专利名称：一种底驱式全液压插板机的制作方法
技术领域：
本发明属于一种底驱式全液压插板机，尤其指一种针对软土地基处理时植入排水管、排水板或沙石桩的底驱式全液压插板机。
背景技术：
目前，国内在公路、铁路、机场、港口、建筑等工地在软土地基在不能满足沉降或稳定的要求，也无法进行以上的建设。因此，在软土地基处理采用置换法、排水固结法、加筋土法、深层密实法、真空排水强夯法等多种方法，所有软土地基处理方法都离不开机械工具，而处理软土地的设备目前国内都比较落后，所用机械大都是电动式或简单机械拉杆式，有的还用原始水冲法进行施工，工艺落后，造成工程周期长、安全性差、劳动强度大，无法满足现代化施工要求和国内发展需求。
在插桩机方面，现有技术中有一种振动式的插桩机，其包括振动箱，振动箱为电机驱动式，其上设有桁架，桁架内部支持一根芯轴，芯轴上连有排水板，芯轴穿过振动箱内部，从下部伸出，通过一个控制系统，为振动箱供电，以产生激振力，激振力作用于芯轴上，可以令连接于芯轴上的排水板插入地基中。这种插桩机的不足之处在于，在整个插板过程中基本只有激振力在发挥作用，向下的垂直作用力仅由振动箱的重力产生，大约20-30KN，这在工作过程中起到的作用很小，导致插板的效率很低。
另外，现有技术中的振动箱中的振动马达多选用电动马达，而电动马达无法实现1800转/分的转动，因此无法达到针对软地、沙石地的，是地面软化的最佳振动频率25Hz，因此，插管的效率无法提高。
发明内容
本发明的一个目的，在于解决现有技术中的不足之处，提供一种安全快速，可实现植入排水管、排水板、沙石桩等多种软地处理方式的底驱式全液压插板机。
为实现上述目的，本发明的底驱式全液压插板机包括振动箱，桁架，所述底驱式全液压插板机还包括一个静力发生机构，位于所述桁架和振动箱之间，用于驱动芯轴向上或向下运动，包括壳体，壳体中部有可令所述芯轴通过的空腔，以及包括一个回转马达，双链齿轮轴和一个行星减速装置，所述回转马达机构中与所述双链齿轮轴轴连，双链齿轮轴与所述芯轴的链轮啮合。
进一步的，在所述静力发生机构壳体的一侧还设有一个挖掘机连接支架，其结构与挖掘机的连接部相对应，实现与挖掘机的机械连接。
进一步的，还包括一个减振机构，包括一个减振支架，一对支撑架分别固定于减振支架的两侧，减振支架上对称的连有减振块，减振块的一侧连接于减振支架上，另一侧连接于静力发生机构的连接板上，静力发生机构两侧的连接板分别连于减振块之间。优选的，在减振支架上设有一个挖掘机连接支架，通过该支架，可以连接挖掘机的挖掘臂。
本发明的有益效果在于，通过增加的静力发生机构，实现了在激振力的基础上，辅以垂直力，不仅提高了插管效率，还提高了插管质量。此外，在优选的实施例中，通过增加减震机构，可降低插管机在工作时对外部的振动影响降至可接受的范围；在减震机构上设置连接挖掘机的连接架可实现与现有挖掘机臂合为一体，由挖掘机的电路或液路提供动力；在一个优选的实施例中，振动箱中的振动电机选用的是液压马达，这种马达可实现普通电马达所不能达到的高转速，因此，可实现25Hz以上的高频振动。
图1为本发明所述的底驱式全液压插板机的结构立体图。
图2为本发明所述的底驱式全液压插板机中静力发生机构的结构立体图。
图3为本发明所述的底驱式全液压插板机中振动箱的结构立体图。
图4为本发明所述的底驱式全液压插板机中减振装置的结构立体图。
图5为本发明所述的底驱式全液压插板机的桁架机构的结构立体图。
图6为本发明所述的底驱式全液压插板机中芯轴的结构立体图。
图7为本发明所述的底驱式全液压插板机的液电接口及控制部分5的电路原理图。
图8为本发明所述的底驱式全液压插板机中液电接口及控制部分的液压原理图。
图9为本发明所述的底驱式全液压插板机中液电接口及控制部分的面板按键示意图。
具体实施例方式
本发明涉及一种底驱式全液压插板机，参照图1，包括静力发生机构1，振动箱2，减振装置3，桁架机构4和液电接口及控制部分5。
图2示出了静力发生机构1的结构立体图，参照图2，静力发生机构1包括外壳11，回转马达12，行星减速装置13，双链齿轮轴14以及传动齿轮轴15；其中，外壳11上设有轴承座111和轴承座112，底部设有连接振动箱2的连接部分113两侧设有连接减振装置3的连接板114，双链齿轮轴14通过轴承对141装于轴承座111内，其一端与升降回转马达12相连；另一端的轴承由轴承盖盖住；传动齿轮轴15通过轴承对151装于轴承座112内，传动齿轮轴15的一端连接行星减速装置13，在行星减速装置、轴承盖以及回转马达、轴承盖与外壳11之间还加装有过渡板，以方便安装。
静力发生机构1通过其外壳11底部的连接部分113连接振动箱2，参照图3，振动箱2包括箱体21，箱体21中间垂直设有供芯轴通过的通道211，在水平方向上，还平行的设有轴孔212，所述孔可以供一对振动齿轮轴22通过；在振动箱2的底部定位轮安装部分23，所述定位轮安装部分23与所述通道位置211相对应；两根振动齿轮轴22上分别穿接偏心组件223、224，穿接有偏心组件223的振动齿轮轴22分别通过轴承对222固连于箱体21上，振动齿轮轴22的端部均由轴承盖223覆盖；但其中一个振动齿轮轴的一端通过轴承盖还连接一个液控振动马达24。液控振动马达24是一种转速可达到1800转/分的马达，其连接液电接口及控制部分5，当液控马达给液转动时，第一振动齿轮轴221随之转动，连接于其上的第一偏心组件223带动与其啮合的第二偏心组件转动224，由于两偏心组件大小相等，且相啮合，因此，在转动时，会产生频率高达25Hz的振动，并带动整个振动箱2振动。由于振动箱2与静力发生机构1固连，当振动箱振动时，静力发生机构也随之振动，然而，这种振动旨在增加插管的效率，对于挖掘机、桁架机构4和液电接口及控制部分5则会造成损害。
因此，设置了一个减振机构3以保证挖掘机及插管机的其他部分在安全范围内工作。参照图4，减振机构3包括一个减振支架31，一对支撑架32分别固定于减振支架31的两侧，在减振支架31上设有一个挖掘机连接支架311，通过该支架，可以连接挖掘机的挖掘臂，在机械结构上将本实用新型的插管装置与挖掘机连接起来。减振支架31上对称的连有减振块33，减振块的一侧连接于减振支架上，另一侧连接于静力发生机构2的连接板114上，在本具体实施方式
中减振块为一侧各十二块，分为两层，静力发生机构两侧的连接板114分别连于两层减振块之间。
如图5所示，桁架机构4的设置的目的在于保持芯轴的垂直运动，包括一个桁架41，在桁架上设有若干对定位导向架42，定位导向架42上装有一对定位导向轮43，定位导向轮43从两侧限定芯轴的水平方向自由度。桁架41的高度可以为根据长度的芯轴调整。
按照图7，液电接口及控制部分5包括控制电路51、液压回路52和接口部分53，其中，接口部分53包括电路接口和液路接口；电路接口通过接头接入挖掘机的电源；液路接口通过一个软管总成接入挖掘机的液压系统。控制电路51包括电源电路511、中央控制器电路512、按键电路513、驱动电路514和指示灯电路515；电源电路511通过电路接口连接挖掘机的电源，并将接入的电源经稳压、整流后分别送入中央控制器电路512、驱动电路513、按键电路514和指示灯电路515；中央控制器电路512执行一个控制程序，产生顺序控制信号控制驱动电路514以及指示灯电路515，并采集由外部传感器发出的关于芯轴位置的信号，控制驱动电路的工作；按键电路513为一组按键，包括停止、复位、自动、手动、振动、上行和下行按键，分别用以控制系统停止动作，系统复位，以及触发系统自动、手动、振动、上行和下行工作模式，各按键的输出端分别连接中央控制器电路的输入端口，驱动电路514从中央控制器电路512接收信号，并根据此信号驱动液压回路中的阀件动作；指示灯电路从中央控制器电路接收控制信号，在有控制按键按下或有异常情况时点亮相应的指示灯。
参照图8，液压回路52包括电液换向阀521，电磁换向阀522，第一溢流阀523，第二溢流阀524、减压阀525及相应管路，通过软管总成连接挖掘机的液压系统；其中，在主液路上并联有电液换向阀521、电磁换向阀522和第一溢流阀523。其中，电磁换向阀522连接振动马达24的进液及出液口，电液换向阀521通过并联的减压阀525和第二溢流阀524连接回转马达12，第一溢流阀523用于控制管路压力。电液换向阀521和电磁换向阀522由驱动电路部分526控制。
如图9所示，指示灯分别包括正常工作状态指示灯，自动模式指示灯，手动模式指示灯，振动模式指示灯，上行指示灯，下行指示灯和报警指示灯；其中，正常模式指示灯在系统开启后未出现异常时点亮，报警指示灯在系统检测到异常的情况下闪亮；自动模式指示灯、手动模式指示灯、振动模式指示灯，上行指示灯，下行指示灯分别在自动、手动、振动、上行和下行按键按下后相应的被点亮，以指示系统的当前状态。
本发明使用的芯轴为图6中示出的芯轴6，具有一个方竿状主体61，其上均匀的设有通孔62，通孔内装有链轮63，链轮与静力发生机构1中的双链齿轮轴以及传动齿轮轴的齿轮结构相对应，并相啮合。其端部安装排水板，当芯轴6在静力发生装置和振动箱的作用下向下运动时，会将排水板插入地基中。
综上所述仅为本发明较佳的实施，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。
权利要求
1.一种底驱式全液压插板机包括振动箱，桁架，其特征在于还包括一个静力发生机构，位于所述桁架和振动箱之间，用于驱动芯轴向上或向下运动，包括壳体，壳体中部有一贯通的空腔，位于空腔两侧的一个双链齿轮轴和和一个传动齿轮轴，所述双联齿轮轴与一个旋转马达相联，所述传动齿轮轴与一个行星减速装置相联。
2.根据权利要求1所述的一种底驱式全液压插板机，其特征在于在所述空腔两侧还对称的设有定位支架。
3.根据权利要求1或2所述的底驱式全液压插板机，其特征在于在所述静力发生机构壳体的一侧还设有一个挖掘机连接支架，其结构与挖掘机的连接部相对应，实现与挖掘机的机械连接。
4.根据权利要求1或2所述的底驱式全液压插板机，其特征在于还包括一个减振机构，包括一个减振支架，一对支撑架分别固定于减振支架的两侧，减振支架上对称的连有减振块，减振块的一侧连接于减振支架上，另一侧连接于静力发生机构的连接板上，静力发生机构两侧的连接板分别连于减振块之间。
5.根据权利要求4所述的底驱式全液压插板机，其特征在于在所述减振机构壳体的一侧还设有一个挖掘机连接支架，其结构与挖掘机的连接部相对应，实现与挖掘机的机械连接。
6.一种芯轴，其特征在于具有一个方竿状主体，其上均匀的设有通孔，通孔内装有链轮，链轮与静力发生机构中的双链齿轮轴以及传动齿轮轴的齿轮结构相对应，并相啮合。
全文摘要
本发明公开了一种底驱式全液压插板机包括振动箱，桁架，所述底驱式全液压插板机还包括一个静力发生机构，位于所述桁架和振动箱之间，用于驱动芯轴向上或向下运动，包括壳体，壳体中部有可令所述芯轴通过的空腔，以及包括一个回转马达，双链齿轮轴和一个行星减速装置，所述回转马达机构中与所述双链齿轮轴轴连，双链齿轮轴与所述芯轴的链轮啮合。本发明的有益效果在于，通过增加的静力发生机构，实现了在激振力的基础上，辅以垂直力，不仅提高了插管效率，还提高了插管质量。
文档编号E02D3/00GK1932166SQ200610117109
公开日2007年3月21日 申请日期2006年10月13日 优先权日2006年10月13日
发明者曹国俊, 刘剑 申请人:上海德倍佳机械有限公司