一种履带式打桩机可调式配重调节方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种履带式打桩机可调式配重调节方法，包括以下步骤：(1)设置动态配重调节装置；(2)设置立柱伸缩总成；(3)设置PLC控制系统；(4)履带式打桩机启动后进行自检：(5)履带式打桩机进入工作状态，系统控制配重调节装置进行重心预调整；(6)重心预调整后，系统控制立柱伸缩总成带动立柱伸出预设距离；(7)立柱伸出时，控制配重调节装置的位移和重量，保持系统动态重心；(8)立柱到达预设位置，停止配重调节，进行打桩施工。本发明专利技术还公开了实施上述方法的配重调节装置。通过对方法及装置的同步改进设计，以满足立柱大幅伸出本体0.6‑2米时的重心动态平衡调节，提高施工的精准度和确保设备施工安全。

An adjustable counterweight adjustment method and device for crawler pile driver

【技术实现步骤摘要】
一种履带式打桩机可调式配重调节方法及装置
本专利技术涉及打桩机设备制造
，特别涉及一种履带式打桩机可调式配重调节方法及装置。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，越来越多的人住进了城市，城市楼房也越来越高，这就需要楼房的地基越来越稳固。在基础建设中，打桩是必须的一道工序，打桩所用的设备是打桩机，打桩机有落锤打桩机、汽锤打桩机、柴油锤打桩机、液压锤打桩机、螺旋打桩机。履带式打桩机是指采用履带行走系统的打桩机。履带行走系统是由电动机，行星减速机和四轮一带驱动轮，托链轮，支重轮，张紧轮，组合式履带板组成，安全可靠，可随意回转及行走。其一般具有两个后支腿、三个支点，该支腿及行走机构一般是采用液压传动。其中三支点的履带式液压打桩机较为常见。现有技术中，中国专利技术专利申请201610514791.9公开了一种打桩机立柱的起架机构，其功能设置的拉升油缸可以有效的提高起架速度和快速的调整立柱的垂直度。其解决了起架过程中因两个起架油缸不同步而出现的立柱左右偏摆的问题，增加了起架过程中的安全性和稳定性。设置的升降油缸，向上升则调整立柱的高度，向下则可使立柱与地面接触，起到稳定整台打桩机的作用，或者配合打桩机的后支腿共同把打桩机顶起来，方便打桩机的履带伸缩。可以增加立柱的高度，可实现以相同长度的立柱击打更长的桩；并在打桩机运行时，立柱向前伸，打桩机的重心前移，增加了打桩机运行时的稳定性，立柱的前后伸缩，方便对准桩位，从而进行打桩。但是，该专利申请所提出的技术方案，并未考虑到由于立柱向前伸出时的距离较大时，对于整体重心变化的影响和应对。质量分布不均匀的物体，重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。而当立柱的前后伸缩距离扩大到0.6-2米的时候，系统整体重心的动态平衡控制，就变得较为复杂和迫切。由于设备前后部位部件的大幅位移而带来的力矩变化、重心的倾斜，容易使打桩机的重心偏移；不严重会使打桩机内部各部位部件的受力不均、并影响对准桩位时的精确度，容易导致各部位部件因受力不均而产生机械故障；严重的重心偏移，会导致打桩机失去平衡、使打桩机倾倒，影响设备和施工作业安全。现有技术中，中国技术专利201420169143.0公开了一种多功能液压履带式打桩机本体，该专利申请提及到在底盘上设有配重块。但是，该技术方案设置的配重块，其配重块为固定式、不可调整。现有技术中，打桩机底盘上设有配重块，均为固定设置，不能移动。当打桩机立柱伸出或缩回、打桩机重心转移时，该配重块不能配合立柱的运动而进行系统重心的动态调整。该专利技术方案仅仅适用于立柱的向前固定的、较小的距离，无法满足立柱向前伸出较远距离、且是连续发生位移时的作业要求，不能满足对打桩机重心进行动态调整的需求。综合上述，目前公开的技术方案，还未能解决当立柱因施工作业需求，而大幅、连续向前伸出或缩回打桩机时，系统重心的动态平衡调节问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种履带式打桩机可调式配重调节方法及装置，通过前后距离及重量均可调节的配重调节装置，与履带式打桩机本体立柱伸缩总成配合使用，在PLC控制系统的控制下，根据立柱伸缩总成的位移规划，而先行做出预调整，使履带式打桩机本体的重心始终处理安全范围内，防止因大幅立柱伸缩带来的履带式打桩机本体重心前后移动而导致的机械故障或者安全事故，满足立柱大距离伸出打桩机本体外进行打桩施工的要求。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种履带式打桩机可调式配重调节方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在履带式打桩机本体上设置一动态配重调节装置，该配重调节装置设置于履带式打桩机本体支架的后端；(2)在履带式打桩机本体上设置一立柱伸缩总成，所述的立柱伸缩总成设置于所述履带式打桩机本体的前端，该打桩机本体支架通过所述立柱伸缩总成与履带式打桩机本体立柱相互连接，并使所述履带式打桩机本体配重调节装置与所述立柱伸缩总成设置于同一水平线上；(3)在履带式打桩机本体设置一PLC控制系统，其分别与设置于履带式打桩机本体立柱以及配重调节装置上的若干个传感器相互电连接，所述传感器能够分别对所述立柱、配重调节装置与本体中心之间距离及其变化进行检测和感知；(4)当履带式打桩机启动后进行自检：所述的立柱及配重调节装置均处于初始位置；使设置于履带式打桩机本体立柱上的若干个传感器对所述履带式打桩机本体立柱进行初始位置检测、验证；使设置于履带式打桩机本体配重调节装置上的若干个传感器对配重调节装置进行初始位置检测、验证；自检通过后，进入下一步；(5)使履带式打桩机进入工作状态，PLC控制系统发出指令控制配重调节装置上进行重心预调整：根据初始状态重心计算得到的系统重心位置为基准，通过控制配重伸缩油缸将配重调节装置向外侧方向水平伸出，和/或增减配重块，使重心平衡点水平向后位移到配重调节装置最大重心调节行程长度的5～10％；(6)重心预调整到位后，PLC控制系统根据预设的打桩位置的需求，控制立柱伸缩总成带动履带式打桩机本体立柱向外侧水平逐步伸出到设定的距离、使其到达工作位置、对准打桩位、做好打桩准备；(7)在立柱伸缩总成控制履带式打桩机本体立柱向外侧水平伸出的同时，设置于立柱上的若干个传感器对所述立柱进行即时位移检测并将该位移数据传输至PLC控制系统中，PLC系统根据重心动态变化的计算结果，对配重调节装置位置及配重块的加减进行调整、控制其向外侧伸出的距离和速度，使系统重心动态保持在配重调节装置最大重心调节行程长度的5～10％范围内，且领先于立柱的位移、先行调整到位，防止系统重力向履带式打桩机本体前端一侧偏移，使履带式打桩机本体前后端重心保持动态平衡，防止系统重心在立柱及预制桩位移过程中发生重心前倾；(8)立柱到达设定位置后停止移动，配重调节装置也停止移动；立柱对准打桩位、履带式打桩机本体加载预制桩，进行打桩施工作业，并在打桩过程中使履带式打桩机本体前后端重心保持动态平衡；(9)打桩施工作业完成后，PLC系统控制立柱先行向内侧缩回，设置于立柱上的若干个传感器对所述立柱进行即时位移检测并将该位移数据传输至PLC控制系统中；PLC系统根据重心动态变化的计算结果，对配重调节装置位置及配重块的加减进行调整、控制其向内侧缩回的距离和速度，使重心平衡点保持在水平向后位移到配重调节装置最大重心调节行程长度的5～10％的范围内，且滞后于立柱的位移、延后调整到位，防止系统重力向履带式打桩机本体前端一侧偏移，使履带式打桩机本体前后端重心保持动态平衡，防止系统重心在立柱及预制桩位移过程中发生重心前倾。所述立柱伸缩总成带动立柱，离开履带式打桩机本体前部向外侧伸出及回缩的距离为0.6～2米；所述配重调节装置，离开履带式打桩机本体后部向外侧伸出及回缩的距离为0.5～1米。一种实施前述方法的配重调节装置，其特征在于，其为一可调整式配重结构，其设置于履带式打桩机本体的后端，其包括配重支架以及设置于所述配重支架上的配重挡板、多个配重块以及配重伸缩油缸；所述配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种履带式打桩机可调式配重调节方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)在履带式打桩机本体上设置一动态配重调节装置，该配重调节装置设置于履带式打桩机本体支架的后端；/n(2)在履带式打桩机本体上设置一立柱伸缩总成，所述的立柱伸缩总成设置于所述履带式打桩机本体的前端，该打桩机本体支架通过所述立柱伸缩总成与履带式打桩机本体立柱相互连接，并使所述履带式打桩机本体配重调节装置与所述立柱伸缩总成设置于同一水平线上；/n(3)在履带式打桩机本体设置一PLC控制系统，其分别与设置于履带式打桩机本体立柱以及配重调节装置上的若干个传感器相互电连接，所述传感器能够分别对所述立柱、配重调节装置与本体中心之间距离及其变化进行检测和感知；/n(4)当履带式打桩机启动后进行自检：所述的立柱及配重调节装置均处于初始位置；使设置于履带式打桩机本体立柱上的若干个传感器对所述履带式打桩机本体立柱进行初始位置检测、验证；使设置于履带式打桩机本体配重调节装置上的若干个传感器对配重调节装置进行初始位置检测、验证；自检通过后，进入下一步；/n(5)使履带式打桩机进入工作状态，PLC控制系统发出指令控制配重调节装置上进行重心预调整：根据初始状态重心计算得到的系统重心位置为基准，通过控制配重伸缩油缸将配重调节装置向外侧方向水平伸出，和/或增减配重块，使重心平衡点水平向后位移到配重调节装置最大重心调节行程长度的5～10％；/n(6)重心预调整到位后，PLC控制系统根据预设的打桩位置的需求，控制立柱伸缩总成带动履带式打桩机本体立柱向外侧水平逐步伸出到设定的距离、使其到达工作位置、对准打桩位、做好打桩准备；/n(7)在立柱伸缩总成控制履带式打桩机本体立柱向外侧水平伸出的同时，设置于立柱上的若干个传感器对所述立柱进行即时位移检测并将该位移数据传输至PLC控制系统中，PLC系统根据重心动态变化的计算结果，对配重调节装置位置及配重块的加减进行调整、控制其向外侧伸出的距离和速度，使系统重心动态保持在配重调节装置最大重心调节行程长度的5～10％范围内，且领先于立柱的位移、先行调整到位，防止系统重力向履带式打桩机本体前端一侧偏移，使履带式打桩机本体前后端重心保持动态平衡，防止系统重心在立柱及预制桩位移过程中发生重心前倾；/n(8)立柱到达设定位置后停止移动，配重调节装置也停止移动，；立柱对准打桩位、履带式打桩机本体加载预制桩，进行打桩施工作业，并在打桩过程中使履带式打桩机本体前后端重心保持动态平衡。/n在配重调节装置最大重心调节行程长度的1～3％的范围内。/n...

【技术特征摘要】
1.一种履带式打桩机可调式配重调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在履带式打桩机本体上设置一动态配重调节装置，该配重调节装置设置于履带式打桩机本体支架的后端；
(2)在履带式打桩机本体上设置一立柱伸缩总成，所述的立柱伸缩总成设置于所述履带式打桩机本体的前端，该打桩机本体支架通过所述立柱伸缩总成与履带式打桩机本体立柱相互连接，并使所述履带式打桩机本体配重调节装置与所述立柱伸缩总成设置于同一水平线上；
(3)在履带式打桩机本体设置一PLC控制系统，其分别与设置于履带式打桩机本体立柱以及配重调节装置上的若干个传感器相互电连接，所述传感器能够分别对所述立柱、配重调节装置与本体中心之间距离及其变化进行检测和感知；
(4)当履带式打桩机启动后进行自检：所述的立柱及配重调节装置均处于初始位置；使设置于履带式打桩机本体立柱上的若干个传感器对所述履带式打桩机本体立柱进行初始位置检测、验证；使设置于履带式打桩机本体配重调节装置上的若干个传感器对配重调节装置进行初始位置检测、验证；自检通过后，进入下一步；
(5)使履带式打桩机进入工作状态，PLC控制系统发出指令控制配重调节装置上进行重心预调整：根据初始状态重心计算得到的系统重心位置为基准，通过控制配重伸缩油缸将配重调节装置向外侧方向水平伸出，和/或增减配重块，使重心平衡点水平向后位移到配重调节装置最大重心调节行程长度的5～10％；
(6)重心预调整到位后，PLC控制系统根据预设的打桩位置的需求，控制立柱伸缩总成带动履带式打桩机本体立柱向外侧水平逐步伸出到设定的距离、使其到达工作位置、对准打桩位、做好打桩准备；
(7)在立柱伸缩总成控制履带式打桩机本体立柱向外侧水平伸出的同时，设置于立柱上的若干个传感器对所述立柱进行即时位移检测并将该位移数据传输至PLC控制系统中，PLC系统根据重心动态变化的计算结果，对配重调节装置位置及配重块的加减进行调整、控制其向外侧伸出的距离和速度，使系统重心动态保持在配重调节装置最大重心调节行程长度的5～10％范围内，且领先于立柱的位移、先行调整到位，防止系统重力向履带式打桩机本体前端一侧偏移，使履带式打桩机本体前后端重心保持动态平衡，防止系统重心在立柱及预制桩位移过程中发生重心前倾；
(8)立柱到达设定位置后停止移动，配重调节装置也停止移动，；立柱对准打桩位、履带式打桩机本体加载预制桩，进行打桩施工作业，并在打桩过程中使履带式打桩机本体前后端重心保持动态平衡。
在配重调节装置最大重心调节行程长度的1～3％的范围内。


2.根据权利要求1所述的履带式打桩机本体可调式配重调节方法，其特征在于，其还包括以下步骤：
(9)打桩施工作业完成后，PLC系统控制立柱先行向内侧缩回，设置于立柱上的若干个传感器对所述立柱进行即时位移检测并将该位移数据传输至PLC控制系统中；PLC系统根据重心动态变化的计算结果，对配重调节装置位置及配重块的加减进行调整、控制其向内侧缩回的距离和速度，使重心平衡点保持在水平向后位移到配重调节装置最大重心调节行程长度的5～10％的范围内，且滞后于立柱的位移、延后调整到位，防止系统重力向履带式打桩机本体前端一侧偏移，使履带式打桩...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯欣华，庞国达，杨树金，王凯，韦国保，
申请(专利权)人：广东力源液压机械有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44