CN115949054A - 一种双动力控压淤泥搅拌动力头及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑施工设备，旨在提供一种双动力控压淤泥搅拌动力头，其技术方案要点是包括主体部、第一动力组件、第二动力组件和中控模块，主体部包括主臂、安装座、输料管、输料电机和流量计，第一动力组件包括连接座、动力头和马达，第二动力组件包括基座、容置槽和搅拌杆，中控组件包括深度检测传感器、判断模块、反馈模块和控制模块，深度检测传感器用于检测主体部深入地下的实时深度，控制模块用于通过检测到的深度数据控制第二动力组件是否工作，反馈模块用于根据第二动力组件工作情况控制输料电机功率调整，判断模块用于检测第一动力组件工作时的电流并通过电流变化对第一动力组件工作模式进行控制。

Description

一种双动力控压淤泥搅拌动力头及其控制方法

技术领域

本发明涉及建筑施工设备领域，更具体地说，它涉及一种双动力控压淤泥搅拌动力头及其控制方法。

背景技术

随着经济的高速发展，近年来国内特别是南方沿海城市各种泥土改良，固化利用工程与日俱增，环境的治理及泥滩的有效利用，公路路基的硬化，也成为近年来各级政府和部门的重点工作之一，针对于淤泥治理，路基固化，特开发研制该强力搅拌头，从而实现高效，准确施工，可有效节省人力，带来可观经济效益。

淤泥搅拌动力头在工作时，需要通过输料管道向动力部注入固化剂，淤泥搅拌动力头在挖掘打孔时会遇到各种阻力，现有的淤泥搅拌动力头存在以下缺点：1、当动力头在地下工作时，由于受到土壤以及各种固体物的压力，会发生动力不足的情况，目前解决办法只有通过来回伸缩主臂，反复搅拌，此种办法起效较慢且存在无法解决问题的风险；2、在向其注入固化剂时，存在增加动力头所受压力的问题，一直以定速输入固化剂会造成周围土壤过量固化的情况，因此亟需发明一种防卡顿淤泥搅拌动力头。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种双动力控压淤泥搅拌动力头。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种双动力控压淤泥搅拌动力头，包括主体部、第一动力组件、第二动力组件和中控模块，第一动力组件与主体部连接，第二动力组件设置于第一动力组件上，中控模块通过电信号控制第一动力组件和第二动力组件，主体部包括主臂、设置于主臂端侧且用于固定连接主臂的安装座、设置于主臂内部空间内的输料管、设置于主臂内部空间内的输料电机和设置于输料管端侧的流量计，第一动力组件包括与主臂连接的连接座、设置于连接座两端的动力头和设置于动力头内的马达，动力头通过马达产生的动力使自身旋转，同时带动第二动力组件运动，第二动力组件包括与动力头固定连接的基座、设置于基座上的容置槽和设置于容置槽内的搅拌杆，容置槽与基座转动连接，搅拌杆固定设置于容纳槽内。

本发明进一步设置为：中控组件包括深度检测传感器、判断模块、反馈模块和控制模块，深度检测传感器用于检测主体部深入地下的实时深度，控制模块用于通过检测到的深度数据控制第二动力组件是否工作，反馈模块用于根据第二动力组件工作情况控制输料电机功率调整，判断模块用于检测第一动力组件工作时的电流并通过电流变化对第一动力组件工作模式进行控制。

本发明进一步设置为：安装座上设置有润滑组件，润滑组件包括设置于安装座上的润滑泵、与润滑泵连接的分配油管和与润滑油管连接的递进分配器，分配油管用于将润滑油脂输送至递进分配器，然后经递进分配器输送至出油口。

本发明进一步设置为：基座和容置槽之间设置有转动盘，容置槽与转动盘固定连接，转动盘通过电控制带动容置槽转动，从而带动搅拌杆旋转，基座、转动盘和容置槽中部设置有用于插接搅拌杆的通孔，搅拌杆与容置槽可拆解连接。

本发明进一步设置为：搅拌杆周侧设置有第一螺旋刀片和第二螺旋刀片，且第一螺旋刀片与第二螺旋刀片相反方向设计，第一螺旋刀片和第二螺旋刀片上设置有喷浆口，搅拌杆内部中空形成进浆管道，搅拌杆端侧作为进浆口与喷浆口连接。

本发明进一步设置为：一种适用于双动力控压淤泥搅拌动力头，包括以下步骤：

S1、启动电机阶段，控制主臂深入地面，对地下土壤进行搅拌和紧固，同时中控组件启动运行，对主臂进入地面深度、第一动力组件、第二动力组件工作情况进行检测；

S2、第一动力组件电流检测阶段，设定正常工作电流为I，对第一动力组件内工作电流进行检测，当实际电流I1≥I时，启动第二动力组件进行工作，直至实际电流I1＜T时，第二动力组件停止工作；

S3、深度检测阶段，预设第二动力组件启动深度为H，主臂进入地下深度为H1，通过深度检测传感器对主臂进入地面深度进行检测，当H1≥H时，第二动力组件启动工作，在H1＜H时，仍可通过实际电流控制第二动力组件工作；

S4、输料模块调整阶段，在第二动力组件启动工作后，检测第二动力组件内工作电流，当电流超过预设定电流值区间，减小输料电机的工作功率，当电流小于预设定电流值区间，增大输料电机的工作功率。

通过采用上述技术方案，采用双向转动两4个方向进行搅拌，将旋转刀片分为两部分，第二套管外部设置第一螺旋刀片，第三套管外部设有第二螺旋刀片，进行正或反方向旋转，实现双向搅拌，减少钻杆转动时的动能耗散，同时内外钻杆不易出现堵管现象。

通过双动力组件共同配合可保证在实际工作时动力充足，不会发生动力头卡顿的情况，并通过中控组件对工作电流进行实时检测，控制双动力组件启停，针对不同地下作业深度实现不同作业模式，固化剂通过叶片上的出浆口可均匀填充至土壤内部，保证搅拌固化质量。

附图说明

图1为本发明一种双动力控压淤泥搅拌动力头实施例的结构示意图；

图2为第二动力组件结构示意图；

图3为搅拌杆结构示意图；

图中附图标记：1、主体部；11、主臂；12、安装座；13、输料管；14、流量计；2、第一动力组件；21、连接座；22、动力头；23、马达；3、第二动力组件；31、基座；32、容置槽；33、搅拌杆；4、第一螺旋刀片；41、第二螺旋刀片；42、喷浆口。

具体实施方式

参照图1至图3对本发明一种双动力控压淤泥搅拌动力头实施例做进一步说明。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

一种双动力控压淤泥搅拌动力头，包括主体部1、第一动力组件2、第二动力组件3和中控模块，第一动力组件2与主体部1连接，第二动力组件3设置于第一动力组件2上，中控模块通过电信号控制第一动力组件2和第二动力组件3，主体部1包括主臂11、设置于主臂11端侧且用于固定连接主臂11的安装座12、设置于主臂11内部空间内的输料管13、设置于主臂11内部空间内的输料电机和设置于输料管13端侧的流量计14，第一动力组件2包括与主臂11连接的连接座21、设置于连接座21两端的动力头22和设置于动力头22内的马达23，动力头22通过马达23产生的动力使自身旋转，同时带动第二动力组件3运动，第二动力组件3包括与动力头22固定连接的基座31、设置于基座31上的容置槽32和设置于容置槽32内的搅拌杆33，容置槽32与基座31转动连接，搅拌杆33固定设置于容纳槽内，淤泥搅拌动力头22采用双动力组件共同对地下土壤进行搅拌并固化，双动力可满足针对不同地下土壤硬度情况进行施工，当地下土壤黏度、硬度较高，或深入地面达到一定深度时，可启动第二动力组件3配合第一动力组件2共同搅拌，淤泥搅拌动力头22采用了两个马达23作为第一动力组件2，马达23分别设置于连接座21两端，独立驱动，通过液压部分提供动力，实现无级变速，减少缓冲，有效保护各机械部件，延长使用寿命，减速机转速最高可达60r/min～70r/min,扭矩10000n/m，双马达23减速装置的强有力转动可实现单次1㎡～1.5㎡的固化面积，搅拌叶片采用高强度耐磨材料制成，实现对固化土和固化剂的充分均匀搅拌效果，从而实现高效率施工，马达23连接座21与主臂11连接，形成主体，再与挖机连接座21通过销轴与挖机相连，由挖机通过大臂控制，实现全方位移动，输料管13前端加装电磁流量计14，对固化剂的流动状态进行监测，末端采用“T”型出料，增加出料射流，并在前端装有检修孔，方便检查维护，主臂11内还设置有由马达23、高压油管、集流阀、平衡阀等部件组成的液压系统，液压系统集中安装在主臂11内部，用于保证设置于连接座21左右两侧的马达23告诉同步运转，保证机器设备的性能安全，可靠，保证两个马达23同步高速运转，安装座12上设置有润滑组件，润滑组件包括设置于安装座12上的润滑泵、与润滑泵连接的分配油管和与润滑油管连接的递进分配器，分配油管用于将润滑油脂输送至递进分配器，然后经递进分配器输送至出油口，润滑组件对两个旋转滚筒的旋转部分两端进行自动润滑，它的正常工作对保证这两个滚筒使用寿命至关重要，滚筒与固定座之间采用进口密封，防止料浆进入设备内部，保护内部配件，自动润滑系统由自动润滑泵、递进分配器、分配油管等组成，自动润滑泵的安全阀调整压力为20MPa，自动润滑泵工作后，润滑油脂经润滑油管至递进分配器，然后依次分配至各个油口进入所需润滑部位，如果其中一个出油管发生故障，则立即顶出指示杆给予显示，会影响其它相关油口的正常供油，应立即检修该故障油口。

一种适用于双动力控压淤泥搅拌动力头包括以下步骤：

S1、启动电机阶段，控制主臂深入地面，对地下土壤进行搅拌和紧固，同时中控组件启动运行，对主臂进入地面深度、第一动力组件、第二动力组件工作情况进行检测；

S2、第一动力组件电流检测阶段，设定正常工作电流为I，对第一动力组件内工作电流进行检测，当实际电流I1≥I时，启动第二动力组件进行工作，直至实际电流I1＜T时，第二动力组件停止工作；

S3、深度检测阶段，预设第二动力组件启动深度为H，主臂进入地下深度为H1，通过深度检测传感器对主臂进入地面深度进行检测，当H1≥H时，第二动力组件启动工作，在H1＜H时，仍可通过实际电流控制第二动力组件工作；

S4、输料模块调整阶段，在第二动力组件启动工作后，检测第二动力组件内工作电流，当电流超过预设定电流值区间，减小输料电机的工作功率，当电流小于预设定电流值区间，增大输料电机的工作功率。

针对搅拌动力头22在深入地下动力不足问题，本发明提供一种双动力控制系统，第一动力组件2设置为连接于主臂11上的搅拌动力头22，第二动力组件3设置为设置于第一动力组件2周侧的搅拌杆33，搅拌动力头22通过自身旋转对土壤进行松动，并通过主臂11内设置的输料管13输送固化剂，对土壤进行固化，以达到施工标准，搅拌杆33通过自身旋转对周侧土壤进行松动，同时，设置于搅拌杆33周侧的螺旋刀片起到对土壤松动的作用，使得土壤间隙增大，方便固化剂深入，在土质较为疏松的浅层地段，如果同时启用第一动力组件2和第二动力组件3，会造成适得其反的效果，因此如何自动化控制双动力组件工作配合，是本发明的重点，双动力组件通过中控组件控制工作，基座31和容置槽32之间设置有转动盘，容置槽32与转动盘固定连接，转动盘通过电控制带动容置槽32转动，从而带动搅拌杆33旋转，基座31、转动盘和容置槽32中部设置有用于插接搅拌杆33的通孔，搅拌杆33与容置槽32可拆解连接，搅拌杆33周侧设置有第一螺旋刀片4和第二螺旋刀片41，且第一螺旋刀片4与第二螺旋刀片41相反方向设计，第一螺旋刀片4和第二螺旋刀片41上设置有喷浆口42，搅拌杆33内部中空形成进浆管道，搅拌杆33端侧作为进浆口与喷浆口42连接,中控组件包括深度检测传感器、判断模块、反馈模块和控制模块，深度检测传感器用于检测主体部1深入地下的实时深度，控制模块用于通过检测到的深度数据控制第二动力组件3是否工作，反馈模块用于根据第二动力组件3工作情况控制输料电机功率调整，判断模块用于检测第一动力组件2工作时的电流并通过电流变化对第一动力组件2工作模式进行控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种双动力控压淤泥搅拌动力头，其特征在于：包括主体部(1)、第一动力组件(2)、第二动力组件(3)和中控模块，所述第一动力组件(2)与主体部(1)连接，所述第二动力组件(3)设置于第一动力组件(2)上，所述中控模块通过电信号控制第一动力组件(2)和第二动力组件(3)，所述主体部(1)包括主臂(11)、设置于主臂(11)端侧且用于固定连接主臂(11)的安装座(12)、设置于主臂(11)内部空间内的输料管(13)、设置于主臂(11)内部空间内的输料电机和设置于输料管(13)端侧的流量计(14)，所述第一动力组件(2)包括与主臂(11)连接的连接座(21)、设置于连接座(21)两端的动力头(22)和设置于动力头(22)内的马达(23)，所述动力头(22)通过马达(23)产生的动力使自身旋转，同时带动第二动力组件(3)运动，所述第二动力组件(3)包括与动力头(22)固定连接的基座(31)、设置于基座(31)上的容置槽(32)和设置于容置槽(32)内的搅拌杆(33)，所述容置槽(32)与基座(31)转动连接，所述搅拌杆(33)固定设置于容纳槽内。

2.根据权利要求1所述的一种双动力控压淤泥搅拌动力头，其特征在于：所述中控组件包括深度检测传感器、判断模块、反馈模块和控制模块，所述深度检测传感器用于检测主体部(1)深入地下的实时深度，所述控制模块用于通过检测到的深度数据控制第二动力组件(3)是否工作，所述反馈模块用于根据第二动力组件(3)工作情况控制输料电机功率调整，所述判断模块用于检测第一动力组件(2)工作时的电流并通过电流变化对第一动力组件(2)工作模式进行控制。

3.根据权利要求2所述的一种双动力控压淤泥搅拌动力头，其特征在于：所述安装座(12)上设置有润滑组件，所述润滑组件包括设置于安装座(12)上的润滑泵、与润滑泵连接的分配油管和与润滑油管连接的递进分配器，所述分配油管用于将润滑油脂输送至递进分配器，然后经递进分配器输送至出油口。

4.根据权利要求3所述的一种双动力控压淤泥搅拌动力头，其特征在于：所述基座(31)和容置槽(32)之间设置有转动盘，所述容置槽(32)与转动盘固定连接，所述转动盘通过电控制带动容置槽(32)转动，从而带动搅拌杆(33)旋转，所述基座(31)、转动盘和容置槽(32)中部设置有用于插接搅拌杆(33)的通孔，所述搅拌杆(33)与容置槽(32)可拆解连接。

5.一种适用于权利要求1-4所述的一种双动力控压淤泥搅拌动力头，其特征在于，包括以下步骤：

S1、启动电机阶段，控制主臂深入地面，对地下土壤进行搅拌和紧固，同时中控组件启动运行，对主臂进入地面深度、第一动力组件、第二动力组件工作情况进行检测；

S2、第一动力组件电流检测阶段，设定正常工作电流为I，对第一动力组件内工作电流进行检测，当实际电流I1≥I时，启动第二动力组件进行工作，直至实际电流I1＜T时，第二动力组件停止工作；

S3、深度检测阶段，预设第二动力组件启动深度为H，主臂进入地下深度为H1，通过深度检测传感器对主臂进入地面深度进行检测，当H1≥H时，第二动力组件启动工作，在H1＜H时，仍可通过实际电流控制第二动力组件工作；

S4、输料模块调整阶段，在第二动力组件启动工作后，检测第二动力组件内工作电流，当电流超过预设定电流值区间，减小输料电机的工作功率，当电流小于预设定电流值区间，增大输料电机的工作功率。

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