专利名称：一种反循环桩机及其动力部件保护系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及桩工机械技术领域，特别涉及一种用于反循环桩机的动力部件 保护系统。本实用新型还涉及一种包括上述动力部件保护系统的反循环桩机。
背景技术：
随着我国经济建设的快速发展以及近海资源的广泛开发，各种用于滩涂区域的 施工设备得到了越来越广泛地应用。滩涂区域一般包括内湖、内河以及近海等水陆相交的区域，由于靠近水体，该 区域土壤的硬度较低，因此，滩涂区域的地基承载能力较低，在进行较大规模的基础设 施建设的过程中，需要大规模地使用反循环桩机等设备进行打桩作业。反循环桩机是利用冲击力将桩贯入地层的桩工机械。反循环桩机的动力部件 包括动力头和钻杆，动力头在液压马达的带动下旋转，同时，钻杆上安装有压力部件， 该压力部件对钻杆施加沿打桩方向的压力，并通过钻杆将该压力传递至动力头，将动力 头向打桩的方向压下；这样动力头在液压马达和压力部件的共同作用下，沿打桩方向运 动，从而完成打桩作业。而当打桩过程结束后，压力部件为钻杆提供向上的拉力，并通 过钻杆将该拉力传递至动力头，从而将动力头提起，以结束打桩作业。在反循环桩机的工作过程中，由于下桩的深度可能达到地平线以下数十米甚至 上百米，打桩过程中会经过不同的地质结构的地层。在不同的地质结构的地层中，地层 的硬度相差较大，反循环桩机的动力头的压力和转速应该根据地层硬度的不同而相应地 有所变化。在反循环桩机的工作过程中，如果自较软的地层进入较为坚硬的地层时，由 于操作人员可能还没来得及发现地层的变化，此时，动力头仍在原有的压力作用下旋转 下压，此时很容易将动力头由于载荷过大而引起损坏，并且造成钻杆的损坏，降低了反 循环桩机的使用寿命和使用安全性。因此，如何避免工作中地层变化对动力头和钻杆的损坏，从而提高反循环桩机 的使用寿命和使用安全性就成为本领域技术人员继续解决的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于反循环桩机的动力部件保护系统，其能够避 免工作中地层变化对动力头和钻杆的损坏，从而提高了反循环桩机的使用寿命和使用安 全性。实用新型的另一目的是提供一种包括上述动力部件保护系统的反循环桩机。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于反循环桩机的动力部件保护系 统，包括实时检测所述动力部件的负载压力的压力检测元件；控制元件，实时接收所述负载压力信号，并将负载压力值与压力预定值相比 较，当检测到的负载压力值大于或者等于所述压力预定值时，所述控制装置控制所述动 力部件上提；当检测到的负载压力值小于所述压力预定值时，所述控制装置控制所述动力部件下压。优选地，所述控制装置通过控制所述反循环桩机的加压油缸，控制所述动力部 件的上提或者下压。优选地，所述压力检测元件通过检测所述动力部件的液压马达的进口油压，检 测所述动力部件的负载压力。优选地，所述压力预定值的范围为28MPa 31MPa。本实用新型还提供一种反循环桩机，包括上述任一项所述的动力部件保护系 统。本实用新型所提供的动力部件保护系统，用于反循环桩机，包括压力检测元件 和控制元件；压力检测元件用于检测动力部件的压力，并得到相应的压力信号，控制元 件用于将压力信号与压力预定值相比较，并根据预定策略控制动力部件上提或者下压。在反循环桩机的工作过程中，检测元件实时检测作用于动力部件上的负载压 力，并得到相应的压力信号，同时将得到的压力信号传送至控制元件；控制元件接收到 上述压力信号，将该检测到的压力与压力预定值相比较，并根据预定策略控制动力部件 上提或者继续下压。这样，当反循环桩机在不同的地质结构的地层中工作时，动力部件 能够在控制元件的指令上提或者继续下压，从而保护了动力部件避免由于地层改变而造 成的损坏，提高了反循环桩机的使用寿命和使用安全性。在一种优选的实施方式中，上述预定策略可以为当检测到的压力值大于或者 等于压力预定值时，控制装置控制动力部件上提；当检测到的压力值小于压力预定值 时，控制装置控制动力部件继续下压。当反循环桩机自较软的地层进入较硬的地层时， 动力部件的负载增加，则作用于动力部件上的压力增加，该压力则为上述检测元件实时 检测到的压力，当该压力值大于或者等于预定压力值时，动力部件的负载已接近极限， 此时控制装置控制动力部件上提，从而保护了动力部件免受损坏；而当该压力未达到预 定压力值时，动力部件还处于正常的负载范围内，此时控制装置控制动力部件可以继续 下压，以便动力部件继续工作。在另一种优选的实施方式中，本实用新型所提供的控制装置通过控制所述反循 环桩机的加压油缸，来控制动力部件的动作；当检测到的压力值大于或者等于压力预定 值时，控制装置控制加压油缸上提，当检测到的压力值小于压力预定值时，控制装置控 制加压油缸下压。这样，通过控制加压油缸的提升和下压控制动力部件的提升和下压， 控制过程较为简单，简化了控制和计算的设计程序。
图1为本实用新型所提供用于反循环桩机的动力部件保护系统一种具体实施方 式的系统图；图2为本实用新型所提供用于反循环桩机的动力部件保护系统另一种具体实施 方式的系统图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种用于反循环桩机的动力部件保护系统，其能够避免工作中地层变化对动力头和钻杆的损坏，从而提高了反循环桩机的使用寿命和使用安 全性。实用新型的另一核心是提供一种包括上述动力部件保护系统的反循环桩机。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明。请参考图1，图1为本实用新型所提供用于反循环桩机的动力部件保护系统一种具体实施方式
的系统图。在一种具体实施方式
中，本实用新型所提供的动力部件保护系统，用于反循环 桩机，包括压力检测元件11和控制元件12;压力检测元件11用于检测动力部件13的压 力，并得到相应的压力信号，控制元件12用于将压力信号与压力预定值相比较，并根据 预定策略控制动力部件13上提或者下压。上述预定策略可以为，当检测到的压力值大于或者等于所述压力预定值时，控 制装置控制动力部件13停止下压；当检测到的压力值小于压力预定值时，控制装置控制 所述动力部件13继续下压。当反循环桩机自较软的地层进入较硬的地层时，动力部件13 的负载增加，则作用于动力部件13上的压力增加，该压力则为上述检测元件实时检测到 的压力，当该压力值大于或者等于预定压力值时，动力部件13的负载已接近极限，此时 控制装置控制动力部件13停止下压，从而保护了动力部件13免受损坏；而当该压力未达 到预定压力值时，动力部件13还处于正常的负载范围内，此时控制装置控制动力部件13 可以继续下压，以便动力部件13继续工作。本实用新型所提供的预定策略也不局限于上述具体的实施方式，其具体比较和 判断的策略可以根据上述反映压力的测量值的具体形式确定；另外，在上述压力测量值 确定的条件下，也不局限于上述具体的大小关系，其具体控制策略可以根据实际工况和 各种综合因素确定。上述压力检测元件11不局限于直接检测动力部件13的压力，其可以通过检测其 他类型的参数值，并通过计算和转换为压力值，显然地，上述检测到的参数值应该与压 力值具有特定的关系。上述压力检测元件11可以为安装于适当位置的压力传感器测得，压力传感器的 设置位置应根据使用工况等因素确定。在反循环桩机的工作过程中，检测元件实时检测作用于动力部件13上的负载压 力，并得到相应的压力信号，同时将得到的压力信号传送至控制元件12;控制元件12接 收到上述压力信号，将该检测到的压力与压力预定值相比较，并根据预定策略控制动力 部件13停止下压或者继续下压。这样，当反循环桩机在不同的地质结构的地层中工作 时，动力部件13能够在控制元件12的指令停止下压或者继续下压，从而保护了动力部件 13避免由于地层改变而造成的损坏，提高了反循环桩机的使用寿命和使用安全性。还可以对本实用新型所提供的动力部件保护系统进行进一步的改进。请参考图2，图2为本实用新型所提供用于反循环桩机的动力部件保护系统另一 种具体实施方式
的系统图。在另一种具体是实施方式中，本实用新型所提供的控制元件12可以通过控制反 循环桩机的加压油缸14，来控制动力部件13的动作；当检测到的压力值大于或者等于压 力预定值时，控制装置控制加压油缸14上提，当检测到的压力值小于压力预定值时，控制装置控制加压油缸14下压。这样，通过控制加压油缸14的提升和下压控制动力部件 13的提升和下压，控制过程较为简单，简化了控制和计算的设计程序。显然地，上述控制元件12也不局限于通过控制加压油缸14来控制动力部件13 的动作，也可以通过控制其他部件直接或者间接地控制动力部件13的动作。此时，上述压力检测元件11可以为安装于加压油缸14上适当位置的压力传感器 测得，压力传感器的设置位置应根据使用工况等因素确定。上述压力检测元件11可以通过检测所述动力部件13的液压马达的压力，检测所 述动力部件13的压力。由于动力部件13的液压马达的压力即为动力部件13的瞬时负 载，因此，测量液压马达的压力能够实现较为直接地测量动力部件13的负载，从而简化 了计算和转换的过程，并且提高了检测的精度。显然地，上述压力检测元件11也不局限于通过检测液压马达的压力来检测动力 部件13的负载压力，也可以通过其他方式直接或者间接地检测动力部件13的压力。需要指出的是，本实用新型中所提供的压力预定值的范围可以为28MPa 31MPa。在该范围内的压力预定值大体能够满足各种反循环桩机在各种不同的地层中的 使用要求。显然地，上述压力预定值也不局限于上述具体范围，压力预定值应根据反循环 桩机的使用工况等现场环境确定。除了上述动力部件保护系统，本实用新型还提供一种包括上述动力部件保护系 统的反循环桩机，该反循环桩机的其他各部分的结构请参考现有技术，在此不再赘述。以上对本实用新型所提供的一种反循环桩机及其动力部件保护系统进行了详细 介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例 的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域 的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若 干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种反循环桩机的动力部件保护系统，其特征在于，包括 实时检测所述动力部件(13)的负载压力的压力检测元件(11)；控制元件(12)，实时接收所述负载压力信号，并将负载压力值与压力预定值相比 较，当检测到的负载压力值大于或者等于所述压力预定值时，所述控制装置控制所述动 力部件(13)上提；当检测到的负载压力值小于所述压力预定值时，所述控制装置控制所 述动力部件(13)下压。
2.根据权利要求1所述的动力部件保护系统，其特征在于，所述控制装置通过控制所 述反循环桩机的加压油缸(14)，控制所述动力部件(13)的上提或者下压。
3.根据权利要求2所述的动力部件保护系统，其特征在于，所述压力检测元件(11) 通过检测所述动力部件(13)的液压马达的进口油压，检测所述动力部件(13)的负载压 力。
4.根据权利要求1至3任一项所述的动力部件保护系统，其特征在于，所述压力预定 值的范围为28MPa 31MPa。
5.—种反循环桩机，其特征在于，包括权利要求1至4任一项所述的动力部件保护系统。
专利摘要本实用新型公开了一种用于反循环桩机的动力部件保护系统，包括用于实时检测动力部件(13)负载压力的压力检测元件(11)，和实时接收负载压力信号，并将负载压力值与压力预定值相比较的控制元件(12)；当负载压力值大于或者等于压力预定值时，控制装置控制动力部件(13)上提；当负载压力值小于压力预定值时，控制装置控制动力部件(13)下压。这样，当反循环桩机在不同的地质结构的地层中工作时，动力部件(13)能够在控制元件(12)的指令上提或者继续下压，从而保护了动力部件(13)避免由于地层改变而造成的损坏，提高了反循环桩机的使用寿命和使用安全性。本实用新型还公开一种包括上述动力保护系统的反循环桩机。
文档编号E02D7/10GK201794073SQ20102012154
公开日2011年4月13日 申请日期2010年2月26日 优先权日2010年2月26日
发明者侯富田, 傅杰, 冯志雄 申请人:北京市三一重机有限公司