一种双轮铣槽机成槽施工的测深装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种双轮铣槽机成槽施工的测深装置及方法，包括：张紧轮、旋转编码器和控制装置；张紧轮设置在双轮铣槽机鹅头两端的滑轮之间，张紧钢丝绳；当钢丝绳移动时，带动张紧轮旋转；编码器通过轴承安装在张紧轮上，并与张紧轮同轴转动；旋转编码器与控制装置电连接，旋转编码器将检测的自身旋转圈数实时发送到控制装置；控制装置将张紧轮旋转一周钢丝绳伸展的长度与圈数相乘，获得双轮铣槽机成槽施工的深度。本发明的双轮铣槽机成槽施工的测深装置及方法，能够克服由于钢丝绳与滑轮间的打滑现象以及钢丝绳张力变化所造成的误差，可以精准的测量出双轮铣在施工过程中实时的施工深度，并且有防过载保护作用，该装置结构简单，测量准确度高。
【专利说明】一种双轮铣槽机成槽施工的测深装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械【技术领域】，尤其涉及一种双轮铣槽机成槽施工的测深装置及方法。
【背景技术】
[0002]目前地下连续墙工艺已有了良好的发展，尤其是在软土层中的应用，使用抓斗、旋挖钻等机械均可实现，但是在硬地层如砾石等硬岩，则需要依靠双轮铣槽机。在双轮铣槽机的施工过程中，其成槽的实时深度是非常重要的数据，不仅使操作者能及时掌握工程进度、确定铣刀的具体位置，而且对于双轮铣施工的可靠性也是一种保证。
[0003]目前，双轮铣槽机测深主要方式如图1所示，通过轴承将双轮铣鹅头两端滑轮1，2的其中一个滑轮I与编码器3连接，编码器3与滑轮I同轴连接，以保证同步转动，利用编码器3旋转的圈数即可测得滑轮I旋转的圈数，根据滑轮I旋转一周钢丝绳4伸展的长度，计算出滑轮旋转的过程中钢丝绳4伸展的长度，即双轮铣成槽的深度。成槽深度=2X 31 X滑轮半径X旋转圈数。
[0004]但是，在实际施工过程中，双轮铣槽机测得的深度存在一定的误差，主要来源于两方面:(I)双轮铣的钢丝绳与滑轮会发生打滑现象，特别是使用的时间越久，它们之间的摩擦力越小，就越容易发生打滑，而目前测深方法的关键就是保证钢丝绳与滑轮同步转动，因此，当滑轮与钢丝绳发生打滑现象时，就很难保证双轮铣测深的准确度。(2)因双轮铣工作时不同工况下钢丝绳所受张力不同，从而导致滑轮I与滑轮2之间钢丝绳4弧度不同，而在控制程序中滑轮I与滑轮2之间的距离是以定量的形式参与计算的，这就造成了因钢丝绳张力变化而产生的测深误差。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种双轮铣槽机成槽施工的测深装置，通过张紧轮的转动圈数计算施工深度。
[0006]一种双轮铣槽机成槽施工的测深装置，包括:张紧轮、旋转编码器和控制装置；钢丝绳的两端通过双轮铣槽机鹅头两端的滑轮分别连接铣刀装置和卷扬装置；所述张紧轮设置在双轮铣槽机鹅头两端的滑轮之间，张紧所述钢丝绳；当所述钢丝绳移动时，带动所述张紧轮旋转；所述编码器通过轴承安装在所述张紧轮上，并与所述张紧轮同轴转动；所述旋转编码器与所述控制装置电连接，所述旋转编码器将检测的自身旋转圈数实时发送到所述控制装置；所述控制装置将所述张紧轮旋转一周钢丝绳伸展的长度与所述圈数相乘，获得双轮铣槽机成槽施工的深度。
[0007]根据本发明的装置的一个实施例，进一步的，还包括接近开关；所述接近开关安装在所述张紧轮上；所述接近开关与所述控制装置电连接；当所述接近开关检测到所述张紧轮扭转弹簧的伸展超过设定的范围时，所述接近开关向所述控制装置发送超位信号。
[0008]根据本发明的装置的一个实施例，进一步的，当所述控制装置接收到所述接近开关发送的超位信号时，控制所述卷扬装置停止工作。
[0009]根据本发明的装置的一个实施例，进一步的，所述控制装置包括用于显示双轮铣槽机成槽施工的深度的显示装置。
[0010]根据本发明的装置的一个实施例，进一步的，还包括报警灯或报警器；所述报警灯或报警器与所述控制装置电连接；当所述控制装置接收到所述接近开关发送的超位信号时，控制所述报警灯或报警器报警。
[0011]本发明要解决的一个技术问题是提供一种双轮铣槽机成槽施工的测深方法，通过张紧轮的转动圈数计算施工深度。
[0012]一种双轮铣槽机成槽施工的测深方法，包括:通过张紧轮张紧设置在双轮铣槽机鹅头两端的滑轮之间的钢丝绳；其中，所述钢丝绳的两端通过双轮铣槽机鹅头两端的滑轮分别连接铣刀装置和卷扬装置；当所述钢丝绳移动时，带动所述张紧轮旋转；所述旋转编码器通过轴承安装在所述张紧轮上，并与所述张紧轮同轴转动；所述旋转编码器将自身旋转的圈数实时发送到所述控制装置；所述控制装置将所述张紧轮旋转一周钢丝绳伸展的长度与所述圈数相乘，获得双轮铣槽机成槽施工的深度。
[0013]根据本发明的方法的一个实施例，进一步的，接近开关安装在所述张紧轮上，当所述接近开关检测到所述张紧轮扭转弹簧伸展超过设定的范围时，所述接近开关向所述控制装置发送超位信号。
[0014]根据本发明的方法的一个实施例，进一步的，当所述控制装置接收到所述接近开关发送的超位信号时，控制所述卷扬装置停止工作。
[0015]根据本发明的方法的一个实施例，进一步的，所述控制装置通过显示装置实时显示双轮铣槽机成槽施工的深度。
[0016]根据本发明的方法的一个实施例，进一步的，当所述控制装置接收到所述接近开关发送的超位信号时，控制报警灯或报警器报警。
[0017]本发明的双轮铣槽机成槽施工的测深装置及方法，能够克服由于钢丝绳与滑轮间的打滑现象以及钢丝绳张力变化所造成的误差，可以精准的测量出双轮铣在施工过程中实时的施工深度，并且有防过载保护作用，该装置结构简单，测量准确度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为现有技术中的双轮铣槽机成槽施工的测深装置的示意图；
[0020]图2为根据本发明的双轮铣槽机成槽施工的测深装置的一个实施例的示意图；
[0021]图3为本发明的双轮铣槽机成槽施工的测深装置的一个实施例的连接示意图；
[0022]图4为根据本发明的张紧轮的一个实施例的结构示意图；
[0023]图5为根据本发明的双轮铣槽机成槽施工的测深方法的一个实施例的流程图。
【具体实施方式】[0024]下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。下面结合图和实施例对本发明的技术方案进行多方面的描述。
[0025]双轮铣槽机鹅头为双轮铣槽机中的一个部件，双轮铣槽机鹅头的两端配有滑轮，将双轮铣卷扬钢丝绳引导至与铣刀装置相连接。双轮铣槽机鹅头为独特的三角形结构，在其两端点处分别安装滑轮，可以避免钢丝绳在卷扬与进给的过程中与桅杆碰触；另外鹅头上会配置防碰触传感器、测长传感器等一系列检测机构，构成整机系统的有机组成部分。双轮铣槽机鹅头两端的滑轮起引导钢丝绳及受力平衡的作用，另外在本发明中，此两个滑轮处于张紧轮的两端，对此处两个滑轮中间的钢丝绳起到支点作用。
[0026]如图2所示，双轮铣槽机成槽施工的测深装置包括:张紧轮24、旋转编码器25和控制装置(图中未画出);钢丝绳23的两端通过双轮铣槽机鹅头两端的滑轮21，22分别连接铣刀装置和卷扬装置。
[0027]张紧轮24设置在双轮铣槽机鹅头两端的滑轮21，22之间，张紧钢丝绳23 ;当钢丝绳23移动时，带动张紧轮24旋转。
[0028]旋转编码器25通过轴承安装在张紧轮24上，并与张紧轮24同轴转动；旋转编码器25与控制装置电连接，旋转编码器25将检测的自身旋转圈数实时发送到控制装置。控制装置将张紧轮旋转一周钢丝绳伸展的长度与圈数相乘，获得双轮铣槽机成槽施工的深度。
[0029]根据本发明的一个实施例，接近开关26安装在张紧轮24上。接近开关26与控制装置电连接。当接近开关26检测到张紧轮扭转弹簧的伸展超过设定的范围时，接近开关26向控制装置发送超位信号。
[0030]根据本发明的一个实施例，当控制装置接收到接近开关26发送的超位信号时，控制卷扬装置停止工作。控制装置包括用于显示双轮铣槽机成槽施工的深度的显示装置。报警灯或报警器与控制装置电连接；当控制装置接收到接近开关发送的超位信号时，控制报警灯或报警器报警。
[0031 ] 本发明的双轮铣槽机成槽施工的测深装置，将双轮铣鹅头两端滑轮中的滑轮的钢丝绳通过张紧轮，利用张紧轮的扭转弹簧装置张紧已松弛的钢丝绳，张紧后的钢丝绳再通过鹅头的另一端滑轮，连接铣刀部分。编码器通过轴承与张紧轮同轴连接。
[0032]如图3所示，编码器31为旋转编码器，通过轴承与张紧轮同轴安装，以实现同步旋转，因此其旋转圈数，即为张紧轮的旋转圈数。
[0033]控制装置33负责处理编码器传输的脉冲电信号，运算得出编码器具体的旋转圈数，即为张紧轮的圈数，根据张紧轮旋转一圈钢丝绳伸展的距离，计算出钢丝绳实际伸展的长度，即为双轮铣施工的实际深度。
[0034]接近开关32，起到防过载保护作用，双轮铣钢丝绳越松弛，经过张紧轮张紧时，张紧轮的弹簧伸展的距离就越远，当张紧轮的弹簧伸展的距离超过一定范围时，表示张紧轮的张紧力过大，此时接近开关32对控制装置发出报警信号，控制装置33将停止主卷扬34工作。
[0035]当张紧轮旋转时，编码器31与张紧轮同步旋转，并不断发出脉冲电信号，计算旋转圈数，并传输给控制装置33。控制装置33将编码器传输的脉冲电信号进行运算，根据张紧轮旋转一周钢丝绳伸展的长度，计算出钢丝绳总的伸展长度，即双轮铣施工的深度。
[0036]接近开关安32装在增加的张紧轮上，起防过载保护作用，当张紧轮张紧扭转弹簧伸展到一定位置时，表示此时张紧力过大，实行过载保护，此时接近开关32对控制装置33发出报警信号，控制装置33将停止主卷扬34工作。
[0037]如图4所示，张紧轮是带有扭转弹簧并可随着力的大小发生移动的装置，当通过双轮铣鹅头两端滑轮的钢丝绳发生松弛现象时，通过张紧轮后在扭转弹簧的作用下可张紧钢丝绳，以防止钢丝绳与滑轮之间发生打滑现象。如图4的张紧轮结构具有下述的部件:底板41、芯轴42、偏心轮43、弹簧套座44、扭转弹簧45、张紧轮46、轴套47、端面锁片48。
[0038]张紧轮46通过芯轴42固定，安装于鹅头原有两个滑轮之间，当钢丝绳移动时，带动张紧轮46旋转，利用偏心轮43产生的偏心距使扭转弹簧45产生扭矩，从而对钢丝绳产生向上的压力，以张紧钢丝绳。
[0039]如图5所示，双轮铣槽机成槽施工的测深方法包括如下的步骤:
[0040]步骤501，通过张紧轮张紧设置在双轮铣槽机鹅头两端的滑轮之间的钢丝绳。其中，钢丝绳的两端通过双轮铣槽机鹅头两端的滑轮分别连接铣刀装置和卷扬装置。当钢丝绳移动时，带动张紧轮旋转。旋转编码器通过轴承安装在张紧轮上，并与张紧轮同轴转动；旋转编码器将自身旋转的圈数实时发送到控制装置。控制装置可以将张紧轮旋转一周钢丝绳伸展的长度与圈数相乘，获得双轮铣槽机成槽施工的深度。
[0041]步骤502，接近开关安装在张紧轮上，当接近开关检测到张紧轮扭转弹簧伸展超过设定的范围时，接近开关向控制装置发送超位信号。
[0042]步骤503，当控制装置接收到接近开关发送的超位信号时，控制卷扬装置停止工作。
[0043]步骤504，旋转编码器将自身旋转的圈数实时发送到控制装置。
[0044]步骤505，控制装置将张紧轮旋转一周钢丝绳伸展的长度与圈数相乘，获得双轮铣槽机成槽施工的深度。
[0045]本发明的双轮铣槽机成槽施工的测深装置及方法，能够克服由于钢丝绳与滑轮间的打滑现象以及钢丝绳张力变化所造成的误差，可以精准的测量出双轮铣在施工过程中实时的施工深度，并且有防过载保护作用，该装置结构简单，测量准确度高。
[0046]上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解:优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
[0047]可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。[0048]另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
[0049]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种双轮铣槽机成槽施工的测深装置，其特征在于，包括: 张紧轮、旋转编码器和控制装置； 钢丝绳的两端通过双轮铣槽机鹅头两端的滑分别连接铣刀装置和卷扬装置；所述张紧轮设置在双轮铣槽机鹅头两端的滑轮之间，张紧所述钢丝绳；当所述钢丝绳移动时，带动所述张紧轮旋转；所述编码器通过轴承安装在所述张紧轮上，并与所述张紧轮同轴转动； 所述旋转编码器与所述控制装置电连接，所述旋转编码器将检测的自身旋转圈数实时发送到所述控制装置； 所述控制装置将所述张紧轮旋转一周钢丝绳伸展的长度与所述圈数相乘，获得双轮铣槽机成槽施工的深度。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于: 还包括接近开关； 所述接近开关安装在所述张紧轮上；所述接近开关与所述控制装置电连接；当所述接近开关检测到所述张紧轮扭转弹簧的伸展超过设定的范围时，所述接近开关向所述控制装置发送超位信号。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于: 当所述控制装置接收到所述接近开关发送的超位信号时，控制所述卷扬装置停止工作。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于: 所述控制装置包括用于显示双轮铣槽机成槽施工的深度的显示装置。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于: 还包括报警灯或报警器；所述报警灯或报警器与所述控制装置电连接； 当所述控制装置接收到所述接近开关发送的超位信号时，控制所述报警灯或报警器报m目O
6.—种双轮铣槽机成槽施工的测深方法，包括: 通过张紧轮张紧设置在双轮铣槽机鹅头两端的滑轮之间的钢丝绳；其中，所述钢丝绳的两端通过双轮铣槽机鹅头两端的滑轮分别连接铣刀装置和卷扬装置；当所述钢丝绳移动时，带动所述张紧轮旋转； 所述旋转编码器通过轴承安装在所述张紧轮上，并与所述张紧轮同轴转动； 所述旋转编码器将自身旋转的圈数实时发送到所述控制装置； 所述控制装置将所述张紧轮旋转一周钢丝绳伸展的长度与所述圈数相乘，获得双轮铣槽机成槽施工的深度。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于: 接近开关安装在所述张紧轮上，当所述接近开关检测到所述张紧轮扭转弹簧伸展超过设定的范围时，所述接近开关向所述控制装置发送超位信号。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于: 当所述控制装置接收到所述接近开关发送的超位信号时，控制所述卷扬装置停止工作。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于: 所述控制装置通过显示装置实时显示双轮铣槽机成槽施工的深度。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于:当所述控制装置接收到所述接近开关发送的超位信号时，控制报警灯或报警器报警。
【文档编号】E02F5/14GK103603402SQ201310645521
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】王美娜 申请人:徐工集团工程机械股份有限公司