[實用新型]旋挖鉆機測深裝置

有效

• 申請號: 200720187456.9
• 申請日: 2007-12-25
• 公開（公告）號: CN201129172Y
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 李均良;黎起富;米樹剛;張輝
• 申請（專利權）人: 北京南車時代重工機械有限責任公司;中國南車集團北京機車車輛機械廠;中國南車集團株洲電力機車研究所
• 主分類號: E21B47/04
• 分類號: E21B47/04
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理事務所
• 代理人: 王學強

技術領域

本實用新型涉及旋挖鉆機，特別涉及一種旋挖鉆機的測深裝置。

背景技術

隨著經濟的高速發展，基本建設范圍持續拓寬，在以人為本和保護環境的理念及相關法津法規不斷強化的環境下，樁基礎特別是現澆混凝土灌注樁基礎得到了廣泛的應用，并幾乎呈取代其他基礎之勢。在此背景下，旋挖鉆機(Rotary?Drilling?Rig)因其效率高、污染少、功能多的特點，適應上述需求，在國內外的現澆混凝土灌注樁施工中得到了廣泛應用。

為了保證鉆機成孔的質量和操作的安全，旋挖外鉆機帶有自動測深裝置。其檢測裝置為實時監控，隨鉆頭移動，隨時更新相對于設定零點的深度，因此，既可以測量每次鉆深，又可以測量總的鉆深。通常，采用旋轉編碼器、光電開關檢測撥盤等方式進行測深。

旋轉編碼器，是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器，這是目前應用最多的傳感器。旋轉編碼器的工作原理如圖1所示，旋轉編碼器由光柵盤2和透鏡5、透鏡6、光敏元件7、放大整形電路8等組成：光柵盤2為一定直徑的圓板，在其上等分地開有若干個長方形孔；光柵盤2與旋轉編碼器的輸入軸9同軸，輸入軸9旋轉時，光柵盤2同速旋轉；光源4發出的光線經由透鏡5、光柵盤2和透鏡6、光敏元件7、放大整形電路8后輸出若干脈沖信號；通過計算旋轉編碼器每秒輸出脈沖的個數，可計算出驅動輸入軸9旋轉的被測設備當前轉速。

以上所述為旋轉編碼器的基本工作原理，其中，輸入軸9的旋轉可采用帶傳動、齒傳動、鏈條傳動等方式。

圖2為一種帶傳動的旋挖鉆機測深裝置結構圖，其采用皮帶帶動旋轉編碼器轉動的結構方案。其工作原理為：由固聯于主動軸上的帶輪、固聯于從動軸上的帶輪組成，當原動機驅動主動輪轉動時，由于皮帶與帶輪間的摩擦，拖動從動輪一起轉動，并傳遞一定動力。下面，對其結構與功能實現描述如下：

如圖2所示，滑輪11由滑輪軸12固定在滑輪架13上，滑輪軸12與滑輪架13之間由四個螺栓固定，保證沒有相對運動。滑輪11與滑輪軸12間裝有滾動軸承14，實現滑輪11在滑輪軸12上的自由轉動。大帶輪15由六個螺釘固定在滑輪11上，實現與滑輪11的同步轉動。小帶輪16與旋轉編碼器1的輸入軸(圖2未示)通過平鍵連接在一起，通過軸承(圖未示)與焊接在滑輪架13上的軸承座(圖未示)連接，實現在滑輪架13上位置的固定，以保證小帶輪16帶動旋轉編碼器1的輸入軸轉動。大帶輪15與小帶輪16由皮帶17連接。因滑輪11上繞有提升鉆桿的鋼絲繩，旋挖鉆機鉆孔作業時，鋼絲繩的收放轉化為滑輪11的旋轉，滑輪11與大帶輪15固定在一起同步轉動，小帶輪16通過皮帶17帶動，實現與大帶輪15的同步轉動；由旋轉編碼器1檢測轉動的速度并換算成圈數，從而計算出鋼絲繩的收放長度，即鉆孔的深度。

采用該結構的旋挖鉆機測深裝置，其缺陷有二：

一是皮帶的彈性變形和松弛打滑影響檢測結果的準確性。由于采用皮帶傳動，柔性材質的皮帶在使用中產生彈性變形，皮帶的彈性變形引起皮帶與帶輪間的彈性滑動，引發傳動失效，導致測量結果不準確。而當皮帶使用一段時間后變形加劇，造成松弛打滑，對檢測的準確性影響更為嚴重。

二是作為易損件的皮帶維護頻率高且更換困難，影響鉆機的總體工作效率。皮帶松弛需要及時進行松緊度調整，造成維護頻繁，且皮帶的周向封閉，包繞于滑輪軸外，更換皮帶時需首先拆卸下滑輪軸，滑輪軸在桅桿頂部，且直徑較大，在條件簡陋的生產現場拆卸更為困難，維護與維修十分不便，從而大大降低了鉆機的總體工作效率。

實用新型內容

針對上述缺陷，本實用新型解決的技術問題在于，提供一種測量精度高、使用可靠、安裝維護方便的旋挖鉆機測深裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型旋挖鉆機測深裝置，包括旋轉編碼器、滑輪、滑輪軸、滑輪架，所述滑輪軸固定在所述滑輪架上，所述滑輪通過第一軸承與所述滑輪軸連接，所述滑輪上繞有提升鉆桿的鋼絲繩：還包括相互嚙合的大齒輪與小齒輪；所述大齒輪同軸固定在所述滑輪上；所述小齒輪與所述旋轉編碼器的輸入軸同軸連接，并通過第二軸承與焊接在所述滑輪架上的軸承座連接。

與現有技術相比，本實用新型提供的旋挖鉆機測深裝置，測量精度高，使用可靠、安裝維護更為方便，具體來說是：

1、繼承了現有技術中采用機械傳動信號放大，旋轉編碼器進行檢測的方式，保證了檢測的精度和準確性。

2、傳動穩定，使用可靠。由于采用齒輪嚙合傳動，不會發生打滑或其它類似失效問題，穩定的傳動比為鉆孔深度的檢測提供了可靠的保障。