一种自动拾桩及限位的远程控制防汛打桩机及其打桩方法技术

本发明专利技术公开了一种自动拾桩及限位的远程控制防汛打桩机及其打桩方法。打桩机包括车架、机械臂和打桩组件，车架的一侧铰接有机械臂，所述机械臂远离车架的一侧铰接有打桩组件；还包括拾桩组件，设置在所述车架上，用于自动拾取钢管桩并将钢管桩送至打桩位置。本发明专利技术能够实现对打桩机行驶及打桩的远程控制，减少防汛危险条件下人工作业；解决了传统防汛打桩精确度不高、效率低、垂直度难以保持的技术问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种自动拾桩及限位的远程控制防汛打桩机及其打桩方法


[0001]本专利技术公开了一种自动拾桩及限位的远程控制防汛打桩机及其打桩方法，涉及防汛打桩机设备。

技术介绍

[0002]江河堤坝的溃决将会对下游地区的人们带来巨大的生命和财产损失，如果不及时封堵将带来巨大的经济损失和生态破坏。
[0003]在防洪抢险过程中,利用石料、柳料、麻绳等材料，形成了捆抛柳石枕、柳石楼厢、桩柴护岸等抢险技术，在应急抢护发挥着巨大作用。但传统抢险技术浪费人力、效率低下、劳动强度大以及砍树、开山取石破坏生态等缘由，越来越不适应现代社会需求。不论是传统的封堵技术需要木桩固定柳枕和厢埽，还是现代的一些封堵技术，打桩是各种抢护方法中所不可缺少的一道工序。长期以来,打桩方式以油锤、人力夯、手砸人工打桩为主，劳动强度大、工作效率低、难以保证桩身垂直，尤其是无法保证抢险人员的生命安全。
[0004]因此，亟需一种高效、智能化的打桩方式，在减少人工强度的同时，能在湍急水流中实现溃口封堵。基于人机交互平台，通过远程智能控制，实现对打桩机的前进与打桩，通过自动拾桩及钢管桩限位组件保证桩身垂直度，实现智能化打桩。

技术实现思路

[0005]针对以上内容，本专利技术公开了一种自动拾桩及限位的远程控制防汛打桩机及其打桩方法，基于人机交互平台传输无线信号，基于CAN总线的控制思路实现对打桩机的前进、打桩的远程控制，通过自动拾桩及钢管桩限位组件实现拾桩、打桩的自动化，并在水流湍急的状况下通过夹爪保证桩身垂直度。具有人工作业少、远程控制、自动拾桩及打桩以及快速封堵的优点。
[0006]为了实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种自动拾桩及限位的远程控制防汛打桩机，包括：车架、机械臂和打桩组件，车架底部连接有移动组件，车架的一侧铰接有机械臂，所述机械臂远离车架的一侧铰接有打桩组件；还包括：拾桩组件，设置在所述车架上，用于自动拾取钢管桩并将钢管桩送至打桩位置，所述拾桩组件包括：第一滑轨，沿水平方向固定在所述车架外侧，第一滑轨上滑动设置有滑轨车；钢管桩限位组件，与所述滑轨车连接，所述钢管桩限位组件用于夹取钢管桩；所述滑轨车上设有第一旋转组件，所述第一旋转组件与所述钢管桩限位组件连接，用于旋转钢管桩使桩身竖直；定位单元，设置在车架上，用于对桩身进行定位；控制单元，信号输入端与所述定位单元连接，信号输出端与所述移动组件、机械臂、打桩组件以及拾桩组件连接。
[0007]所述滑轨车包括：滑轨车架，其上通过轮架连接有两个对向布置的车轮，两个车轮设置在所述第一滑轨上；第一电机，设置在所述滑轨车架内，第一电极的驱动轴通过传动组件与所述车轮驱动连接；所述第一旋转组件包括：第二电机，设置在所述滑轨车架内，第二电机的驱动轴通过传动轴与设置在滑轨车架外侧的旋转盘连接，所述旋转盘与所述钢管桩限位组件固定连接。
[0008]所述钢管桩限位组件包括同轴连接的：第一伸缩杆组件、第二旋转组件、第二伸缩杆组件以及夹爪，其中，所述第一伸缩杆组件一端与所述第一旋转组件固定连接，另一端与所述第二旋转组件连接，所述第二旋转组件包括：外壳，其外壁与所述第一伸缩杆固定连接；第三电机，设置在所述外壳内部，其驱动轴上设有水平布置的主动齿轮；所述第二伸缩杆组件的一端固定连接有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，所述从动齿轮通过一竖杆与所述外壳之间转动连接；所述夹爪与所述第二伸缩杆组件连接，在第二伸缩杆组件的伸缩下能够实现对钢管桩的夹取动作，夹爪包括：左夹臂；右夹臂；支撑架，其一端通过第一铰接座与所述左夹臂的中部铰接，另一端通过第二铰接座与所述右夹臂的中部铰接；所述左夹臂的后端固定连接有第一传动杆；所述右夹臂的后端固定连接右第二传动杆；一推块，与所述第二伸缩杆组件的伸缩轴外端固定连接，所述推块的上表面与所述第一传动杆的底端铰接，推块的下表面与所述第二传动杆的上端铰接。
[0009]所述第一伸缩杆组件结构和第二伸缩杆组件结构相同，均包括：第四电机、套筒以及螺杆，其中，所述第四电机的驱动轴通过齿轮传动组件与所述套筒传动连接，所述套筒具有内螺纹孔，所述内螺纹孔与所述螺杆螺纹连接。
[0010]所述移动组件为履带式移动组件。
[0011]所述打桩组件包括：桩架，竖向设置，其下端与所述车架固定连接，上端设有桩锤滑架；所述机械臂与所述桩锤滑架连接，机械臂俯仰摆动可以带动所述桩锤滑架沿所述桩架上下滑动；桩锤安装在所述桩锤滑架上。
[0012]所述桩架为可折叠龙门架，包括上下两段，下段通过螺栓固定于车架上，上段与下段铰接，可相对下段实现折叠。
[0013]所述第一滑轨为设置在所述车架前端及左右两侧的U形滑轨。
[0014]本专利技术进一步公开了一种基于所述自动拾桩及限位的远程控制防汛打桩机的打
桩方法，包括以下步骤：S1.通过人机交互界面远程控制打桩机从一侧行驶堤坝，并开进至溃口处；小型运输车将钢管桩、沙袋及回填土运送至堤顶；S2.根据定位单元反馈坐标至人机交互界面，通过控制单元控制所述移动组件带动车架到达指定位置；S3. 通过拾桩组件拾取钢管桩，并将钢管桩移动至桩锤正下方，通过第一旋转组件旋转90度，使桩身竖直；此时钢管桩限位组件对钢管桩进行限位，防止打桩过程中钢管桩被水流冲歪；S4.通过打桩组件将钢管桩打到指定深度, 继续打下一根桩，直至打桩机桩头到达最远距离；S5.通过小型运输车快速将沙袋投放至两排钢管桩之间，直至沙袋略低于堤顶高度，期间每投放一米高沙袋，开始投放回填土，使回填土充满沙袋间隙，最后投放回填土略高于堤顶平面；S6.用打桩机桩头不断夯实回填土，直至回填土与原堤顶平面相平，控制打桩机沿回填土继续前进；S7.重复步骤S2
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S6直至溃口合拢。
[0015]有益效果：第一．本专利技术的有益效果是：基于人机交互平台，通过车辆智能天线接受无线信号，通过数据通信总线ECU及连接的传动装置、电磁阀组，实现对打桩机行驶及打桩的远程控制，减少防汛危险条件下人工作业。
[0016]第二．本专利技术拾桩组件钢管桩限位组件可自动拾取钢管桩，滑轨车将钢管桩送至指定打桩位置，并旋转90度使钢管桩竖直。
[0017]第三．钢管桩限位组件夹爪可有效防止桩身被决堤水流冲歪，保持桩身垂直度，解决了传统打桩方法精确度不高、效率低、垂直度难以保持的技术问题。
[0018]第四．本专利技术打桩机的桩架为可折叠龙门架，可折叠，便于运输及较窄堤坝使用。
[0019]综上所述，本专利技术一种自动拾桩及限位的远程控制防汛打桩机及其打桩方法不依赖人工且无需人员接触溃口水流，在防汛抢险的严峻环境下，保证抢险人员生命安全，安全、迅速、准确完成溃口封堵。
[0020]附图说明
[0021]图1为本专利技术打桩机的侧视图；其中，1、履带；2、倾斜支柱；3、转轴；4、车架；5、动力控制箱；6、液压控制箱；7、车辆智能天线；8、第一液压管；9、第二液压管；10、第一液压杆；11、第二液压杆；12、定位单元；13、桩架；14、第一滑轨；15、桩锤；16、旋钮；17、第二滑轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动拾桩及限位的远程控制防汛打桩机，包括：车架、机械臂和打桩组件，车架底部连接有移动组件，车架的一侧铰接有机械臂，所述机械臂远离车架的一侧铰接有打桩组件；其特征在于，还包括：拾桩组件，设置在所述车架上，用于自动拾取钢管桩并将钢管桩送至打桩位置，所述拾桩组件包括：第一滑轨，沿水平方向固定在所述车架外侧，第一滑轨上滑动设置有滑轨车；钢管桩限位组件，与所述滑轨车连接，所述钢管桩限位组件用于夹取钢管桩；所述滑轨车上设有第一旋转组件，所述第一旋转组件与所述钢管桩限位组件连接，用于旋转钢管桩使桩身竖直；定位单元，设置在车架上，用于对桩身进行定位；控制单元，信号输入端与所述定位单元连接，信号输出端与所述移动组件、机械臂、打桩组件以及拾桩组件连接。2.根据权利要求1所述的自动拾桩及限位的远程控制防汛打桩机，其特征在于，所述滑轨车包括：滑轨车架，其上通过轮架连接有两个对向布置的车轮，两个车轮设置在所述第一滑轨上；第一电机，设置在所述滑轨车架内，第一电极的驱动轴通过传动组件与所述车轮驱动连接；所述第一旋转组件包括：第二电机，设置在所述滑轨车架内，第二电机的驱动轴通过传动轴与设置在滑轨车架外侧的旋转盘连接，所述旋转盘与所述钢管桩限位组件固定连接。3.根据权利要求1所述的自动拾桩及限位的远程控制防汛打桩机，其特征在于，所述钢管桩限位组件包括同轴连接的：第一伸缩杆组件、第二旋转组件、第二伸缩杆组件以及夹爪，其中，所述第一伸缩杆组件一端与所述第一旋转组件固定连接，另一端与所述第二旋转组件连接，所述第二旋转组件包括：外壳，其外壁与所述第一伸缩杆固定连接；第三电机，设置在所述外壳内部，其驱动轴上设有水平布置的主动齿轮；所述第二伸缩杆组件的一端固定连接有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，所述从动齿轮通过一竖杆与所述外壳之间转动连接；所述夹爪与所述第二伸缩杆组件连接，在第二伸缩杆组件的伸缩下能够实现对钢管桩的夹取动作，夹爪包括：左夹臂；右夹臂；支撑架，其一端通过第一铰接座与所述左夹臂的中部铰接，另一端通过第二铰接座与所述右夹臂的中部铰接；所述左夹臂的后端固定连接有第一传动杆；所述右夹臂的后端固定连接右第二传动杆；一推块，与所述第二伸缩杆组件的伸缩轴外端固定连接，所述推块的上表面与所述第

【专利技术属性】
技术研发人员：徐赵东，方瑜，黄兴淮，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：