大扭矩桩机制造技术

本发明专利技术公开了一种大扭矩桩机，包括桩架、钻杆、钻杆旋转机构、钻杆上下牵引机构以及控制器，钻杆上下牵引机构中的钢丝绳A的一端与行星减速机动力头连接，另一端经过定滑轮后与动滑轮组连接，钢丝绳B的一端与动滑轮组连接，另一端经过设置在桩架上的测速定滑轮装置以及钢丝绳松紧测量装置后与卷扬机连接，在测速定滑轮装置中设有接收转速信号的旋转编码器，钢丝绳松紧测量装置中有接触传感器，控制器分别与旋转编码器、接触传感器，以及控制旋转电机的旋转用变频器、控制牵引电机的牵引用变频器连接，控制器接收信号并通过程序运算结果调整输出指令信号，保证打桩机高效、安全运行。

Large torque pile driver

The invention discloses a high torque pile machine, including the mechanism and controller of traction pile frame, drill pipe, drill pipe, drill pipe rotary mechanism, one end of the drill pipe under the traction mechanism of wire rope A and planetary gear motor head is connected, the other end of the fixed pulley and the movable pulley block is connected, the wire rope end B and the other end connected to the movable pulley group, by setting the pile frame speed fixed pulley device and wire rope tension measuring device and hoist connection is provided with a rotary encoder receives the speed signal in velocity measurement of fixed pulley device, a contact sensor wire tightness measuring device, the controller is respectively connected with the rotary encoder, contact sensor and control rotary motor rotation control of traction inverter, traction motor with frequency converter is connected, the controller receives the signal through the program and operation result of adjustment Output command signal to ensure efficient and safe operation of pile driver.

【技术实现步骤摘要】
大扭矩桩机
本专利技术涉及工程设备领域，具体地说是一种大扭矩桩机。
技术介绍
螺旋打桩机是工程中常用的一种打桩机，它是通过动力头带动钻杆钻头向地下钻机成孔的打桩设备。为了能有效形成带螺纹的桩孔，需要驱动钻杆旋转的机构与牵引钻杆上下运动的机构之间具有比例约束关系。中国专利申请CN1415804A公开了一种螺纹桩桩机联动机构，其结构参见图7，在动力头6’上设置有旋转传感器8’，在机架上设置有钻杆上下位移传感器9’，联动机构采用电子控制方式，其工作原理是工业控制器11’对旋转传感器8’和位移传感器9’传来的数据进行比较，如果满足设定的比例关系，则维持现状，否则工业控制器11’调整旋转机构用变频器12’的频率从而调整旋转机构驱动电机7’的速度，使钻杆旋转和上下运动满足设定的比例关系。该螺纹桩桩机联动机构具有减少控制系统的震荡、提高控制系统精度等优点，但是在实际使用过程中钻杆旋转机构的速度受到钻孔深度、土壤类型以及旋转机构输出扭矩的制约，采用上述螺纹桩桩机联动机构会出现因阻力增大埋钻及钻杆旋转机构停止运转的情况，当钻杆旋转机构停止运转时，牵引机构未接收到控制信号仍在运行，牵引钢丝绳会在卷扬机5’与滑轮组4’之间堆积，造成钢丝绳混乱，而影响打桩机的正常使用，降低工作效率。中国专利申请CN101977015A一种打桩机的变频控制装置，包括立柱、平台、钻具、卷扬机、钢丝绳、钻具转速控制装置、钻具升降控制装置、操纵台和电源组成，钻具转速控制装置和钻具升降控制装置分别包括减速机和电机，钻具转速控制装置还设有钻具变频器，钻具升降控制装置还设有卷扬机变频器，钻具变频器输入端与电源相连接，输出端与电机相连接，电机与减速机相连接，减速机与钻具相连接，以通过钻具变频器检测钻具电机的电流大小来控制卷扬机变频器输出频率的大小，卷扬机变频器输入端与电源相连接，输出端与电机相连接，电机与减速机相连接，减速机与卷扬机的卷筒相连接，钻具变频器和卷扬机变频器之间经导线相连接，钻具变频器和卷扬机变频器又经导线与操纵台相连接。采用该打桩机的变频控制装置也无法实现减速机动力头和卷扬机同步，不能实现螺杆桩施工，影响螺纹桩桩机的打桩效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述技术缺陷，提供一种结构简单、性能稳定、使用安全、工作效率高、使用寿命长的大扭矩打桩机。为实现上述目的，本专利技术的大扭矩桩机，包括桩架、钻杆、钻杆旋转机构、钻杆上下牵引机构以及控制器，钻杆旋转机构包括旋转电机和行星减速机动力头，旋转电机固定在行星减速机动力头上，行星减速机动力头的输出轴与钻杆连接，钻杆上下牵引机构包括定滑轮、动滑轮组、钢丝绳A、钢丝绳B、卷扬机和牵引电机，钢丝绳A的一端与行星减速机动力头连接，另一端经过定滑轮后与动滑轮组连接，钢丝绳B的一端与动滑轮组连接，其特征是钢丝绳B经过设置在桩架上的测速定滑轮装置以及钢丝绳松紧测量装置后另一端与卷扬机连接，所述测速定滑轮装置包括滑轮座、滑轮、小齿轮、大齿轮、带齿轮滑轮、连接轴和旋转编码器，滑轮和带齿轮滑轮经转轴固定在滑轮座上，大齿轮与带齿轮滑轮固定连接，小齿轮与大齿轮啮合，小齿轮通过连接轴与旋转编码器连接；所述钢丝绳松紧装置包括耳板、销轴、转臂、挡杆和接触传感器，转臂通过销轴固定在耳板上，两个平行转臂间连接有档杆，档杆压在钢丝绳B上，接触传感器的感应探头位于转臂下方，控制器分别与旋转编码器、接触传感器，以及控制旋转电机的旋转用变频器、控制牵引电机的牵引用变频器连接,以达到通过测速定滑轮装置和钢丝绳松紧测量装置对钢丝绳的松紧进行实时控制，保证钻机以最大扭矩钻进，延长了钻机的使用寿命。所述桩架的立柱为方滑道立柱，行星减速机动力头和方滑道立柱上滑道滑动连接。本专利技术大扭矩桩机工作控制步骤如下：（1）经操作台向控制器发出打桩指令，控制器向旋转用变频器和牵引用变频器发出指令。（2）旋转用变频器控制旋转电机带动行星减速机动力头输出轴上的钻杆旋转，同时旋转用变频器将旋转电机运行时电流信号，频率信号传给控制器。（3）牵引用变频器控制牵引电机带动卷扬机转动，牵引行星减速机动力头在方滑道立柱上滑动，同时牵引用变频器将牵引电机运行时电流信号，频率信号传给控制器；钢丝绳B在测速定滑轮装置中移动时旋转编码器接收转速信号并将转速信号传送给控制器；钢丝绳B受力拉紧时，钢丝绳松紧装置中的接触传感器不向控制器发出信号，钢丝绳B松弛时，下压转臂启动接触传感器向控制器发出信号。（4）控制器根据旋转编码器、接触传感器、旋转用变频器和牵引用变频器传来的信号调整输出指令。本专利技术大扭矩桩机通过测速定滑轮装置以及钢丝绳松紧测量装置对钻杆旋转机构和钻杆上下牵引机构的速度进行测定监控，控制器根据测速定滑轮装置中的旋转编码器、钢丝绳松紧测量装置中接触传感器、旋转用变频器以及牵引用变频器传送的信号调整输出指令，保证行星减速机动力头和卷扬机速度协调，当发生卡钻时，钢丝绳松弛到一定程度后，接触传感器向控制器发出信号，卷扬机及时调整，不会出现钢丝绳堆积的情况，可以保证钻杆上输出不超过负荷的最大扭矩，使打桩机高效运行。附图说明图1为本专利技术大扭矩桩机结构示意图。图2为本专利技术大扭矩桩机控制部分原理图。图3为测速定滑轮装置结构的主视图。图4为测速定滑轮装置结构的左视图。图5为钢丝绳松紧装置结构的主视图。图6为钢丝绳松紧装置结构的俯视图。图7为现有技术打桩机的结构示意图。附图标记说明：1桩架，2钻杆，3钢丝绳A，4顶部定滑轮，5卷扬机，6行星减速机动力头，7旋转电机，8方滑道立柱，9操作台，10牵引电机，11控制器，12旋转用变频器，13牵引用变频器，14动滑轮组，15钢丝绳B，16触摸屏打印机，20测速定滑轮装置，21滑轮座，22滑轮，23小齿轮，24大齿轮，25支架，26带齿轮滑轮，27连接轴，28旋转编码器，30钢丝绳松紧测量装置，31耳板，32销轴，33转臂，34挡杆，35传感器。具体实施方式本专利技术大扭矩桩机由桩架1、钻杆2、控制器11、触摸屏打印机16、操作台9、测速定滑轮装置20、钢丝绳松紧测量装置30、钢丝绳A3、定滑轮4、动滑轮组14、钢丝绳B15、旋转用变频器12、旋转电机7、行星减速机动力头6、牵引用变频器13，牵引电机10、卷扬机5、键盘和显示器等组成,其中旋转电机7和行星减速机动力头6是钻杆旋转机构的主要组成部分，旋转电机7固定在行星减速机动力头6上，行星减速机动力头6的输出轴与钻杆2连接；固定在桩架1上的定滑轮4、动滑轮组16、钢丝绳A3、钢丝绳B15、卷扬机5和牵引电机10作为钻杆上下牵引机构的主要组成部分,钢丝绳A3的一端与行星减速机动力头6连接，另一端经过定滑轮4后与动滑轮组14连接，钢丝绳B15的一端与动滑轮组14连接，另一端经过设置在桩架上的测速定滑轮装置20以及钢丝绳松紧测量装置30后与卷扬机5连接，牵引电机10为卷扬机5提供动力。为防止行星减速机动力头6在滑道上脱轨，桩架1立柱采用方滑道立柱8，行星减速机动力头6和方滑道立柱8上滑道滑动连接，保证行星减速机动力头6安全可靠运行。本实施例中测速定滑轮装置20，如图3和4所示，包括滑轮座21、滑轮22、小齿轮23、大齿轮24、支架25、带齿轮滑轮26、连接轴27和旋转编码器28，滑轮22和带齿轮滑轮26经转轴固定在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大扭矩桩机，包括桩架、钻杆、钻杆旋转机构、钻杆上下牵引机构以及控制器，钻杆旋转机构包括旋转电机和行星减速机动力头，旋转电机固定在行星减速机动力头上，行星减速机动力头的输出轴与钻杆连接，钻杆上下牵引机构包括定滑轮、动滑轮组、钢丝绳A、钢丝绳B、卷扬机和牵引电机，钢丝绳A的一端与行星减速机动力头连接，另一端经过定滑轮后与动滑轮组连接，钢丝绳B的一端与动滑轮组连接，其特征是钢丝绳B经过设置在桩架上的测速定滑轮装置以及钢丝绳松紧测量装置后另一端与卷扬机连接，所述测速定滑轮装置包括滑轮座、滑轮、小齿轮、大齿轮、带齿轮滑轮、连接轴和旋转编码器，滑轮和带齿轮滑轮经转轴固定在滑轮座上，大齿轮与带齿轮滑轮固定连接，小齿轮与大齿轮啮合，小齿轮通过连接轴与旋转编码器连接；所述钢丝绳松紧装置包括耳板、销轴、转臂、挡杆和接触传感器，转臂通过销轴固定在耳板上，两个平行转臂间连接有档杆，档杆压在钢丝绳B上，接触传感器的感应探头位于转臂下方，控制器分别与旋转编码器、接触传感器，以及控制旋转电机的旋转用变频器、控制牵引电机的牵引用变频器连接。

【技术特征摘要】
1.一种大扭矩桩机，包括桩架、钻杆、钻杆旋转机构、钻杆上下牵引机构以及控制器，钻杆旋转机构包括旋转电机和行星减速机动力头，旋转电机固定在行星减速机动力头上，行星减速机动力头的输出轴与钻杆连接，钻杆上下牵引机构包括定滑轮、动滑轮组、钢丝绳A、钢丝绳B、卷扬机和牵引电机，钢丝绳A的一端与行星减速机动力头连接，另一端经过定滑轮后与动滑轮组连接，钢丝绳B的一端与动滑轮组连接，其特征是钢丝绳B经过设置在桩架上的测速定滑轮装置以及钢丝绳松紧测量装置后另一端与卷扬机连接，所述测速定滑轮装置包括滑轮座、滑轮、小齿轮、大齿轮、带齿轮滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：于建池，曹少东，于正礼，
申请(专利权)人：威海市海泰起重机械有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37