CN202596713U - 旋挖钻机及其测深装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋挖钻机及其测深装置，该测深装置包括接近开关、压力开关、控制器，在本实用新型的技术方案中，通过接近开关检测主卷扬马达运转过程中的飞轮的齿数，压力开关检测主卷扬卷筒的旋转方向，控制器根据飞轮齿数和主卷扬卷筒的旋转方向来确定成孔深度，能够精确地确定成孔深度，从而能够解决现有的通过旋转编码器检测卷扬卷筒来测深的方式中，依赖旋转编码器的安装精度来确定成孔深度而存在的确定成孔深度不精确的问题。

Description

旋挖钻机及其测深装置

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，特别涉及一种旋挖钻机及其测深装置。

背景技术

旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械，主要适用于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用。

在旋挖钻机的工作过程中，成孔的实时深度是一个非常重要的数据，目前，旋挖钻机的测深方式主要为：通过连接轴将主卷扬卷筒与旋转编码器连接，旋转编码器的输入轴与主卷扬卷筒同步转动，利用编码器旋转的圈数来测量主卷扬卷筒的转数，以及主卷扬卷筒旋转一圈钢丝绳伸缩的长度，计算得出主卷扬卷筒旋转的过程中钢丝绳伸缩的长度，也即成孔的深度。

但是，这种通过连接轴将主卷扬卷筒与旋转编码器连接的方式，对主卷扬卷筒与旋转编码器之间的同心度要求较高，在同心度有误差或者连接轴出现故障时，将导致测深不准确。并且在这种测试方式中，旋转编码器容器被损坏，这样就无法较为精确地确定成孔深度。

可见，在现有技术中，通过旋转编码器检测卷扬卷筒来测深的方式中，存在确定成孔深度不精确的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种旋挖钻机的测深装置，用以更精确地确定旋挖钻机的成孔深度。

相应地，本实用新型实施例还提供了一种旋挖钻机。

本实用新型实施例技术方案如下：

一种旋挖钻机的测深装置，包括：接近开关、压力开关和控制器，其中：接近开关，固定连接在旋挖钻机的主卷扬马达的外壳上、且位于靠近主卷扬马达的飞轮的位置上，在主卷扬马达运转过程中，检测在接近开关的感应范围内经过的主卷扬马达的飞轮的齿数，并生成计数脉冲，将生成的计数脉冲数发送给控制器；压力开关，安装在主泵与控制主卷扬的先导油路连通的三通上，并通过三通来检测先导油路上油料的流向，根据油料的流向确定主卷扬卷筒的旋转方向，生成代表旋转方向的方向信号，并将方向信号发送给控制器；控制器，分别连接接近开关和压力开关，接收来自接近开关的计数脉冲和来自压力开关的方向信号，根据计数脉冲和方向信号确定成孔深度。

具体地，压力开关，具体包括：正向压力开关和反向压力开关，正向压力开关和反向压力开关均分别通过三通与控制主卷扬的先导油路连通；正向压力开关检测先导油路上油料的流向确定主卷扬卷筒的旋转方向为正向旋转，生成代表正向旋转的正转信号，将正转信号发送给控制器；反向压力开关检测先导油路上油料的流向确定主卷扬卷筒的旋转方向为反向旋转，生成代表反向旋转的反转信号，将反转信号发送给控制器；控制器，具体用于根据计数脉冲、正转信号和反转信号确定成孔深度。

具体地，接近开关为磁感应类型的接近开关。

优选地，所述测深装置还包括显示器，显示器与控制器电连接，显示器用于显示来自控制器的成孔深度。

一种旋挖钻机，包括主卷扬、主卷扬马达和测深装置，测深装置包括：接近开关、压力开关和控制器，其中：接近开关，固定连接在旋挖钻机的主卷扬马达的外壳上、且位于靠近主卷扬马达的飞轮的位置上，在主卷扬马达运转过程中，检测从接近开关的感应范围内经过的主卷扬马达的飞轮的齿数，并生成计数脉冲，将生成的计数脉冲数发送给控制器；压力开关，安装在主泵与控制主卷扬的先导油路连通的三通上，并通过三通来检测先导油路上油料的流向，根据油料的流向确定主卷扬卷筒的旋转方向，生成代表旋转方向的方向信号，并将方向信号发送给控制器；控制器，分别连接接近开关和压力开关，接收来自接近开关的计数脉冲数和来自压力开关的方向信号，根据计数脉冲数和方向信号确定成孔深度。

具体地，压力开关，具体包括：正向压力开关和反向压力开关，正向压力开关和反向压力开关均分别通过三通与控制主卷扬的先导油路连通；正向压力开关检测先导油路上油料的流向确定主卷扬卷筒的旋转方向为正向旋转，生成代表正向旋转的正转信号，将正转信号发送给控制器；反向压力开关检测先导油路上油料的流向确定主卷扬卷筒的旋转方向为反向旋转，生成代表反向旋转的反转信号，将反转信号发送给控制器；控制器，具体用于根据计数脉冲、正转信号和反转信号确定成孔深度。

具体地，接近开关为磁感应类型的接近开关。

优选地，所述测深装置还包括显示器，显示器与控制器电连接，显示器用于显示来自控制器的成孔深度。

本实用新型实施例技术方案中，通过接近开关检测主卷扬马达运转过程中的飞轮的齿数，压力开关检测主卷扬卷筒的旋转方向，控制器根据飞轮的齿数和主卷扬卷筒的旋转方向来确定成孔深度，能够精确地确定成孔深度，从而能够解决现有的通过旋转编码器检测卷扬卷筒来测深的方式中，依赖旋转编码器的安装精度来确定成孔深度而存在的确定成孔深度不精确的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的旋挖钻机的测深装置的结构框图；

图2是图1所示装置的优选实施结构的结构框图；

图3是图2中控制器的工作流程图；

图4是图2中接近开关在具体实施中的安装位置示意图；

图5是图2中正向压力开关和反向压力开关在具体实施中的安装位置示意图。

具体实施方式

下面结合各个附图对本实用新型实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。

实施例一

本实用新型实施例首先提供了一种旋挖钻机的测深装置。

图1示出了本实用新型实施例提供的旋挖钻机的测深装置的结构框图，如图1所示，该装置包括接近开关1、压力开关2和控制器3。

接近开关1，为磁感应类型的接近开关，固定连接在旋挖钻机的主卷扬马达的外壳上、且位于靠近主卷扬马达的飞轮的位置上，在主卷扬马达运转过程中，检测从接近开关1的感应范围内经过的主卷扬马达的飞轮的齿数，并生成计数脉冲，将生成的计数脉冲数发送给控制器3；

压力开关2，安装在主泵与控制主卷扬的先导油路连通的三通上，并通过三通来检测先导油路上油料的流向，根据油料的流向来确定主卷扬卷筒的旋转方向，生成代表旋转方向的方向信号，并将方向信号发送给控制器3；

控制器3，分别连接接近开关和压力开关，接收来自接近开关1的计数脉冲数和来自压力开关2的方向信号，根据计数脉冲和方向信号确定成孔深度。

图2示出了图1所示装置的优选实施结构的结构框图，在图1所示装置的基础上，压力开关2包括：正向压力开关21和反向压力开关22，正向压力开关21和反向压力开关22均分别通过三通与控制主卷扬的先导油路连通，正向压力开关21检测先导油路上油料的流向确定主卷扬卷筒的旋转方向为正向旋转，生成代表正向旋转的正转信号；反向压力开关22检测先导油路上油料的流向确定主卷扬卷筒的旋转方向为反向旋转，生成代表反向旋转的反转信号；正向压力开关21和反向压力开关22分别将正转信号和反转信号发送给控制器3。

控制器3对在接收到正转信号后接收到的计数脉冲数进行累加运算得到第一计数值，对在接收到反转信号后接收到的计数脉冲进行累加运算得到第二计数值；将第一计数值减去第二计数值得到第三计数值，将第三计数值除以飞轮卷筒比得到的商作为深度系数，将深度系数与主卷扬卷筒单圈钢丝绳长度的乘积确定为成孔深度，其中，飞轮卷筒比为主卷扬卷筒运转一周所对应的飞轮运转的齿数。

图2所示的装置还可以包括显示器4，显示器4与控制器3电连接，用于显示来自控制器3的成孔深度。

图3示出了图2所示控制器的工作方法，该工作方法包括如下处理过程：

步骤31、控制器3接收到来自正向压力开关21的正转信号或者来自反向压力开关22的反转信号；

步骤32、控制器3在接收到正转信号后接收到来自接近开关1的计数脉冲数的情况下，对该计数脉冲进行累加得到第一计数值；在接收到反转信号后接收到来自接近开关1的计数脉冲数的情况下，对该计数脉冲进行累加得到第二计数值；

步骤33、控制器3用第一计数值减去第二计数值得到第三计数值；

步骤34、控制器3将第三计数值除以飞轮卷筒比得到的商作为深度系数，其中，飞轮卷筒比为主卷扬卷筒运转一周所对应的飞轮运转的齿数；具体地，此处确定的深度系数可以理解为主卷扬卷筒运转的圈数，所述的深度系数可以为小数；

步骤35、控制器3将深度系数与主卷扬卷筒单圈钢丝绳长度的乘积确定为成孔深度。

根据图2所示的装置及其工作原理，通过接近开关1检测主卷扬马达运转过程中的飞轮齿数，压力开关2检测主卷扬卷筒的旋转方向，控制器3根据飞轮齿数和主卷扬卷筒的旋转方向来确定成孔深度，能够通过较为精确的飞轮齿数确定成孔深度，接近开关1和压力开关2的动作原理简单高效，控制器3确定成孔深度的算法简洁可靠、计算精度高，从而能够解决现有的通过旋转编码器检测卷扬卷筒来测深的方式中，依赖旋转编码器的安装精度来确定成孔深度而存在的确定成孔深度不精确的问题。并且接近开关1和压力开关2的设备成本较低，施工难度和施工成本低，图1所示的装置能够较为方便和经济地得到应用。

在具体实施的过程中，接近开关1的安装如图4所示，接近开关1固定连接在旋挖钻机的主卷扬马达41的外壳上、且位于靠近主卷扬马达的飞轮（图4中未示出）的位置上；接近开关1为磁感应类型的接近开关。

正向压力开关21和反向压力开关22的安装位置如图5所示，控制主卷扬的先导油路51位于主阀52和逻辑阀53之间，正向压力开关21和反向压力开关22均通过三通54与先导油路51连通。

在具体实施的过程中，控制器3可以通过可编程逻辑控制器（PLC，Programmable Logic Controller）来实现。此外，在具体实现的过程中，图1或图2所示的装置还可以设置人机接口（Human Machine Interface），通过HMI对控制器3进行设置，以及通过HMI对显示器4进行相关设置。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

实施例二

本实用新型还提供了一种旋挖钻机，该旋挖钻机包括如图1或图2所示的侧深装置，使用如图1或图2所示测深装置的旋挖钻机能够较为精确地测量成孔深度。

综上所述，本实用新型实施例技术方案中，通过接近开关检测主卷扬马达运转过程中的飞轮齿数，压力开关检测主卷扬卷筒的旋转方向，控制器根据飞轮齿数和主卷扬卷筒的旋转方向来确定成孔深度，能够精确地确定成孔深度，从而能够解决现有的通过旋转编码器检测卷扬卷筒来测深的方式中存在的确定成孔深度不精确的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种旋挖钻机的测深装置，其特征在于，包括：接近开关、压力开关和控制器，其中：

所述接近开关，固定连接在所述旋挖钻机的主卷扬马达的外壳上、且位于靠近所述主卷扬马达的飞轮的位置上；在所述主卷扬马达运转过程中，检测从所述接近开关的感应范围内经过的所述主卷扬马达的飞轮的齿数，并生成与所述飞轮的齿数相同数量的计数脉冲，将生成的所述计数脉冲发送给所述控制器；

所述压力开关，安装在主泵与控制主卷扬的先导油路连通的三通上，并通过所述三通来检测所述先导油路上油料的流向，根据所述油料的流向确定所述主卷扬卷筒的旋转方向，生成代表所述旋转方向的方向信号，并将所述方向信号发送给控制器；

所述控制器，分别连接所述接近开关和所述压力开关，接收来自所述接近开关的计数脉冲和来自所述压力开关的方向信号，根据所述计数脉冲和所述方向信号确定成孔深度。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力开关，具体包括：正向压力开关和反向压力开关，所述正向压力开关和所述反向压力开关均分别通过三通与控制主卷扬的先导油路连通；所述正向压力开关检测所述先导油路上油料的流向确定主卷扬卷筒的旋转方向为正向旋转，生成代表正向旋转的正转信号，将所述正转信号发送给所述控制器；所述反向压力开关检测所述先导油路上油料的流向确定主卷扬卷筒的旋转方向为反向旋转，生成代表反向旋转的反转信号，将所述反转信号发送给所述控制器；

所述控制器，具体用于根据所述计数脉冲、所述正转信号和所述反转信号确定所述成孔深度。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接近开关为磁感应类型的接近开关。

4.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括显示器，所述显示器与所述控制器电连接，所述显示器用于显示来自所述控制器的成孔深度。

5.一种旋挖钻机，包括主卷扬、主卷扬马达和测深装置，其特征在于，所述测深装置包括：接近开关、压力开关和控制器，其中：

所述接近开关，固定连接在所述旋挖钻机的主卷扬马达的外壳上、且位于靠近所述主卷扬马达的飞轮的位置上，在所述主卷扬马达运转过程中，检测从所述接近开关的感应范围内经过的所述主卷扬马达的飞轮的齿数，并生成与所述飞轮的齿数相同数量的计数脉冲，将生成的所述计数脉冲发送给所述控制器；

所述压力开关，安装在主泵与控制主卷扬的先导油路连通的三通上，并通过所述三通来检测所述先导油路上油料的流向，根据所述油料的流向确定主卷扬卷筒的旋转方向，生成代表所述旋转方向的方向信号，并将所述方向信号发送给控制器；

所述控制器，分别连接所述接近开关和所述压力开关，接收来自所述接近开关的计数脉冲和来自所述压力开关的方向信号，根据所述计数脉冲和所述方向信号确定成孔深度。

6.根据权利要求5所述的旋挖钻机，其特征在于，所述压力开关，具体包括：正向压力开关和反向压力开关，所述正向压力开关和所述反向压力开关均分别通过三通与控制所述主卷扬的先导油路连接；所述正向压力开关检测所述先导油路上油料的流向确定主卷扬卷筒的旋转方向为正向旋转，生成代表正向旋转的正转信号，将所述正转信号发送给所述控制器；所述反向压力开关检测所述先导油路上油料的流向确定主卷扬卷筒的旋转方向为反向旋转，生成代表反向旋转的反转信号，将所述反转信号发送给所述控制器；

所述控制器，具体用于根据所述计数脉冲、所述正转信号和所述反转信号确定所述成孔深度。

7.根据权利要求5所述的旋挖钻机，其特征在于，所述接近开关为磁感应类型的接近开关。

8.根据权利要求5或7所述的旋挖钻机，其特征在于，所述装置还包括显示器，所述显示器与所述控制器连接，所述显示器用于显示来自所述控制器的成孔深度。

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