专利名称：一种旋挖钻机及测深系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种施工机械，更具体地说，涉及一种旋挖钻机及测深系统。
背景技术：
旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用。旋挖钻机在施工中需要随时知道孔深，钻头位置，为了提高旋挖钻机的可靠性，目前大部分旋挖钻机都装有测深系统，如图1所示，该测深系统包括传感器11、齿轮盘12、滑轮架13、轴14、钢丝绳15和滑轮16，齿轮盘12与滑轮16用螺栓固定在一起，随滑轮16转动，齿轮盘12上的齿作为刻度，传感器11感应齿，通过计算传感器11感应到齿的数量来计算滑轮16旋转的角度，进而计算钢丝绳通过长度。但是，旋挖钻机在使用中，滑轮的磨损不断磨损，其打滑精确度逐渐下降，因此通过该方法测量出来的孔深很不可靠。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型一方面提供一种测深系统，以实现精确测量打孔深度，提高其测量的可靠性；另一方面提供一种具有上述测深系统的旋挖钻机。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案本实用新型实施例提供了一种测深系统，该测深系统用于旋挖钻机，该旋挖钻机包括钻头，该测深系统包括轴承座；卷筒，所述卷筒包括卷筒主体和卷筒输出轴通过第一轴承设置在所述轴承座内；绳子，所述绳子一端固定在所述主体上，另一端与所述旋挖钻机的钻头相连；旋转编码器，所述旋转编码器的外壳固定在所述轴承座上，其输入轴与所述卷筒的输出轴固定相连；处理单元，用于接收所述旋转编码器测量的角度，并根据所述角度转换成绳子的长度值。优选的，在上述测深系统中，所述卷筒输出轴和所述旋转编码器的输入轴之间设置有连接轴。优选的，在上述测深系统中，所述轴承座包括套筒和定位部，所述定位部设置在所述套筒内部，且所述定位部中间设置有容纳所述连接轴的通孔；所述套筒内部的一端安装所述第一轴承，另一端安装所述旋转编码器。优选的，在上述测深系统中，还包括连接套，所述连接套一端设置在所述通孔内， 另一端与所述编码器相连，并固定在所述定位部上。优选的，在上述测深系统中，所述连接轴与所述连接套之间还设置有第二轴承。优选的，在上述测深系统中，所述旋转编码器周围还设置有保护盖，所述保护盖通过螺钉安装在所述轴承座上。[0017]优选的，在上述测深系统中，还包括显示器，所述显示器用于显示所述处理单元计算得到的所述绳子的长度值。优选的，在上述测深系统中，所述绳子为钢丝绳。本实用新型实施例还提供了一种旋挖钻机，包括钻头，还包括测深系统，所述测深系统，包括轴承座；卷筒，所述卷筒包括卷筒主体和卷筒输出轴通过第一轴承设置在所述轴承座内；绳子，所述绳子一端固定在所述主体上，另一端与所述钻头相连；旋转编码器，所述旋转编码器的外壳固定在所述轴承座上，其输入轴与所述卷筒的输出轴固定相连；处理单元，用于接收所述旋转编码器测量的角度，并根据所述角度转换成绳子的长度值。优选的，在上述旋挖钻机中，还包括显示器，用于显示所述处理单元计算得到的所述绳子的长度值。从上述技术方案可以看出，本实用新型实施例中绳子一端固定于卷筒上，同时缠绕一定长度的绳子在卷筒上，绳子另一端连接在钻头上，通过测算绳子伸出长度计算孔深。 卷筒的输出轴与旋转编码器的输入轴相连，旋转编码器能测算出传动轴旋转的角度，进而通过处理器可以计算绳子伸长的长度，该长度即为钻孔的深度，由于本实用新型中的卷筒通过轴承安装在轴承座上，因此不会产生打滑现象，且卷筒直接与绳子缠绕不易磨损，因此长时间使用不会影响使用精度。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中测深系统的结构示意图；图2为本实用新型实施例中提供的测深系统的结构示意图；图3为本实用新型实施例中提供的轴承座的结构示意图；图4为本实用新型实施例中提供的卷筒的结构示意图；图5为本实用新型实施例中提供的测深系统结构框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型实施例提供一种测深系统，以实现精确测量打孔深度，提高其测量的
可靠性。请参照图2，其中，21为轴承座；22为卷筒；23为绳子；对为连接轴；25为旋转编
4码器；26为保护盖；27为轴承；观为轴承。该测深系统包括轴承座21、卷筒22、绳子23、旋转编码器25和处理单元(图中未标注)，其中，轴承座21主要起到支撑作用，一方面通过轴承27支撑卷筒22，另一方面用于支撑旋转编码器25 ’绳子23 —端固定在卷筒22上，另一端与旋挖机的钻头相连，卷筒22 旋转过程中可实现绳子23的收放；旋转编码器25的外壳固定在轴承座21上，其输入轴与卷筒22的输出轴相连，绳子23在深入孔中时，卷筒22随着旋转，此时旋转编码器25即可测量卷筒22的输出轴角度，并将该角度传递给处理单元，处理单元根据角度转换成绳子23 的长度值。在上述测深系统中，卷筒22具体结构请参照图4并结合图2，该卷筒22包括卷筒主体221和卷筒输出轴222，其中，卷筒主体221用于缠绕绳子23 ；卷筒输出轴222可以直接与旋转编码器25的输入轴相连，还可以通过其他传动部件与旋转编码器25相连。另外卷筒主体221和卷筒输出轴222可以一体式设计，还可以为分体式设计分体式设计时通过焊接或者螺栓连接，将卷筒主体221和卷筒输出轴222固定在一起。轴承座21上的通孔可以设计成阶梯孔，请参照图3所示，该轴承座21包括套筒 211和定位部，定位部设置在套筒211内部，且定位部中间设置有通孔；套筒211内部的一端安装轴承27，另一端安装旋转编码器25。为了传动精确，卷筒输出轴222和旋转编码器25的输入轴之间设置有连接轴24， 该连接轴M —端通过键与卷筒输出轴222相连，另一端通过螺钉与旋转编码器25的输入轴相连。连接轴M穿过定位部上的通孔，连接轴M与定位部通孔之间可以设置轴承观，也可以不设置，在本实用新型实施例中优选的设置有轴承观，通过轴承观的设置可以有效的防止连接轴M变形。旋转编码器25通过连接套安装在轴承座21上，该连接套一端设置在连接部212 的通孔内，另一端与编码器相连，并固定在定位部上。深入连接部212通孔的一端外部与通孔采用过盈配合，其内部与轴承观采用过盈配合；与旋转编码器25相连的一端通过螺钉与旋转编码器25的外壳和连接部212相连。为了有效的保护旋转编码器25不受损伤，在旋转编码器25周围还设置有保护盖沈，保护盖沈通过螺钉安装在轴承座21上。请参照图5，为了更加直观的得到孔的深度值，处理单元3将转换后的长度值，发送给显示器4进行显示，或者语音系统，通过语音系统通知操作人员该长度值，还可以是显示器4和语音系统同时进行显示。本实用新型实施例中优选的为显示器4，还包括显示器 4，显示器4用于显示处理单元3计算得到的绳子23的长度值。其工作过程为，当旋挖机钻头深入孔中时，在绳子23的带动下卷筒22开始旋转， 由于卷筒输出轴222与轴承座21之间设置有轴承27因此卷筒22在旋转过程中不会发生打滑现象及磨损，且卷筒22与绳子23在配合过程中基本不产生摩擦力，因此卷筒主体221 部不易磨损；卷筒输出轴222将扭矩通过传动轴传递到旋转编码器25，由于卷筒22和旋转编码器25为同轴传动，因此其卷筒22的旋转角度和旋转编码器25的旋转角度相同。旋转编码器25测得卷筒22的旋转角度后，并将该角度传递给处理单元3进行处理，处理之后得到绳子23的长度值，该长度值即为孔的深度值。处理单元3再将该长度值发送给显示器4 进行显示。[0043]本实用新型实施例中绳子23 —端固定于卷筒22上，同时缠绕一定长度的绳子23 在卷筒22上，绳子23另一端连接在钻头上，通过测算绳子23伸出长度计算孔深。卷筒22 的输出轴与旋转编码器25的输入轴相连，旋转编码器25能测算出传动轴旋转的角度，进而通过处理器可以计算绳子23伸长的长度，该长度即为钻孔的深度，由于本实用新型中的卷筒22通过轴承27安装在轴承座21上，因此不易磨损，且卷筒22直接与绳子23缠绕不易磨损，因此长时间使用不会影响使用精度。上述测深系统中绳子23可以为尼龙绳，还可以为钢丝绳，本实用新型实施例中优选的为钢丝绳，因为钢丝绳的使用寿命长。本实用新型实施例还提供了一种旋挖钻机，包括钻头，还包括测深系统，该测深系统包括轴承座21、卷筒22、绳子23、旋转编码器25和处理单元(图中未标注)，其中，轴承座21主要起到支撑作用，一方面通过轴承27支撑卷筒22，另一方面用于支撑旋转编码器25 ；绳子23 —端固定在卷筒22上，另一端与旋挖机的钻头相连，卷筒22 旋转过程中可实现绳子23的收放；旋转编码器25的外壳固定在轴承座21上，其输入轴与卷筒22的输出轴相连，绳子23在深入孔中时，卷筒22随着旋转，此时旋转编码器25即可测量卷筒22的输出轴角度，并将该角度传递给处理单元，处理单元根据角度转换成绳子23 的长度值。在上述旋挖钻机中，卷筒22具体结构请参照图4并结合图2，该卷筒22包括卷筒主体221和卷筒输出轴222，其中，卷筒主体221用于缠绕绳子23 ；卷筒输出轴222可以直接与旋转编码器25的输入轴相连，还可以通过其他传动部件与旋转编码器25相连。另外卷筒主体221和卷筒输出轴222可以一体式设计，还可以为分体式设计分体式设计时通过焊接或者螺栓连接，将卷筒主体221和卷筒输出轴222固定在一起。轴承座21上的通孔可以设计成阶梯孔，请参照图3所示，该轴承座21包括套筒 211和定位部，定位部设置在套筒211内部，且定位部中间设置有通孔；套筒211内部的一端安装轴承27，另一端安装旋转编码器25。为了传动精确，卷筒输出轴222和旋转编码器25的输入轴之间设置有连接轴24， 该连接轴M —端通过键与卷筒输出轴222相连，另一端通过螺钉与旋转编码器25的输入轴相连。连接轴M穿过定位部上的通孔，连接轴M与定位部通孔之间可以设置轴承观，也可以不设置，在本实用新型实施例中优选的设置有轴承观，通过轴承观的设置可以有效的防止连接轴M变形。旋转编码器25通过连接套安装在轴承座21上，该连接套一端设置在连接部212 的通孔内，另一端与编码器相连，并固定在定位部上。深入连接部212通孔的一端外部与通孔采用过盈配合，其内部与轴承观采用过盈配合；与旋转编码器25相连的一端通过螺钉与旋转编码器25的外壳和连接部212相连。为了有效的保护旋转编码器25不受损伤，在旋转编码器25周围还设置有保护盖沈，保护盖沈通过螺钉安装在轴承座21上。请参照图5，为了更加直观的得到孔的深度值，处理单元3将转换后的长度值，发送给显示器4进行显示，或者语音系统，通过语音系统通知操作人员该长度值，还可以是显示器4和语音系统同时进行显示。本实用新型实施例中优选的为显示器4，还包括显示器 4，所述显示器4用于显示所述处理单元3计算得到的所述绳子23的长度值。[0053]其工作过程为，当旋挖机钻头深入孔中时，在绳子23的带动下卷筒22开始旋转， 由于卷筒输出轴222与轴承座21之间设置有轴承观因此卷筒22在旋转过程中不会发生打滑现象及磨损，且卷筒22与绳子23在配合过程中基本不产生摩擦力，因此卷筒主体221 部不易磨损；卷筒输出轴222将扭矩通过传动轴传递到旋转编码器25，由于卷筒22和旋转编码器25为同轴传动，因此其卷筒22的旋转角度和旋转编码器25的旋转角度相同。旋转编码器25测得卷筒22的旋转角度后，并将该角度传递给处理单元3进行处理，处理之后得到绳子23的长度值，该长度值即为孔的深度值。处理单元3再将该长度值发送给显示器4 进行显示。本实用新型实施例中旋挖钻机中的测深系统由于将绳子23 —端固定于卷筒22 上，同时缠绕一定长度的绳子23在卷筒22上，绳子23另一端连接在钻头上，通过测算绳子 23伸出长度计算孔深。卷筒22的输出轴与旋转编码器25的输入轴相连，旋转编码器25能测算出传动轴旋转的角度，进而通过处理器可以计算绳子23伸长的长度，该长度即为钻孔的深度，由于本实用新型中的卷筒22通过轴承27安装在轴承座21上，因此不易磨损，且卷筒22直接与绳子23缠绕不易磨损，因此长时间使用不会影响使用精度。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种测深系统，该测深系统用于旋挖钻机，该旋挖钻机包括钻头，其特征在于，该测深系统包括轴承座；卷筒，所述卷筒包括卷筒主体和卷筒输出轴通过第一轴承设置在所述轴承座内； 绳子，所述绳子一端固定在所述主体上，另一端与所述旋挖钻机的钻头相连； 旋转编码器，所述旋转编码器的外壳固定在所述轴承座上，其输入轴与所述卷筒的输出轴固定相连；处理单元，用于接收所述旋转编码器测量的角度，并根据所述角度转换成绳子的长度值。
2.根据权利要求1所述的测深系统，其特征在于，所述卷筒输出轴和所述旋转编码器的输入轴之间设置有连接轴。
3.根据权利要求2所述的测深系统，其特征在于，所述轴承座包括套筒和定位部，所述定位部设置在所述套筒内部，且所述定位部中间设置有容纳所述连接轴的通孔；所述套筒内部的一端安装所述第一轴承，另一端安装所述旋转编码器。
4.根据权利要求3所述的测深系统，其特征在于，还包括连接套，所述连接套一端设置在所述通孔内，另一端与所述编码器相连，并固定在所述定位部上。
5.根据权利要求4所述的测深系统，其特征在于，所述连接轴与所述连接套之间还设置有第二轴承。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的测深系统，其特征在于，所述旋转编码器周围还设置有保护盖，所述保护盖通过螺钉安装在所述轴承座上。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的测深系统，其特征在于，还包括显示器，所述显示器用于显示所述处理单元计算得到的所述绳子的长度值。
8.根据权利要求1-5任意一项所述的测深系统，其特征在于，所述绳子为钢丝绳。
9.一种旋挖钻机，包括钻头，其特征在于，还包括测深系统，所述测深系统，包括轴承座；卷筒，所述卷筒包括卷筒主体和卷筒输出轴通过第一轴承设置在所述轴承座内； 绳子，所述绳子一端固定在所述主体上，另一端与所述钻头相连； 旋转编码器，所述旋转编码器的外壳固定在所述轴承座上，其输入轴与所述卷筒的输出轴固定相连；处理单元，用于接收所述旋转编码器测量的角度，并根据所述角度转换成绳子的长度值。
10.根据权利要求9所述的旋挖钻机，其特征在于，还包括显示器，用于显示所述处理单元计算得到的所述绳子的长度值。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种测深系统，包括轴承座；卷筒，所述卷筒包括卷筒主体和卷筒输出轴通过第一轴承设置在所述轴承座内；绳子，所述绳子一端固定在所述主体上，另一端与所述旋挖钻机的钻头相连；旋转编码器，所述旋转编码器的外壳固定在所述轴承座上，其输入轴与所述卷筒的输出轴固定相连；处理单元，用于接收所述旋转编码器测量的角度，并根据所述角度转换成绳子的长度值。由于本实用新型中的卷筒通过轴承安装在轴承座上，因此不会产生打滑现象，且卷筒直接与绳子缠绕不易磨损，因此长时间使用不会影响使用精度。本实用新型实施例还提供了具有上述测深系统的旋挖钻机。
文档编号E21B3/00GK202055819SQ20112011251
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月15日 优先权日2010年12月6日
发明者刘国娟, 白范雄, 聂刚 申请人:北京南车时代机车车辆机械有限公司