專利名稱：具有鉆進導程同步跟蹤自控系統的螺紋樁機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有鉆進導程同步跟蹤自控系統的螺紋樁機，它屬于土建基礎工程中所使用的設備。
對于樁機鉆具在旋轉鉆進時其導程有嚴格要求的螺紋樁機，例如長螺紋灌注樁機、長螺紋預制樁機以及其他有相同要求的工程鉆機，如長螺旋工程鉆機等。在現有的螺紋樁機中，由于沒有裝置鉆進導程同步跟蹤自控系統，因而樁機在旋轉鉆進時，會受地層阻力變化的影響，造成其螺旋導程變化，不能制出高質量的長螺紋樁，而施工效率往往很低。在采用傳統的機械比例傳動系統，雖然可以做到規定的螺旋導程，但由于樁工機械所傳遞的扭矩很大，設計安裝機械比例傳動系統將是一個非常復雜和苯重的。為克服上述缺點，提出以下方案。
本發明的目的是提供一種具有鉆進導程同步跟蹤自控系統的螺紋樁機。它的控制部分由微電腦、兩個測速傳感器和一臺變頻調速器組成。
本發明的技術方案是具有鉆進導程同步跟蹤系統的螺紋樁機包括樁機機體、動力裝置和鉆具，以及卷揚傳動裝置。該樁機機體上裝有一個上置式動力頭，它由一個以上的電動機驅動，在該上置式動力頭的輸出軸上裝有鉆具，在鉆機機體與上置式動力頭對置的另一側設有卷揚傳動系統；所述的鉆進導程同步跟蹤自控系統是在上置式動力頭上設有鉆具旋轉速度傳感器和鉆具縱向進給速度傳感器，在樁機機體的下側部設有一個可接收運算和對比所述兩傳感器信號，并可調控電動機頻率和轉速的微電腦自控系統，該微電腦自控系統包括微電腦中央處理器和微電腦自動控制器，以及變頻調速器。所述的鉆進導程同步跟蹤自控系統也可以用于其它需保持螺旋導程的、特別是長螺旋工程鉆機或打樁機上。
本發明的優點是1.由于采用了高精度鉆具旋轉速度傳感器和鉆具縱向進給傳感器，用以檢測鉆具旋轉速度及進給速度，其體積小巧便于安裝。
2.自動控制系統采用先進的微電腦處理器，能高速處理傳感器輸入的動態數據，同步輸出并控制變頻調速器使動力頭電機轉速不斷向理論轉速靠攏。
3.采用鉆進導程同步跟蹤自控系統，可大大優化此類打樁機的結構，省略了復雜且苯重的機械比例傳動裝置，同時采用變頻調速還可以減少動力消耗。
下面就一個實例并結合附圖對本發明作詳細說明
圖1.為本發明的螺紋樁機的結構示意2.為圖1的側向示意3.為本發明的微電腦自控系統方框圖如圖1和圖2所示，具有鉆進導程同步跟蹤自控系統的螺紋樁機，在樁機的機體1上裝有一個上置式動力頭2。動力頭2由一個以上的電動機3驅動，動力頭2的輸出軸上裝有鉆具4。上置式動力頭2和鉆具4的鉆進或提升是由卷揚傳動系統5操縱。當螺紋樁機下鉆或提升時，電動機3驅動上置式動力頭2和鉆具4旋轉，同時卷揚傳動系統5放下或提升動力頭2及鉆具4，使鉆具旋轉進給；同時，在動力頭2的傳輸軸上設有一個用以檢測鉆具旋轉速度的鉆具旋轉速度傳感器6，在動力頭2上還設有一個用以檢測鉆具垂直進給速度的鉆具縱向進給速度傳感器7，此兩個傳感器分別將跟蹤采集到的兩種瞬時速度信號不斷地傳入微電腦自控系統8。在已施工過的地方形成螺紋灌注樁9，在未施工的地方為原狀土10。
如圖3所示，鉆具旋轉速度傳感器6和縱向進給速度傳感器7的瞬時速度電信號進入微電腦自控系統8中的微電腦中央處理器8A后，經過運算并比對其誤差，得出該瞬時電動機3的理論轉速，再經微電腦自動控制器8B和變頻調速器8C，同步改變電動機3的供電頻率，對電動機3轉速進行不斷地修正。這樣使螺紋樁機的鉆具在整個鉆進過程中可以按設定的標準螺距精確地運行。
所述的鉆進導程同步跟蹤自控系統，還可以用于需要保持螺旋導程的工程鉆機或打樁機，例如，長螺旋工程鉆機或打樁機。
權利要求
1.一種具有鉆進導程同步跟蹤自控系統螺紋樁機，它由樁機機體、動力頭裝置和鉆具、以及卷揚傳動裝置構成，其特征在于在所述的樁機機體(1)上裝有一個上置式動力頭(2)，該上置式動力頭(2)由一個以上的電動機(3)驅動，在該上置式動力頭(2)的輸出軸上裝有鉆具(4)，在鉆機機體(1)與上置式動力頭對置的另一側設有卷揚傳動系統(5)；所述的鉆進導程同步跟蹤自控系統是在動力頭(2)上設有鉆具旋轉速度傳感器(6)和鉆具縱向進給速度傳感器(7)，在樁機機體(1)上設有一個可接收運算和對比所述的兩傳感器信號，并可調控電動機頻率和轉速的微電腦自控系統(8)，該微電腦自控系統(8)包括微電腦中央處理器(8A)和微電腦自動控制器(8B)，以及變頻調速器(8C)。
2.按照權利要求1所述的具有鉆進導程同步跟蹤自控系統的螺紋樁機，其特征在于所述的鉆進導程同步跟蹤自控系統也可以用于需要保持螺旋導程的，特別是長螺旋工程鉆機或打樁機上。
全文摘要
本發明由螺紋樁機機體、動力頭裝置和鉆具、以及卷揚傳動裝置和鉆進導程同步跟蹤自控系統構成。所述的鉆進導程同步跟蹤自控系統是在上置式動力頭上設有鉆具旋轉速度傳感器和鉆具縱向進給速度傳感器，在樁機機體上設有一個可接收、運算和對比所述兩傳感器信號、并可調控電動機頻率和轉速的微電腦自控系統，其包括微電腦中央處理器和微電腦自動控制器，以及變頻調速器。
文檔編號E02D5/56GK1417420SQ0114055
公開日2003年5月14日 申請日期2001年11月9日 優先權日2001年11月9日
發明者徐臘根 申請人:陳臘根