CN208206115U - 用于判定钻杆垂直度的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于判定钻杆垂直度的装置，它包括底盘、主桅杆和吊装在主桅杆上的钻杆，主桅杆铰接在底盘上，且底盘上设有用于调节主桅杆角度的装置；主桅杆的顶面或底面设有水平仪；主桅杆上设有用于检测钻杆是否与主桅杆平行的传感器。该用于判定钻杆垂直度的装置方便、快捷、精准。

Description

用于判定钻杆垂直度的装置

技术领域

本实用新型涉及土木工程领域中的桩基施工机械技术领域，具体讲是一种用于判定钻杆垂直度的装置，所述的垂直度是行业内的习惯术语，具体的说是钻杆与水平面的垂直度，也可以理解为是指钻杆的竖直度或铅直度。

背景技术

钻机包括底盘、主桅杆、连接有钻杆的动力头、卷扬机、牵引绳和泵送砼附属设备等。主桅杆固定在底盘上，桅杆顶部设有桅顶定滑轮，卷扬机与牵引绳一端固定，牵引绳绕过桅顶定滑轮且牵引绳的另一端与动力头固定。卷扬机缠绕或放松牵引绳，使得动力头沿着桅杆上升或下降，进而驱动钻杆下钻或上拔。

钻机钻孔作业时，需要保证钻杆竖直下钻，而要保证竖直下钻，首先就要保证钻杆在下钻之前是竖直抵靠在土体上的，这就需要进行钻杆垂直度的检测与评估。

现有技术缺乏专门检测钻杆在下钻前是否竖直的装置，施工人员一般是凭借肉眼去观测，如果发现钻杆明显歪斜，则重新吊起钻杆，再次下放，使其竖直抵靠在桩位的土体上。在实际施工过程，凭肉眼观测存在两个缺陷：一是由于钻杆大而长，人在钻杆附近很难观测清楚，只能退后一段距离，从较远的位置对钻杆进行整体观测以判断是否倾斜，其观测判断过程麻烦费力；二是肉眼观测误差大，不精确，在下钻之前，幅度不大的倾斜肉眼识别不出来，但下钻之后这种倾斜就随着下钻距离的增大而被放大，导致最后施工的桩孔歪斜、垂直度偏差不合格。

实用新型内容

本实用新型要解决的一个技术问题是，提供一种方便、快捷、精准的用于判定钻杆垂直度的装置。

本实用新型的一个技术解决方案是，提供一种用于判定钻杆垂直度的装置，它包括底盘、主桅杆和吊装在主桅杆上的钻杆，主桅杆铰接在底盘上，且底盘上设有用于调节主桅杆角度的装置；主桅杆的顶面或底面设有水平仪；主桅杆上设有用于检测钻杆是否与主桅杆平行的传感器。

本实用新型用于判定钻杆垂直度的装置与现有技术相比，具有以下优点和效果：

该装置的工作原理为：下放钻杆之前，先根据主桅杆顶面或底面的水平仪判断主桅杆顶面或底面是否水平，进而判断出主桅杆是否为竖直状态，如果否，则利用调节角度装置去调整主桅杆，使得主桅杆保持在竖直状态，以此为前提，再利用传感器来检测钻杆是否与主桅杆保持平行，进而判定钻杆是否竖直抵靠在土体上。上述的判定过程简单、快捷方便，而且精准度高。

用于调节主桅杆角度的装置优选为：主桅杆铰接在底盘前端，底盘后端设有液压缸，液压缸的活塞杆上固定有滑块，底盘上设有滑槽，滑块滑动配合在滑槽内，滑块与主桅杆下段之间设有连杆，连杆的两端分别与滑块和主桅杆下段铰接；这样，驱动液压缸，就能经滑块和连杆带动主桅杆沿着底盘前端的铰接点摆动，方便精确的调节主桅杆的摆动角度，使其达到竖直状态，且上述连接件牢固稳定，调节完成后能对主桅杆提供强力支撑，况且自重大的液压缸位于底盘后端，能进一步防止主桅杆失稳，避免底盘倾覆。

作为优选，滑槽两侧壁沿滑槽的长度方向设有两限位凸条，滑块两侧面设有限位凹槽，滑块的两限位凹槽与滑槽两侧壁的两限位凸条滑动配合，上述结构，一是确保滑块在滑槽内滑动更加平顺稳定，优化摆角调节结构的传动过程，二是进一步避免连杆在主桅杆重量负荷下抬升滑块，进一步提高传动机构的稳定性和牢固度。

用于检测钻杆是否与主桅杆平行的传感器优选为：主桅杆上设有上中下三个用于测量主桅杆与钻杆间距的X向距离传感器；主桅杆上设有上中下三块L形板，每块L形板的自由端设有一个用于测量该自由端与钻杆间距的Y向距离传感器。先建立XYZ空间坐标系，Z向为竖直向，XY均为水平向，如果主桅杆上的三个X向距离传感器测得的结果均相同，则说明主桅杆上中下三个点与钻杆的X向距离均相等，进而说明钻杆没有沿着左右方向倾斜，同理，如果三块L形板的自由端的Y向距离传感器测得结果均相同，则说明钻杆与三块L形板的自由端的Y方向的距离均相等，进而说明钻杆没有沿着前后方向倾斜；将上述相互垂直的两列距离传感器的数据结合起来，就能快速、精确的判断钻杆是否垂直，也就是说，上述传感器本身的结构也简单，安装也方便，其测量过程方便，测量结果精确。

附图说明

图1是本实用新型用于判定钻杆垂直度的装置的正视结构示意图。

图2是本实用新型用于判定钻杆垂直度的装置的滑块和滑槽的截面示意图。

图3是本实用新型用于判定钻杆垂直度的装置的主桅杆及钻杆的俯视结构示意图。

图4是本实用新型用于判定钻杆垂直度的装置的主桅杆及L形板的结构示意图。

图中所示1、底盘，2、主桅杆，3、钻杆，4、水平仪，5、液压缸，6、滑块，7、滑槽，8、连杆，9、限位凸条，10、限位凹槽，11、X向距离传感器，12、L形板，13、Y向距离传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型用于判定钻杆垂直度的装置，它包括底盘1、主桅杆2和吊装在主桅杆2上的钻杆3。钻杆3与主桅杆2的连接方式与现有技术相同，即主桅杆2顶部设有定滑轮，牵引绳从卷扬机引出后绕过主桅杆2顶部的定滑轮与动力头连接，钻杆3就固定在动力头上。

主桅杆2铰接在底盘1上，且底盘1上设有用于调节主桅杆2角度的装置。具体的说，底盘前端焊接有耳板，主桅杆2底端铰接在耳板上，底盘1后端固定有液压缸5，液压缸5的水平活塞杆上固定有滑块6，底盘1顶面设有水平向滑槽7，滑块6滑动配合在滑槽7内，滑块6与主桅杆2下段之间设有连杆8，滑块6顶部和主桅杆2的下段均焊接有耳板，连杆8的两端分别与滑块6顶端的耳板以及主桅杆2下段的耳板铰接。当然，本实施例中，钻机的卷扬机就固定在液压缸5顶面，这样，可以进一步稳定钻机防止倾覆。

滑槽7两侧壁沿滑槽7的长度方向设有两限位凸条9，滑块6两侧面设有限位凹槽10，滑块6的两限位凹槽10与滑槽7两侧壁的两限位凸条9滑动配合。上述的限位凹槽10卡住限位凸条9，有效防止滑块6抬升。

主桅杆2的顶面或底面设有水平仪4；该水平仪4可以是气泡式水平仪，也可以是电子水平仪模块。

主桅杆2上设有用于检测钻杆3是否与主桅杆2平行的传感器。

具体的说，主桅杆2上设有上中下三个用于测量主桅杆2与钻杆3间距的X向距离传感器11；主桅杆2上设有上中下三块L形板12，每块L形板12的自由端设有一个用于测量该自由端与钻杆3间距的Y向距离传感器13。

上述的距离传感器采用现有的红外线距离传感器，传感器发射红外线，经钻杆3反弹，最后被传感器接收，传感器将时间乘以红外线的速度以获取两者的间距。如果主桅杆2的上中下三个X向距离传感器11获得间距相等，且上中下三块L形板12的三个Y向距离传感器13获得的间距也相等，则钻杆3为竖直状态。

Claims (4)

1.一种用于判定钻杆垂直度的装置，它包括底盘(1)、主桅杆(2)和吊装在主桅杆(2)上的钻杆(3)，其特征在于：主桅杆(2)铰接在底盘(1)上，且底盘(1)上设有用于调节主桅杆(2)角度的装置；主桅杆(2)的顶面或底面设有水平仪(4)；主桅杆(2)上设有用于检测钻杆(3)是否与主桅杆(2)平行的传感器。

2.根据权利要求1所述的用于判定钻杆垂直度的装置，其特征在于：主桅杆(2)铰接在底盘(1)前端，底盘(1)后端设有液压缸(5)，液压缸(5)的活塞杆上固定有滑块(6)，底盘(1)上设有滑槽(7)，滑块(6)滑动配合在滑槽(7)内，滑块(6)与主桅杆(2)下段之间设有连杆(8)，连杆(8)的两端分别与滑块(6)和主桅杆(2)下段铰接。

3.根据权利要求2所述的用于判定钻杆垂直度的装置，其特征在于：滑槽(7)两侧壁沿滑槽(7)的长度方向设有两限位凸条(9)，滑块(6)两侧面设有限位凹槽(10)，滑块(6)的两限位凹槽(10)与滑槽(7)两侧壁的两限位凸条(9)滑动配合。

4.根据权利要求1所述的用于判定钻杆垂直度的装置，其特征在于：主桅杆(2)上设有上中下三个用于测量主桅杆(2)与钻杆(3)间距的X向距离传感器(11)；主桅杆(2)上设有上中下三块L形板(12)，每块L形板(12)的自由端设有一个用于测量该自由端与钻杆(3)间距的Y向距离传感器(13)。