具有变频功能的CFG钻机的制作方法

本实用新型涉及钻机领域，特别涉及一种具有变频功能的CFG钻机。

背景技术：

由于国产转盘回转和冲击反循环桩基施工钻机,存在效率低,转移孔位繁琐,对环境污染大,钻孔成本高等缺点。旋挖钻机因其机械化、自动化程度高,现场移位灵活方便,成孔效率高,轴向压力大，施工效率高,环保等特点，配合不同钻具，适应我国大部分地区的地质条件，成为适合建筑桩基工程中成孔作业最理想的施工机械。但是，由于一些灌注工程桩基深度较浅，如使用旋挖钻机成本较高，这时传统低成本CFG钻机施工或者挤土灌注桩机施工就具有不可替代的作用。

但是传统的CFG钻机钻孔时，钻杆的转速和扭矩单一，不适合在复杂地层钻孔施工。尤其在碎石类土地层，成孔慢，且容易卡钻。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有变频功能的CFG钻机，能够根据土地层的类型对钻杆的转速和扭矩进行调整。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的。

一种具有变频功能的CFG钻机，包括支架和固定于所述支架上的钻机，还包括通过一钻杆与所述钻机固定连接的钻头，所述的钻机包括电机和控制所述钻机的变频控制系统，所述的变频控制系统包括：检测装置，用于检测钻机的转速并根据转速输出检测电压；预设装置，根据电机的预设转速提供一预设电压；变频装置，分别与检测装置和预设装置耦接，并设置一与预设电压相对应的预设频率；当所述的检测电压等于预设电压时，所述的变频装置输出预设频率至电机；当所述的检测电压大于预设电压时，所述的变频装置输出大于预设频率的输出频率至电机控制电机加速旋转;比较装置，分别与所述的检测装置和预设装置耦接，用于比较检测电压和预设电压，当所述的检测电压大于预设电压时，输出驱动信号；驱动装置，与所述的比较装置耦接，受控于所述的驱动信号输出提醒信号；提醒装置，与所述驱动装置耦接，受控于所述的提醒信号对工作人员进行提醒。

通过采用上述技术方案，当检测装置检测到电机转速变慢时，变频装置会检测到检测装置输出的检测电压大于预设电压，变频装置输出大于预设频率的频率，控制电机加速转动，能够避免普通CFG钻机在碎石类土地层工作时，成孔慢，容易卡钻等问题，当检测装置检测到电机转速变慢时，变频装置会检测到检测装置输出的检测电压大于预设电压，比较装置输出去信号至驱动装置，驱动装置受控于驱动信号输出控制信号至提醒装置，提醒装置对公人员进行提醒，使工作人员知道此时CFG钻机不处于正常工作状态。

本实用新型可进一步设置为，所述的预设装置包括串联接地的第一预设电阻、第二预设电阻和第三预设电阻，所述的第一预设电阻和第二预设电阻的节点耦接所述变频装置。

通过采用上述技术方案，通过第一预设电阻、第二预设电阻和第三预设电阻分压达到提供预设电压的目的。

本实用新型可进一步设置为，所述的检测装置为转速传感器。

通过采用上述技术方案，转速传感器能够将转速信息转换成电压信号并进行输出。

本实用新型可进一步设置为，所述的变频装置为变频器。

通过采用上述技术方案，变频器能够起到变换频率的作用。

本实用新型可进一步设置为，所述的支架固定连接一底座。

通过采用上述技术方案，当钻机在进行工作时，其自身会产生较大的震颤并将震颤传递至支架，底座与支架固定连接可对支架的震颤起到分担的作用，底座同样能够起到多支架分压的作用，降低支架对地面之间的压强，使其在工作时更加的稳定。

本实用新型可进一步设置为，所述的支架和底座之间设置有稳固梁。

通过采用上述技术方案，通过稳固梁使支架和底座之间更加稳固，支架上的震颤也可通过稳固梁传递至底座。

本实用新型可进一步设置为，所述的底座与地面之间设置有支撑架。

通过采用上述技术方案，通过支撑架起到对底座支撑的作用。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

当检测装置检测到电机转速变慢时，变频装置会检测到检测装置输出的检测电压大于预设电压，变频装置输出大于预设频率的频率，控制电机加速转动，能够避免普通CFG钻机在碎石类土地层工作时，成孔慢，容易卡钻等问题，当检测装置检测到电机转速变慢时，变频装置会检测到检测装置输出的检测电压大于预设电压，比较装置输出去信号至驱动装置，驱动装置受控于驱动信号输出控制信号至提醒装置，提醒装置对公人员进行提醒，使工作人员知道此时CFG钻机不处于正常工作状态，支架固定连接一底座，当钻机在进行工作时，其自身会产生较大的震颤并将震颤传递至支架，底座与支架固定连接可对支架的震颤起到分担的作用，底座同样能够起到多支架分压的作用，降低支架对地面之间的压强，使其在工作时更加的稳定。

附图说明

图1是CFG钻机结构示意图；

图2是变频控制系统示意图；

图3是变频控制系统的电路元器件连接示意图。

图中，1、钻机；11、电机；12、联轴器；2、钻杆；3、钻头；4、支架；5、稳固梁；6、底座；7、支撑架；71、支撑杆；72、支撑座；110、电源装置；120、变频装置；1201、检测装置；1202、预设装置；130、比较装置；140、驱动装置；150、提醒装置;B扬声器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种具有变频功能的CFG钻机，如图1所示其结构示意图，包括底座6，底座6与地面之间设置支撑架7，底座6设置有凹槽，支撑架7陷入凹槽内并与底座6固定连接。支撑架7包括固定连接的支撑杆71和支撑座72，支撑座72为圆形与地面接触，支撑杆71的两头分别与底座6和支撑座72焊接。

底座6与支架4固定连接，支架4位于底座6的一侧设置，底座6的与支架4之间设置有稳固梁5，稳固梁5、底座6和支架4呈三角形设置，使三者之间具有较高的稳定性。当钻机1在进行工作时，其自身会产生较大的震颤并将震颤传递至支架4，底座6与支架4固定连接可对支架4的震颤起到分担的作用，底座6同样能够起到多支架4分压的作用，降低支架4对地面之间的压强，使其在工作时更加的稳定，通过稳固梁5使支架4和底座6之间更加稳固，支架4上的震颤也可通过稳固梁5传递至底座6。

支架4呈L型设置，其头部固定连接有钻机1，钻机1与钻头3通过钻杆2固定连接，钻头3包括旋转叶部分和尖端，尖端用于与土地层接触并在钻头3的带动下深入土地层，旋转叶在钻头3的带动下能够扩大尖端深入土地层后所产生的通道的面积，通过调节旋转叶的半径能够调节CFG钻机所钻出的通道的半径。

钻机1包括电机11和联轴器12，电机11位于钻机1的内部并与联轴器12的一端连接，联轴器12的另一端与钻杆2连接，电机11通过联轴器12带动钻杆2转动。

如图2所示变频控制系统示意图，变频控制系统示意图，电源装置110用于提供三相交流电源，并通过变频装置120与电机11连接，变频装置120用于改变电机11的旋转速度以及扭矩，用于控制电机11加速转动。变频控制系统还包括检测装置1201，用于检测钻机1的转速并根据转速输出检测电压；预设装置1202，根据电机11的预设转速提供一预设电压；变频装置120，分别与检测装置1201和预设装置1202耦接，并设置一与预设电压相对应的预设频率；当检测电压等于预设电压时，变频装置120输出预设频率至电机11。当检测电压大于预设电压时，变频装置120输出大于预设频率的输出频率至电机11控制电机11加速旋转。

变频控制系统包括比较装置130，分别与检测装置1201和预设装置1202耦接，用于比较检测电压和预设电压，当检测电压大于预设电压时，输出驱动信号；驱动装置140，与比较装置130耦接，受控于驱动信号输出提醒信号；提醒装置，与驱动装置140耦接，受控于提醒信号对工作人员进行提醒。

如图3所示变频控制系统的电路元器件连接示意图，变频装置120可为型号为R6002的变频器，预设装置1202包括串联接地的第一预设电阻R11、第二预设电阻R12和第三预设电阻R13，第一预设电阻R11和第二预设电阻R12的节点耦接所述变频装置120，通过第一预设电阻R11、第二预设电阻R12和第三预设电阻R13分压达到提供预设电压的目的，检测装置1201为转速传感器，转速传感器的输出端与变频装置120耦接，转速传感器能够将转速信息转换成电压信号并进行输出。比较装置130包括电压比较器，电压比较器的反向输入端与第一预设电阻R11和第二预设电阻R12的节点耦接，电压比较器的正向输入端耦接转速传感器，电压比较器的输出端耦接驱动装置140，驱动装置140包括串联接地的第一驱动电阻R14和第二驱动电阻R15，第一驱动电阻R14和第二驱动电阻R15的节点耦接驱动三极管Q1的基极，所述驱动三极管Q1的集电极耦接所述提醒装置150，所述的提醒装置150包括串联设置的扬声器B和保护电阻R18，所述的扬声器B耦接所述驱动三极管Q1的集电极。且扬声器B设置在支架4的中部，通过发声对人进行提醒。

钻机1在碎石类土地层进行钻坑打孔时，当与钻机1接触的是实土时钻机1能够正常转动，转速不变，检测装置1201与预设装置1202都输出预设电压值，变频装置120输出的预设频率没有变化，比较装置130不输出驱动信号，扬声器处于静默状态；钻机1正常转动；当与钻机1接触的多是碎石时钻机1可能会出现卡钻的现象，导致钻机1无法正常工作，电机11旋转速度变慢，此时检测装置1201输出的输出电压大于预设电压，变频装置120输出大于预设频率的输出频率至电机11处，加大电机11的转动速度，使电机11转速的转速以及扭矩增大，使钻头3能够将碎石钻裂或者将碎石钻到一旁，恢复正常的工作状态。使得CFG钻机1在碎石类土地层钻孔时，避免了成孔慢，容易卡钻的情况出现。

与上段所述的变频装置120同时动作的还有比较装置130，检测装置1201输出的输出电压大于预设电压时比较装置130输出驱动信号至驱动装置140，驱动装置140的驱动三极管Q1的基极上电，驱动三极管Q1导通，扬声器B上电进行扬声，对工作人员进行提醒，工作人员根据扬声器B扬声的时间进行判断并处理，如果扬声器B的扬声时间过长，则证明此时钻头3已经慢速或者停止转动一段时间，应做出及时断电的处理，防止电机11过载烧毁。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。