为L型。

在本实施例中，如图4所示，第一夹爪11包括工作部111和连接部112，工作部111与连接部112固定连接，连接部112与滚珠丝杠固定连接。工作部111用于夹取已打桩8，连接部112则用于将工作部111与螺母14连接，从而使第一夹爪11能够与第一移动机构配合实现行走的目的。进一步地，为了能够使第一夹爪11平稳的移动，在本实施例中第一夹爪11还包括滑动部113，连接部112两端转动设置有滑动部113，滑动部113能够在固定架15上转动行走。滑动部113包括多个辊子，固定架15的两个长边框的截面为L型，可以理解的是，长边框形成有滑槽，辊子位于滑槽内并能够在滑槽内滑动，固定架15对辊子起到了支撑的作用，从而使第一夹爪11能平稳移动。

可选地，继续参考图3，在本实施例中桩上行走机构还包括蓄电池4，其中蓄电池4与驱动电机12电连接，蓄电池4设置于固定架15的顶部，即固定架15为蓄电池4提供支撑，以便于桩上行走机构在移动过程中，驱动电机12能够为第一平面的行走提供动力。

参考图2和图3，第二行走单元2包括固定箱体22、第二移动机构和第二夹爪21，第二夹爪21设置于固定箱体22内，第二移动机构分别与固定箱体22以及第二夹爪21固定连接，第二移动机构能够带动第二夹爪21沿第一方向往复移动，从而实现在异形已打桩8上跨越行走。优选地，在本实施例中，第二移动机构包括伸缩缸23，伸缩缸23的缸杆一端能与第二夹爪21固定连接，伸缩缸23的缸体位于固定箱体22内并与固定箱体22连接，从而在伸缩缸23工作时，固定箱体22和第二夹爪21之间能够靠近或者远离，缸杆能够带动第二夹爪21沿第一方向往复移动。在本实施例中，第一方向为竖直方向，当该桩上行走机构在异形已打桩8上行走时，第二移动机构带动第二夹爪21或固定箱体22上下移动。

为了使固定箱体22和第二夹爪21平稳移动，在本实施例中固定箱体22套设于第二夹爪21上，固定箱体22至少相对的两个侧壁与第二夹爪21的侧壁抵接设置，为了避免固定箱体22和第二夹爪21在滑动过程中磨损率增高，如图5和图6所示，本实施例中，第二夹爪21的侧壁和固定箱体22的侧壁上均设置有耐磨导向板24。进一步地，第二夹爪21相对的两个第一侧壁上设置有耐磨导向板24，第二夹爪21相对的两个第二侧壁上未设置耐磨导向板24，固定箱体22的相对的第一内壁与第一侧壁抵接，固定箱体22的相对的第二内壁与第二侧壁抵接，耐磨导向板24能够对第二夹爪21和固定箱体22进行限位。

本实施例中，继续参考图1和图2，摆动单元3包括摆动缸31和两根间隔设置的连杆32，每根连杆32分别与第一行走单元1和第二行走单元2转动连接，具体地，每根连杆32的一端分别与固定架15枢轴连接，每根连杆32的另一端分别与固定箱体22枢轴连接，从而可使第一行走单元1或第二行走单元2相对于连杆32转动所需角度。摆动缸31的缸体固定设置在其中一根连杆32上，摆动缸31的缸杆与另一根连杆32固定连接。通过缸杆的伸长或者缩短，能够推动连杆32与固定箱体22或者固定架15发生角度改变，实现桩上行走机构非直线行走的目的。

第一夹爪11和第二夹爪21上分别设置有夹持油缸5，夹持油缸5用于控制第一夹爪11和第二夹爪21夹紧或松开。

在本实施例中，夹持油缸5、伸缩缸23和摆动缸31均为液压油缸，当然，在其他实施例中夹持油缸5、伸缩缸23和摆动缸31还可以为气缸或气缸与液压油缸组合。夹持油缸5、伸缩缸23和摆动缸31分别通过液压阀组和液压泵6与油箱7连接，在本实施例中液压阀组包括四个三位六通电磁阀，当阀芯位于右位时，夹持油缸5、伸缩缸23和摆动缸31的有杆腔进油，无杆腔出油，当阀芯位于右位时，夹持油缸5、伸缩缸23和摆动缸31的无杆腔进油，有杆腔出油，当阀芯位于中位时，夹持油缸5、伸缩缸23和摆动缸31的无杆腔和有杆腔均不进油以及出油。在其他实施例中可根据实际需要选择电磁阀。液压泵6与油箱7均设置在第一行走单元1上，即液压泵6与油箱7与蓄电池4同时固定设置在固定架15上。

需要说明的是，夹持油缸5设置在第一夹爪11以及第二夹爪21的侧壁上，由于第二夹爪21伸入固定箱体22内，因此夹持油缸5也随第二夹爪21伸入固定箱体22内，第二夹爪21与夹持油缸5同侧的耐磨导向板24的厚度大于第二夹爪21另一侧的耐磨导向板24的厚度，该设置能够防止夹持油缸5与固定箱体22之间干涉影响第二夹爪21工作。第一夹爪11和第二夹爪21均包括固定压板和活动压板，活动压板与夹持油缸5连接，夹持油缸5能够推拉活动板靠近或远离固定板。

在本实施例中，桩上行走机构还包括远程遥控控制单元，远程遥控控制单元分别与第一行走单元1、第二行走单元2和摆动单元3电连接，远程遥控控制单元控制第一行走单元1、第二行走单元2和摆动单元3协同工作。

该桩上行走机构工作过程如下：

初始阶段桩上行走机构通过第一夹爪11和第二夹爪21上的夹持油缸5分别带动活动压板压紧已打桩8，实现夹持，从而实现桩上行走机构的固定(如图7所示)。

远程遥控控制单元控制液压泵6通过液压阀组向第二夹爪21的夹持油缸5的有杆端供油，活动压板与固定压板脱开；然后向伸缩缸23的有杆端供油，从而带动第二夹爪21沿固定箱体22内部收缩(如图8和图9所示)；

压力油通过阀组向摆动缸31供油，实现摆动缸31的缸杆伸缩，进而通过连杆32带动固定箱体22、第二夹爪21旋转，调整固定箱体22、第二夹爪21与固定架15的相对位置；然后远程遥控控制单元控制驱动电机12旋转，从而带动丝杆13旋转，进而通过螺母14使第一夹爪11通过辊子在固定架15上的滑槽内滑动(如图10所示)；

远程遥控控制单元控制液压泵6通过液压阀组向摆动缸31的活塞端供油，从而带动第二夹爪21沿固定箱体22内部向外伸出；然后通过液压阀组向与第二夹爪21对应的夹持油缸5的活塞端供油，活动压板与固定压板压紧，夹持住已打桩8(如图11所示)；

远程遥控控制单元控制液压泵6通过液压阀组向第一夹爪11上的夹持油缸5的有杆端供油，从而带动活动压板与固定压板脱开；然后向伸缩缸23的活塞端供油，带动第二夹爪21沿固定箱体22内部进一步向外伸出，从而使固定架15、第一夹爪11高于桩的上表面(如图12所示)；

压力油通过阀组向摆动缸31供油，实现伸缩，进而通过连杆32带动固定架15、第一夹爪11旋转，调整固定箱体22、第二夹爪21与固定架15的相对位置；然后远程遥控控制单元控制驱动电机12旋转，从而带动丝杆13旋转，进而通过螺母14使第一夹爪11通过辊子在固定架15上的滑槽内滑动(如图13所示)，第一夹爪11滑动到位后夹紧已打桩8；

远程遥控控制单元控制液压泵6通过液压阀组向摆动缸31的杆端供油，从而带动第二夹爪21沿固定箱体22内部向内收缩，进而通过连杆32使固定架15和第一夹爪11下降；然后通过液压阀组向第一夹爪11对应的夹持油缸5的活塞端供油，活动压板与固定压板压紧，夹持住已打桩8(如图14所示)；

从而完成一个周期的行走，进而通过远程遥控控制，实现桩上行走机构在桩上的连续行走；已打桩8不限于U型已打桩，可为其它类型或种类的桩；桩上行走机构在其它桩上行走时，第一夹爪11、第二夹爪21的固定压板和活动压板的夹持部分相应改变即可。

本实施例中还提供了一种辅助对桩装置，包括对桩机械手和本实施例中的桩上行走机构。对桩机械手设置于桩上行走机构。桩上行走机构带动对桩机械手在已打桩上行走，对桩机械手对已打桩进行对桩。辅助对桩装置能够代替辅助人员实现对桩，从而避免辅助人员在辅助对桩过程中安全事故的发生，同时辅助对桩装置可通过整机操作者独立完成，节省了人工成本。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种桩上行走机构，其特征在于，包括：

第一行走单元(1)，所述第一行走单元(1)能够在已打桩(8)上在第一平面移动；

第二行走单元(2)，所述第二行走单元(2)能够在所述已打桩(8)上沿第一方向移动，所述第一方向与所述第一平面垂直；

摆动单元(3)，分别与所述第一行走单元(1)和所述第二行走单元(2)连接，所述摆动单元(3)能够选择性驱动所述第一行走单元(1)或所述第二行走单元(2)摆动，以改变所述第一行走单元(1)在所述第一平面的移动方向或所述第二行走单元(2)在所述第一平面内的位置。

2.根据权利要求1所述的桩上行走机构，其特征在于，所述第一行走单元(1)包括第一移动机构和用于夹紧所述已打桩(8)的第一夹爪(11)，所述第一夹爪(11)和所述第一移动机构二者中，其中一个能够相对于另外一个沿所述第一平面移动。

3.根据权利要求2所述的桩上行走机构，其特征在于，所述第一移动机构包括驱动电机(12)和与所述驱动电机(12)连接的滚珠丝杠，所述第一夹爪(11)与所述滚珠丝杠固定连接。

4.根据权利要求3所述的桩上行走机构，其特征在于，所述第一移动机构还包括固定架(15)，所述滚珠丝杠两端分别转动地设置于所述固定架(15)。

5.根据权利要求4所述的桩上行走机构，其特征在于，所述第一夹爪(11)包括工作部(111)和连接部(112)，所述工作部(111)与所述连接部(112)固定连接，所述连接部(112)与所述滚珠丝杠固定连接。

6.根据权利要求5所述的桩上行走机构，其特征在于，所述第一夹爪(11)还包括滑动部(113)，所述连接部(112)两端转动设置有所述滑动部(113)，所述滑动部(113)能够在所述固定架(15)上转动行走。

7.根据权利要求1所述的桩上行走机构，其特征在于，所述第二行走单元(2)包括固定箱体(22)、第二移动机构和第二夹爪(21)，所述第二夹爪(21)设置于所述固定箱体(22)内，所述第二移动机构分别与所述固定箱体(22)和所述第二夹爪(21)固定连接，所述第二移动机构能够带动所述第二夹爪(21)沿所述第一方向往复移动。

8.根据权利要求7所述的桩上行走机构，其特征在于，所述第二夹爪(21)的侧壁和所述固定箱体(22)的侧壁上均设置有耐磨导向板(24)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的桩上行走机构，其特征在于，所述摆动单元(3)包括摆动缸(31)和两根间隔设置的连杆(32)，每根所述连杆(32)分别与所述第一行走单元(1)和所述第二行走单元(2)转动连接，所述摆动缸(31)的缸体固定设置于其中一根所述连杆(32)，所述摆动缸(31)的缸杆与另一根所述连杆(32)固定连接。

10.根据权利要求1-8任一项所述的桩上行走机构，其特征在于，其特征在于，还包括远程遥控控制单元，所述远程遥控控制单元分别与所述第一行走单元(1)、第二行走单元(2)和摆动单元(3)电连接。

11.一种辅助对桩装置，其特征在于，包括对桩机械手和权利要求1-10任一项所述的桩上行走机构，所述对桩机械手设置于所述桩上行走机构。

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