自动控制水泥桩孔旋挖机的制作方法

本实用新型涉及一种建筑工程用的挖桩机械设备，具体是涉及一种自动控制水泥桩孔旋挖机。

背景技术：

建筑工程一般需要打桩，目前已经采用机械化方法挖桩孔，对于机械的旋挖桩机施工，由于旋挖桩机施工靠底部带有活门的筒式钻头回转破碎岩土, 并直接将其装入钻斗内提升运至地面，能够施工快速，进而施工效率高。在施工过程对桩深度、垂直度、钻压、钻筒内装土容量等均可以通过机身电脑控制，旋挖桩机施工的噪声主要来自机身发动机的声音, 其余部件几乎没有摩擦声, 特别适合在市区或居民区使用，旋挖桩机靠筒底角刃切土成孔, 成孔后孔壁比较粗糙, 同钻孔桩比较孔壁几乎没有泥浆的涂抹作用, 成桩后桩体与土体的结合程度比较高, 相对而言单桩承载力要高，同条件下比钻孔灌注桩高，同时用电要求不高，同比钻、冲孔桩施工过程中所需机械和人员也大大减少。但是，现有的这种旋挖桩机施工，存在着前期投入比较大，目前市场上国产旋挖桩机的售价在比较高， 自购设备, 一次性投入比较大；其次自重大, 对场地要求比较严格，特别在填土地区, 需要对地表没有进行硬化或换填处理,则采用旋挖桩机施工只移机就非常困难, 严重浪费机械优势；再次，桩孔的孔壁护壁差，特别在填土和软土地层,容易发生塌孔和缩径状况等。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、自身重量较轻，制作成本较少，而且工作效率、自动化程度都较高的自动控制水泥桩孔旋挖机。

为解决上述的技术问题，本实用新型所采取的技术方案是，自动控制水泥桩孔旋挖机，包括支撑机架、桅杆、压筒、双向电机、主螺旋钻头、从螺旋钻头、电路控制系统和对桅杆旋进行控制的限位装置，限位装置设置在支撑机架上并对桅杆转动限位，桅杆一端活动连接在支撑机架上，桅杆另一端与双向电机连接，支撑机架上还设置有电路控制系统，主螺旋钻头设置在双向电机下端，并与双向电机驱动连接，主螺旋钻头周边设置有从螺旋钻头，主螺旋钻头和从螺旋钻头通过齿轮组驱动连接，主螺旋钻头和从螺旋钻头在双向电机驱动下同一时间内旋转的方向相反，压筒围在双向电机、主螺旋钻头和从螺旋钻头的外周，主螺旋钻头和从螺旋钻头的下部分别突出在压筒的下端外侧，压筒与双向电机固定连接，压筒内设置有信号检测器，双向电机、信号检测器分别与电路控制系统电连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的齿轮组包括正梯形齿轮和圆盘倒梯形齿轮，正梯形齿轮和圆盘倒梯形齿轮相啮合连接，圆盘倒梯形齿轮内环中空并通过固定杆与主螺旋钻头固定连接，主螺旋钻头和从螺旋钻头外周设置有旋转支撑盘，旋转支撑盘位于压筒的内侧下部。

作为本实用新型的另一种优选方案，圆盘倒梯形齿轮设置在主螺旋钻头的中上部，从螺旋钻头下端水平高度高于主螺旋钻头的下端，且从螺旋钻头的外径小于主螺旋钻头的外径，从螺旋钻头为两个以上。

作为本实用新型的再一种优选方案，旋转支撑盘与从螺旋钻头转动连接，旋转支撑盘与压筒通过转珠转动卡接。

作为本实用新型的进一步的优选方案，所述的电路控制系统为PLC控制面板，所述的桅杆的外形为中空的方形管，限位装置为具有与方形管外形相匹配的方形内孔的滑套，滑套固接于支撑机架。

作为本实用新型的再进一步的优选方案，在双向电机和主螺旋钻头之间还设置有旋搅板，旋搅板可随主螺旋钻头一起转动，旋搅板上信号发射器，所述的压筒筒壁从中下部开始外周直径边小，内周直径保持不变。

采用上述技术方案的本实用新型具有以下优点：

采用主螺旋钻头和从螺旋钻头的方式，增加钻头的个数，能够分散电机转动时对桅杆的扭力，同时采用压筒与双向电机固定连接，压筒和桩孔的内壁接触本身并不转动，也能够减少对桅杆的扭力，因此对于桅杆可以采用较为轻细的杆结构；

双向电机的能够在电路控制系统控制下，顺时针和逆时针交替旋转，能够及时减轻钻头对双向电机的反作用力，以及能够及时排出钻头处的岩土，将粉碎后的岩土排到钻头上部进而及时的清理走；

信号检测器能够及时检测钻头的转速，并将信号传递给电路控制系统，进而有控制系统确定双向电机的旋转方向，达到智能调整的作用，防止钻头钻挖时由于阻力较大而引起的双向电机的损坏；

压筒围在双向电机、主螺旋钻头和从螺旋钻头的外周，主螺旋钻头和从螺旋钻头的下部分别突出在压筒的下端外侧，圆盘倒梯形齿轮设置在主螺旋钻头的中上部，从螺旋钻头下端水平高度高于主螺旋钻头的下端，且从螺旋钻头的外径小于主螺旋钻头的外径，从螺旋钻头为两个以上，能够从螺旋钻头旋转深挖时，靠近主螺旋钻头处的岩土已经松动，便于挖掘减轻阻力；

齿轮组包括正梯形齿轮和圆盘倒梯形齿轮，正梯形齿轮和圆盘倒梯形齿轮相啮合连接，圆盘倒梯形齿轮内环中空并通过固定杆与主螺旋钻头固定连接，主螺旋钻头和从螺旋钻头外周设置有旋转支撑盘，旋转支撑盘并位于压筒的下部的内侧，这种设置能够从螺旋钻头的向上的反作用力部分作用到圆盘倒梯形齿轮，进而减轻旋转支撑盘对压筒摩擦的作用，增加部件的耐用时间；

旋转支撑盘与压筒旋转转动卡接，方便从螺旋钻头的绕转，同时压筒筒壁从中下部开始外周直径边小，压筒本身能够对桩孔内壁进行一定程度的挤压，增强桩孔内壁的强度，防止桩孔的塌孔和缩径；

在双向电机和主螺旋钻头之间还设置有旋搅板，旋搅板可使得岩土更加的细碎更容易混成泥浆，进而抽出桩孔外。

总之，本实用新型具有结构简单、自身重量较轻，制作成本较少，而且工作效率、自动化程度都较高的优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步的说明。

附图1是本实用新型的结构示意图；

附图2是图1中钻头部分的局部剖视结构示意图；

附图3是图2的A-A向的剖视图；

附图4是图2的B-B方向以下中间部分的纵剖图；

附图5是本实用新型的滑套的一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-5，本实用新型自动控制水泥桩孔旋挖机，包括支撑机架1，桅杆2、压筒3，双向电机6、主螺旋钻头4、从螺旋钻头5、电路控制系统12和对桅杆2旋进行控制的限位装置13，限位装置13设置在支撑机架1上并对桅杆2转动限位，桅杆2一端活动连接在支撑机架1上，桅杆2另一端与双向电机6连接，支撑机架1上还设置有电路控制系统12，主螺旋钻头4设置在双向电机6下端，并与双向电机6驱动连接，主螺旋钻头4周边设置有从螺旋钻头5，主螺旋钻头4和从螺旋钻头5通过齿轮组驱动连接，齿轮组可包括正梯形齿轮7和圆盘倒梯形齿轮9，正梯形齿轮7和圆盘倒梯形齿轮9相啮合连接，圆盘倒梯形齿轮9内环中空并通过固定杆与主螺旋钻头4固定连接，主螺旋钻头4和从螺旋钻头5外周设置有旋转支撑盘10，旋转支撑盘10位于压筒3的内侧下部。圆盘倒梯形齿轮8设置在主螺旋钻头4的中上部，从螺旋钻头5下端水平高度高于主螺旋钻头4的下端，且从螺旋钻头5的外径小于主螺旋钻头4的外径，从螺旋钻头5为两个以上。旋转支撑盘10与从螺旋钻头5转动连接，旋转支撑盘10与压筒3通过转珠8转动卡接。主螺旋钻头4和从螺旋钻头5在双向电机6驱动下同一时间内旋转的方向相反，压筒3围在双向电机6、主螺旋钻头4和从螺旋钻头5的外周，主螺旋钻头4和从螺旋钻头5的下部分别突出在压筒3的下端外侧，压筒3与双向电机6固定连接，压筒3内设置有信号检测器13，双向电机6、信号检测器13分别与电路控制系统12电连接。

电路控制系统为PLC控制面板12，2桅杆的外形为中空的方形管，限位装置为具有与方形管外形相匹配的方形内孔的滑套13，滑套13固接于支撑机架1。在双向电机6和主螺旋钻头4之间还设置有旋搅板11，旋搅板11可随主螺旋钻头4一起转动，旋搅板11上信号发射器14，压筒3筒壁从中下部开始外周直径边小，内周直径保持不变。

使用时，将本旋挖机运送的施工地点，为了方便运转可以在支撑机架1下面安装轮子，可以使得整个机械能够移动。通上电源，开动PLC控制面板12上的控制开关，则双向电机6开始旋转转动，双向电机6带动主螺旋钻头4转动，则主螺旋钻头开始旋转挖掘，主螺旋钻头4通过圆盘倒梯形齿轮9带动正梯形齿轮7转动，并使得从螺旋钻头5旋转，并开始在主螺旋钻头4周边进行钻挖，同时从螺旋钻头5会带动旋转支撑盘10转动，则从螺旋钻头5不光本身转动而且能够绕主螺旋钻头4进行绕行，进而使得主螺旋钻头4周边岩土开始钻松，所有钻松动的岩土能够随着主螺旋钻头4旋到圆盘倒梯形齿轮9上部，与注入的水进行混合，形成泥浆，旋搅板11能够进一步的搅混搅碎泥浆，便于直接抽出桩孔之外。桅杆2在支撑机架1的滑套13作用下不能进行旋转，但可以上下移动，桅杆2也可以设计为中空的，下部并带有孔，这样可以不另外使用抽管抽泥浆。在机械的钻头下挖过程中，通过控制PLC控制面板12，可以将双向电机6的旋转方向，进行定时设定，使得双向电机6顺时针和逆时针分别交替旋转，这样能够减少双向电机6的阻力，减少桅杆的扭力，使得泥浆混合更细小充分便于抽出桩孔。同时信号检测器13通过捕捉主螺旋钻头的旋转速度，或者在旋搅板11上信号设置发射器14也能够将双向电机6转动的情况反馈给PLC控制面板12，如双向电机6旋转速度降低，则可能是钻头遇到的阻力比较大，则此时PLC控制面板12，直接调整双向电机6的旋转方向，进而避免双向电机6的损坏或者降低双向电机6第桅杆的反作用力，使得下挖的深度降低，而多次挖掘。在下挖的过程中，压筒3能够和桩孔的内壁贴合，产生一定的摩擦力，同时压筒3筒壁从中下部开始外周直径边小，内周直径保持不变，这样压筒3本身能够对桩孔内壁进行一定程度的挤压，增强桩孔内壁的强度，防止桩孔的塌孔和缩径。

上列详细说明是针对本实用新型之一可行实施例的具体说明，实施例中所涉及的电子仪器元件如无特别说明，均为常规仪器元件，该实施例也并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。