CN210421080U - 一种闭环调节的螺纹桩机成桩同步装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种闭环调节的螺纹桩机成桩同步装置，是螺旋桩机的螺纹钻杆与动力头钻机的连接处套装有测速环，测速环的外圆周均布有齿牙，紧靠测速环的动力头钻机上设有第一、第二动力头传感器，动力头钻机靠近立柱侧固定有测速轮组，中滑轮一侧固定有测速轮，测速绳的一端固定在立柱顶端，另一端绕过测速轮组固定在底盘上，测速轮的盘面外侧圆周方向均匀设有测速孔，紧靠测速轮的动力头钻机上设有第一和第二绞车传感器，传感器连接并传递信号给电气控制装置，电气控制装置连接控制动力头钻机以及液压绞车的变频器工作，本实用新型具有自动检测动力头电机正转或者反转的位移、自动检测液压绞车上升或者下降的位移、保证螺纹桩成桩质量的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于桩工机械设备同步控制技术领域，尤其是涉及一种闭环调节的螺纹桩机成桩同步装置。
背景技术
在桥梁建造、高层楼宇等建筑物的建造中，桩机是最主要的基础建设机械，可应用于黏性土、粉土、砂土和碎石土、湿陷性黄土等土层。螺纹桩机成桩速度比普通长螺旋桩机成桩速度略有提高，但所成的螺纹桩的承载能力比同径普通圆柱桩的承载能力提高约2.5倍，同时比同径普通圆柱桩节约混凝土约40%。且成桩后工地上不需要清土，大大降低了工人劳动强度针对特殊的地基层。目前行业内普遍采用机械同步的螺纹机方法，手动操作控制器进行开环调节，控制器本身并能够控制螺纹桩的成桩质量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于改进已有技术的不足而提供一种自动检测螺纹钻杆升降位移、自动检测动力头钻机的回转位移与方向、通过测速环反馈的实时脉冲来驱动控制器、动态调整液压绞车的转速、保证动力头转一圈螺纹钻杆运行一个螺矩、保证桩机挤压出标准的闭环调节的螺纹桩机成桩同步装置。
本实用新型的目的是这样实现的，一种闭环调节的螺纹桩机成桩同步装置，包括螺旋桩机体、液压绞车、钢丝绳组、提升滑轮组、动力钻头和螺纹钻杆，其特点是螺纹钻杆与动力头钻机的连接处套装有测速环，测速环的外圆周均布有齿牙，紧靠测速环的动力头钻机上设有用于检测动力头钻机回转角度、位移及运转方向的第一动力头传感器和第二动力头传感器，动力头钻机靠近立柱侧固定有测速轮组，测速轮组由上滑轮、中滑轮以及下滑轮呈三角形安装在测速轮组座上，中滑轮一侧固定有计数测速轮，测速绳的一端固定在立柱顶端，另一端绕过上滑轮、中滑轮、下滑轮后固定在底盘上，测速轮的盘面外侧圆周方向均匀设有测速孔，紧靠测速轮的动力头钻机上设有用于检测螺纹钻杆位移与升降方向量的第一绞车传感器和第二绞车传感器，两个动力头传感器、两个绞车传感器连接并传递信号给电气控制装置，电气控制装置连接控制动力头钻机以及液压绞车的变频器工作。
为了进一步实现本实用新型的目的，可以是所述的电气控制装置是控制器PLC的I0.0端接第一动力头传感器 SQ1的1o端，I0.1端接第二动力头传感器SQ2的1o端，I0.2端接第一绞车传感器SQ3的1o端，I0.3端接第二绞车传感器SQ4的1o端，Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3端分别串接中间继电器KM1、KM2、KM3、KM4后接控制器PLC的-端，控制器PLC输出公共端COM1与+端短接，L1、L2端分别接三相电源的L1相、N相，控制器PLC输入公共端COM与-端短接，传感器SQ1、SQ2、SQ3、SQ4的+、-电源端分别接控制器PLC的+、-电源端，控制器PLC的V1+端、V1-端，V2+端、V2-端分别接动力头钻机与液压绞车变频器的模拟量输入两端。
本实用新型与已有技术相比具有以下显著特点和积极效果：本实用新型采用液压绞车通过提升滑轮组带动安装有螺纹钻杆的动力头钻机升降，相对于传统的提升多采用大型链条传动，链条自重大，突然破断时容易造成重大事故，并且其成本较高，传动机构耗能大，本滑轮组机构既满足了传动精度要求，又提高了安全性，并有效降低了成本。在动力头钻机上设有测速环和测速轮组，通过传感器检测相应数据，具有自动检测动力头电机正转或者反转、自动检测液压绞车上升或者下降的特点，通过动力头钻机测速环与液压绞车测速轮组反馈的脉冲信号，电气控制装置以动力头钻机信号为基准，动态调整液压绞车的上升或者下降速度，保证动力头钻机转一圈，螺纹钻杆工作一个螺矩，保证螺纹桩挤压成桩的质量。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图。
图2为本实用新型测速环的一种结构示意图。
图3为本实用新型测速轮组的一种结构示意图。
图4为本实用新型测速轮组绕组的一种结构示意图。
图5本实用新型电气控制装置的一种电原理图。
图中：1、螺纹桩机，2、测速轮组，3、动力头钻机，4、钢丝绳组，5、提升滑轮组，6、液压绞车，7、测速环，8、螺纹钻杆，9、第一动力头传感器，10、第二动力头传感器，11、第一绞车传感器，12、第二绞车传感器，21、上滑轮，22、中滑轮，23、下滑轮，24测速轮组座，25、测速轮，26、测速绳。
具体实施方式
一种闭环调节的螺纹桩机成桩同步装置，参照图1、图2、图3、图4，是螺旋桩机体1、液压绞车6、钢丝绳组4、提升滑轮组5、动力头钻机3和螺纹钻杆8按照常规连接方式连接组成常规螺纹桩机，动力头钻机3驱动螺纹钻杆8正转或者反转，液压绞车6通过绕过提升滑轮组5的钢丝绳4带动动力头钻机3和螺纹钻杆8升降，提升滑轮组5实现变速倍力下带动动力头钻机3提升或者下降，螺纹钻杆8与动力头钻机3的连接处套装有测速环7，测速环7的外圆周均布有齿牙，紧靠测速环7的动力头钻机3上设有用于检测动力头钻机3回转角度、位移及运转方向的第一动力头传感器9和第二动力头传感器10，动力头钻机3靠近螺旋桩机体1的立柱侧固定有测速轮组2，测速轮组2由上滑轮21、中滑轮22以及下滑轮23呈三角形安装在测速轮组座24上，中滑轮22一侧固定有测速轮25，测速绳26的一端固定在螺旋状机体1的立柱顶端，另一端绕过上滑轮21、中滑轮22、下滑轮23后固定在螺旋状机体1的底盘上，测速轮25的盘面外侧圆周方向均匀设有测速孔27，紧靠测速轮25的动力头钻机3上设有用于检测螺纹钻杆位移与升降方向量的第一绞车传感器11和第二绞车传感器12，当动力头钻机3带动螺纹钻杆8上下升降时，测速绳26带动上滑轮21、中滑轮22、下滑轮23一起同步转动，中滑轮22上的测速轮25用于输出检测脉冲。两个动力头传感器、两个绞车传感器连接并传递信号给电气控制装置，电气控制装置连接控制动力头钻机3以及液压绞车6的变频器工作。
参照图5，电气控制装置是控制器PLC的I0.0端接第一动力头传感器9 SQ1的1o端，I0.1端接第二动力头传感器10SQ2的1o端，I0.2端接第一绞车传感器11SQ3的1o端，I0.3端接第二绞车传感器12SQ4的1o端，Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3端分别串接中间继电器KM1、KM2、KM3、KM4后接控制器PLC的-端，控制器PLC输出公共端COM1与+端短接，L1、L2端分别接三相电源的L1相、N相，控制器PLC输入公共端COM与-端短接，传感器SQ1、SQ2、SQ3、SQ4的+、-电源端分别接控制器PLC的+、-端，控制器PLC的V1+端、V1-端，V2+端、V2-端分别接动力头钻机3与液压绞车6的变频器模拟量输入两端；本实施例中控制器PLC为S7-200 SMART SR40，也可以采用其他型号，螺旋桩机体1、液压绞车6、钢丝绳组4、提升滑轮组5、动力头钻机3和螺纹钻杆8组成的常规螺纹桩机，其结构和连接方式均为已有技术，例如中国专利号2010205353083所示的结构，也可以是其他适用的结构，这里不再详述。
电气控制装置实时读取检测测速环7上的第一动力头传感器9与第二动力头传感器10的脉冲信号，实时读取检测测速滑轮组2的第一绞车传感器11与第二绞车传感器12的脉冲信号，按照同步模型与算法驱动动力头钻机3正转或者反转，驱动液压绞车6完成提升或者下降的功能，同组内的两个传感器安装时要求检测到的信号满足AB相规律，自动识别正反转方向。
以测速环7为36个齿，测速轮25为24个孔为例，动力头钻机3转一圈产生36个脉冲，测速轮25需要转36个孔，产生36个脉冲，螺矩为400mm，液压绞车6需要转0.7圈。
至此，已经结合附图对本实用新型实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
Claims (2)
1.一种闭环调节的螺纹桩机成桩同步装置，包括螺旋桩机体、液压绞车、钢丝绳组、提升滑轮组、动力钻头和螺纹钻杆，其特征是螺纹钻杆与动力头钻机的连接处套装有测速环，测速环的外圆周均布有齿牙，紧靠测速环的动力头钻机上设有用于检测动力头钻机回转角度、位移及运转方向的第一动力头传感器和第二动力头传感器，动力头钻机靠近立柱侧固定有测速轮组，测速轮组由上滑轮、中滑轮以及下滑轮呈三角形安装在测速轮组座上，中滑轮一侧固定有计数测速轮，测速绳的一端固定在立柱顶端，另一端绕过上滑轮、中滑轮、下滑轮后固定在底盘上，测速轮的盘面外侧圆周方向均匀设有测速孔，紧靠测速轮的动力头钻机上设有用于检测螺纹钻杆位移与升降方向量的第一绞车传感器和第二绞车传感器，两个动力头传感器、两个绞车传感器连接并传递信号给电气控制装置，电气控制装置连接控制动力头钻机以及液压绞车的变频器工作。
2.根据权利要求1所述的一种闭环调节的螺纹桩机成桩同步装置，其特征是所述的电气控制装置是控制器PLC的I0.0端接第一动力头传感器 SQ1的1o端，I0.1端接第二动力头传感器SQ2的1o端，I0.2端接第一绞车传感器SQ3的1o端，I0.3端接第二绞车传感器SQ4的1o端，Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3端分别串接中间继电器KM1、KM2、KM3、KM4后接控制器PLC的-端，控制器PLC输出公共端COM1与+端短接，L1、L2端分别接三相电源的L1相、N相，控制器PLC输入公共端COM与-端短接，传感器SQ1、SQ2、SQ3、SQ4的+、-电源端分别接控制器PLC的+、-电源端，控制器PLC的V1+端、V1-端，V2+端、V2-端分别接动力头钻机与液压绞车变频器的模拟量输入两端。
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