专利名称：具有自控系统的钻进导程同步跟踪螺纹桩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有自控系统的钻进导程同步跟踪螺纹桩机，它属于土建 基础工程中所使用的设备。
技术背景对于桩机钻具，例如长螺纹灌注桩机、长螺纹预制桩机以及其他有相同要 求的工程钻机，如长螺旋工程钻机等，在它们旋转钻进时，对其导程有严格要 求。在现有的螺纹桩机中，由于没有装置钻进导程同步跟踪自控系统，因而桩 机在旋转钻进时，会受地层阻力变化的影响，造成其螺旋导程变化，不能制出 高质量的长螺纹桩，施工效率往往很低。在采用传统的机械比例传动系统时， 虽然可以做到规定的螺旋导程，但由于桩工机械所传递的扭矩很大，设计安装 机械比例传动系统将是一个非常复杂和笨重的工作。发明内容本发明的目的是为克服上述缺点而提供一种具有钻进导程同步跟踪自控系 统的螺纹桩机。它的控制部分由微电脑、两个测速传感器和一台变频调速器组 成。采用的技术方案是具有自控系统的钻进导程同步跟踪螺纹桩机，包括桩机机体、上置式动力 头、钻具和巻扬传动装置。该桩机机体上装有一个上置式动力头，它由一个以 上的电动机驱动，在该上置式动力头的输出轴上装有钻具，上置式动力头位于 桩机机体的一侧，桩机机体的另一侧设有巻扬传动系统；所述的钻进导程同步跟踪自控系统是在上置式动力头上设有钻具旋转速度传感器和钻具纵向进给速 度传感器，在桩机机体的下侧部设有一个可接收运算和对比所述两传感器信号，并可调控电动机频率和转速的微电脑自控系统，该微电脑自控系统包括微电 脑中央处理器和微电脑自动控制器，以及变频调速器。所述的钻进导程同步跟 踪自控系统可以用于其它需保持螺旋导程的长螺旋工程钻机或打桩机上。 本发明的优点是1、 由于采用了高精度钻具旋转速度传感器和钻具纵向进给传感器，用以检 测钻具旋转速度及进给速度，其体积小巧便于安装。2、 自动控制系统采用先进的微电脑处理器，能高速处理传感器输入的动态数据，同步输出并控制变频调速器，使动力头电机转速不断向理论转速靠拢。3、采用钻进导程同步跟踪自控系统，可大大优化此类打桩机的结构，省略了复杂且苯重的机械比例传动装置，同时采用变频调速还可以减少动力消耗。
图1为本发明的螺纹桩机的结构示意图。图2为图1的侧向示意图。图3为本发明的微电脑自控系统方框图。
具体实施方式
如图1和图2所示，具有自控系统的钻进导程同步跟踪螺纹桩机，在桩机 机体1上装有一个上置式动力头2。上置式动力头2由一个以上的电动机3驱动， 上置式动力头2的输出轴上装有钻具4。上置式动力头2和钻具4的钻进或提升 是由巻扬传动系统5操纵。当螺纹桩机下钻或提升时，电动机3驱动上置式动 力头2和钻具4旋转，同时巻扬传动系统5放下或提升上置式动力头2及钻具4， 使钻具4旋转进给；同时，在上置式动力头2的传输轴上设有一个用以检测钻 具旋转速度的钻具旋转速度传感器6，在上置式动力头2上还设有一个用以检测 钻具垂直进给速度的钻具纵向进给速度传感器7，此两个传感器分别将跟踪采集 到的两种瞬时速度信号不断地传八微电脑自控系统8。在己施工过的地方形成螺 纹灌注桩9，在未施工的地方为原状土 10。如图3所示，钻具旋转速度传感器6和纵向进给速度传感器7的瞬时速度 电信号进入微电脑自控系统8中的微电脑中央处理器8A后，经过运算并比对其 误差，得出该瞬时电动机3的理论转速，再经微电脑自动控制器8B和变频调速 器8C，同步改变电动机3的供电频率，对电动机3转速进行不断地修正。这样 使螺纹桩机的钻具在整个钻进过程中可以按设定的标准螺距精确地运行。所述的钻进导程同步跟踪自控系统，可以用于需要保持螺旋导程的工程钻 机或打桩机，例如，长螺旋工程钻机或打桩机。
权利要求
1.具有自控系统的钻进导程同步跟踪螺纹桩机，它由桩机机体、上置式动力头、钻具和卷扬传动装置构成，其特征在于在所述的桩机机体(1)上装有一个上置式动力头(2)，该上置式动力头(2)由一个以上的电动机(3)驱动，在该上置式动力头(2)的输出轴上装有钻具(4)上置式动力头(2)于桩机机体山的一侧，桩机机体(1)的另一侧设有卷扬传动系统(5)；所述的钻进导程同步跟踪自控系统是在上置式动力头(2)上设有钻具旋转速度传感器(6)和钻具纵向进给速度传感器(7)在桩机机体(1)上设有一个可接收运算和对比所述的两传感器信号，并可调控电动机频率和转速的微电脑自控系统(8)；该微电脑自控系统(8)包括微电脑中央处理器(8A)和微心脑自动控制器(8B)，以及变频调速器(8C)。
2、 根据权利要求l所述的具有自控系统的钻进导程同步跟踪螺纹桩机，其 特征在于所述的钻进导程同步跟踪自控系统可以用于需要保持螺旋导程的长 螺旋工程钻机或打桩机上。
全文摘要
本发明的具有自控系统的钻进导程同步跟踪螺纹桩机，由螺纹桩机机体、动力头装置和钻具、以及卷扬传动装置和钻进导程同步跟踪自控系统构成。所述的钻进导程同步跟踪自控系统是在上置式动力头上设有钻具旋转速度传感器和钻具纵向进给速度传感器，在桩机机体上设有一个可接收、运算和对比所述两传感器信号、并可调控电动机频率和转速的微电脑自控系统，其包括微电脑中央处理器和微电脑自动控制器，以及变频调速器。
文档编号E21B3/00GK101328784SQ20071001175
公开日2008年12月24日 申请日期2007年6月19日 优先权日2007年6月19日
发明者宏 石 申请人:沈阳利泰自控技术有限责任公司