CN205400705U - 综合打桩机钻杆的电气控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种综合打桩机钻杆的电气控制系统。它解决了现有打桩机自动化程度低等问题。包括具有若干钻杆体的钻杆组件、动力头、具有拆装驱动器的拆装钻杆装置，动力头连接有具有若干升降驱动器的钻杆升降机构，动力头、拆装驱动器与升降驱动器均与一个动力源相连，动力源与动力头之间设有第一动力调节装置，动力源与升降驱动器之间设有第二动力调节装置，钻杆组件连接有输灰系统，在钻杆组件与输灰系统之间设有输灰控制装置，且拆装驱动器、第一动力调节装置、第二动力调节装置与输灰控制装置均与PLC控制器相连。优点在于：钻杆转动、升降速度可控，输灰量可控，能对钻好的钻孔及时进行灌注操作。

Description

综合打桩机钻杆的电气控制系统

技术领域

本实用新型属于建筑设备技术领域，尤其是涉及一种综合打桩机钻杆的电气控制系统。

背景技术

目前，建筑工地上使用的打桩机械有两种：一种的旋转打桩机，这种打桩机的结构是利用卷扬机拉起的钻杆悬挂架，通过钻杆来钻孔；另一种是冲击锤打桩机，这种打桩机的结构是利用卷扬机拉起冲击锤反复下落，提升来实现打桩。其中，旋转打桩机在打桩时主要通过钻杆的周向转动来实现向地下钻杆的目的，但是实际施工时由于钻杆的长度较长存在安装拆卸不便的问题，且安装固定后的钻杆在周向转动时稳定性较差，使用时自动化程度较低，对钻好的钻孔无法进行及时的灌注操作，打好的桩孔易出现塌陷等风险。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种新型多功能桩机[申请号：201520349574.X]，其包括履带、底座和工作台，所述的履带横跨的安装在底座的下方，所述的工作台设置在底座的上面；所述的工作台上设有控制装置、动力机组、灌浆机构和打桩机构，所述的控制装置和打桩机构分别设置在工作台的一端；所述的打桩机构包括卷扬机、液压伸缩杆、钻杆和液压撞击装置，所述的卷扬机设置在工作台的中部，该卷扬机通过钢丝与重锤挂钩相接；所述的液压伸缩杆安装在工作台的一端，所述的钻杆安装在液压伸缩杆的顶部，所述的液压伸缩杆的顶部还设置有液压撞击装置，该液压撞击装置与钻杆相接触。

上述方案在一定程度上解决了现有打桩机钻杆稳定性差的问题，但是该方案依然存在着：钻杆与灌浆机构连接处拆装不够方便，自动化程度低，对钻好的钻孔无法进行及时的灌注操作的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种结构简单合理，自动化程度高的综合打桩机钻杆电气控制系统。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本综合打桩机钻杆电气控制系统，包括至少一个具有若干钻杆体的钻杆组件，所述的钻杆组件连接有能驱动钻杆体周向转动的动力头，所述的动力头与钻杆组件之间设有能使动力头和钻杆组件对接或分离且具有拆装驱动器的拆装钻杆装置，所述的动力头连接有能驱动动力头沿竖直方向升降且具有若干升降驱动器的钻杆升降机构，所述的动力头、拆装驱动器与升降驱动器均与一个动力源相连，所述的动力源与动力头之间设有第一动力调节装置，所述的动力源与升降驱动器之间设有第二动力调节装置，所述的钻杆组件连接有输灰系统，在钻杆组件与输灰系统之间设有能控制输灰系统的输灰量的大小的输灰控制装置，且所述的拆装驱动器、第一动力调节装置、第二动力调节装置与输灰控制装置均与PLC控制器相连。本系统还可以钻出变截面的钻孔，需要进行变截面钻孔时，在PLC控制器上设置需要变截面钻孔的孔径大小，PLC控制器得出该变截面钻孔时输灰系统所需要的灌注量并将该灌注量作为变截面钻孔的设定灌注量；PLC控制器控制钻杆升降机构减速或停止下降，输灰系统加压对钻孔进行灌注，当输灰系统的灌注量达到变截面钻孔的设定灌注量，PLC控制器控制输灰系统停止加压过程并恢复至常态压力同时PLC控制器控制钻杆升降机构的下降速度恢复到常态速度，从而完成打桩机变截面的钻孔过程。

在上述的综合打桩机钻杆电气控制系统中，所述的第一动力调节装置包括设置在动力源与动力头之间的第一比例调节阀，所述的动力头连接有能检测动力头油管的压力大小的第一压力变送器。

在上述的综合打桩机钻杆电气控制系统中，所述的第二动力调节装置包括设置在动力源与升降驱动器之间的第二比例调节阀，且所述的第二比例调节阀一端连接有与PLC控制器相连的第一PID调节器，另一端与升降驱动器相连，且所述的升降驱动器通过升降压力变送器与第一PID调节器相连。

在上述的综合打桩机钻杆电气控制系统中，所述的输灰控制装置包括设置在钻杆组件与输灰系统之间的比例执行器，所述的输灰系统连接有能检测输灰系统管路的压力大小的第二压力变送器，所述的比例执行器一端连接有与PLC控制器相连的第二PID调节器，另一端连接有设置在输灰系统内的电动阀，且所述的电动阀通过输灰编码器与第二PID调节器相连。

在上述的综合打桩机钻杆电气控制系统中，所述的钻杆升降机构包括分别设置在动力头两侧的输送链条，所述的输送链条分别绕设在动力头与升降驱动器之间，且所述的升降驱动器分别连接有与PLC控制器相连的升降编码器。

在上述的综合打桩机钻杆电气控制系统中，所述的动力源为液压站，所述的拆装驱动器为驱动油缸，所述的升降驱动器为液压马达；所述的PLC控制器连接有用于显示液压马达使用状态以及电动阀使用状态的显示屏。优选地，这里的显示屏为触摸屏，可以触摸屏上查看打桩机各项数据，例如，钻杆的所有参数，趋试图，并存储在触摸屏的存储卡里，方便随时查看。

在上述的综合打桩机钻杆电气控制系统中，所述的钻杆组件与动力头均设置在桩机平台上，且所述的桩机平台上设有与PLC控制器相连且用于测量桩机平台的倾斜度的水平传感器，且所述的水平传感器均与若干设置在桩机平台下端周向外侧的顶压机构相连。

与现有的技术相比，本打桩机的优点在于：自动化程度高，安装拆卸方便，钻杆转动、升降速度可控，输灰量可控，能对钻好的钻孔及时进行灌注操作，打好的桩孔不易出现塌陷。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的结构框图。

图3为本实用新型的局部结构框图。

图4为本实用新型的另一个局部结构框图。

图中，钻杆组件1、钻杆体11、动力头2、拆装钻杆装置3、拆装驱动器31、钻杆升降机构4、升降驱动器41、输送链条42、升降编码器43、动力源5、第一动力调节装置6、第一比例调节阀61、第一压力变送器62、第二动力调节装置7、第二比例调节阀71、第一PID调节器72、升降压力变送器73、输灰系统8、输灰控制装置9、比例执行器91、第二压力变送器92、第二PID调节器93、电动阀94、输灰编码器95、PLC控制器10、显示屏101、水平传感器102。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-4所示，本综合打桩机钻杆电气控制系统，包括至少一个具有若干钻杆体11的钻杆组件1，钻杆组件1连接有能驱动钻杆体11周向转动的动力头2，动力头2与钻杆组件1之间设有能使动力头2和钻杆组件1对接或分离且具有拆装驱动器31的拆装钻杆装置3，动力头2连接有能驱动动力头2沿竖直方向升降且具有若干升降驱动器41的钻杆升降机构4，动力头2、拆装驱动器31与升降驱动器41均与一个动力源5相连，动力源5与动力头2之间设有第一动力调节装置6，动力源5与升降驱动器41之间设有第二动力调节装置7，钻杆组件1连接有输灰系统8，在钻杆组件1与输灰系统8之间设有能控制输灰系统8的输灰量的大小的输灰控制装置9，且拆装驱动器31、第一动力调节装置6、第二动力调节装置7与输灰控制装置9均与PLC控制器10相连，本系统还可以钻出变截面的钻孔，需要进行变截面钻孔时，在PLC控制器10上设置需要变截面钻孔的孔径大小，PLC控制器10得出该变截面钻孔时输灰系统8所需要的灌注量并将该灌注量作为变截面钻孔的设定灌注量；PLC控制器10控制钻杆升降机构4减速或停止下降，输灰系统8加压对钻孔进行灌注，当输灰系统8的灌注量达到变截面钻孔的设定灌注量，PLC控制器10控制输灰系统停止加压过程并恢复至常态压力同时PLC控制器10控制钻杆升降机构4的下降速度恢复到常态速度，从而完成打桩机变截面的钻孔过程。

具体地，这里的第一动力调节装置6包括设置在动力源5与动力头2之间的第一比例调节阀61，动力头2连接有能检测动力头2油管的压力大小的第一压力变送器62。这里的第二动力调节装置7包括设置在动力源5与升降驱动器41之间的第二比例调节阀71，且第二比例调节阀71一端连接有与PLC控制器10相连的第一PID调节器72，另一端与升降驱动器41相连，且升降驱动器41通过升降压力变送器73与第一PID调节器72相连。

进一步地，本实施例中的输灰控制装置9包括设置在钻杆组件1与输灰系统8之间的比例执行器91，输灰系统8连接有能检测输灰系统8管路的压力大小的第二压力变送器92，比例执行器91一端连接有与PLC控制器10相连的第二PID调节器93，另一端连接有设置在输灰系统8内的电动阀94，且电动阀94通过输灰编码器95与第二PID调节器93相连，当第二压力变送器92检测输灰管路堵塞时，钻杆升降机构4与动力头2停止工作。

其中，这里的钻杆升降机构4包括分别设置在动力头2两侧的输送链条42，输送链条42分别绕设在动力头2与升降驱动器41之间，且升降驱动器41分别连接有与PLC控制器10相连的升降编码器43，这里的动力源5为液压站，拆装驱动器31为驱动油缸，升降驱动器41为液压马达，这里的PLC控制器10连接有用于显示液压马达使用状态以及电动阀94使用状态的显示屏101，优选地，这里的显示屏101为触摸屏，可以触摸屏上查看打桩机各项数据，例如，钻杆的所有参数，趋试图，并存储在触摸屏的存储卡里，方便随时查看。这里的钻杆组件1与动力头2均设置在桩机平台上，且桩机平台上设有与PLC控制器10相连且用于测量桩机平台的倾斜度的水平传感器102，且水平传感器102均与若干设置在桩机平台下端周向外侧的顶压机构相连。

本综合打桩机钻杆电气控制方法，包括：A、动力源5驱动动力头2带动钻杆组件1的钻杆体11正向转动，PLC控制器10控制第一动力调节装置6调节钻杆体11转速，钻杆升降机构4的升降驱动器41开始工作，同时PLC控制器10控制第二动力调节装置7调节动力头2的升降速度，钻杆体11开始钻孔；B、当第一组钻杆组件1钻进设定的深度时，输灰系统8开始输灰给钻杆体11，PLC控制器10控制输灰控制装置9调节输灰系统8的输灰量，钻杆体11一边钻一边喷灰；当第一组钻杆结束后，PLC控制器10带动拆装钻杆装置3的拆装驱动器31把第一组钻杆组件1和动力头2脱开，且拆装钻杆装置3驱动动力头2和钻杆组件1对接或分离时，PLC控制器10控制动力头2驱动钻杆体11以低速转动，钻杆升降机构4的升降驱动器41带动动力头2上升到第二组钻杆位，拆装钻杆装置3把第二组钻杆组件1和动力头2对接，对接完后，下降到固定位置，把第二组钻杆和第一组钻杆对接，对接结束后，动力头2开始运行，钻杆升降机构4也随之运行；第三，第四组钻杆重复以上动作，且在对接钻杆过程输灰系统8停止；C、当第四组钻杆钻孔结束后，动力源5驱动动力头2带动钻杆组件1的钻杆体11反向转动并在升降驱动机构的带动下上升到固定位置，拆装钻杆装置3把第四组钻杆和动力头2脱开，并把第四组钻杆移到第四组钻杆位置；动力头2又下降到固定位置，拆装钻杆装置3把第三组钻杆和动力头2对接，对接后动力头2反转上升到固定位置，拆装钻杆装置3把第三组钻杆和动力头2脱开，并把第三组钻杆移到第四组钻杆位置；第二组，第一组钻杆重复以上动作，工作结束，本系统还可以钻出变截面的钻孔，需要进行变截面钻孔时，在PLC控制器10上设置需要变截面钻孔的孔径大小，PLC控制器10得出该变截面钻孔时输灰系统8所需要的灌注量并将该灌注量作为变截面钻孔的设定灌注量；PLC控制器10控制钻杆升降机构4减速或停止下降，输灰系统8加压对钻孔进行灌注，当输灰系统8的灌注量达到变截面钻孔的设定灌注量，PLC控制器10控制输灰系统停止加压过程并恢复至常态压力同时PLC控制器10控制钻杆升降机构4的下降速度恢复到常态速度，从而完成打桩机变截面的钻孔过程。

其中，这里的第一动力调节装置6包括设置在动力源5与动力头2之间的第一比例调节阀61，动力头2连接有能检测动力头2油管的压力大小的第一压力变送器62；第二动力调节装置7包括设置在动力源5与升降驱动器41之间的第二比例调节阀71，且第二比例调节阀71一端连接有与PLC控制器10相连的第一PID调节器72，另一端与升降驱动器41相连，且升降驱动器41通过升降压力变送器73与第一PID调节器72相连；输灰控制装置9包括设置在钻杆组件1与输灰系统8之间的比例执行器91，输灰系统8连接有能检测输灰系统8管路的压力大小的第二压力变送器92，比例执行器91一端连接有与PLC控制器10相连的第二PID调节器93，另一端连接有设置在输灰系统8内的电动阀94，且电动阀94通过输灰编码器95与第二PID调节器93相连。

进一步地，这里的钻杆升降机构4包括分别设置在动力头2两侧的输送链条42，输送链条42分别绕设在动力头2与升降驱动器41之间，且升降驱动器41分别连接有与PLC控制器10相连的升降编码器43；动力源5为液压站，拆装驱动器31为驱动油缸，升降驱动器41为液压马达；PLC控制器10连接有用于显示液压马达使用状态以及电动阀94使用状态的显示屏101，优选地，这里的显示屏101为触摸屏，可以触摸屏上查看打桩机各项数据，例如，钻杆的所有参数，趋试图，并存储在触摸屏的存储卡里，方便随时查看。这里的钻杆组件1与动力头2均设置在桩机平台上，且桩机平台上设有与PLC控制器10相连且用于测量桩机平台的倾斜度的水平传感器102，且水平传感器102均与若干设置在桩机平台下端周向外侧的顶压机构相连。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了钻杆组件1、钻杆体11、动力头2、拆装钻杆装置3、拆装驱动器31、钻杆升降机构4、升降驱动器41、输送链条42、升降编码器43、动力源5、第一动力调节装置6、第一比例调节阀61、第一压力变送器62、第二动力调节装置7、第二比例调节阀71、第一PID调节器72、升降压力变送器73、输灰系统8、输灰控制装置9、比例执行器91、第二压力变送器92、第二PID调节器93、电动阀94、输灰编码器95、PLC控制器10、显示屏101、水平传感器102等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (7)

1.一种综合打桩机钻杆电气控制系统，包括至少一个具有若干钻杆体(11)的钻杆组件(1)，所述的钻杆组件(1)连接有能驱动钻杆体(11)周向转动的动力头(2)，所述的动力头(2)与钻杆组件(1)之间设有能使动力头(2)和钻杆组件(1)对接或分离且具有拆装驱动器(31)的拆装钻杆装置(3)，所述的动力头(2)连接有能驱动动力头(2)沿竖直方向升降且具有若干升降驱动器(41)的钻杆升降机构(4)，所述的动力头(2)、拆装驱动器(31)与升降驱动器(41)均与一个动力源(5)相连，所述的动力源(5)与动力头(2)之间设有第一动力调节装置(6)，所述的动力源(5)与升降驱动器(41)之间设有第二动力调节装置(7)，所述的钻杆组件(1)连接有输灰系统(8)，在钻杆组件(1)与输灰系统(8)之间设有能控制输灰系统(8)的输灰量的大小的输灰控制装置(9)，且所述的拆装驱动器(31)、第一动力调节装置(6)、第二动力调节装置(7)与输灰控制装置(9)均与PLC控制器(10)相连。

2.根据权利要求1所述的综合打桩机钻杆电气控制系统，其特征在于，所述的第一动力调节装置(6)包括设置在动力源(5)与动力头(2)之间的第一比例调节阀(61)，所述的动力头(2)连接有能检测动力头(2)油管的压力大小的第一压力变送器(62)。

3.根据权利要求1所述的综合打桩机钻杆电气控制系统，其特征在于，所述的第二动力调节装置(7)包括设置在动力源(5)与升降驱动器(41)之间的第二比例调节阀(71)，且所述的第二比例调节阀(71)一端连接有与PLC控制器(10)相连的第一PID调节器(72)，另一端与升降驱动器(41)相连，且所述的升降驱动器(41)通过升降压力变送器(73)与第一PID调节器(72)相连。

4.根据权利要求1所述的综合打桩机钻杆电气控制系统，其特征在于，所述的输灰控制装置(9)包括设置在钻杆组件(1)与输灰系统(8)之间的比例执行器(91)，所述的输灰系统(8)连接有能检测输灰系统(8)管路的压力大小的第二压力变送器(92)，所述的比例执行器(91)一端连接有与PLC控制器(10)相连的第二PID调节器(93)，另一端连接有设置在输灰系统(8)内的电动阀(94)，且所述的电动阀(94)通过输灰编码器(95)与第二PID调节器(93)相连。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的综合打桩机钻杆电气控制系统，其特征在于，所述的钻杆升降机构(4)包括分别设置在动力头(2)两侧的输送链条(42)，所述的输送链条(42)分别绕设在动力头(2)与升降驱动器(41)之间，且所述的升降驱动器(41)分别连接有与PLC控制器(10)相连的升降编码器(43)。

6.根据权利要求4所述的综合打桩机钻杆电气控制系统，其特征在于，所述的动力源(5)为液压站，所述的拆装驱动器(31)为驱动油缸，所述的升降驱动器(41)为液压马达；所述的PLC控制器(10)连接有用于显示液压马达使用状态以及电动阀(94)使用状态的显示屏(101)。

7.根据权利要求6所述的综合打桩机钻杆电气控制系统，其特征在于，所述的钻杆组件(1)与动力头(2)均设置在桩机平台上，且所述的桩机平台上设有与PLC控制器(10)相连且用于测量桩机平台的倾斜度的水平传感器(102)，且所述的水平传感器(102)均与若干设置在桩机平台下端周向外侧的顶压机构相连。