[發明專利]旋挖鉆機及其動力頭減震系統和減震方法

有效

• 申請號: 201110385603.4
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN102434091A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 何杰;李明;張國棟;曹景源
• 申請（專利權）人: 上海中聯重科樁工機械有限公司;中聯重科股份有限公司
• 主分類號: E21B3/02
• 分類號: E21B3/02;E21B19/00;F16F15/027
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 楊波

技術領域

本發明屬于工程機械安全控制技術領域，且特別是關于一種旋挖鉆機動力頭減震系統。?

背景技術

旋挖鉆機是一種適合建筑基礎工程中成孔作業的施工機械。主要適于砂土、粘性土、粉質土等土層施工，在灌注樁、連續墻、基礎加固等多種地基基礎施工中得到廣泛應用。

旋挖鉆機在結構上通常包括機體、桅桿、動力頭、鉆桿以及鉆頭。其中，機體上可以設置發動機系統、卷揚裝置、液壓系統、控制裝置以及行走裝置等。動力頭設于桅桿上，并通過加壓油缸或加壓卷揚鋼絲繩與機體相連。鉆桿通過鍵套與動力頭連接，以在動力頭的驅動下轉動。鉆頭安裝在鉆桿底部并可在鉆桿的帶動下進行鉆孔作業。

旋挖鉆機的工作原理是由全液壓動力頭產生扭矩，由安裝在桅桿上的油缸提供鉆壓力，并通過伸縮式鉆桿傳遞至鉆頭，鉆下的鉆渣充入鉆頭，由卷揚提拔出孔外。因此，旋挖鉆機作業時，鉆桿反復通過卷揚裝置吊起和下放。在下放鉆桿時，因速度較快，鉆桿下放到動力頭的位置時往往重力比較大，對動力頭造成較大的沖擊。動力頭是旋挖鉆機的關鍵部件，其性能好壞直接影響旋挖鉆機的性能的發揮。因此有必要設置動力頭減震裝置以減少鉆桿下放時對動力頭的沖擊。目前動力頭減震裝置通常采用機械彈簧，但這些機械彈簧并不能有效緩沖高速下沖的鉆桿。

發明內容

本發明提供一種可以有效緩沖鉆桿對動力頭的沖擊的旋挖鉆機動力頭減震系統。

另外，有必要提供一種具有上述動力頭減震系統的旋挖鉆機。

另外，還有必要提供一種旋挖鉆機動力頭減震方法。

為達上述優點，本發明提供一種旋挖鉆機動力頭減震系統，所述旋挖鉆機包括鉆桿、動力頭和液壓泵，所述動力頭減震系統包括升降傳感器、位移傳感裝置、測力傳感器和控制器；所述升降傳感器檢測所述鉆桿是否處于下放階段；所述動力頭上方設有一個預設點，所述位移傳感裝置檢測所述鉆桿是否到達預設點；所述測力傳感器檢測鉆桿是否已經壓在所述動力頭上；所述位移傳感裝置、所述升降傳感器、所述測力傳感器分別與所述控制器連接并傳遞各自檢測到的信息給所述控制器；當所述鉆桿處于下放階段并到達所述預設點，所述控制器控制液壓泵降低排量來減低所述鉆桿的下降速度，當所述鉆桿壓在所述動力頭上，所述控制器控制液壓泵恢復排量來恢復所述鉆桿的速度。

在本發明的一實施例中，所述動力頭具有一個上表面，所述預設點設在離所述動力頭的上表面上方。

在本發明的一實施例中，所述升降傳感器設在液壓泵上，通過感測液壓泵的壓力變化來判斷鉆桿是處于吊起階段還是下放階段。

在本發明的一實施例中，所述旋挖鉆機還包括卷揚裝置，所述升降傳感器為設置在卷揚裝置的卷筒上的編碼器，通過檢測纜線的位置關系來判斷所述鉆桿是處于下放階段還是吊起階段。

在本發明的一實施例中，所述測力傳感器設置在動力頭上，用于感測動力頭載重變化。

在本發明的一實施例中，還包括與所述控制器連接的電比例減壓閥，所述控制器控制所述電比例減壓閥來調節電流的大小從而控制所述液壓泵的排量。

本發明還提供一種旋挖鉆機，所述旋挖鉆機包括鉆桿、動力頭、液壓泵和上述的旋挖鉆機動力頭減震系統。

本發明還提供一種旋挖鉆機動力頭減震方法，所述旋挖鉆機包括鉆桿、動力頭和液壓泵，所述旋挖鉆機還包括升降傳感器、位移傳感裝置、測力傳感器及控制器，所述方法包括如下步驟：

利用所述升降傳感器判斷所述鉆桿是否處于下放狀態，當所述鉆桿不處于下放狀態時，由所述控制器控制所述液壓泵維持排量，否則執行下一步驟；

利用所述位移傳感裝置判斷所述鉆桿的底部是否到達位于所述動力頭上方的預設點，如果所述鉆桿的底部沒有到達所述預設點，維持液壓泵的排量，否則執行下一步驟；

利用所述控制器控制液壓泵降低排量，并執行下一步驟；

利用所述測力傳感器感測動力頭的載重是否增加，當動力頭的載重增加時，由所述控制器控制液壓泵恢復排量。

在本發明的一實施例中，所述升降傳感器設在液壓泵上，通過感測液壓泵的壓力變化來判斷鉆桿是處于吊起階段還是下放階段。

在本發明的一實施例中，所述旋挖鉆機還包括卷揚裝置，所述升降傳感器為設置在卷揚裝置的卷筒上的編碼器，通過檢測纜線的位置關系來判斷所述鉆桿是處于下放階段還是吊起階段。

在本發明的一實施例中，所述測力傳感器設置在動力頭上，用于感測動力頭載重變化。