[實用新型]旋挖鉆機主卷揚全自動觸底保護及主卷鋼絲繩預緊裝置

有效

• 申請號: 201020264687.7
• 申請日: 2010-07-21
• 公開（公告）號: CN201802305U
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 尹志紅;徐世偉;劉文新;王學敏;鄭偉軍;劉華亮;婁江坤;段俊峰;陳葵
• 申請（專利權）人: 鄭州宇通重工有限公司
• 主分類號: E21B3/00
• 分類號: E21B3/00;E21B44/08
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術領域：

本實用新型涉及一種用于樁孔作業施工的機械，具體說是涉及一種旋挖鉆機主卷揚全自動觸底保護及主卷鋼絲繩預緊裝置。

背景技術

現有技術的旋挖鉆機的作業控制過程如圖1、圖2、圖3、圖4圖所示：其中圖1至圖2為人工手動主卷提升過程；圖2至圖3為主卷人工快速下放過程；圖3至圖4為人機結合控制主卷揚停止過程。

此操作過程全部采用人機相結合的控制方法，駕駛人員主要依靠駕駛室操作屏幕中的主卷測深顯示功能，人為實時觀察，實時調節控制手柄，來控制主卷揚整個下降過程，鉆機鉆具在接近作業孔低時，由于屏幕中的主卷測深數值不準確，加之人為無法直接觀測判斷，造成動力頭接觸作業孔低時鉆具大負荷沖擊，對鉆具的安全造成嚴重影響；同時在晚間或駕駛員注意力不集中的狀態下，鉆具雖然觸底，駕駛員依然操作主卷下放手柄，造成鋼絲繩亂繩等一系列施工問題。嚴重影響主機的安全性及可靠性，主要問題及原因表現在以下幾個方面。

1、測深滑輪本身的轉動靈活性，由于測深滑輪銷軸在常時間磨損情況下，中心軸會在受力方向產生磨損，造成測深滑輪轉動靈活性降低，使本身測試信號的準確性降低。

2、由于測深滑輪的運動軸向力直接來源于鋼絲繩對滑輪繩槽的摩擦力，這種方法容易造成主卷鋼絲繩在突然加速或減速過程中，相對于測深滑輪有相對的滑動位移，造成實際距離和測試數據有相對偏差。

3、傳統的采集信號的方法是利用在測深滑輪周邊加工鋸齒型健齒，利用接近傳感器記錄測深滑輪轉動時周邊健齒的輸出脈沖數，通過控制器計算出測深值，這種測試方法由于元件本身的性能及加工誤差，導致測深值不準確。

鑒于以上多種原因，現鉆機在主卷操作時很大程度上依賴駕駛人員的操作嫻熟性，控制精度不高，影響主卷的使用效率及安全性。

另外，由于操作過程主要依靠人工目視測試主卷揚鋼絲繩是否松動，在光線不好或人為注意力下降等因素影響下，極易造成主卷鋼絲繩亂繩及跳繩現象發生，在提鉆桿時人為難以發現主卷是否松動，導致突然快速提鉆時鋼絲繩嚴重磨損或斷股，嚴重影響鋼絲繩使用壽命及主機的安全性。

發明內容：

本實用新型的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一種旋挖鉆機主卷揚全自動觸底保護及主卷鋼絲繩預緊裝置。

本實用新型的裝置主要從以下幾方面著手來解決現有技術中所存在的不足。

a、改變目前人機結合的主卷揚控制方式，實現主卷揚提升下放全自動控制，減少人為干預，減輕操作人員的操作強度。

b、提高鉆機的可控性，減弱作業工況中由于大負荷突變對主卷液壓系統及主機的大型結構件所造成的沖擊損壞，提高元件的使用壽命。

c、改變目前主卷測深信號來自于桅桿頂滑輪的傳統方式，將測試信號來源直接加裝在主卷減速機中心軸上，使信號來源更加直接準確，提高測深精度。

d、主卷鋼絲繩預緊主要解決人為操作失誤或晚間作業視線不清楚的情況下，避免主卷亂繩跳繩等施工現象，實現主卷鋼絲繩自動預緊功能。

本實用新型的目的可通過下述技術措施來實現：

本實用新型的旋挖鉆機主卷揚全自動觸底保護及主卷鋼絲繩預緊裝置包括主卷電控手柄、控制器、電比例反饋閥、電磁溢流閥、電比例伺服控制換向閥、液壓馬達、減速機、制動電磁閥、浮動電磁閥、旋轉編碼器、壓力傳感器、液壓動力源，其中：所述主卷電控手柄的提升位、下降位和自動位的信號輸出端分別接入控制器相應的控制信號輸入端，所述控制器第一控制信號輸出端、第二控制信號輸出端、第三控制信號輸出端、第四控制信號輸出端、第五控制信號輸出端、第六控制信號輸出端依次分別與浮動電磁閥、制動電磁閥、電比例伺服控制換向閥DT3端、電比例伺服控制換向閥DT2端、電磁溢流閥、電比例反饋閥的控制信號輸入端口電連接；電比例反饋閥的信號輸出端與系統油泵反饋信號輸入端口液連接；系統油泵壓力油輸出口通過管路接入電比例伺服控制換向閥進油端口；電比例伺服控制換向閥的回油口通過管路接入油箱，電比例伺服控制換向閥的兩個出油端口分別通過管路接入液壓馬達的相應進油端口；所述液壓馬達的輸出軸通過聯軸器接入減速機的輸入軸，液壓馬達的下降腔壓力信號輸出端通過壓力傳感器接入控制器的相應信號輸入端；所述制動電磁閥的控制信號輸出端接入減速機的相應信號輸入端，減速機的中心軸旋轉信號輸出端通過旋轉編碼器接入控制器的相應信號輸入端。

本實用新型的有益效果如下：

a、可實現主卷加速提升——勻速提升——上位減速停止全自動控制過程。

b、實現主卷加速下放——勻速下放——-減速下放——觸底保護全自動控制過程。