一种全自动打夯机及其控制方法技术

本发明专利技术提供了全自动打夯机，包括夯锤(1)、夯锤高度调节单元、动力单元、电机组(6)、控制器(7)、制动单元(8)、机架(11)；机架(11)包括底板、位于底板前端的倒“L”型前支架和位于底板后端的立柱；电机组(6)、控制器(7)、制动单元(8)安装于机架(11)的底板上；夯锤高度调节单元安装于前支架上；夯锤(1)连接于夯锤高度调节单元末端；动力单元一端与电机组(6)相连，另一端与主动车轮(12)相连；控制器(7)分别与电机组(6)、制动单元(8)相连。本发明专利技术不需耗费人力即可完成全部过程，节约能源，实现全面积覆盖的同时，避免同一区域重复工作，同时不需要人一直在一旁操作，可实现完全的自动化。

A fully automatic tamping machine and its control method

The invention provides an automatic tamping machine, which comprises a tamping hammer (1), a tamping hammer height adjusting unit, a power unit, a generator set (6), a controller (7), a braking unit (8) and a frame (11); a frame (11) comprises a base plate, an inverted \L\ front bracket at the front end of the base plate and a column at the rear end of the base plate; a motor set (6), a controller (7), and a brake. Unit (8) is mounted on the base plate of frame (11); tamping hammer height adjusting unit is mounted on the front bracket; tamping hammer (1) is connected to the end of tamping hammer height adjusting unit; one end of the power unit is connected to the generator set (6) and the other end is connected to the driving wheel (12); the controller (7) is connected to the generator set (6) and the braking unit (8) respectively. The invention can complete the whole process without consuming manpower, save energy, realize full coverage, avoid duplicate work in the same area, and realize complete automation without human being being being always on the side.

【技术实现步骤摘要】
一种全自动打夯机及其控制方法
本专利技术涉及打夯机领域，尤其是一种不需要人工操作的全自动打夯机及其控制方法。
技术介绍
打夯机是利用冲击和冲击振动作用分层夯实回填土的压实机械。主要分为火力夯、电动蛙式夯和快速冲击夯三种类型。火力夯按二冲程内燃机原理制成，汽缸内有上、下两个活塞，上活塞是内燃活塞，下活塞是缓冲活塞。汽缸下部套装有倾斜底面的夯锤，使汽缸竖向轴线朝前偏斜。上活塞杆从汽缸顶盖中间的通孔伸出，下活塞杆从汽缸下端面伸出，并与夯锤联成一体，汽缸与夯锤之间以弹簧拉紧，并设有扶手以控制夯土机的前进方向。火力夯在可燃混合气的燃爆力作用下，朝前上方跃离地面，并在自重作用下，坠落地面夯击土壤，夯锤一跃一坠，机身就步步前移。电动蛙式夯利用旋转惯性力的原理制成，由夯锤、夯架、偏心块、皮带轮和电动机等组成。电动机及传动部分装在橇座上，夯架后端与传动轴铰接，在偏心块离心力作用下，夯架可绕此轴上下摆动。夯架前端装有夯锤，当夯架向下方摆动时就夯击土壤，向上方摆动时使橇座前移。因此，蛙式夯夯锤每冲击一次，机身即向前移动一步。快速冲击夯由电动机经减速器和曲柄连杆机构带动夯锤做快速冲击运动以夯实土壤，夯锤跳离地面时，操作者可推动机械前进，为减轻机体振动，使汽缸竖向轴线朝前偏斜。设缓冲弹簧组。夯土机夯实粘性土壤的效果较佳，但其夯锤面积有限，不宜用于大面积土方的夯实作业。对于砂土、砾石则需另选用振动捣固机予以捣实。这三种打夯机均存在耗费人力、资源的现象，并且需要人工操作，不能实现完全自动化的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种全自动打夯机及其控制方法，解决打夯机耗费人力、需要人工操作、不能实现完全自动化的问题。具体的，本专利技术提供了一种全自动打夯机，包括夯锤、夯锤高度调节单元、动力单元、电机组、控制器、制动单元、机架；机架包括底板、位于底板前端的倒“L”型前支架和位于底板后端的立柱；电机组、控制器、制动单元安装于机架的底板上；夯锤高度调节单元安装于前支架上；夯锤连接于夯锤高度调节单元末端；动力单元安装于机架上，与电机组相连；控制器分别与电机组、制动单元相连。进一步地，夯锤高度调节单元包括第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮和轮盘；所述轮盘安装于所述电机组的第一输出轴上，所述第三滑轮与所述轮盘通过皮带相连，所述第三滑轮和第二滑轮安装于滚轴上，所述第二滑轮与所述第一滑轮通过钢丝绳相连，所述钢丝绳一端固定于第二滑轮上，另一端连接夯锤。进一步地，第二滑轮的直径大于所述第三滑轮的直径。进一步地，制动单元包括油箱、电液伺服阀、伺服液压缸、转向器、转向直拉杆、转向节臂、梯形臂和转向横拉杆；油箱固定于机架的底板上，电液伺服阀安装于油箱上，并且与控制器相连，伺服液压缸与所述电液伺服阀通过管路相连，伺服液压缸的输出端与所述转向器相连，转向器连接所述转向直拉杆的一端，转向直拉杆的另一端连接转向节臂的一端，转向节臂的另一端连接梯形臂的一端，梯形臂的另一端连接转向横拉杆。进一步地，还包括主动车轮和从动车轮；左右对称的两个主动车轮通过主动轴相连，主动轴通过轴承安装于机架上；左右对称的两个从动车轮通过从动轴相连，从动轴通过轴承安装于机架上。进一步地，动力单元包括第一齿轮、第二齿轮；第一齿轮和第二齿轮分别为左右对称的两个；所述第二齿轮安装于所述主动轴上；所述第一齿轮与第二齿轮啮合。进一步地，电机组包括第一输出轴、第二输出轴和第三输出轴；所述第一输出轴与所述轮盘相连；所述第二输出轴和第三输出轴分别与左右对称的两个第一齿轮相连。进一步地，轮盘侧圆周上有凹槽，所述钢丝绳位于凹槽内。进一步地，还包括显示屏；所述显示屏安装于所述机架后端的立柱，所述显示屏通过电缆与所述控制器相连。另外，本专利技术还提供了一种全自动打夯机的控制方法，包括以下步骤：步骤一、通过显示屏输入夯锤的上升速度v1、下降速度v2、所需夯地的总长度M和总宽度N；步骤二、控制器按照比例H/L＝v1/v3计算得到主动车轮的前进速度v3，该速度为夯锤上升时主动车轮的前进速度，夯锤下降时，主动车轮的前进速度为0；其中：L为夯锤的长度；H为夯锤最高点和最低点之间的距离；同时，控制器将所需夯地进行区域划分，划分后的每个区域的宽度为夯锤的宽度W，并按照区域首尾相接的方式设定前进方向；步骤三、控制器向电机组发出控制指令，电机组的第一输出轴依次带动轮盘、第三滑轮，通过钢丝绳将夯锤落下，实现夯地；步骤四、控制器向电机组发出控制指令，电机组的第一输出轴依次带动轮盘、第三滑轮，通过钢丝绳将夯锤提起至最高位置；同时，电机组的第二输出轴和第三输出轴驱动主动车轮前进；重复夯锤的提起和落下，直至打夯机前进至拐弯处；步骤五、控制器向电液伺服阀发出控制指令，控制伺服液压缸输出轴的伸长量，依次通过转向器、转向直拉杆、转向节臂、梯形臂和转向横拉杆控制主动车轮转弯；步骤六、重复步骤三至步骤五，打夯机依次完成所有区域的工作。本专利技术提供了一种全自动打夯机及其控制方法，不需耗费人力即可完成全部过程，并且使用多个滑轮传递动能，能够节约能源，控制器可对整个区域进行划分，实现全面积覆盖的同时，避免同一区域重复工作，可有效提高工作效率，同时不需要人一直在一旁操作，可实现完全的自动化。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1是本专利技术的全自动打夯机整体结构示意图；图2是本专利技术的全自动打夯机的主动车轮连接示意图；图3是本专利技术的全自动打夯机的制动单元连接示意图；图4是本专利技术的全自动打夯机的控制过程划分区域示意图。图中：1-夯锤、2-第一滑轮、3-第二滑轮、4-第三滑轮、5-轮盘、6-电机组、7-控制器、8-制动单元、9-显示屏、10-从动车轮、11-机架、12-主动车轮、61-第一齿轮、62-第二齿轮、81-油箱、82-电液伺服阀、83-伺服液压缸、84-转向器、85-转向直拉杆、86-转向节臂、87-梯形臂、88-转向横拉杆。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术提供了一种全自动打夯机，如图1所示，包括夯锤1、第一滑轮2、第二滑轮3、第三滑轮4、轮盘5、电机组6、控制器7、制动单元8、显示屏9、从动车轮10、机架11和主动车轮12。机架11为角钢或钢管焊接而成，包括底板、位于底板前端的倒“L”型前支架和位于底板后端的立柱。电机组6、控制器7、制动单元8安装于底板上，电机组6包括第一输出轴、第二输出轴和第三输出轴共三个输出轴。左右对称的两个从动车轮10通过从动轴相连，从动轴通过轴承安装于机架11上。左右对称的两个主动车轮12通过一个主动轴相连，主动轴通过轴承安装于机架11上。如图2所示，左右对称的第一齿轮61安装于电机组6的第二输出轴和第三输出轴上，并与第二齿轮62啮合，第二齿轮62安装于主动轴上，通过第一齿轮61和第二齿轮62将电机组6的动力传输至主动轴，驱动主动车轮12前进。电机组6和制动单元8分别与控制器7相连，由控制器7进行控制。第一滑轮2安装于前支架的顶端，第二滑轮3和第三滑轮4安装于前支架的拐角处。支架拐角处通过轴承安装一滚轴，滚轴上分别安装第二滑轮3和第三滑轮4。第一滑轮2和第二滑轮3之间通过钢丝绳相连，钢丝绳一端固定于第二滑轮3上，另一端连接夯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动打夯机，其特征在于，包括夯锤(1)、夯锤高度调节单元、动力单元、电机组(6)、控制器(7)、制动单元(8)、机架(11)；所述机架(11)包括底板、位于底板前端的前支架和位于底板后端的立柱；所述电机组(6)、控制器(7)、制动单元(8)安装于所述机架(11)的底板上；所述夯锤高度调节单元安装于前支架上；所述夯锤(1)连接于所述夯锤高度调节单元末端；所述动力单元安装于所述机架(11)上，与所述电机组(6)相连；所述控制器(7)分别与所述电机组(6)、制动单元(8)相连。

【技术特征摘要】
1.一种全自动打夯机，其特征在于，包括夯锤(1)、夯锤高度调节单元、动力单元、电机组(6)、控制器(7)、制动单元(8)、机架(11)；所述机架(11)包括底板、位于底板前端的前支架和位于底板后端的立柱；所述电机组(6)、控制器(7)、制动单元(8)安装于所述机架(11)的底板上；所述夯锤高度调节单元安装于前支架上；所述夯锤(1)连接于所述夯锤高度调节单元末端；所述动力单元安装于所述机架(11)上，与所述电机组(6)相连；所述控制器(7)分别与所述电机组(6)、制动单元(8)相连。2.根据权利要求1所述的全自动打夯机，其特征在于，所述夯锤高度调节单元包括第一滑轮(2)、第二滑轮(3)、第三滑轮(4)和轮盘(5)；所述轮盘(5)安装于所述电机组(6)的第一输出轴上，所述第三滑轮(4)与所述轮盘(5)通过皮带相连，所述第三滑轮(4)和第二滑轮(3)安装于滚轴上，所述第二滑轮(3)与所述第一滑轮(2)通过钢丝绳相连，所述钢丝绳一端固定于第二滑轮(3)上，另一端连接夯锤(1)。3.根据权利要求2所述的全自动打夯机，其特征在于，所述第二滑轮(3)的直径大于所述第三滑轮(4)的直径。4.根据权利要求3所述的全自动打夯机，其特征在于，所述制动单元(8)包括油箱(81)、电液伺服阀(82)、伺服液压缸(83)、转向器(84)、转向直拉杆(85)、转向节臂(86)、梯形臂(87)和转向横拉杆(88)；所述油箱(81)固定于所述机架(11)的底板上，所述电液伺服阀(82)安装于所述油箱(81)上，并且与所述控制器(7)相连，所述伺服液压缸(83)与所述电液伺服阀(82)通过管路相连，所述伺服液压缸(83)的输出端与所述转向器(84)相连，所述转向器(84)连接所述转向直拉杆(85)的一端，所述转向直拉杆(85)的另一端连接所述转向节臂(86)的一端，所述转向节臂(86)的另一端连接所述梯形臂(87)的一端，所述梯形臂(87)的另一端连接所述转向横拉杆(88)。5.根据权利要求4所述的全自动打夯机，其特征在于，还包括从动车轮(10)和主动车轮(12)；左右对称的两个所述主动车轮(12)通过主动轴相连，所述主动轴通过轴承安装于所述机架(11)上；左右对称的两个所述从动车轮(10)通过从动轴相连，所述从动轴通过轴承安装于所述机架(11)上。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志刚，
申请(专利权)人：内蒙古九泰龙路桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15