专利名称：具有钻进导程同步跟踪自控系统的螺纹桩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有钻进导程同步跟踪自控系统的螺纹桩机，它属于土建基础工程中所使用的设备。
对于桩机钻具在旋转钻进时其导程有严格要求的螺纹桩机，例如长螺纹灌注桩机、长螺纹预制桩机以及其他有相同要求的工程钻机，如长螺旋工程钻机等。在现有的螺纹桩机中，由于没有装置钻进导程同步跟踪自控系统，因而桩机在旋转钻进时，会受地层阻力变化的影响，造成其螺旋导程变化，不能制出高质量的长螺纹桩，而施工效率往往很低。在采用传统的机械比例传动系统，虽然可以做到规定的螺旋导程，但由于桩工机械所传递的扭矩很大，设计安装机械比例传动系统将是一个非常复杂和苯重的。为克服上述缺点，提出以下方案。
本发明的目的是提供一种具有钻进导程同步跟踪自控系统的螺纹桩机。它的控制部分由微电脑、两个测速传感器和一台变频调速器组成。
本发明的技术方案是具有钻进导程同步跟踪系统的螺纹桩机包括桩机机体、动力装置和钻具，以及卷扬传动装置。该桩机机体上装有一个上置式动力头，它由一个以上的电动机驱动，在该上置式动力头的输出轴上装有钻具，在钻机机体与上置式动力头对置的另一侧设有卷扬传动系统；所述的钻进导程同步跟踪自控系统是在上置式动力头上设有钻具旋转速度传感器和钻具纵向进给速度传感器，在桩机机体的下侧部设有一个可接收运算和对比所述两传感器信号，并可调控电动机频率和转速的微电脑自控系统，该微电脑自控系统包括微电脑中央处理器和微电脑自动控制器，以及变频调速器。所述的钻进导程同步跟踪自控系统也可以用于其它需保持螺旋导程的、特别是长螺旋工程钻机或打桩机上。
本发明的优点是1.由于采用了高精度钻具旋转速度传感器和钻具纵向进给传感器，用以检测钻具旋转速度及进给速度，其体积小巧便于安装。
2.自动控制系统采用先进的微电脑处理器，能高速处理传感器输入的动态数据，同步输出并控制变频调速器使动力头电机转速不断向理论转速靠拢。
3.采用钻进导程同步跟踪自控系统，可大大优化此類打桩机的结构，省略了复杂且苯重的机械比例传动装置，同时采用变频调速还可以减少动力消耗。
下面就一个实例并结合附图对本发明作详细说明
图1.为本发明的螺纹桩机的结构示意2.为图1的侧向示意3.为本发明的微电脑自控系统方框图如图1和图2所示，具有钻进导程同步跟踪自控系统的螺纹桩机，在桩机的机体1上装有一个上置式动力头2。动力头2由一个以上的电动机3驱动，动力头2的输出轴上装有钻具4。上置式动力头2和钻具4的钻进或提升是由卷扬传动系统5操纵。当螺纹桩机下钻或提升时，电动机3驱动上置式动力头2和钻具4旋转，同时卷扬传动系统5放下或提升动力头2及钻具4，使钻具旋转进给；同时，在动力头2的传输轴上设有一个用以检测钻具旋转速度的钻具旋转速度传感器6，在动力头2上还设有一个用以检测钻具垂直进给速度的钻具纵向进给速度传感器7，此两个传感器分别将跟踪采集到的两种瞬时速度信号不断地传入微电脑自控系统8。在已施工过的地方形成螺纹灌注桩9，在未施工的地方为原状土10。
如图3所示，钻具旋转速度传感器6和纵向进给速度传感器7的瞬时速度电信号进入微电脑自控系统8中的微电脑中央处理器8A后，经过运算并比对其误差，得出该瞬时电动机3的理论转速，再经微电脑自动控制器8B和变频调速器8C，同步改变电动机3的供电频率，对电动机3转速进行不断地修正。这样使螺纹桩机的钻具在整个钻进过程中可以按设定的标准螺距精确地运行。
所述的钻进导程同步跟踪自控系统，还可以用于需要保持螺旋导程的工程钻机或打桩机，例如，长螺旋工程钻机或打桩机。
权利要求
1.一种具有钻进导程同步跟踪自控系统螺纹桩机，它由桩机机体、动力头装置和钻具、以及卷扬传动装置构成，其特征在于在所述的桩机机体(1)上装有一个上置式动力头(2)，该上置式动力头(2)由一个以上的电动机(3)驱动，在该上置式动力头(2)的输出轴上装有钻具(4)，在钻机机体(1)与上置式动力头对置的另一侧设有卷扬传动系统(5)；所述的钻进导程同步跟踪自控系统是在动力头(2)上设有钻具旋转速度传感器(6)和钻具纵向进给速度传感器(7)，在桩机机体(1)上设有一个可接收运算和对比所述的两传感器信号，并可调控电动机频率和转速的微电脑自控系统(8)，该微电脑自控系统(8)包括微电脑中央处理器(8A)和微电脑自动控制器(8B)，以及变频调速器(8C)。
2.按照权利要求1所述的具有钻进导程同步跟踪自控系统的螺纹桩机，其特征在于所述的钻进导程同步跟踪自控系统也可以用于需要保持螺旋导程的，特别是长螺旋工程钻机或打桩机上。
全文摘要
本发明由螺纹桩机机体、动力头装置和钻具、以及卷扬传动装置和钻进导程同步跟踪自控系统构成。所述的钻进导程同步跟踪自控系统是在上置式动力头上设有钻具旋转速度传感器和钻具纵向进给速度传感器，在桩机机体上设有一个可接收、运算和对比所述两传感器信号、并可调控电动机频率和转速的微电脑自控系统，其包括微电脑中央处理器和微电脑自动控制器，以及变频调速器。
文档编号E02D5/56GK1417420SQ0114055
公开日2003年5月14日 申请日期2001年11月9日 优先权日2001年11月9日
发明者徐腊根 申请人:陈腊根