自动喷淋除尘自动定位记录填土量的全自动夯机制造技术

一种能够自动寻找桩孔位置、自动填土夯实并且将每个桩孔的填土量夯击次数自动记录下来的不产生粉尘污染的全自动夯机。此夯机依靠激光定位器判定到达作业位置后，自动喷淋雾化水幕覆盖桩孔，防止填土夯击时有粉尘逸出。同时启动传送带填土，然后自动提升夯锤落下夯锤，多次夯击，反复重复填土夯击过程直到完成此桩孔的填土夯实。上述所有的动作全部由安装在自动控制系统中的PLC可编程逻辑控制器按设定程序下达指令进行，安装在夯机上的限位器、压力传感器、激光定位器、计数器将信号全都输入PLC可编程逻辑控制器中，计算机系统通过接口将桩孔坐标输入PLC、并且接收PLC传来的各桩孔的填土量、夯击次数数据，制出桩形图和施工记录图表以确保工程质量。记录图表以确保工程质量。记录图表以确保工程质量。

【技术实现步骤摘要】
自动喷淋除尘自动定位记录填土量的全自动夯机


[0001]本装置属于桩工机械。是一种消除黄土湿陷性时使用的可以自动定位、自动提锤並自动调整提锤高度，自动填土並记录填土量等数据，供计算机打印各桩位的填土桩桩形，並在填土夯击作业时自动喷淋除尘的全自动夯机。

技术介绍

[0002]在黄土层做地基加固和基础施工时必须消除黄土的湿陷性，目前采用最多效果最可靠的方法是先冲击成孔，将孔中的黄士挤入孔周围土层，再向孔中填土逐层夯实，从而改善整片土层的力学性质。
[0003]因为成孔的施工速度快而逐层填土夯实的过程非常费时，一台成孔设备须配多台填土夯实设备。提高施工速度的关键就在于提高填土夯实工序的速度。为此我们设计制造了“自动送料自动夯实的全自动重夯机”，将原来填土夯实作业由人工操作改进成机械操作，成倍地提高了施工速度。这就是第一代自动填土夯机(ZL201320630437.4).
[0004]一代机在使用中发现了一些有待改进地方：其一是“乱绳”。重锤落到孔底时卷扬机刹车滞后，产生多余出绳量，空绳积累越积越长，需要不停地调整。其二是各环节的操控独立，采用人工调节，操作工水平不一，人为因素引发不应有的故障。为此，我们又设计制造第二代自动夯机：“一种装有自动送料传送带的自动填士夯实机”(ZL201420640549.2)
[0005]二代机采用刹车推杆和离合推杆，由PLC可编程逻辑控制器控制卷扬机的工作完成提锤和夯击，在压力传感器和卷扬机卷筒上所装的计数器的配合下，精确地控制出绳量，避免了乱绳，使施工效率再次成倍提高，故障率大幅降低。而且夯机能够在填土夯击施工产生大量粉尘使计数器失效的恶劣条件下，采用与一代机相同的工作原理继续施工作业，兼具了两代机的所有优点，因而受到施工人员的热烈欢迎，出现了大量的仿制产品。
[0006]仿制不是创新，技术进步应该是没有止境的。二代机仍存在可改进的余地：
[0007]一、产生大量粉尘是填土夯实这种施工法的固有缺陷。我们希望的不是在产生粉尘的环境中仍然能够施工作业，而是彻底根除粉尘不再污染环境。
[0008]二、地基施工作业做的是隐蔽工程，施工结束后很难捡查出不合格有缺陷的地方。监理人员既辛苦又缺乏检测手段，疏忽或偷工减料的后果十分严重。建设方和设计院多次提出希望我们解决这个难题。
[0009]三、填土夯实加固地基工程要求“满堂布桩”，如果夯机行走能够自动定位，就可将计算机的施工图中所确定的桩孔坐标输入PLC可编程逻辑控制器，指挥夯机按施工图上的桩孔坐标自行定位，实现全自动化施工，施工效率又将成倍提高。
[0010]针对上述问题，我们研制了第三代自动夯机，“自动喷淋除尘自动定位记录填土量的全自动夯机”。

技术实现思路

[0011]我们要解决技术问题是：设计一种能够连续自动提锤自动落锤，並能准确控制提
落锤间隔，自动调整送料量和送料时间间隔，使之与夯击频率匹配的自动夯机，同时要求此自动夯机能够自动按计算机输入的桩孔坐标自动行走定位，要求夯机从开始填土夯击作业到结束自始至终不能产生任何粉尘，还要求将每个桩孔每次填土的填土量锤击数记录下来，将数据传回计算机以供做出桩形图。
[0012]我们解决上述技术问题的方是：设计一台自动喷淋除尘自动定位记录填土量的全自动夯机，其由夯机平台、履带行走系统、立柱、夯锤护筒、夯锤、溜放式卷扬机、液压站、水箱水泵、料斗及振动筛、传送带和自控系统构成，其特征在于：立柱上端装有限位开关，夯锤护筒下端装有雾化喷淋器和激光定位器，卷扬机滚筒上装有计数器，液压系统中装有压力传感器，自动控制系统中装有PLC可编程逻辑控制器和计算机接口，限位器、激光定位器、计数器、压力传感器发出的信号及计算机中施工图上的桩孔坐标全都输入到PLC可编程逻辑控制器中，由PLC可编程逻辑控制器发出指令，引导夯机自动寻找桩位，自动喷淋除尘，自动填土夯实并将填土量锤击次数全部数据按桩孔编号传回计算机系统，打印桩形图和工程质量记录。
附图说明
[0013]图1、本自动夯机整机图。
[0014]图2、PLC可编程逻辑控制器工作原理图
[0015]图3、本自动夯机运输状态
[0016]图中：
[0017]1.限位开关，2.立柱，3.夯锤，4.夯锤护筒，5.激光定位器(3套)，6.雾化喷淋器，7.前支腿(2只)，8.溜放式液压卷扬机，9.压力传感器，10.卷扬机离合器，11.计数器，12.卷扬机刹车，13.液压站，14.电磁阀组，15.料斗及振动筛，16.传送带，17.喷淋水箱水泵，18.履带行走系统。
具体实施方式
[0018]一、夯机定位：PLC可编程控制器接收了计算机系统根据施工图确定的桩孔坐标，发出指令引导夯机行走寻找指定的桩孔。夯机与夯锤护筒下沿装有三个激光定位器，成120度安装，每个定位器由激光发射管和反射接受器组成。因为射出的激光由地面反射和由桩孔内反射得到的信号绝然不同，因此当三个定位器都收到反射光是由桩孔内反射出时，即可判定夯机已经到达准确的作业位置，可以开始填土了。PLC程控器立刻发出指令，启动喷淋器将桩孔用雾状水幕覆盖，同时指令传送带输土。
[0019]二、填土夯击：每次PLC程控器指令向桩孔中填土前都有必不可少的一步：测孔深。这是因为随着填土，孔深是变化的，我们必须使牵拉夯锤的钢丝绳保持微紧状态，所以必须随时采集实际深度数。这个要求我们通过压力传感器和卷筒上计数器的配合来完成。压力传感器在钢丝绳拉起夯锤时和夯锤落底时会向PLC程控器发出不同信号。我们从一个设定位置即夯锤不影响填土入桩孔的位置开始，PLC指令卷扬机反转，夯锤落至孔底，压力传感器给出信号，PLC记录下降的初始深度，完成第一次测孔深。
[0020]然后PLC指令卷扬机正转提锤，从夯锤拉紧钢丝绳压力传感器给出信号开始，提升夯锤一旦达到已经测出的初始高度位置，PLC即指令卷扬机停转，刹车后再反转，直到反转
到原来的孔底位置。而在刹车的同时，PLC即指令传送带开始向孔内填土，土填到设定的方量为止。此时PLC指令卷扬机开启离合器，夯锤即自由落体作完成第一次夯击。然后PLC指令卷扬机开启刹车闭合离合器，卷扬机正转升夯锤，开始第二次锤击，待锤击达到设定的锤击次数后，重复开始上述的填土锤击过程，直到此桩孔全部填土夯实。
[0021]三、每一个桩孔填土夯击数据，全部被传入计算机系统记录下来，经处理汇总成为一份工程质量报告。隐蔽工程变的一目了然，施工者无法偷工减料、工程质量得到完全彻底的保证。
[0022]综上所述我们的第三代自动夯机克服了前两代自动夯机存在的缺点，既有利于环保，又能自动定位全自动化施工，还能将施工过程如实准确记录下来作为档案保存。
[0023]这种高效无污染确保工程质量的全自动施工机械应该能够为国家工程建设做出贡献。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自动喷淋除尘自动定位记录填土量的全自动夯机，其由夯机平台、履带行走系统、立柱、夯锤护筒、夯锤、溜放式卷扬机、液压站、水箱水泵、料斗及振动筛、传送带和自控系统构成，其特征在于：立柱上端装有限位开关，夯锤护筒下端装有雾化喷淋器和激光定位器，溜放式卷扬机滚筒上装有计数器，液压系统中装有压力传感器，自控系统中装有PLC可编...

【专利技术属性】
技术研发人员：石允中，陈峰，张巍，
申请(专利权)人：石允中，
类型：发明
国别省市：