CN210684684U - 一种履带式打桩机配重调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种履带式打桩机的配重调节装置，其特征在于，其为一可调整式配重结构，其设置于履带式打桩机本体的后端，其包括配重支架以及设置于所述配重支架上的配重挡板、多个可拆式配重块以及配重伸缩油缸；所述配重支架设置于履带式打桩机本体支架上，所述配重挡板设置于所述配重支架的前端，所述配重块可拆式设置于配重支架上；所述配重伸缩油缸设置于本体支架与所述配重支架的连接处；该配重调节装置通过动态离开或者缩回履带式打桩机本体的距离以及配重块增减，调整履带式打桩机本体整体的重心，使打桩机整体的重心始终保持在安全的范围内，可满足立柱大幅伸出本体0.6‑2米时的重心动态平衡调节，提高施工的精准度和确保设备施工安全。

Description

一种履带式打桩机配重调节装置

技术领域

本实用新型涉及打桩机设备制造技术领域，特别涉及一种履带式打桩机配重调节装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，越来越多的人住进了城市，城市楼房也越来越高，这就需要楼房的地基越来越稳固。在基础建设中，打桩是必须的一道工序，打桩所用的设备是打桩机，打桩机有落锤打桩机、汽锤打桩机、柴油锤打桩机、液压锤打桩机、螺旋打桩机。

履带式打桩机是指采用履带行走系统的打桩机。履带行走系统是由电动机，行星减速机和四轮一带驱动轮，托链轮，支重轮，张紧轮，组合式履带板组成，安全可靠，可随意回转及行走。其一般具有两个后支腿、三个支点，该支腿及行走机构一般是采用液压传动。其中三支点的履带式液压打桩机较为常见。

现有技术中，中国发明专利申请201610514791.9公开了一种打桩机立柱的起架机构，其功能设置的拉升油缸可以有效的提高起架速度和快速的调整立柱的垂直度。其解决了起架过程中因两个起架油缸不同步而出现的立柱左右偏摆的问题，增加了起架过程中的安全性和稳定性。设置的升降油缸，向上升则调整立柱的高度，向下则可使立柱与地面接触，起到稳定整台打桩机的作用，或者配合打桩机的后支腿共同把打桩机顶起来，方便打桩机的履带伸缩。可以增加立柱的高度，可实现以相同长度的立柱击打更长的桩；并在打桩机运行时，立柱向前伸，打桩机的重心前移，增加了打桩机运行时的稳定性，立柱的前后伸缩，方便对准桩位，从而进行打桩。

但是，该专利申请所提出的技术方案，并未考虑到由于立柱向前伸出时的距离较大时，对于整体重心变化的影响和应对。质量分布不均匀的物体，重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。而当立柱的前后伸缩距离扩大到0.6-2米的时候，系统整体重心的动态平衡控制，就变得较为复杂和迫切。由于设备前后部位部件的大幅位移而带来的力矩变化、重心的倾斜，容易使打桩机的重心偏移；不严重会使打桩机内部各部位部件的受力不均、并影响对准桩位时的精确度，容易导致各部位部件因受力不均而产生机械故障；严重的重心偏移，会导致打桩机失去平衡、使打桩机倾倒，影响设备和施工作业安全。

现有技术中，中国实用新型专利201420169143.0公开了一种多功能液压履带式打桩机本体，该专利申请提及到在底盘上设有配重块。但是，该技术方案设置的配重块，其配重块为固定式、不可调整。现有技术中，打桩机底盘上设有配重块，均为固定设置，不能移动。当打桩机立柱伸出或缩回、打桩机重心转移时，该配重块不能配合立柱的运动而进行系统重心的动态调整。该专利技术方案仅仅适用于立柱的向前固定的、较小的距离，无法满足立柱向前伸出较远距离、且是连续发生位移时的作业要求，不能满足对打桩机重心进行动态调整的需求。

综合上述，目前公开的技术方案，还未能解决当立柱因施工作业需求，而大幅、连续向前伸出或缩回打桩机时，系统重心的动态平衡调节问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种履带式打桩机可调式配重调节方法及装置，通过前后距离及重量均可调节的配重调节装置，与履带式打桩机本体立柱伸缩总成配合使用，在PLC控制系统的控制下，根据立柱伸缩总成的位移规划，而先行做出预调整，使履带式打桩机本体的重心始终处理安全范围内，防止因大幅立柱伸缩带来的履带式打桩机本体重心前后移动而导致的机械故障或者安全事故，满足立柱大距离伸出打桩机本体外进行打桩施工的要求。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种履带式打桩机的配重调节装置，其特征在于，其为一可调整式配重结构，其设置于履带式打桩机本体的后端，其包括配重支架以及设置于所述配重支架上的配重挡板、多个配重块以及配重伸缩油缸；所述配重支架设置于履带式打桩机本体支架上，所述配重挡板设置于所述配重支架的前端，所述配重块可拆式设置于配重支架上；所述配重伸缩油缸设置于本体支架与所述配重支架的连接处；该配重调节装置通过动态离开或者缩回履带式打桩机本体的距离以及配重块增减，调整履带式打桩机本体整体的重心，使履带式打桩机本体在其立柱离开或缩回时，履带式打桩机整体的重心始终保持在安全的范围内。

所述配重支架包括两个相互平行的平行件，两个所述的平行件之间还设置有一与两个所述的平行件均为垂直关系的垂直件；两个所述的平行件通过所述垂直件相互连接，所述垂直件的上端还设有一配重块挡块，所述平行件的前端上均设置有螺孔。

所述配重块挡块设置于所述垂直件的上端，其上设置有两螺孔以及两贯通区域，所述配重块挡块与两个所述平行件之间均设置有用于与第一配重块相互卡接的凸起块。

所述的配重调节装置，其特征在于，所述的多个可拆式配重块包括第一配重块，其设置于两个的平行件以及配重块挡块上，第一配重块的下端设置有与两个所述平行件对应的第一凹槽；所述第一凹槽的上端还设置有与所述凸起块相对拼匹配的第二凹槽，所述第一配重块的上端设置有用于与配重挡板相互连接固定的第一挂钩以及通过第二配重块第二挂钩的第三凹槽，并依次类推。

所述第二配重块设置于所述第一配重块的后侧，其下端设置有与两个所述平行件对应的第一凹槽，其上设置有用于与配重挡板相互连接固定的第二挂钩，所述第二挂钩与设置于所述第一配重块上的第三凹槽的位置与尺寸相匹配对应。

所述配重挡板上还设置有与各配重块挡块相对应的多个螺孔，所述配重挡板后侧的上端设置有第五凹槽，所述第五凹槽内设置有与所述第一挂钩以及第二挂钩相匹配对应的柱体，所述配重挡板后侧的底部设置有与平行件侧面轮廓相对应的凹槽，所述凹槽内设置有向配重挡板内部的螺孔。

所述多个螺孔分别与多个螺丝配合工作：其中，第一螺丝通过配重挡板上以及配重块挡块的螺孔将所述配重挡板与所述配重支架相互连接固定；第二螺丝通过所述配重支架平行件上的螺孔以及配重挡板凹槽内的螺孔将所述配重挡板与所述配重支架相互连接固定。

所述履带式打桩机本体上设有一立柱伸缩总成，所述的立柱伸缩总成设置于所述履带式打桩机本体的前端，该打桩机本体支架通过所述立柱伸缩总成与履带式打桩机本体立柱相互连接，并使所述履带式打桩机本体配重调节装置与所述立柱伸缩总成设置于同一水平线上；

所述的立柱伸缩总成带动立柱离开履带式打桩机本体前部向外侧伸出及回缩的距离为0.6～2米；所述配重调节装置，离开履带式打桩机本体后部向外侧伸出及回缩的距离为0.5～1米。

所述的履带式打桩机本体设有一PLC控制系统，其分别与设置于履带式打桩机本体立柱以及配重调节装置上的若干个传感器相互电连接，所述传感器能够分别对所述立柱、配重调节装置与本体中心之间距离及其变化进行检测和感知。

与现有技术相比具有的优点：

1、本实用新型提供的履带式打桩机的配重调节装置，适合于立柱大幅伸出或缩回本体0.6-2米时的重心动态平衡调节，以满足立柱远离打桩机本体的打桩施工作业需求；其通过在履带式打桩机本体上设置一配重调节装置以及立柱伸缩总成，履带式打桩机本体配重调节装置设置于履带式打桩机本体的后端，立柱伸缩总成与立柱相连接、设置与本体的前端；当履带式打桩机本体立柱向前伸出对目标区域进行打桩时，通过PLC控制系统连接的传感器对所述履带式打桩机本体配重调节装置以及履带式打桩机本体立柱进行位移以及距离进行感知和检测，实时根据数据进行分析并计算履带式打桩机本体的重心，通过设置于履带式打桩机本体后端的履带式打桩机配重调节装置精准调整履带式打桩机的重心，防止因履带式打桩机重心前移而导致的机械故障或安全事故。

2、本实用新型履带式打桩机可调式配重调节装置，能够根据需要设置于所述履带式打桩机立柱上的工作装置以及履带式打桩机立柱的重量，先行对履带式打桩机配重调节装置进行配重重量调整，使重心位置提前后移到配重调节装置最大重心调节行程长度的5～10％，一方面可以保证系统整体的重心始终处于安全范围内，另一方面可以确保打桩机各部位各部件的受力均匀，防止产生机械故障；同时，提前对系统重心进行调整，还可以避免因为对立柱、吊车的操作不当，系统重心急速失衡而造成的倾斜或倾倒事故。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型履带式打桩机的整体结构示意图；

图2是本实用新型可调式配重调节装置的立体结构示意图；

图3是本实用新型中可调式配重调节装置的另一视角立体结构示意图；

图4是本实用新型可调式配重调节装置的俯视图；

图5是本实用新型配重调节装置的装配结构示意图；

附图中：1、配重调节装置；2、打桩机本体；3、支架；4、立柱伸缩总成；5、立柱；6、配重伸缩油缸；7、配重块；71、第一配重块；711、第一凹槽；712、第二凹槽；713、第一挂钩；714、第三凹槽；72、第二配重块；721、第二挂钩；8、配重支架；81、平行件；82、垂直件；83、配重块挡块；9、配重挡板；91、第五凹槽；10、螺孔；11、第一螺丝；12、第二螺丝。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见附图，本实用新型提供的一种履带式打桩机的配重调节装置1，其为一可调整式配重结构，其设置于履带式打桩机本体2的后端，其包括配重支架8以及设置于所述配重支架8上的配重挡板9、多个配重块7以及配重伸缩油缸6；所述配重支架8设置于履带式打桩机本体2支架3上，所述配重挡板9设置于所述配重支架8的前端，所述配重块7可拆式设置于配重支架8上；所述配重伸缩油缸6设置于本体支架3与所述配重支架8的连接处；该配重调节装置1通过动态离开或者缩回履带式打桩机本体2的距离以及配重块7增减，调整履带式打桩机本体2整体的重心，使履带式打桩机本体2在其立柱5离开或缩回时，履带式打桩机整体的重心始终保持在安全的范围内。

所述配重支架8包括两个相互平行的平行件81，两个所述的平行件81之间还设置有一与两个所述的平行件81均为垂直关系的垂直件82；两个所述的平行件81通过所述垂直件82相互连接，所述垂直件82的上端还设有一配重块挡块83，所述平行件81的前端上均设置有螺孔10。

所述配重块挡块9设置于所述垂直件82的上端，其上设置有两螺孔10以及两贯通区域11，所述配重块挡块83与两个所述平行件81之间均设置有用于与第一配重块71相互卡接的凸起块。

所述的配重调节装置1的多个可拆式配重块7包括第一配重块71，其设置于两个的平行件81以及配重块挡块83上，第一配重块71的下端设置有与两个所述平行件81对应的第一凹槽711；所述第一凹槽711的上端还设置有与所述凸起块相对拼匹配的第二凹槽712，所述第一配重块71的上端设置有用于与配重挡板9相互连接固定的第一挂钩713以及通过第二配重块72第二挂钩721的第三凹槽714，并依次类推。

所述第二配重块72设置于所述第一配重块71的后侧，其下端设置有与两个所述平行件81对应的第一凹槽711，其上设置有用于与配重挡板9相互连接固定的第二挂钩721，所述第二挂钩721与设置于所述第一配重块71上的第三凹槽714的位置与尺寸相匹配对应。

具体应用中，可以根据需要而设置更多的配重块，且其质量可以相同或者不同，与水平距离的调节相配合，可实现对系统重心的精准调节，确保系统重心的稳定和设备的安全。

所述配重挡板9上还设置有与各配重块挡块83相对应的多个螺孔10，所述配重挡板9后侧的上端设置有第五凹槽91，所述第五凹槽91内设置有与所述第一挂钩713以及第二挂钩721相匹配对应的柱体，所述配重挡板9后侧的底部设置有与平行件81侧面轮廓相对应的凹槽，所述凹槽内设置有向配重挡板9内部的螺孔10。

所述多个螺孔10分别与多个螺丝配合工作：其中，第一螺丝11通过配重挡板9上以及配重块挡块83的螺孔10将所述配重挡板9与所述配重支架8相互连接固定；第二螺丝12通过所述配重支架8平行件81上的螺孔10以及配重挡板9凹槽内的螺孔10将所述配重挡板9与所述配重支架8相互连接固定。

上述履带式打桩机配重装置的重心调节方法，包括以下步骤：

(1)在履带式打桩机本体2上设置一动态配重调节装置1，该配重调节装置1设置于履带式打桩机本体2支架3的后端；

(2)在履带式打桩机本体2上设置一立柱伸缩总成4，所述的立柱伸缩总成4设置于所述履带式打桩机本体2的前端，该打桩机本体2支架3通过所述立柱伸缩总成4与履带式打桩机本体2立柱5相互连接，并使所述履带式打桩机本体2配重调节装置1与所述立柱伸缩总成4设置于同一水平线上；

(3)在履带式打桩机本体2设置一PLC控制系统，其分别与设置于履带式打桩机本体2立柱5以及配重调节装置1上的若干个传感器相互电连接，所述传感器能够分别对所述立柱5、配重调节装置1与本体中心之间距离及其变化进行检测和感知；

(4)当履带式打桩机启动后进行自检：所述的立柱5及配重调节装置1均处于初始位置；使设置于履带式打桩机本体2立柱5上的若干个传感器对所述履带式打桩机本体2立柱5进行初始位置检测、验证；使设置于履带式打桩机本体2配重调节装置1上的若干个传感器对配重调节装置1进行初始位置检测、验证；自检通过后，进入下一步；

(5)使履带式打桩机进入工作状态，PLC控制系统发出指令控制配重调节装置1上进行重心预调整：根据初始状态重心计算得到的系统重心位置为基准，通过控制配重伸缩油缸6将配重调节装置1向外侧方向水平伸出，和/或增减配重块7，使重心平衡点水平向后位移到配重调节装置最大重心调节行程长度的5～10％；需要时还可以通过加减配重块，调节配重的重量，达到重心后移的要求；本发明的履带式打桩机重心和质心不重合，其重心计算，PLC系统依据杠杆平衡条件和支撑法原理进行运算，平衡时支点处即为重心位置。还可以采用三点法、多点法等计算重心及其动态调整；

(6)重心预调整到位后，PLC控制系统根据预设的打桩位置的需求，控制立柱伸缩总成4带动履带式打桩机本体2立柱5向外侧水平逐步伸出到设定的距离、使其到达工作位置、对准打桩位、做好打桩准备；

(7)在立柱伸缩总成4控制履带式打桩机本体2立柱5向外侧水平伸出的同时，设置于立柱5上的若干个传感器对所述立柱5进行即时位移检测并将该位移数据传输至PLC控制系统中，PLC系统根据重心动态变化的计算结果，对配重调节装置1位置及配重块7的加减进行调整、控制其向外侧伸出的距离和速度，使系统重心动态保持在配重调节装置最大重心调节行程长度的5～10％范围内，且领先于立柱5的位移、先行调整到位，防止系统重力向履带式打桩机本体2前端一侧偏移，使履带式打桩机本体2前后端重心保持动态平衡，防止系统重心在立柱5及预制桩位移过程中发生重心前倾；

(8)立柱5到达设定位置后停止移动，配重调节装置1也停止移动；立柱5对准打桩位、履带式打桩机本体2加载预制桩，进行打桩施工作业并在打桩过程中使履带式打桩机本体前后端重心保持动态平衡，一般保持在配重调节装置最大重心调节行程长度的1～3％的范围内；

(9)打桩施工作业完成后，PLC系统控制立柱5先行向内侧缩回，设置于立柱5上的若干个传感器对所述立柱5进行即时位移检测并将该位移数据传输至PLC控制系统中；PLC系统根据重心动态变化的计算结果，对配重调节装置1位置及配重块7的加减进行调整、控制其向内侧缩回的距离和速度，使重心平衡点保持在水平向后位移到配重调节装置最大重心调节行程长度的5～10％的范围内，且滞后于立柱5的位移、延后调整到位，防止系统重力向履带式打桩机本体2前端一侧偏移，使履带式打桩机本体2前后端重心保持动态平衡，防止系统重心在立柱5及预制桩位移过程中发生重心前倾。

所述立柱伸缩总成4带动立柱5，离开履带式打桩机本体2前部向外侧伸出及回缩的距离为0.6～2米；所述配重调节装置1，离开履带式打桩机本体2后部向外侧伸出及回缩的距离为0.5～1米；其可拆卸式配重块的重量为非拆卸式配重块的2～3倍。

本实施例中的履带式打桩机可调式配重调节装置，其设计重点在于：通过对履带式打桩机配重调节方法及装置的同步改进设计，使其适合于立柱大幅伸出或缩回本体0.6-2米时的重心动态平衡调节，以满足立柱远离打桩机本体的打桩施工作业需求，且在设备定位、打桩等整个过程中，保持重心的动态平衡，提高施工的精准度和确保设备施工安全。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种履带式打桩机的配重调节装置，其特征在于，其为一可调整式配重结构，其设置于履带式打桩机本体的后端，其包括配重支架以及设置于所述配重支架上的配重挡板、多个可拆式配重块以及配重伸缩油缸；所述配重支架设置于履带式打桩机本体支架上，所述配重挡板设置于所述配重支架的前端，所述配重块可拆式设置于配重支架上；所述配重伸缩油缸设置于本体支架与所述配重支架的连接处；该配重调节装置通过动态离开或者缩回履带式打桩机本体的距离以及配重块增减，调整履带式打桩机本体整体的重心，使履带式打桩机本体在其立柱离开或缩回时，履带式打桩机整体的重心始终保持在安全的范围内。

2.根据权利要求1所述的配重调节装置，其特征在于，所述配重支架包括两个相互平行的平行件，两个所述的平行件之间还设置有一与两个所述的平行件均为垂直关系的垂直件；两个所述的平行件通过所述垂直件相互连接，所述垂直件的上端还设有一配重块挡块，所述平行件的前端上均设置有螺孔。

3.根据权利要求2所述的配重调节装置，其特征在于，所述配重块挡块设置于所述垂直件的上端，其上设置有两螺孔以及两贯通区域，所述配重块挡块与两个所述平行件之间均设置有用于与第一配重块相互卡接的凸起块。

4.根据权利要求3所述的配重调节装置，其特征在于，所述的多个可拆式配重块包括：第一配重块设置于两个的平行件以及配重块挡块上，第一配重块的下端设置有与两个所述平行件对应的第一凹槽；所述第一凹槽的上端还设置有与所述凸起块相对拼匹配的第二凹槽，所述第一配重块的上端设置有用于与配重挡板相互连接固定的第一挂钩以及通过第二配重块第二挂钩的第三凹槽，并依次类推。

5.根据权利要求4所述的配重调节装置，其特征在于，所述第二配重块设置于所述第一配重块的后侧，其下端设置有与两个所述平行件对应的第一凹槽，其上设置有用于与配重挡板相互连接固定的第二挂钩，所述第二挂钩与设置于所述第一配重块上的第三凹槽的位置与尺寸相匹配对应。

6.根据权利要求4所述的配重调节装置，其特征在于，所述配重挡板上还设置有与各配重块挡块相对应的多个螺孔，所述配重挡板后侧的上端设置有第五凹槽，所述第五凹槽内设置有与所述第一挂钩以及第二挂钩相匹配对应的柱体，所述配重挡板后侧的底部设置有与平行件侧面轮廓相对应的凹槽，所述凹槽内设置有向配重挡板内部的螺孔。

7.根据权利要求6所述的配重调节装置，其特征在于，所述多个螺孔分别与多个螺丝配合工作：其中，第一螺丝通过配重挡板上以及配重块挡块的螺孔将所述配重挡板与所述配重支架相互连接固定；第二螺丝通过所述配重支架平行件上的螺孔以及配重挡板凹槽内的螺孔将所述配重挡板与所述配重支架相互连接固定。

8.根据权利要求1所述的配重调节装置，其特征在于，所述履带式打桩机本体上设有一立柱伸缩总成，所述的立柱伸缩总成设置于所述履带式打桩机本体的前端，该打桩机本体支架通过所述立柱伸缩总成与履带式打桩机本体立柱相互连接，并使所述履带式打桩机本体配重调节装置与所述立柱伸缩总成设置于同一水平线上。

9.根据权利要求8所述的配重调节装置，其特征在于，所述的立柱伸缩总成带动立柱离开履带式打桩机本体前部向外侧伸出及回缩的距离为0.6～2米；所述配重调节装置，离开履带式打桩机本体后部向外侧伸出及回缩的距离为0.5～1米。

10.根据权利要求1所述的配重调节装置，其特征在于，所述的履带式打桩机本体设有一PLC控制系统，其分别与设置于履带式打桩机本体立柱以及配重调节装置上的若干个传感器相互电连接，所述传感器能够分别对所述立柱、配重调节装置与本体中心之间距离及其变化进行检测和感知。

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