CN208884512U - 一种软基供浆搅拌控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种软基供浆搅拌控制装置，其包括升降卷扬机电机、搅拌器电机、注浆泵电机；升降卷扬机电机电连接有调节升降卷扬机电机频率的第一变频器；搅拌器电机电连接有调节搅拌器电机频率的第二变频器；注浆泵电机电连接有调节注浆泵电机频率的第三变频器；第一变频器、第二变频器、第三变频器均与控制器电连接，且控制器控制第一变频器、第二变频器、第三变频器调节频率；控制器电连接有显示升降卷扬机电机的电机参数的电机参数显示装置。本实用新型通过设置第一变频器、第二变频器、第三变频器、控制器，使搅拌过程中各工艺参数能够平滑调节，提高了本实用新型的工作效率以及软基固化施工质量。

Description

一种软基供浆搅拌控制装置

技术领域

本实用新型涉及搅拌桩技术领域，特别涉及一种软基供浆搅拌控制装置。

背景技术

目前工程中在用的搅拌桩或淤泥固化桩技术的升降、搅拌、供浆系统是相互独立的单元，升降速度、搅拌转速、浆液供给量通过人工调节好后进行工作，各项参数不能联动调节，而且各项工艺参数的不能实现平滑的调节，因此对于不同的土质不能发挥出应有的效率，也达不到理想的软基固化施工质量效果。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种软基供浆搅拌控制装置，以解决现有搅拌桩软基固化施工质量差的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种软基供浆搅拌控制装置，包括：升降卷扬机电机、搅拌器电机、注浆泵电机；所述升降卷扬机电机电连接有调节所述升降卷扬机电机频率的第一变频器；所述搅拌器电机电连接有调节所述搅拌器电机频率的第二变频器；所述注浆泵电机电连接有调节所述注浆泵电机频率的第三变频器；所述第一变频器、所述第二变频器、所述第三变频器均与控制器电连接，且所述控制器控制所述第一变频器、所述第二变频器、所述第三变频器调节频率；所述控制器电连接有显示所述升降卷扬机电机的电机参数的电机参数显示装置。

可选地，所述软基供浆搅拌控制装置还包括：

将电流或电压变化信号发送至所述第一变频器。

可选地，所述软基供浆搅拌控制装置还包括将机械振动转化为电能的能量转换器、转换和存储所述能量转换器中电能的能量存储装置；所述能量转换器与所述能量存储装置电连接，且所述能量转换器与所述能量存储装置设置在搅拌桩架上。

可选地，所述能量转换器包括外框、将机械能转化为电能的压电装置；所述压电装置包括感应并收集正电荷的正电荷感应收集装置、感应并收集负电荷的负电荷感应收集装置；所述正电荷感应收集装置和所述负电荷感应收集装置相对设置在所述外框内，且所述正电荷感应收集装置和所述负电荷感应收集装置与所述能量存储装置电连接。

可选地，所述正电荷感应收集装置包括正极板、正极牵拉结构、正极整流锚点结构、正极压电结构；所述正极整流锚点结构设置在所述正极板上；所述正极牵拉结构的一端与所述正极整流锚点结构连接，所述正极牵拉结构的另一端与所述外框连接；所述正极压电结构的一端与所述正极整流锚点结构连接，所述正极压电结构的另一端与所述外框连接。

可选地，所述负电荷感应收集装置包括负极板、负极牵拉结构、负极整流锚点结构、负极压电结构；所述负极整流锚点结构设置在所述负极板上；所述负极牵拉结构的一端与所述负极整流锚点结构连接，所述负极牵拉结构的另一端与所述外框连接；所述负极压电结构的一端与所述负极整流锚点结构连接，所述负极压电结构的另一端与所述外框连接。

可选地，所述正极整流锚点结构包括正向二极管、正极锚固结构；所述正极锚固结构设置在所述正极板上；所述正向二极管设置在所述正极锚固结构上；所述正极压电结构的一端与所述正向二极管连接，所述正极压电结构的另一端与所述外框连接；所述正极牵拉结构的一端与所述正极锚固结构连接，所述正极牵拉结构的另一端与所述外框连接。

可选地，所述负极整流锚点结构包括反向二极管、负极锚固结构；所述负极锚固结构设置在所述负极板上；所述反向二极管设置在所述负极锚固结构上；所述负极压电结构的一端与所述反向二极管连接，所述负极压电结构的另一端与所述外框连接；所述负极牵拉结构的一端与所述负极锚固结构连接，所述负极牵拉结构的另一端与所述外框连接。

可选地，所述正电荷感应收集装置为多个；所述负电荷感应收集装置为多个；多个所述正电荷感应收集装置与多个所述负电荷感应收集装置间隔设置。

可选地，所述正极整流锚点结构设置在正极板的两侧；所述负极整流锚点结构设置在所述负极板的两端。

相对于现有技术，本实用新型所述的软基供浆搅拌控制装置具有以下优势：

本实用新型的软基供浆搅拌控制装置通过设置第一变频器、第二变频器、第三变频器分别控制升降卷扬机电机、搅拌器电机、注浆泵电机的频率，并通过控制器判断出升降卷扬机电机当前运行时刻的频率的调节方向，第一变频器根据控制器做出的指令，对升降卷扬机电机当前运行时刻的频率进行调节，并将升降卷扬机电机调节后的频率反馈给控制器，控制器再根据升降卷扬机电机调节后的频率相应调节第二变频器和第三变频器的频率，实现升降卷扬机电机、搅拌器电机、注浆泵电机之间的工作关联性，使升降卷扬机的提升速度、搅拌器的搅拌转速、注浆泵的注浆量等各工艺参数能够平滑调节，进而实现升降卷扬机的提升速度、搅拌器的搅拌转速、注浆泵的注浆量的相互匹配，提高搅拌桩软土固化的工作效率以及施工质量。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的软基供浆搅拌控制装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的能量转换器的结构示意图；

图3为图2中正电荷感应收集装置的结构示意图；

图4为图3中II的局部放大示意图；

图5为图2中负电荷感应收集装置的结构示意图；

图6为图5中I的局部放大示意图；

图7为正极板和负极板设置有放电拉环的结构示意图。

附图标记说明：

1-升降卷扬机电机、2-搅拌器电机、3-注浆泵电机、4-电位调节装置、5-控制器、6-电机参数显示装置、7-搅拌桩架、8-能量转换器、9-能量存储装置；

11-第一变频器、21-第二变频器、31-第三变频器、12-升降卷扬机、22-搅拌器、32-注浆泵；

81-外框、82-压电装置、83-正电荷感应收集装置、84-负电荷感应收集装置、85-牵引绳、86-贯穿孔、87-放电拉环、88-外板；

831-正极板、832-正极牵拉结构、833-正极整流锚点结构、834-正极压电结构、835-正向二极管、836-正极锚固结构；

841-负极板、842-负极牵拉结构、843-负极整流锚点结构、844-负极压电结构、845-反向二极管、846-负极锚固结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例1

结合图1所示，本实施例的软基供浆搅拌控制装置，包括：升降卷扬机电机1、搅拌器电机2、注浆泵电机3；升降卷扬机电机1电连接有调节升降卷扬机电机1频率的第一变频器11；搅拌器电机2电连接有调节搅拌器电机2频率的第二变频器21；注浆泵电机3电连接有调节注浆泵电机3频率的第三变频器31；第一变频器11、第二变频器21、第三变频器31均与控制器5电连接，且控制器5控制第一变频器11、第二变频器21、第三变频器31调节频率；控制器5电连接有显示升降卷扬机电机1的电机参数的电机参数显示装置6。

本实施例的软基供浆搅拌控制装置通过设置第一变频器11、第二变频器21、第三变频器31分别控制升降卷扬机电机1、搅拌器电机2、注浆泵电机3的频率，并通过控制器5判断出升降卷扬机电机1当前运行时刻的频率的调节方向，第一变频器11根据控制器5做出的指令，对升降卷扬机电机1当前运行时刻的频率进行调节，并将升降卷扬机电机1调节后的频率反馈给控制器5，控制器5再根据升降卷扬机电机1调节后的频率相应调节第二变频器21和第三变频器31的频率，实现升降卷扬机电机1、搅拌器电机2、注浆泵电机3之间的工作关联性，使升降卷扬机12的提升速度、搅拌器22的搅拌转速、注浆泵32的注浆量等各工艺参数能够平滑调节，进而实现升降卷扬机12的提升速度、搅拌器22的搅拌转速、注浆泵32的注浆量的相互匹配，提高搅拌桩软土固化的工作效率以及施工质量。

而且，在本实施例中，软基供浆搅拌控制装置还包括：

电位调节装置4，将电流或电压变化信号发送至所述第一变频器11。

在本实施例中，软基供浆搅拌装置的具体工作过程如下：

作业人员根据电机参数显示装置6显示的升降卷扬机电机1当前运行时刻的电流值与升降卷扬机电机1的额定电流值，判断当前土质状况，以对当前土质状况进行实时监测，同时，控制器5将升降卷扬机电机1当前运行时刻的电流值与升降卷扬机电机1的额定电流值进行比较，当升降卷扬机电机1当前的电流值小于升降卷扬机电机1的额定电流值时，控制器5再将升降卷扬机电机1当前运行时刻的频率与升降卷扬机电机1的频率的设定范围进行比较，判断升降卷扬机电机1的频率的调节方向，第一变频器11根据升降卷扬机电机1的频率的调节方向，在升降卷扬机电机1的频率的设定范围内调节升降卷扬机电机1当前运行时刻的频率，然后，控制器5再根据调节后的升降卷扬机电机1的频率发送相应的搅拌器电机2和注浆泵电机3的频率调节指令给第二变频器21、第三变频器31，第二变频器21、第三变频器31按照上述指令分别调节搅拌器电机2当前运行时刻的频率、注浆泵电机3当前运行时刻的频率，进而带动升降卷扬机12的提升速度、搅拌器22的搅拌转速、注浆泵32的注浆量进行相应变化，从而实现升降卷扬机12提升速度、搅拌器22搅拌转速、注浆泵32注浆量的平滑调节，进而提高搅拌桩软土固化的工作效率以及施工质量。

其中，第一变频器11根据升降卷扬机电机1当前运行时刻的频率的调节方向，在升降卷扬机电机1的频率的设定范围内调节升降卷扬机电机1当前运行时刻的频率，具体通过如下方式实现：调节电位调节装置4的手柄的角度，第一变频器11接收电位调节装置4发出的电流或电压改变指令，并根据上述指令进行频率变化，且将上述频率变化反馈至控制器5和升降卷扬机电机1。

实施例2

结合图1-6所示，本实施例与上述实施例的区别在于：软基供浆搅拌控制装置还包括将机械振动转化为电能的能量转换器8、转换和存储能量转换器8中电能的能量存储装置9；能量转换器8与能量存储装置9电连接，且能量转换器8与能量存储装置9设置在搅拌桩架7上。

本实施例中，在搅拌桩架7上设置能量转换器8，可将软基供浆搅拌控制装置工作过程中产生的机械振动转化为电能，存储在能量存储装置9，用于各种设备中耗电量较小的测试、显示设备来实现人机交互、物联网的搭建、环境参数的提取显示等，免除更换电池的麻烦，且避免能量的浪费。

在本实施例中，能量转换器8包括外框81、将机械能转化为电能的压电装置82；压电装置82包括感应并收集正电荷的正电荷感应收集装置83、感应并收集负电荷的负电荷感应收集装置84；正电荷感应收集装置83和负电荷感应收集装置84相对设置在外框81内，且正电荷感应收集装置83和负电荷感应收集装置84与能量存储装置9电连接。其中，正电荷感应收集装置83包括正极板831、正极牵拉结构832、正极整流锚点结构833、正极压电结构834；负电荷感应收集装置84包括负极板841、负极牵拉结构842、负极整流锚点结构843、负极压电结构844；正极整流锚点结构833设置在正极板831上；正极牵拉结构832的一端与正极整流锚点结构833连接，正极牵拉结构832的另一端与外框81连接；正极压电结构834的一端与正极整流锚点结构833连接，正极压电结构834的另一端与外框81连接；负极整流锚点结构843设置在负极板841上；负极牵拉结构842的一端与负极整流锚点结构842连接，负极牵拉结构842的另一端与外框81连接；负极压电结构844的一端与负极整流锚点结构842连接，负极压电结构844的另一端与外框81连接。且在本实施例中正极板831、负极板841均由金属材料制成，正极牵拉结构832、负极牵拉结构842为弹性导体结构，具有较强的弹性的同时拥有较高的电导率，如金属弹簧。

在本实施例中，当软基供浆搅拌控制装置工作时，升降卷扬机电机1带动升降卷扬机12工作、搅拌器电机2带动搅拌器22工作、注浆泵电机3带动注浆泵32工作等均会产生较大的振动，且因上述振动，正极板831在正极牵拉结构832的牵拉下、负极板841在负极牵拉结构842的牵拉下，产生较为剧烈的运动，从而带动正极压电结构834和负极压电结构844产生晃动甚至扭动，进而使正极压电结构834和负极压电结构844感应出电荷，并分别通过正极整流锚点结构833、负极整流锚点结构843进行电荷整流，使正极板831只接收正极压电结构834感应的正电荷、负极板841只接收负极压电结构844感应的负电荷，随着正极板831正电荷的聚集、负极板841负电荷的聚集，压电装置82转化的电能越来越多，同时，正极板831和负极板841之间的空气，作为两个极板之间的介电材料，将整体结构形成正极板831-空气介电层-负极板841的电容结构，实现了压电电能存储的功能，另外，将正极板831和负极板841存储的电能转存在能量存储装置9中，可用于各种设备中耗电量较小的测试、显示设备。

而且在本实施例中，正极整流锚点结构833包括正向二极管835、正极锚固结构836；负极整流锚点结构843包括反向二极管845、负极锚固结构846；正极锚固结构836设置在正极板831上；正向二极管835设置在正极锚固结构836上；正极压电结构834的一端与正向二极管835连接，正极压电结构834的另一端与外框81连接；正极牵拉结构832的一端与正极锚固结构836连接，正极牵拉结构832的另一端与外框81连接；负极锚固结构846设置在负极板841上；反向二极管845设置在负极锚固结构846上；负极压电结构844的一端与反向二极管845连接，负极压电结构844的另一端与外框81连接；负极牵拉结构842的一端与负极锚固结构846连接，负极牵拉结构842的另一端与外框81连接。本实施例中，利用二极管电的单向导通性能，采用反向接法将二极管接在负极板841上，即负极板841是二极管的负极，采用正向接法将二极管接在正极板831上，即正极板831是二极管的正极。

另外，在本实施例中，正电荷感应收集装置83可为一个，也可为多个，负电荷感应收集装置84可为一个，也可为多个，当为多个时，正电荷感应收集装置83和负电荷感应收集装置84间隔设置，本实施例中多个正电荷感应收集装置83和负电荷感应收集装置84的设置可进一步提高能量转换器的电能转换效率。

实施例3

结合图3和图5所示，本实施例与上述实施例的区别在于：所述正极整流锚点结构833设置在正极板831的两侧，负极整流锚点结构843设置在负极板841的两端。

本实施例中，将正极整流锚点结构833和负极整流锚点结构843错位90°分别设置在正极板831的两侧和负极板841的两端，可使正极板831在正极牵拉结构832的牵拉下、负极板841在负极牵拉结构842的牵拉下，产生相对位移，减小了正极板831和负极板841重叠的面积，即正极板831-空气介电层-负极板841电容结构的电容面积减小，同时，因正负电荷相吸的特性，使其聚集在正极板831和负极板841重叠的面积处，进而，在总电荷量不变的情况下，使其输出电压变大，提高了能量转换器的电能转换效率。

实施例4

结合图7所示，本实施例与上述实施例的区别在于：能量转换器8还包括电荷平衡结构，电荷平衡结构包括牵引绳85、放电拉环87、外板88，牵引绳85与外框81内的第一极板连接，外板88设置在最末极板和放电拉环87之间；在除第一极板的剩余极板和外板上设置贯穿孔86，牵引绳85穿过贯穿孔86与放电拉环87连接。在本实施例中，若外框内的正电荷感应收集装置83为多个，负电荷感应收集装置84为多个，即正极板831为多个、负极板841为多个，正极板831与负极板841间隔设置，以正极板831作为第一极板为例，牵引绳85的一端连接正极板831，另一端依次穿过负极板841、正极板831、负极板841……、外板88，与放电拉环87连接。

本实施例中，第一极板上设置牵引绳85，并将其贯穿其他极板与外板88外的放电拉环87连接，当正极板831和负极板841上出现正负电荷量失衡时，可拉动放电拉环87，使各个正极板831、负极板841之间接触产生电中和，并通过接触外框81将电荷通过外框81释放到外界，从而实现正极板831和负极板841上电荷的重置，提高能量转换器的电能转换稳定性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种软基供浆搅拌控制装置，其特征在于，包括：升降卷扬机电机(1)、搅拌器电机(2)、注浆泵电机(3)；所述升降卷扬机电机(1)电连接有调节所述升降卷扬机电机(1)频率的第一变频器(11)；所述搅拌器电机(2)电连接有调节所述搅拌器电机(2)频率的第二变频器(21)；所述注浆泵电机(3)电连接有调节所述注浆泵电机(3)频率的第三变频器(31)；所述第一变频器(11)、所述第二变频器(21)、所述第三变频器(31)均与控制器(5)电连接，且所述控制器(5)控制所述第一变频器(11)、所述第二变频器(21)、所述第三变频器(31)调节频率；所述控制器(5)电连接有显示所述升降卷扬机电机(1)的电机参数的电机参数显示装置(6)。

2.根据权利要求1所述的软基供浆搅拌控制装置，其特征在于，所述软基供浆搅拌控制装置还包括：

电位调节装置(4)，将电流或电压变化信号发送至所述第一变频器(11)。

3.根据权利要求1或2所述的软基供浆搅拌控制装置，其特征在于，所述软基供浆搅拌控制装置还包括将机械振动转化为电能的能量转换器(8)、转换和存储所述能量转换器(8)中电能的能量存储装置(9)；所述能量转换器(8)与所述能量存储装置(9)电连接，且所述能量转换器(8)与所述能量存储装置(9)设置在搅拌桩架(7)上。

4.根据权利要求3所述的软基供浆搅拌控制装置，其特征在于，所述能量转换器(8)包括外框(81)、将机械能转化为电能的压电装置(82)；所述压电装置(82)包括感应并收集正电荷的正电荷感应收集装置(83)、感应并收集负电荷的负电荷感应收集装置(84)；所述正电荷感应收集装置(83)和所述负电荷感应收集装置(84)相对设置在所述外框(81)内，且所述正电荷感应收集装置(83)和所述负电荷感应收集装置(84)与所述能量存储装置(9)电连接。

5.根据权利要求4所述的软基供浆搅拌控制装置，其特征在于，所述正电荷感应收集装置(83)包括正极板(831)、正极牵拉结构(832)、正极整流锚点结构(833)、正极压电结构(834)；所述正极整流锚点结构(833)设置在所述正极板(831)上；所述正极牵拉结构(832)的一端与所述正极整流锚点结构(833)连接，所述正极牵拉结构(832)的另一端与所述外框(81)连接；所述正极压电结构(834)的一端与所述正极整流锚点结构(833)连接，所述正极压电结构(834)的另一端与所述外框(81)连接。

6.根据权利要求5所述的软基供浆搅拌控制装置，其特征在于，所述负电荷感应收集装置(84)包括负极板(841)、负极牵拉结构(842)、负极整流锚点结构(843)、负极压电结构(844)；所述负极整流锚点结构(843)设置在所述负极板(841)上；所述负极牵拉结构(842)的一端与所述负极整流锚点结构(842)连接，所述负极牵拉结构(842)的另一端与所述外框(81)连接；所述负极压电结构(844)的一端与所述负极整流锚点结构(842)连接，所述负极压电结构(844)的另一端与所述外框(81)连接。

7.根据权利要求5所述的软基供浆搅拌控制装置，其特征在于，所述正极整流锚点结构(833)包括正向二极管(835)、正极锚固结构(836)；所述正极锚固结构(836)设置在所述正极板(831)上；所述正向二极管(835)设置在所述正极锚固结构(836)上；所述正极压电结构(834)的一端与所述正向二极管(835)连接，所述正极压电结构(834)的另一端与所述外框(81)连接；所述正极牵拉结构(832)的一端与所述正极锚固结构(836)连接，所述正极牵拉结构(832)的另一端与所述外框(81)连接。

8.根据权利要求6所述的软基供浆搅拌控制装置，其特征在于，所述负极整流锚点结构(843)包括反向二极管(845)、负极锚固结构(846)；所述负极锚固结构(846)设置在所述负极板(841)上；所述反向二极管(845)设置在所述负极锚固结构(846)上；所述负极压电结构(844)的一端与所述反向二极管(845)连接，所述负极压电结构(844)的另一端与所述外框(81)连接；所述负极牵拉结构(842)的一端与所述负极锚固结构(846)连接，所述负极牵拉结构(842)的另一端与所述外框(81)连接。

9.根据权利要求4所述的软基供浆搅拌控制装置，其特征在于，所述正电荷感应收集装置(83)为多个；所述负电荷感应收集装置(84)为多个；多个所述正电荷感应收集装置(83)与多个所述负电荷感应收集装置(84)间隔设置。

10.根据权利要求6所述的软基供浆搅拌控制装置，其特征在于，所述正极整流锚点结构(833)设置在正极板(831)的两侧；所述负极整流锚点结构(843)设置在所述负极板(841)的两端。