一种插扳机测量系统及应用方法与流程

文档序号:21281252发布日期:2020-06-27 00:18阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种插板机测量系统,其特征在于:包括防飘带装置(14)、电机(1)、定扭力装置、排水板收放量测量装置(15)、排水板(16)、计算机(17)。受远端插板机插管的牵引,排水板(16)从防飘带装置(14)伸出,经过排水板收放量测量装置(15)后进入插扳机插管(插管为现有技术),防飘带装置(14)进行插板(排水板(16)随插管进入土体)过程中排水板(16)收取和释放,定扭力装置辅助电机(1)为保障防飘带装置(14)正常收取排水板(16)的装置,排水板收放量测量装置(15)可对经过的排水板(16)长度精确测量,测量数据传输至计算机(17)进行插板深度计算。

2.如权利要求1所述的插板机测量系统,其特征在于:

所述防飘带装置(14),包括排水板盘、固定支架(6);排水板盘包括排水板盘带固定架(4)、排水板盘带内撑(7)、排水板盘转轴(18)、转盘(8)等器件,其中:排水板盘安装于定扭力装置右侧,通过排水板盘转轴(18)与定扭力装置连接;排水板盘带固定架(4)包括左右两个排水板盘带固定架,均安装于排水板盘转轴(18)上,排水板盘带内撑(7)固定于右排水板盘带固定架(4)中心处,用于固定排水板卷。排水板盘用于固定排水板卷,即排水板卷固定在两个排水板盘带固定架(4)之间,并用于收放排水板(16);转盘(8)排水板盘转轴(18)螺栓连接,用于固定右排水板盘带固定架(4),当一个排水板卷用完后,拆卸转盘(8)、右排水板盘带固定架(4)后可更换排水板卷;固定支架(6)为钢结构,一端与插板机固定,用于为排水板收放量测量装置(15)其它构件提供支撑结构。

3.如权利要求1所述的插板机测量系统,其特征在于:

所述定扭力装置,包括转轴连接法兰(3)、定扭力转子(2)、卡箍(5)。定扭力装置安装在电机(1)右侧,固定在固定支架(6)平台上;定扭力转子(2)一端与电机(1)转轴连接,另一端与排水板盘转轴(18)连接;转轴连接法兰(3)安装与定扭力转子(2)外部,用于固定电机(1)转轴和排水板盘转轴(18)使两者连接,促使两转轴转动时保持同轴转动;卡箍(5)用于固定排水板盘转轴(18),与固定支架(6)平台螺栓连接。

4.如权利要求3所述的插板机测量系统,其特征在于:

所述定扭力转子(2),包括橡胶垫片(25)、摩擦装置(20)、摩擦片(21)、摩擦杆(22)、转轴(23)、螺栓(24)等构件;其中,橡胶垫片(25)两个,用于螺栓(24)与摩擦装置(20)垫片作用;摩擦装置(20)左右各一个,安装于摩擦片(21)两侧,与摩擦片(21)直接接触,其中心与转轴(23)均固定接触,与摩擦杆(22)摩擦接触;摩擦片(21)为双面摩擦装置,表面设置摩擦层,增加与摩擦装置(20)之间摩擦力;左侧转轴(23)与排水板盘转轴(18)固定连接,右侧转轴(23)与电机(1)转轴固定连接;摩擦杆(22)用于固定摩擦片(21),防止转动过程中摩擦片(21)位置偏移;左右两个螺栓(24)用于调整左右摩擦装置(20)与摩擦片(21)之间的摩擦力,即左右两个螺栓(24)拧得越紧,摩擦装置(20)与摩擦片(21)之间的摩擦力越大;

所述定扭力装置通过转轴(23)将电机(1)转动扭力传递至右侧摩擦装置(20),右侧摩擦装置(20)随电机(1)同步转动,右侧摩擦装置(20)依靠右侧摩擦装置(20)与摩擦片(21)之间的摩擦力f1、左侧摩擦装置(20)与摩擦片(21)之间的摩擦力f2,将电机(1)转动力n传递给左侧摩擦装置(20),左侧摩擦装置(20)通过左侧转轴(23)带动排水板盘转轴(18)转动,可通过改变定扭力转子螺栓松紧调节定扭力值。

5.如权利要求1所述的插板机测量系统,其特征在于:

所述排水板收放量测量装置(15)包括:排水板编码器(9)、第一滚轴(10)、第二滚轴(11)、弹簧(12)、支架(13);排水板编码器(9)安装于第一滚轴(10)左侧,与第一滚轴(10)同轴转动;第二滚轴(11)安装在第一滚轴(10)下部;弹簧(12)安装在第二滚轴(11)轴端两侧下部,用于提供第二滚轴(11)向上力f1,保证第二滚轴(11)轴与第一滚轴(10)紧密贴合;支架(13)一端固定在插板机,用于为排水板收放量测量装置(15)各构件提供支撑;排水板从第二滚轴(11)轴与第一滚轴(10)两滚轴间间隙穿过,测量经过两滚轴间排水板(16)的长度,排水板卷收放过程中,排水板依靠与第一滚轴(10)之间摩擦力,带动第一滚轴(10)转动,排水板编码器记录第一滚轴(10)转动圈数n,提供给计算机(17)执行排水板用量计算模块。

6.如权利要求1所述的插板机测量系统,其特征在于:

所述计算机(17)安装在驾驶室,与排水板编码器(9)、电机(1)直接连接,排水板编码器(9)测量数据传输至计算机(17),并保存在计算机(17)存储卡中;在计算机(17)中设定排水板编码器(9)顺时针转动为正值,排水板编码器(9)因防飘带装置(14)反转带动逆时针转动为负值;操作人员点击计算机(17)按键,可控制电机(1)开启与关闭;计算机(17)上安装有排水板用量计算模块,根据排水板编码器(9)测量数据计算排水板(16)经过排水板收放量测量装置(15)的长度。

7.基于权利要求1插板机测量系统应用方法,其特征在于:,在单次插板过程中其应用方法如下:

第一步:插管开始下插,插管从插管上拔高度h2处开始下插,排水板(16)随插管牵引下同时下插,下插作用力促使排水板(16)带动排水板盘正向转动,防飘带装置(14)释放排水板(16),排水板收放量测量装置(15)测量释放长度时排水板编码器(9)转动圈数n1,计算机(17)插板深度计算模块中设定为正,提供给计算机(17)执行排水板用量计算模块,即计算排水板释放长度为n1*s。;

第二步:插管下插至设计深度h1后,进行插管上拔操作;因风力作用或施工因素,会有多余的排水板(16)释放出来;

第三步:在插管上拔的同时,开启电机(1),进行排水板(16)收带操作;防飘带装置(14)收取排水板(16),排水板收放量测量装置(15)测量收取长度时排水板编码器(9)转动圈数n2,计算机(17)插板深度计算模块中设定为负值,提供给计算机(17)执行排水板用量计算模块,即计算排水板收取长度为-n2*s;

第四步:插管上升至插管上拔高度h2;

第五步:判断是否关闭电机(1);若l2区段排水板(16)绷紧,操作人员操作计算机关闭电机(1);若l2区段排水板(16)没有绷紧,电机(1)继续转动,直至排水板(16)绷紧后关闭电机(1);

第六步:切割排水板;

第七步:进行下一位置排水板插设;

单次插板过程排水板收放量测量值为(n1-n2+n3)*s;

根据单次插板过程排水板收放量测量值计算排水板施工参数:

排水板施工参数主要包括排水板插板深度h、回带量h3、单次插板排水板损耗长度h4、累计排水板损耗长度h5:

排水板插板深度h一般是指排水板(16)在设计深度h1中留在土体中的长度。

回带量h3为设计深度h1与排水板插设深度h差值。

单次插板排水板损耗长度h4为设计深度h1与插管上拔高度h2之和,累计排水板损耗长度h5为插板n次h4累计值。

设计深度h1为该桩点排水板(16)插设设计深度,即排水板(16)入土深度达到h1后满足设计要求。


技术总结
本发明公开了一种插扳机测量系统及应用方法,插扳机测量系统自动测量排水板施工参数。插板机测量系统包括防飘带装置、定扭力装置、排水板收放量测量装置、排水板和计算机。插板机施工过程中防飘带装置可收取多余的排水板,防止排水板飘带;中定扭力装置为保护装置,可防止出现排水板崩断和电机闷机故障;排水板排水板收放量测量装置和计算机配合工作可精确测量单次插板过程中排水板收放长度。根据单次插板过程中排水板收放长度可进一步计算每次插板过程中排水板插设深度、回带量、单次插板排水板损耗值、累计排水板损耗值等施工参数。本发明解决了排水板飘带、人工测量工作量大、误差较大等问题,便于排水板施工参数测量,具有广泛的应用前景。

技术研发人员:陶润礼;孙文博;冯波;宋伟浩;袁超哲;王晓光;郝宇驰;罗章;李惠;孙旭;石煜;卢李俊;施绍刚;周振燕
受保护的技术使用者:中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司
技术研发日:2020.03.05
技术公布日:2020.06.26
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