专利名称：螺纹桩桩机联动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及螺纹桩桩机，特别是螺纹桩桩机联动机构。
背景技术：
中国实用新型专利“螺纹桩桩机”(专利号ZL01240059.9)公开了一种螺纹桩桩机方案，其结构示意图见图3，它由机架1、钻杆2、钻杆旋转机构、钻杆上下牵引机构组成；钻杆旋转机构与钻杆上下牵引机构分别由各自的动力源带动，动力源为电机10；钻杆的旋转机构由钻杆的旋转机构电机及减速机组成，电机通过减速机带动钻杆旋转，旋转部分电机及减速机设置在动力头6内；钻杆上下牵引机构由上下牵引电机10及传动部分组成，传动部分由卷扬机5、钢丝绳3和滑轮组4组成，钻杆上下牵引机构为上下双向约束牵引机构，牵引电机10通过传动部分带动动力头6从而带动钻杆2，钻杆2的上下运动由牵引机构决定。钻杆旋转机构与钻杆上下牵引机构之间设置了联动机构，联动机构由牵引机构动力源控制机、钻杆旋转传感器8、钻杆上下位移传感器9组成，动力源控制机为工业控制机11，传感器8、9的信号输出端与工业控制机的信号输入端联接，工业控制机11控制变频器13，变频器13控制牵引电机10；旋转传感器8设置在动力头6内，位移传感器9设置在机架上。
其联动机构采用电子控制方式，其原理图见图4，工作原理为通过转角传感器8和位移传感器9分别测定螺纹桩桩机钻杆旋转驱动机构和钻杆上下牵引机构位移，如两者满足设定的比例关系，则维持现状；否则由工业控制器11通过调整变频器13的频率进而调整牵引电机10的速度，使两者之间的位移关系满足设定的比例关系。
在上述方案中，当钻杆旋转机构和钻杆上下牵引机构的运动不能满足设定的比例关系时，工业控制器会指令牵引电机10调整速度，由于钻杆上下牵引机构是通过链条或钢丝绳等柔性传动机构传动，使调整的动作并不能及时执行并反映到传感器上，而总是滞后一定时间，使得控制器得出结论，调整量不够，需进一步加大调整量，超过了实际需要，从而引起过调，引起新的不平衡，如此便会在控制系统中引起震荡，从而导致钻杆旋转机构和钻杆上下牵引机构的运动不能很好的满足设定的比例关系，使控制精度降低。在带载启动时，钻杆旋转机构由电机直接带动减速机驱动钻杆旋转，由于属直接启动，一方面会产生很大的启动电流，对电源系统造成冲击另一方面，钻杆立即产生旋转运动，要求钻杆上下牵引机构同步产生上下运动，而钻杆上下牵引机构由变频器控制电机通过链条或钢丝绳等柔性传动机构带动钻杆上下运动，变频器为减少对电源的冲击，一般设定较长的启动时间，再加上柔性传动机构的滞后时间，使得钻杆上下牵引机构产生较大的滞后现象，两者之间的匹配更出现困难，难以保证要求的比例关系。
本发明的目的为提供一种螺纹桩桩机联动机构，更好地调控钻杆旋转机构和钻杆上下牵引机构之间的比例关系，使控制精度大大提高，并有效减缓对电源的冲击。
为实现上述目的，本发明的解决方案(其结构示意见
图1)为它包括动力源控制机11，钻杆上下位移传感器9，钻杆旋转传感器8，旋转机构用变频器12，旋转机构用变频器12控制旋转驱动电机7，牵引机构用变频器13，牵引机构用变频器13控制牵引电机10，键盘，显示器等组成，其动力源控制机为工业控制机11，传感器8、9的信号输出端与工业控制机的信号输入端联接，工业控制机11控制旋转机构用变频器12和牵引机构用变频器13，旋转机构和牵引机构用变频器均采用日本安川株式会社的安川牌VS-616G5型变频器。
下面结合附图对其工作原理进行说明。
图1为本发明实施例1结构示意2为本发明实施例1控制部分原理3为原实用新型实施例1结构示意4为原实用新型实施例1控制部分原理图如图2为本发明实施例1控制部分原理图，动力源控制机11对旋转传感器8各位移传感器9传来的数据进行比较，如果满足设定的比例关系，则维持现状，否则动力源控制机11调整旋转机构用变频器12的频率从而调整旋转机构驱动电机7的速度，使钻杆旋转和上下运动满足设定的比例关系。由于钻杆旋转机构的传动系统是刚性的，当系统调整旋转机构的速度时，指令会及时执行并同时反映到传感器上，不会产生原方案的滞后现象，从而减少了控制系统的震荡，使控制精度提高；另一方面，由于钻杆旋转机构与钻杆上下牵引机构的电机均由变频器控制，可将两者的启动时间按要求设定，从而克服原方案在启动时两套机构的不同步现象，并根本解决对电源的冲击问题。这样，钻杆的旋转运动和上下运动能很好地满足设定的比例关系，满足工艺要求。通过牵引机构用变频器13设定不同的频率，可改变钻杆上下牵引机构的速度，从而实现钻进速度的无级调速。
权利要求
1.螺纹桩桩机联动机构，它包含动力源控制机、钻杆旋转机构用变频器12、钻杆上下牵引机构用变频器13，旋转驱动电机7，其特征在于通过控制钻杆旋转机构用变频器12的频率进而控制旋转驱动电机7的速度来满足钻杆旋转机构与钻杆上下牵引机构两者运动的比例关系。
2.如权利要求1所述的螺纹桩桩机联动机构，其特征在于钻杆旋转机构与钻杆上下牵引机构驱动电机均由变频器控制。
3.如权利要求1所述的螺纹桩桩机联动机构，其特征在于动力源控制机控制旋转机构用变频器12和牵引机构用变频器13。
全文摘要
本发明涉及螺纹桩桩机联动机构，它包括动力源控制机11，钻杆旋转传感器8、钻杆上下位移传感器9、钻杆旋转机构用变频器12、钻杆上下牵引机构用变频器13等。由于钻杆旋转机构与钻杆上下牵引机构均由变频器控制，并通过调整旋转机构的速度来匹配上下牵引机构的速度，有效消除了柔性传动系统的滞后效应引起的控制系统振荡现象，使控制精度提高；通过设定两个变频器使用相同的启动时间，克服了启动时两套机构的不同步现象及对电源的冲击，提高控制精度；通过设定牵引机构用变频器的频率，从而实现钻进速度的无级调速。
文档编号E02D7/00GK1415804SQ02138738
公开日2003年5月7日 申请日期2002年7月2日 优先权日2002年7月2日
发明者吴敏, 戚茂平, 李波扬 申请人:吴敏, 戚茂平, 李波扬