CN115897701A - 铣槽深度测量装置以及铣槽机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铣槽深度测量装置以及铣槽机，涉及工程机械测深技术领域，用以提高钢丝绳下放或提升的深度的精确测量。铣槽深度测量装置包括底座、测量组件以及配合轮。底座被构造为提供支撑。测量组件包括支座、测量轮、与测量轮固定连接的转轴以及安装于支座的测量元件；转轴可转动地安装于支座，支座安装于底座。配合轮安装于底座；配合轮和测量组件之间具有用于容置钢丝绳的间隙。上述技术方案提供的铣槽深度测量装置，结构紧凑，通过将钢丝绳夹在测量轮和配合轮之间的缝隙中，来使得钢丝绳带动测量轮转动，进而带动转轴转动。由于转轴的转动完全是由钢丝绳带动的，通过转轴的转动圈数可以精确计算钢丝绳下放或提升的深度。

Description

铣槽深度测量装置以及铣槽机

技术领域

本发明涉及工程机械测深技术领域，具体涉及一种铣槽深度测量装置以及铣槽机。

背景技术

双轮铣槽机是目前最先进和专业的地下连续墙施工设备，被广泛地应用于地铁、地下管道建设以及水电站修建等工程中。

铣槽机在水下施工时，其成槽的实时深度是非常重要的数据，需要在工作过程中实时监控和显示，一方面能够避免没有达到目标深度而再次下槽返工或者超过目标深度而造成混凝土超方，另一方面如果当前施工区域已有地下工程(如停车场、地下商场等)，则更应该精确控制施工深度，避免打穿。

目前现有技术采用卷扬测深的方案，即在卷扬上安装编码器，卷扬旋转带动编码器旋转计数，然后根据钢丝绳当前缠绕直径计算其下放或提升的深度。

在实际操作时，需要将铣槽机处于零深度位置，并判断卷扬出绳点所处的当前层数和缠绕圈数，然后在程序中进行设置，随着钢丝绳下放，当在当前层上缠绕的钢丝绳放完后，程序自动切换钢丝绳缠绕半径，实现多层缠绕卷筒的深度测量。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：需要在零位时人工判断出绳点所处的当前层数和圈数，圈数通常不是整数圈，存在计数误差，在实际操作时，圈数经常计错造成测深误差大；当卷扬上钢丝绳缠绕不规则，出现乱绳时，程序无法判断什么时候需要切换缠绕半径，造成测量误差。

发明内容

本发明提出一种铣槽深度测量装置以及铣槽机，用以提高钢丝绳下放或提升的深度的精确测量。

本发明实施例提供了一种铣槽深度测量装置，包括：

底座，被构造为提供支撑；

测量组件，包括支座、测量轮、与所述测量轮固定连接的转轴以及安装于所述支座的测量元件；所述转轴可转动地安装于所述支座，所述支座安装于所述底座；以及

配合轮，安装于所述底座；所述配合轮和所述测量组件之间具有用于容置钢丝绳的间隙。

在一些实施例中，所述支座可滑移地安装于所述底座。

在一些实施例中，所述支座包括：

第一支座，与所述转轴的一端可转动连接；以及

第二支座，与所述转轴的另一端可转动连接。

在一些实施例中，所述底座包括：

第一支撑板，设置有第一限位滑道；所述测量组件还包括第一滑块，所述第一滑块与所述第一支座固定连接，所述第一滑块安装于所述第一限位滑道；

第二支撑板，与所述第一支撑板间隔布置；所述第二支撑板设置有第二限位滑道，所述测量组件还包括第二滑块，所述第二滑块与所述第二支座固定连接，所述第二滑块安装于所述第二限位滑道；以及

连接板，设置于所述第一支撑板和所述第二支撑板之间，以将所述第一支撑板和所述第二支撑板固定连接。

在一些实施例中，所述连接板包括两块，所述测量组件位于两个所述连接板之间。

在一些实施例中，铣槽深度测量装置还包括：

涨紧装置，安装于所述第一支座和所述底座之间，和/或，安装于所述第二支座和所述底座之间；所述测量轮位于所述配合轮的顶部；所述涨紧装置朝着所述配合轮的方向拉紧所述测量轮，以使得所述测量轮和所述配合轮之间的间隙最小。

在一些实施例中，所述涨紧装置包括弹簧，所述弹簧的一端与所述第一支座和/或第二支座挂接，所述弹簧的另一端与所述底座挂接。

在一些实施例中，所述涨紧装置的数量为多个，所述第一滑块对应设置两个所述涨紧装置，所述第二滑块对应设置两个涨紧装置。

在一些实施例中，铣槽深度测量装置还包括：

限位轮组，安装于所述底座；所述限位轮组包括至少两个限位轮，两个所述限位轮之间有用于容置钢丝绳的间隙；所述限位轮组位于所述测量组件的上游和/或下游。

在一些实施例中，所述限位轮组包括两组，其中一组位于所述测量组件的上游，另一组位于所述测量组件的下游。

在一些实施例中，所述测量元件包括编码器，所述编码器的外壳固定于所述支座，所述编码器的内轴固定于所述转轴。

本发明实施例还提供一种铣槽机，包括本发明任一技术方案所提供的铣槽深度测量装置。

上述技术方案提供的铣槽深度测量装置，结构紧凑，通过将钢丝绳夹在测量轮和配合轮之间的缝隙中，来使得钢丝绳带动测量轮转动，进而带动转轴转动。由于转轴的转动完全是由钢丝绳带动的，通过转轴的转动圈数可以精确计算钢丝绳下放或提升的深度。并且，配合轮和测量轮共同夹紧钢丝绳，使得钢丝绳只能以直线方式通过，钢丝绳不会缠绕、卷曲，也不用计算钢丝绳在卷扬上的缠绕圈数和缠绕半径，大大减少了测量中的不准确因素，进一步提高了钢丝绳下放或提升的深度的准确度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本发明实施例提供的铣槽深度测量装置立体结构示意图。

图2为本发明实施例提供的铣槽深度测量装置的底座立体结构示意图。

图3为本发明实施例提供的铣槽深度测量装置的立体剖视图。

图4为本发明实施例提供的铣槽深度测量装置的测量组件立体结构示意图。

附图标记：

1、底座；2、测量组件；3、配合轮；4、涨紧装置；5、限位轮组； 6、钢丝绳；

11、第一支撑板；12、第二支撑板；13、连接板；15、第二耳板； 111、第一限位滑道；121、第二限位滑道；

21、支座；22、测量轮；23、转轴；24、测量元件；25、第一滑块；26、第二滑块；

211、第一支座；212、第二支座；213、第一耳板；

51、限位轮。

具体实施方式

下面结合图1～图4对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

参见图1，本发明实施例提供一种铣槽深度测量装置，铣槽深度测量装置包括底座1、测量组件2以及配合轮3。底座1被构造为提供支撑。测量组件2包括支座21、测量轮22、转轴23以及测量元件24。转轴23与测量轮22固定连接，测量轮22和转轴23之间没有相对转动。测量元件24安装于支座21。转轴23可转动地安装于支座21，支座21安装于底座1。配合轮3安装于底座1；配合轮3和测量组件2 之间具有用于容置钢丝绳的间隙。配合轮3位于测量轮22的下方，作用是阻止钢丝绳在松弛时的下垂，保证测量组件2上的测量轮22始终压紧在钢丝绳上。

测量轮22可以采用中间尺寸小，两端尺寸大的轮子，配合轮3 也是类似的结构，这样在测量轮22和配合轮3的中部形成的内凹部区域共同作为用来允许钢丝绳穿过的间隙。

铣槽深度测量装置使用在铣槽机上，铣槽机的钢丝绳穿过铣槽深度测量装置，随着钢丝绳的上升、下降，测量轮22被钢丝绳带动而转动，这使得转轴23跟着测量轮22同步转动，测量元件24用于测试转轴23转动的圈数。转轴23完全是被钢丝绳驱动而转动的，转轴23转动一圈，钢丝绳经过的长度正好为转轴23的周长。通过转轴23转动的圈数，计算就可以得到钢丝绳移动的距离，进而计算出钢丝绳下放或提升的深度。

参见图1，底座1有多种实现方式。在一些实施例中，底座1包括第一支撑板11、第二支撑板12以及连接板13。第一支撑板11、第二支撑板12平行且间隔布置，测量轮22以及后文介绍的限位轮组5 都位于第一支撑板11和第二支撑板12之间。第一支撑板11和第二支撑板12的结构相对于自身宽度方向的中心线是对称的。第一支撑板 11的其中一个边缘朝外弯折，并且在弯折部形成有连接孔，用于将第一支撑板11与其他部件固定。第二支撑板12的其中一个边缘也朝外弯折，并且在弯折部也形成有连接孔，用于将第二支撑板12与其他部件固定。第一支撑板11的弯折部、第二支撑板12的弯折板是相互远离的。

转轴23的一端由第一支撑板11支撑、转轴23的另一端由第二支撑板12支撑。这种结构使得转轴23不是悬臂结构、两端都有支撑，转轴23可以稳固地转动。并且，这种结构的底座1，形成了半包围式的结构，钢丝绳穿过底座1内部，一方面起到阻挡外界障碍物的作用，另一方面对钢丝绳起到保护作用，使得钢丝绳不易在外界的干扰下晃动。

继续参见图1和图2，在第一支撑板11长度方向L的中间位置设置有第一限位滑道111。第一限位滑道111包括开口相对的两个第一滑槽，两个滑槽共同对第一滑块25形成半包围结构。这种结构使得第一滑块25的移动非常稳固。此处长度方向是指钢丝绳穿过铣槽深度测量装置后，钢丝绳的长度方向。

类似地，在第二支撑板12长度方向的中间位置设置有第二限位滑道121。第一限位滑道111包括开口相对的两个第二滑槽，两个滑槽共同对第一滑块25形成半包围结构。这种结构使得第一滑块25的移动非常稳固。

连接板13设置于第一支撑板11和第二支撑板12之间，以将第一支撑板11和第二支撑板12固定连接。在一些实施例中，连接板13 采用H形结构，连接板13将第一支撑板11和第二支撑板12固定连接。

在一些实施例中，连接板13包括两块，测量组件2位于两个连接板13之间。

在一些实施例中，位于两个连接板13之间的钢丝绳基本是直线，没有弯曲，这段钢丝绳在测量轮22、配合轮3、限位轮51的共同卡紧作用下，基本不会缠绕、弯曲，这增加了采用测量钢丝绳下放或提升的深度的精准度。

在一些实施例中，支座21可滑移地安装于底座1。

在一些实施例中，支座21包括第一支座211以及第二支座212。第一支座211与转轴23的一端可转动连接。第二支座212与转轴23 的另一端可转动连接。第一支座211位于第一支撑板11远离第二支撑板12的一侧，第二支座212位于第二支撑板12远离第一支撑板11 的一侧。

参见图4，在第一支座211上设置有第一滑块25，第一滑块25 的两端凸起，以方便卡在第一限位滑道111的两个第一滑槽1111中。为了使得第一支座211的上下移动更加稳固，第一滑块25的数量为两个，两个第一滑块25上下排列布置，每个第一滑块25均被两个第一滑槽1111半包围，它们位于第一限位滑道111的不同位置。

参见图4，在第二支座212上设置有第二滑块26，第二滑块26 的两端凸起，以方便卡在第二限位滑道121的两个第二滑槽1211中。为了使得第二支座212的上下移动更加稳固，第二滑块26的数量为两个，两个第二滑块26上下排列布置，每个第二滑块26均被两个第二滑槽1211半包围，它们位于第二限位滑道121的不同位置。

第一支座211、第二支座212位于底座1外部，这种结构使得第一支座211、第二支座212的安装更加方便，并且也使得后续容易在第一支座211、第二支座212上安装后文介绍的涨紧装置4。

参见图1，在一些实施例中，铣槽深度测量装置还包括涨紧装置4，涨紧装置4安装于第一支座211和底座1之间，和/或，安装于第二支座212和底座1之间；测量轮22位于配合轮3的顶部；涨紧装置4 朝着配合轮3的方向拉紧测量轮22，以使得测量轮22和配合轮3之间的间隙最小。

在一些实施例中，涨紧装置4包括弹簧，弹簧的一端与第一支座 211和/或第二支座212挂接，弹簧的另一端与底座1挂接。

在一些实施例中，涨紧装置4的数量为多个，第一滑块25对应设置两个涨紧装置4，第二滑块26对应设置两个涨紧装置4。

涨紧装置4具体采用弹簧，弹簧的数量为4根，第一支座211的长度方向的两端各设置有一个第一耳板213，底座1对应设置有两个第二耳板15。每个第一耳板213、第二耳板15之间挂一根弹簧。每个第一支座211连接两根弹簧。第二支座212也采用相同的方式连接另外两根弹簧。

工作时，弹簧处于拉伸状态，弹簧回弹力通过第一支座211和第二支座212带动测量轮22始终压紧在钢丝绳上。当钢丝绳由于磨损和受力导致直径减小或者粘连泥土导致直径变大时，测量组件2能够在涨紧装置4的作用下在第一限位滑道111、第二限位滑道121中上下滑动，保证测量组件2始终紧紧地压在钢丝绳上不打滑，能够有效提高测深精度。

上述技术方案，通过涨紧装置4使得测深轮紧紧地压在钢丝绳上的同时测量组件2还能够随着钢丝绳上粘结的物料颗粒大小上下浮动，防止测深轮打滑，大大提高了测深精度。

在一些实施例中，铣槽深度测量装置还包括限位轮组5，限位轮组5安装于底座1；限位轮组5包括至少两个限位轮51，两个限位轮 51之间有用于容置钢丝绳的间隙；限位轮组5位于测量组件2的上游和/或下游。通过限位轮组5，能够限制钢丝绳运行轨迹，防止钢丝绳上下晃动。

在一些实施例中，限位轮组5包括两组，其中一组位于测量组件 2的上游，另一组位于测量组件2的下游。

铣槽深度测量装置两侧分别布置了两组限位轮组5，每组限位轮组5包括两个限位轮51，这两个限位轮51上下安装，上下两个限位轮51中间的缝隙用于通过钢丝绳。

施工时，当钢丝绳上下晃动时，由于两侧限位轮组5的限位，钢丝绳的上下晃动会被阻断，即处于铣槽深度测量装置内部的钢丝绳处于稳定状态。铣槽深度测量装置上两组限位轮组5之间布置有测量组件2，测量组件2通过第一支座211和第二支座212上的第一滑块25、第二滑块26安装在底座1上的第一限位滑道111、第二限位滑道121 内，通过第一滑块25与第一限位滑道111、第二滑块26与第二限位滑道121的相互配合，使得测量组件2上的第一支座211和第二支座 212只能上下滑动，而不能转动和左右移动。

在一些实施例中，测量元件24包括编码器，编码器的外壳固定于支座21，编码器的内轴固定于转轴23。

工作时，钢丝绳从铣槽深度测量装置的测量轮22和配合轮3之间的间隙穿过，钢丝绳运动带动测量轮22和与测量轮22固定在一起的转轴23同步转动，转轴23带动和其连接在一起的编码器的内轴转动计数。假设测量轮22转过圈数为n，测量轮22的绳槽处直径为D，则深度值＝nπD。

本发明实施例还提供一种铣槽机，包括本发明任一技术方案所提供的铣槽深度测量装置。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种铣槽深度测量装置，其特征在于，包括：

底座(1)，被构造为提供支撑；

测量组件(2)，包括支座(21)、测量轮(22)、与所述测量轮(22)固定连接的转轴(23)以及安装于所述支座(21)的测量元件(24)；所述转轴(23)可转动地安装于所述支座(21)，所述支座(21)安装于所述底座(1)；以及

配合轮(3)，安装于所述底座(1)；所述配合轮(3)和所述测量组件(2)之间具有用于容置钢丝绳的间隙。

2.根据权利要求1所述的铣槽深度测量装置，其特征在于，所述支座(21)可滑移地安装于所述底座(1)。

3.根据权利要求1所述的铣槽深度测量装置，其特征在于，所述支座(21)包括：

第一支座(211)，与所述转轴(23)的一端可转动连接；以及

第二支座(212)，与所述转轴(23)的另一端可转动连接。

4.根据权利要求3所述的铣槽深度测量装置，其特征在于，所述底座(1)包括：

第一支撑板(11)，设置有第一限位滑道(111)；所述测量组件(2)还包括第一滑块(25)，所述第一滑块(25)与所述第一支座(211)固定连接，所述第一滑块(25)安装于所述第一限位滑道(111)；

第二支撑板(12)，与所述第一支撑板(11)间隔布置；所述第二支撑板(12)设置有第二限位滑道(121)，所述测量组件(2)还包括第二滑块(26)，所述第二滑块(26)与所述第二支座(212)固定连接，所述第二滑块(26)安装于所述第二限位滑道(121)；以及

连接板(13)，设置于所述第一支撑板(11)和所述第二支撑板(12)之间，以将所述第一支撑板(11)和所述第二支撑板(12)固定连接。

5.根据权利要求4所述的铣槽深度测量装置，其特征在于，所述连接板(13)包括两块，所述测量组件(2)位于两个所述连接板(13)之间。

6.根据权利要求4所述的铣槽深度测量装置，其特征在于，还包括：

涨紧装置(4)，安装于所述第一支座(211)和所述底座(1)之间，和/或，安装于所述第二支座(212)和所述底座(1)之间；所述测量轮(22)位于所述配合轮(3)的顶部；所述涨紧装置(4)朝着所述配合轮(3)的方向拉紧所述测量轮(22)，以使得所述测量轮(22)和所述配合轮(3)之间的间隙最小。

7.根据权利要求6所述的铣槽深度测量装置，其特征在于，所述涨紧装置(4)包括弹簧，所述弹簧的一端与所述第一支座(211)和/或第二支座(212)挂接，所述弹簧的另一端与所述底座(1)挂接。

8.根据权利要求6所述的铣槽深度测量装置，其特征在于，所述涨紧装置(4)的数量为多个，所述第一滑块(25)对应设置两个所述涨紧装置(4)，所述第二滑块(26)对应设置两个涨紧装置(4)。

9.根据权利要求1所述的铣槽深度测量装置，其特征在于，还包括：

限位轮组(5)，安装于所述底座(1)；所述限位轮组(5)包括至少两个限位轮(51)，两个所述限位轮(51)之间有用于容置钢丝绳的间隙；所述限位轮组(5)位于所述测量组件(2)的上游和/或下游。

10.根据权利要求9所述的铣槽深度测量装置，其特征在于，所述限位轮组(5)包括两组，其中一组位于所述测量组件(2)的上游，另一组位于所述测量组件(2)的下游。

11.根据权利要求1所述的铣槽深度测量装置，其特征在于，所述测量元件(24)包括编码器，所述编码器的外壳固定于所述支座(21)，所述编码器的内轴固定于所述转轴(23)。

12.一种铣槽机，其特征在于，包括权利要求1～11任一所述的铣槽深度测量装置。

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