JP2872880B2 - Drive and control method of the exciter - Google Patents

Drive and control method of the exciter

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JP2872880B2 JP7979793A JP7979793A JP2872880B2 JP 2872880 B2 JP2872880 B2 JP 2872880B2 JP 7979793 A JP7979793 A JP 7979793A JP 7979793 A JP7979793 A JP 7979793A JP 2872880 B2 JP2872880 B2 JP 2872880B2
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  • Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、杭打ち用のロータリ式
起振機を回転駆動するとともに、起振機能を制御する方
法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for driving a rotary type vibrator for pile driving and controlling a vibrating function.
It relates to the law.

【0002】[0002]

【従来の技術】土木建設工事に用いられる振動装置は一
般に、偏心重錘を取り付けた複数対の回転軸を平行に配
設した構造である。このような構成によれば、反対方向
に回転する偏心重錘の遠心起振力を所望の方向について
は相加せしめるとともに、不要の方向については相殺せ
しめることができる。図3はこの種のロータリ式起振機
の模式的な説明図であって、ケース1に対して4本の回
転軸2A,2B,2C,2Dが配置され、それぞれ偏心
重錘3A,3B,3C,3Dが取り付けられるととも
に、それぞれ歯車4A,4B,4C,4Dが取り付けら
れて相互に噛合して同期回転するように拘束されてい
る。
2. Description of the Related Art Generally, a vibration device used for civil engineering construction has a structure in which a plurality of pairs of rotating shafts having eccentric weights attached thereto are arranged in parallel. According to such a configuration, the centrifugal vibrating force of the eccentric weight rotating in the opposite direction can be added in a desired direction and can be offset in an unnecessary direction. FIG. 3 is a schematic explanatory view of this type of rotary type vibration exciter, in which four rotating shafts 2A, 2B, 2C, 2D are arranged for a case 1, and eccentric weights 3A, 3B, 3C and 3D are attached, and gears 4A, 4B, 4C and 4D are respectively attached and restrained so as to mesh with each other and rotate synchronously.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述した起振機を用い
て杭打作業を行う場合、振動公害の防止と騒音公害の防
止とが重要な問題となる。次に、図4,図5について振
動公害に関する技術的問題を説明し、さらに図6を参照
して騒音公害について説明する。図4は杭打ち作業にお
ける振動公害を説明するための模式図である。本図は、
クレーンブーム5で振動装置6を吊持するとともに、該
振動装置6のチャック6aで杭7の上端を把持し、この
杭7に振動を与えて地中に打設している状態を描いてあ
る。
When a pile driving operation is performed using the above-described exciter, prevention of vibration pollution and prevention of noise pollution are important issues. Next, technical problems relating to vibration pollution will be described with reference to FIGS. 4 and 5 , and noise pollution will be described with reference to FIG . FIG. 4 is a schematic diagram for explaining vibration pollution in a pile driving operation. This figure is
The state where the vibration device 6 is suspended by the crane boom 5, the upper end of the pile 7 is gripped by the chuck 6 a of the vibration device 6, and the pile 7 is vibrated and driven into the ground. .

【0004】杭1の下端を地表に接せしめて杭打作業を
開始する際、最初から振動装置6をフル稼働させると、
杭打ち地点の地表で発生する地表波aが殆ど減衰せずに
付近の民家8に到達するので振動公害の問題を生じる。
ここで、振動装置6の起振力を任意に調節できるなら
ば、杭7の自重に加えて僅かな振動を与えながら杭打ち
作業を開始し、数メートル打ち込んでから次第に振動を
強くすれば良い。杭7の下端に相当する音源位置が深く
なれば、地中波bは民家8に到達する途中で減衰するの
で振動公害は軽微である。
When the lower end of the pile 1 is brought into contact with the ground surface to start the pile driving operation, the vibration device 6 is fully operated from the beginning.
The surface wave a generated on the ground at the stakeout point reaches the nearby private house 8 with almost no attenuation, so that a problem of vibration pollution occurs.
Here, if the vibrating force of the vibrating device 6 can be adjusted arbitrarily, the pile driving operation is started while giving a slight vibration in addition to the weight of the pile 7, and after driving several meters, the vibration may be gradually increased. . If the sound source position corresponding to the lower end of the pile 7 is deepened, the underground wave b is attenuated on the way to the private house 8, so that the vibration pollution is negligible.

【0005】図5は振動装置の運転開始時および運転停
止時における振動数の変化を示す図表で、横軸は時間で
ある。運転開始時点t0から、定格運転状態に到達する
時点t1までの間、振動数は矢印cの如く急激に上昇す
る。上記の振動数上昇中に、地盤の固有振動数n1、及
びクレーンブームの固有振動数n2を通過する。しか
し、運転開始時における回転数上昇期間T1は一般に短
時間(例えば約3秒間)であるから、振動装置の振動数
が固有振動数に一致したときの共振の問題は実用上無視
することができる。しかし、振動装置6のモータ(図示
せず)の通電を停止した時点t2から、回転軸が停止す
る時点t3までの間は、回転軸が慣性で回転を続けなが
ら矢印dの如く次第に減速する。上記の回転数低下期間
2は比較的長時間(例えば約50秒間)であるから、
その途中でクレーンブームの固有振動数n2を通過する
際、該クレーンブームが共振して損傷を被る虞れが有
る。また、地盤の固有振動数n1を通過する際、地盤の
共振により振動公害を生じる虞れが有る。前記の時刻t
2でモータの通電を停止するとともに、振動装置の偏心
重錘の回転位相を変化させて起振力を零にすることがで
きれば、振動装置の運転停止操作の際の共振に関する問
題を防止することができる。
FIG. 5 is a table showing changes in the vibration frequency at the time of starting and stopping the operation of the vibration device. The horizontal axis represents time. Start of operation time t 0, between time t 1 to reach the rated operating state, frequency rises sharply as shown by arrow c. During the above frequency rise, the natural frequency of the ground n 1 and the natural frequency of the crane boom n 2 are passed. However, it because revolutions increase time T 1 at the start operation is generally short (e.g., about 3 seconds), the problem of resonance when the frequency of the vibration device matches the natural frequency of practically negligible it can. However, during the energization from the time t 2 has stopped the motor of the vibrating device 6 (not shown), to the time t 3 when the rotary shaft is stopped, gradually decelerated as shown by the arrow d while continuing to rotate at a rotational axis of inertia I do. Since the rotational speed decrease period T 2 of the above is relatively long (e.g. about 50 seconds),
When passing through the natural frequency n 2 of the crane boom on the way, the crane boom may resonate and suffer damage. Further, when passing through the natural frequency n 1 of the ground, there is a possibility that vibration pollution may occur due to resonance of the ground. The time t
If the motor could be de-energized in step 2 and the vibration phase could be reduced to zero by changing the rotational phase of the eccentric weight of the vibrating device, it would be possible to prevent problems related to resonance during the operation of stopping the vibrating device. Can be.

【0006】次に、振動装置に供給されるエネルギー量
について見ると、前記の時刻t0からt1まで振動装置6
の回転数が上昇する間、該振動装置の偏心重錘(図示せ
ず)によって振動を発生させつつ増速すると、これを駆
動するために大容量のモータや大容量の電源設備が必要
になる。この場合、振動装置の偏心重錘の回転位相を変
化させて起振力を零にした状態で運転を開始し、定格運
転数に達した後に起振力を発揮させることが出来れば、
モータ容量や電源容量を縮少できるので経済的である。
定格運転数に達した後は、回転部材にそれ以上回転エネ
ルギーを蓄積する必要が無く、振動の減衰を補うだけの
エネルギーを補充することによって運転を継続できるか
らである。
Next, looking at the amount of energy supplied to the vibrating device, the vibrating device 6 from the time t 0 to t 1 described above.
If the speed is increased while the vibration is generated by the eccentric weight (not shown) of the vibration device while the rotation speed of the vibration device is increasing, a large-capacity motor or a large-capacity power supply facility is required to drive the vibration. . In this case, if the vibrating device starts the operation in a state where the vibrating force is reduced to zero by changing the rotation phase of the eccentric weight, if the vibrating force can be exerted after reaching the rated number of operations,
It is economical because the motor capacity and power supply capacity can be reduced.
This is because, after reaching the rated operation number, there is no need to store any more rotational energy in the rotating member, and the operation can be continued by replenishing energy sufficient to compensate for the attenuation of vibration.

【0007】次に、図6を参照しつつ歯車騒音の軽減に
ついて説明する。前掲の図3に示した偏心重錘よりなる
起振機構を回転するために、従来一般に、図6(A)に
示すごとく2個のモータM1,M2を歯車を介して同期さ
せる構造が用いられている。3E,3F,3G,3Hは
それぞれ偏心重錘、4E,4F,4G,4Hはそれぞれ
歯車であり、9IはモータM1の軸に取り付けられた歯
車,4JはモータM2の軸に取り付けられた歯車であ
る。歯車9I,4E,4Fを介して偏心重錘3E,3F
を回転駆動している系列と、歯車9J,4H,4Gを介
して偏心重錘3H,3Gを回転駆動している系列とを同
期させるため、前記の歯車9Iと同9Jとが噛合されて
いる。いま仮に、図6(B)に示すように歯車9Iと歯
車9Jとを噛合せしめることなく、モータM1,偏心重
錘3E,3Fよりなる一つの系列と、モータM2,偏心
重錘3H,3Gよりなる一つの系列とを並設し、これら
双方の系列を歯車9I,9Jの噛合による強制的同期以
外の方法で同期させることができれば、歯車9Iと同9
Jとの噛合によって発生する騒音成分は完全に防止され
る。
Next, reduction of gear noise will be described with reference to FIG. In order to rotate the vibrating mechanism composed of the eccentric weight shown in FIG. 3 described above, a structure in which two motors M 1 and M 2 are generally synchronized via gears as shown in FIG. Used. 3E, 3F, 3G, 3H are each respectively eccentric weight, 4E, 4F, 4G, 4H are gears, 9I is a gear attached to the shaft of the motor M 1, 4J is attached to the shaft of the motor M 2 Gears. Eccentric weights 3E, 3F via gears 9I, 4E, 4F
The gear 9I and the gear 9J are meshed with each other in order to synchronize the system that rotationally drives the shaft with the system that rotationally drives the eccentric weights 3H and 3G via the gears 9J, 4H and 4G. . Now, as shown in FIG. 6 (B), without engaging the gear 9I and the gear 9J, one series consisting of the motor M 1 and the eccentric weights 3E and 3F, and the motor M 2 and the eccentric weight 3H, If one system consisting of 3G can be arranged in parallel, and if both systems can be synchronized by a method other than the forced synchronization by the meshing of the gears 9I and 9J, the same system as the gear 9I can be used.
The noise component generated by the engagement with J is completely prevented.

【0008】さらに図6(C)に示すように上記二つの
系列(以下、説明の便宜上、起振ユニットと呼ぶ)を同
6(C)のように配置して、前記二つの起振ユニットの
位相差を任意に制御することができれば、起振力を零か
ら最大までの間で調節することができるので、図4,図
5について説明した振動公害を大幅に減少せしめること
ができ、さらには駆動用モータや伝動部材(共に図示省
略)の負荷を著しく軽減することができる。
Further, as shown in FIG. 6 (C), the above-mentioned two series (hereinafter referred to as “exciting units” for convenience of explanation) are arranged as shown in FIG. If the phase difference can be controlled arbitrarily, the vibrating force can be adjusted from zero to the maximum, so that the vibration pollution described with reference to FIGS. 4 and 5 can be greatly reduced. The load on the drive motor and the transmission member (both not shown) can be significantly reduced.

【0009】また、図7に示すようにチャックヘッド1
0の下面にパイルチャック12を設置して杭7をチャッ
クするとともに、上記チャックヘッド10の上に起振機
・甲11aと起振機・乙11bとを設置して振動杭打ち
を行なおうとすると、従来技術においては双方の起振機
の回転部材同志を何らかの連結部材(例えば歯車列,チ
ェーン,タイミングベルト,ユニバーサルジョイント付
のプロペラシャフト)13で接続しなければならなかっ
たが、双方の起振機11a,11bのそれぞれを駆動し
ているモータ甲・9aとモータ乙・9bとの位相を制御
できれば前記の連結部材13を省略することができる。
Also, as shown in FIG.
When a pile chuck 12 is installed on the lower surface of the chuck 0 and the pile 7 is chucked, a vibrating pile driving is performed by installing an exciter / instep 11a and an exciter / part 11b on the chuck head 10. Then, in the prior art, the rotating members of both exciters had to be connected by some connecting member (for example, a gear train, a chain, a timing belt, a propeller shaft with a universal joint) 13, but both of the exciters had to be connected. If the phases of the motor shells 9a and 9b driving the respective shakers 11a and 11b can be controlled, the connecting member 13 can be omitted.

【0010】本発明は上述の事情に鑑みて為されたもの
であって、2系列の起振ユニットのそれぞれを回転駆動
している2個のモータを回転させるとともに該2個のモ
ータ相互の位相を制御する方法および同装置を提供する
ことを目的とする。
[0010] The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and rotates two motors for rotating each of the two series of vibrating units, as well as the phase between the two motors. And a device for controlling the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】図2(A),(B)は本
発明の基本的原理の説明図である。なお、本図2
(A),(B)および後掲の図1は、構造機能を理解し
易いように模式化,簡略化してあり、安全弁,調圧弁,
油圧計などのように、技術常識に基づいて適宜に配設し
得る機器類は省略してある。さらに図を簡明ならしめる
ように、オイルモータによって複数の偏心重錘を回転駆
動している起振ユニットを図2(C1)のごとく書き表
わし、ロータリエンコーダを設けた起振ユニットを図2
(C2)のごとく書き表わすことにする。14はオイル
モータを、3は偏心重錘を、R/Eはロータリエンコー
ダを、それぞれシンボルしている。
FIGS. 2A and 2B are explanatory views of the basic principle of the present invention. FIG. 2
(A), (B) and FIG. 1 described later are schematically and simplified for easy understanding of the structure and function.
Devices such as an oil pressure gauge that can be appropriately disposed based on common technical knowledge are omitted. For further simplification of the figure, an exciter unit rotating a plurality of eccentric weights by an oil motor is represented as shown in FIG. 2 (C1), and an exciter unit provided with a rotary encoder is shown in FIG.
It is written as (C2). Reference numeral 14 denotes an oil motor, reference numeral 3 denotes an eccentric weight, and R / E denotes a rotary encoder.

【0012】図2(A)に示すごとく、オイルポンプ1
5をエンジン(図外)で回転し、その吐出圧力油を1対
の起振ユニットのそれぞれを回転駆動しているオイルモ
ータ・甲14aとオイルモータ・乙14bとに等分に供
給すると、論理的には上記2個のオイルモータ14a,
14bは互いに等しい回転速度で回転せしめられる。し
かし、 イ.実際問題としてオイルモータの体積効率は微小な差
が影響するので、上記2個のオイルモータが図2(A)
の構成だけで長時間にわたって完全に同期回転すること
は期待できず、これを補正する手段が必要である。 ロ.さらに、意図的に上記2個のオイルモータの位相を
制御して起振力を任意に増減するため、図2(B)に示
した制御手段を設ける。すなわち、オイルポンプ15の
吐出油を2つに分岐させるとともに、分流したそれぞれ
の吐出油を制御弁23a,同23bを介してオイルモー
タ・甲,乙14a,14bに供給する。上記の制御弁2
3a,23bは、絞り機能を有する流量制御弁である。
上記の構成によれば、制御弁23aを同23bに比して
開き気味にしたとき、オイルモータ・甲14aは同14
bに比して増速され、位相が進む。また、閉じ気味にす
ると減速されて位相が遅れる。このようにして双方のオ
イルモータの相対的な位相を制御することができるの
で、双方のオイルモータによって駆動されている2系列
の起振ユニット間の位相差を制御することができる。2
系列の起振ユニットの位相差を任意に調節できれば、該
2系列の起振ユニットの総合起振力を最小値から最大値
までの間で任意に選択することができ、起振力を零なら
しめることもできる。このような起振力制御の技術を利
用して(図5参照)起振力が零となる状態に偏心重錘の
位相差を調節して回転を開始し、固有振動数n 1, 2
近を通過した後に定格回転させる。本発明において起振
力零の状態とは、偏心重錘を回転させても起振機のケー
スが杭に対して上下振動を与えない状態をいう。
As shown in FIG. 2A, the oil pump 1
5 is rotated by an engine (not shown), and the discharge pressure oil is equally supplied to an oil motor / a 14a and an oil motor / b 14b, which are rotatingly driving a pair of vibrating units, respectively. Specifically, the two oil motors 14a,
14b are rotated at equal rotational speeds. However, a. As a practical problem, the volume efficiency of the oil motor is affected by a small difference, so that the two oil motors shown in FIG.
It is not possible to expect complete synchronous rotation over a long period of time only with the above configuration, and a means for correcting this is required. B. Further, in order to intentionally control the phases of the two oil motors to arbitrarily increase or decrease the vibrating force, a control means shown in FIG. 2B is provided. That is, the oil discharged from the oil pump 15 is branched into two parts, and the divided oils are supplied to the oil motors A, B, and 14a and 14b via the control valves 23a and 23b. The above control valve 2
3a and 23b are flow control valves having a throttle function.
According to the above configuration, when the control valve 23a is slightly opened compared to the control valve 23b, the oil motor
The speed is increased compared to b, and the phase advances. Also, when the vehicle is almost closed, the speed is reduced and the phase is delayed. Since the relative phases of the two oil motors can be controlled in this manner, it is possible to control the phase difference between the two series of vibrating units driven by both oil motors. 2
If the phase difference between the excitation units of the series can be arbitrarily adjusted, the total excitation force of the excitation units of the two series can be arbitrarily selected from the minimum value to the maximum value. If the excitation force is zero,
You can also squeeze. Use this type of vibration control technology.
(See Fig. 5) to make the eccentric weight
Starts rotating by adjusting the phase difference, the natural frequency n 1, n with 2
After passing through the vicinity, rotate at the rated speed. Exciting in the present invention
The zero force state means that the case of the exciter
This means that the pile does not give vertical vibration to the pile.

【0013】[0013]

【作用】上記の構成によればオイルポンプ15によって
2系列の起振ユニットのそれぞれを回転駆動している2
個のオイルモータ14a,14bに対してほぼ等量の圧
力油を送って振動エネルギを供給しつつ制御弁23a,
23bを操作することによって、その位相を調節するこ
とができる。上記のように2個のオイルモータを、機械
的に連結することなく油圧的に同期させるので、同期用
の伝動部材(例えば歯車,ベルト等)を必要とせず、こ
の伝動部材が騒音を発生することが防止される。さら
に、2系列の起振ユニット相互の位相差を任意に制御し
て総合起振力を調節して、起振力が零の状態(偏心重錘
が回転していても、杭に対して振動が伝えられない状
態、ただし、振動杭打作用を生じないような微振動を除
く)で、地盤の固有振動数に相当する回転速度や、クレ
ーンブームの固有振動数に相当する回転速度の範囲を通
過し得るので、振動公害の防止に有効である。
According to the above arrangement, each of the two vibration generating units is rotationally driven by the oil pump.
Approximately equal amount of pressure oil is sent to the oil motors 14a and 14b to supply vibration energy while controlling the control valves 23a and 23b.
By manipulating 23b, its phase can be adjusted. As described above, since the two oil motors are hydraulically synchronized without being mechanically connected, a transmission member (for example, a gear or a belt) for synchronization is not required, and the transmission member generates noise. Is prevented. Furthermore, the phase difference between the two series of vibration units is arbitrarily controlled to adjust the total vibration force so that the vibration force is zero (the eccentric weight).
Vibration is not transmitted to the pile even if the
Condition, except for micro-vibration that does not cause vibration pile driving action.
And the rotation speed corresponding to the natural frequency of the ground,
Through the range of rotational speeds corresponding to the natural frequency of the
This is effective in preventing vibration pollution.

【0014】[0014]

【実施例】図1は本発明に係る起振機の駆動・制御方法
を実施するために構成した制御・駆動装置の1実施例を
示す油圧系統と制御系統との説明図である。図1に示し
た2個のオイルモータ14a,14bは、前掲の図2に
示した2個のオイルモータ14a,14bに対応する、
同様、ないし類似の構成部材であって、可変容量オイル
ポンプ16の吐出圧力油を制御弁23a,23bによっ
てほぼ2等分して供給されている。図1について以上に
述べたところは、図2について先に説明した基本的な構
成部分である。さらに、具体的な構成の詳細について述
べる。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a hydraulic system and a control system showing an embodiment of a control / drive device configured to carry out a drive / control method of a vibration exciter according to the present invention. The two oil motors 14a and 14b shown in FIG. 1 correspond to the two oil motors 14a and 14b shown in FIG.
Similar or similar components, and the pressure oil discharged from the variable displacement oil pump 16 is supplied by the control valves 23a and 23b in substantially equal halves. What has been described above with reference to FIG. 1 is the basic components described above with reference to FIG. Further, details of a specific configuration will be described.

【0015】前記のオイルポンプ16は1軸に連結され
てエンジンEによって回転駆動される。一方、前記2個
のオイルモータ・甲14aとオイルモータ・乙14bと
は、それぞれロータリエンコーダR/Eを備えている。
そしてこれら2個のロータリエンコーダR/Eの出力信
号は位相差カウンタ17に入力され、上記2個のオイル
モータ相互の位相差が算出される。詳しくは、2個のオ
イルモータ・甲14aによって駆動されている起振ユニ
ットと、オイルモータ・乙14bによって駆動されてい
る起振ユニットとの位相差が算出され、デジタル・アナ
ログ変換器D/Aを介してオペアンプ18に入力され、
偏心モーメント制御回路の出力と比較される。上記の偏
心モーメント設定回路は、前記2系列の起振ユニットの
位相差を180°ならしめる信号を出力する偏心モーメ
ントゼロ設定回路19と、該位相差を任意に調節できる
偏心モーメント任意設定回路20とを切り替え得るよう
に構成されていて、切換スイッチ28を介してオペアン
プ18に接続してある。上記オペアンプ18の出力信号
は補償回路21a,21b、および電圧・電流変換器V
/I22a,22bを経て制御弁23a,23bを制御
する。これにより、図2について先に説明したようにし
て、2系統の起振ユニット相互の位相差が調節される。
図1について以上に説明した位相差制御系統と協働し
て、次に述べるようにして起振ユニットの振動周波数が
変化する。従って、次に述べる制御系統は振動周波数の
制御系統である。周波数設定回路27は、スイッチ29
およびディレー回路24,並びにV/I22bを介して
制御弁23bの電磁作動部に接続されている。
The oil pump 16 is connected to a single shaft and is driven to rotate by the engine E. On the other hand, the two oil motors A and 14b each have a rotary encoder R / E.
The output signals of these two rotary encoders R / E are input to a phase difference counter 17, and the phase difference between the two oil motors is calculated. More specifically, the phase difference between the vibration unit driven by the two oil motors A and the vibration unit driven by the oil motor B 14b is calculated, and the digital / analog converter D / A is calculated. Is input to the operational amplifier 18 through
This is compared with the output of the eccentric moment control circuit. The eccentric moment setting circuit includes an eccentric moment zero setting circuit 19 that outputs a signal for equalizing the phase difference between the two series of vibrating units by 180 °, and an eccentric moment arbitrary setting circuit 20 that can arbitrarily adjust the phase difference. , And is connected to the operational amplifier 18 via a changeover switch 28. The output signal of the operational amplifier 18 is supplied to compensation circuits 21a and 21b and a voltage / current converter V
The control valves 23a and 23b are controlled via / I22a and 22b. Thereby, the phase difference between the two vibration generating units is adjusted as described above with reference to FIG.
In cooperation with the phase difference control system described above with reference to FIG. 1, the vibration frequency of the vibration generating unit changes as described below. Therefore, the control system described below is a control system for the vibration frequency. The frequency setting circuit 27 includes a switch 29
And a delay circuit 24, and a V / I 22b, which are connected to an electromagnetic operating portion of the control valve 23b.

【0016】次に、図1に示した実施例の駆動・制御装
置を用いて本発明に係る駆動・制御方法を実施した1例
について述べる。エンジンEを運転すると、可変容量オ
イルポンプ16が回転して圧力油を送出する。送出され
た圧力油は、制御弁23a,同23bによって流量制御
され、オイルモータ・甲14a,および同・乙14bに
供給され、これらのオイルモータはそれぞれ供給される
油の流量に比例した回転速度で回転せしめられる。この
ようにしてオイルモータ・甲14aとオイルモータ乙・
14bとを互いに等しい回転速度で回転駆動し始める。
これにより、2系列の起振ユニットのそれぞれが回転を
開始する。このとき、切換スイッチ28は偏心モーメン
トゼロ設定回路19に切り換えておく。これにより、上
記2系列の起振ユニット相互の位相差が180度とな
り、総合起振力ゼロの状態で運転が開始される。このよ
うに操作すると図4,図5について述べた振動公害の防
止に有効(詳細後述)であり、その上、駆動用の原動機
や伝動部材に大きい負荷が掛からないので好都合であ
る。スタートボタンを押すとリレーR1が入り、周波数
設定回路27で設定された電圧が制御弁22bに流量指
令を与える。このとき、設定電圧の立上がり時のショッ
クを防止するため、該設定電圧はディレー回路24を介
して、かつV/I22bにより電圧→電流変換して与え
られる。オイルモータ14a,14bの回転状態が安定
するまで偏心モーメントを零に保っておき、所定の微小
時間(Δts)を遅らせてリレーR2をオンさせ、偏心
モーメント任意設定回路20により前記2系列の起振ユ
ニット相互の位相差を調節する。このようにして、図
4,図5について説明した地盤との共振を避けて振動公
害を防止したり、クレーンブーム5との共振を避けて該
クレーンブームの破損を防止たりすることができる。運
転を停止するときは、ストップボタンを押すとリレーR
1とリレーR2とが同時に切れて、偏心モーメントゼロ
設定回路19がオペアンプ18に接続され、ディレー回
路24の作用により若干時間後にオイルモータ・甲14
aおよびオイルモータ・乙14bが停止する。
Next, an example in which the drive / control method according to the present invention is implemented using the drive / control device of the embodiment shown in FIG. 1 will be described. When the engine E is operated, the variable capacity oil pump 16 rotates to send out pressure oil. The delivered pressure oil is flow-controlled by the control valves 23a and 23b, and is supplied to oil motors A 14a and B 14b. These oil motors each have a rotational speed proportional to the flow rate of the supplied oil. Rotate with. In this way, the oil motor A 14a and the oil motor
14b starts rotating at the same rotational speed.
As a result, each of the two series of vibrating units starts rotating. At this time, the changeover switch 28 is switched to the eccentric moment zero setting circuit 19. As a result, the phase difference between the two series of vibration units becomes 180 degrees, and the operation is started in a state where the total vibration force is zero. This operation is effective in preventing the vibration pollution described with reference to FIGS. 4 and 5 (described later in detail), and is advantageous because a large load is not applied to the driving motor or the transmission member. When the start button is pressed, the relay R1 is turned on, and the voltage set by the frequency setting circuit 27 gives a flow command to the control valve 22b. At this time, in order to prevent a shock at the time of rising of the set voltage, the set voltage is applied via the delay circuit 24 and by voltage / current conversion by the V / I 22b. The eccentric moment is kept at zero until the rotation states of the oil motors 14a and 14b are stabilized, the relay R2 is turned on with a delay of a predetermined minute time (Δts), and the eccentric moment arbitrary setting circuit 20 generates the two series of vibrations. Adjust the phase difference between units. In this manner, vibration pollution can be prevented by avoiding resonance with the ground described with reference to FIGS. 4 and 5, and damage to the crane boom can be prevented by avoiding resonance with the crane boom 5. To stop the operation, press the stop button and the relay R
1 and the relay R2 are turned off at the same time, the eccentric moment zero setting circuit 19 is connected to the operational amplifier 18, and the oil motor
a and the oil motor / b 14b stop.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上に説明したごとく本発明の駆動・制
御方法を実施すると、2系列の起振ユニットを機械的に
連結することなく油圧的に連動せしめて同期回転せしめ
ることができ、しかも、その位相差を任意に調節して起
振力零の状態で回転速度を増減して、地盤やクレーンブ
ームとの共振を回避することができる。その結果、機械
的連結部材による騒音発生を防止することができ、か
つ、杭打作業における振動公害を著しく軽減することが
できる。
When carrying out the drive and control method of the Ku invention each described above, according to the present invention, it is possible for rotating synchronously with hydraulically interlocked allowed without mechanically connecting the vibration generating unit of the two series, moreover , caused by adjusting the phase difference arbitrarily
Increase or decrease the rotation speed at zero vibration, and
Resonance with the home position can be avoided . As a result, generation of noise due to the mechanical connecting member can be prevented, and vibration pollution during pile driving can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る起振機の駆動・制御方法を実施す
るために構成した振動・制御装置の1実施例を示し、模
式的な系統図である。
FIG. 1 illustrates a method of driving and controlling a vibration exciter according to the present invention.
FIG. 1 is a schematic system diagram showing one embodiment of a vibration and control device configured for the purpose.

【図2】(A)および(B)は本発明の基本的原理の説
明図、(C1)は起振ユニットのシンボルマーク、(C
2)はロータリエンコーダ付き起振ユニットのシンボル
マークである。
2 (A) and 2 (B) are explanatory views of a basic principle of the present invention, (C1) is a symbol mark of a vibrating unit, and (C1)
2) is a symbol mark of the vibration generating unit with a rotary encoder.

【図3】4本の回転軸のそれぞれに偏心重錘を取り付け
たロータリ式起振機の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view of a rotary type vibration exciter in which eccentric weights are attached to each of four rotating shafts.

【図4】振動装置を用いる杭打工事における地上波およ
び地中波の伝達を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing transmission of ground waves and underground waves in a pile driving work using a vibration device.

【図5】振動杭打工事における共振現象を説明するため
の、時間−回転速度を表わした図表である。
FIG. 5 is a table showing time-rotation speed for explaining a resonance phenomenon in a vibrating pile driving work.

【図6】(A)は従来例の起振機の駆動系統の説明図、
(B),(C)は本発明における駆動系統の説明図であ
る。
FIG. 6A is an explanatory diagram of a drive system of a conventional exciter,
(B), (C) is an explanatory view of a drive system in the present invention.

【図7】従来技術において2個の起振機を用いて杭打作
業を行う場合の課題の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a problem in a case where a pile driving operation is performed using two vibration exciters in the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…起振機のケース、2A〜2D…回転軸、3A〜3H
…偏心重錘、4A〜4H…同期回転用の伝動歯車、5…
クレーンブーム、6…振動装置(起振機)、7…杭、8
…民家、9a,9b…モータ、9I,9J…歯車、10
…チャックヘッド、11a…起振機・甲、11b…起振
機・乙、12…パイルチャック、14a…オイルモータ
・甲、14b…オイルモータ・乙、15…定容量オイル
ポンプ、16…可変容量オイルポンプ、17…位相差カ
ウンタ、18…オペアンプ、19…偏心モーメントゼロ
設定回路、20…偏心モーメント任意設定回路、21
a,21b…補償回路、22a,22b…電圧−電流変
換器、23a,23b…制御弁、24…ディレー回路、
27…周波数設定回路。
1: Exciter case, 2A-2D: Rotating shaft, 3A-3H
... Eccentric weights, 4A-4H ... Transmission gears for synchronous rotation, 5 ...
Crane boom, 6… vibration device (vibrator), 7… pile, 8
... private houses, 9a, 9b ... motors, 9I, 9J ... gears, 10
... Chuck head, 11a ... Exciter and former, 11b ... Exciter and former, 12 ... Pile chuck, 14a ... Oil motor and former, 14b ... Oil motor and former, 15 ... Constant displacement oil pump, 16 ... Variable displacement Oil pump, 17: phase difference counter, 18: operational amplifier, 19: eccentric moment zero setting circuit, 20: eccentric moment arbitrary setting circuit, 21
a, 21b: compensation circuit, 22a, 22b: voltage-current converter, 23a, 23b: control valve, 24: delay circuit,
27: Frequency setting circuit.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 偏心重錘よりなる系列の起振ユニット
のそれぞれを、1個のオイルモータによって回転駆動
するとともに、上記複数系列の起振ユニットを複数個の
操作弁により個別に制御して該個のオイルモータを同
期せしめる場合、 前記2個のオイルモータそれぞれの回転角位置を検出し
て、 該2個のオイルモータの位相差を算出し、上記の位相差
を所定値ならしめるように前記制御弁を制御し、 かつ、前記2個のオイルモータ間の位相差が起振力零と
なる状態で回転を開始した後、起振力最大となるように
制御すること を特徴とする、起振機の駆動・制御方法。
The method according to claim 1, wherein each of the vibration generating unit 2 sequence consisting of the eccentric weight, with rotationally driven by the respective one of the oil motor, individually controlled by a plurality of operating valves for excitation unit of the plurality of series Te case of synchronizing the two oil motors, detects the rotational angle position of each of the two oil motors
Te to calculate the phase difference of the two oil motors, said phase difference
Is controlled to a predetermined value, and the phase difference between the two oil motors is zero
After starting rotation in a state where
A method of driving and controlling a vibration exciter, characterized by controlling.
【請求項2】 前記のオイルモータを停止させて当該起
振機の運転を休止させる場合、上記2個のオイルモータ
によって回転駆動される2系列の偏心重錘の起振力が零
となるように該2個のオイルモータ間の位相差を制御し
た後、オイルポンプの吐出量を零にすることを特徴とす
る、請求項1に記載した起振機の駆動・制御方法。
2. The method according to claim 1, wherein said oil motor is stopped to start said oil motor.
When suspending the operation of the shaker, use the two oil motors
Excitation force of two series of eccentric weights rotated by
Controlling the phase difference between the two oil motors so that
The method according to claim 1, wherein the discharge amount of the oil pump is reduced to zero after the operation.
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