專利名稱：一種反循環(huán)樁機(jī)及其動力部件保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及樁工機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于反循環(huán)樁機(jī)的動力部件 保護(hù)系統(tǒng)。本實(shí)用新型還涉及一種包括上述動力部件保護(hù)系統(tǒng)的反循環(huán)樁機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展以及近海資源的廣泛開發(fā)，各種用于灘涂區(qū)域的 施工設(shè)備得到了越來越廣泛地應(yīng)用。灘涂區(qū)域一般包括內(nèi)湖、內(nèi)河以及近海等水陸相交的區(qū)域，由于靠近水體，該 區(qū)域土壤的硬度較低，因此，灘涂區(qū)域的地基承載能力較低，在進(jìn)行較大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè) 施建設(shè)的過程中，需要大規(guī)模地使用反循環(huán)樁機(jī)等設(shè)備進(jìn)行打樁作業(yè)。反循環(huán)樁機(jī)是利用沖擊力將樁貫入地層的樁工機(jī)械。反循環(huán)樁機(jī)的動力部件 包括動力頭和鉆桿，動力頭在液壓馬達(dá)的帶動下旋轉(zhuǎn)，同時，鉆桿上安裝有壓力部件， 該壓力部件對鉆桿施加沿打樁方向的壓力，并通過鉆桿將該壓力傳遞至動力頭，將動力 頭向打樁的方向壓下；這樣動力頭在液壓馬達(dá)和壓力部件的共同作用下，沿打樁方向運(yùn) 動，從而完成打樁作業(yè)。而當(dāng)打樁過程結(jié)束后，壓力部件為鉆桿提供向上的拉力，并通 過鉆桿將該拉力傳遞至動力頭，從而將動力頭提起，以結(jié)束打樁作業(yè)。在反循環(huán)樁機(jī)的工作過程中，由于下樁的深度可能達(dá)到地平線以下數(shù)十米甚至 上百米，打樁過程中會經(jīng)過不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的地層。在不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的地層中，地層 的硬度相差較大，反循環(huán)樁機(jī)的動力頭的壓力和轉(zhuǎn)速應(yīng)該根據(jù)地層硬度的不同而相應(yīng)地 有所變化。在反循環(huán)樁機(jī)的工作過程中，如果自較軟的地層進(jìn)入較為堅硬的地層時，由 于操作人員可能還沒來得及發(fā)現(xiàn)地層的變化，此時，動力頭仍在原有的壓力作用下旋轉(zhuǎn) 下壓，此時很容易將動力頭由于載荷過大而引起損壞，并且造成鉆桿的損壞，降低了反 循環(huán)樁機(jī)的使用壽命和使用安全性。因此，如何避免工作中地層變化對動力頭和鉆桿的損壞，從而提高反循環(huán)樁機(jī) 的使用壽命和使用安全性就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員繼續(xù)解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于反循環(huán)樁機(jī)的動力部件保護(hù)系統(tǒng)，其能夠避 免工作中地層變化對動力頭和鉆桿的損壞，從而提高了反循環(huán)樁機(jī)的使用壽命和使用安 全性。實(shí)用新型的另一目的是提供一種包括上述動力部件保護(hù)系統(tǒng)的反循環(huán)樁機(jī)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種用于反循環(huán)樁機(jī)的動力部件保護(hù)系 統(tǒng)，包括實(shí)時檢測所述動力部件的負(fù)載壓力的壓力檢測元件；控制元件，實(shí)時接收所述負(fù)載壓力信號，并將負(fù)載壓力值與壓力預(yù)定值相比 較，當(dāng)檢測到的負(fù)載壓力值大于或者等于所述壓力預(yù)定值時，所述控制裝置控制所述動 力部件上提；當(dāng)檢測到的負(fù)載壓力值小于所述壓力預(yù)定值時，所述控制裝置控制所述動力部件下壓。優(yōu)選地，所述控制裝置通過控制所述反循環(huán)樁機(jī)的加壓油缸，控制所述動力部 件的上提或者下壓。優(yōu)選地，所述壓力檢測元件通過檢測所述動力部件的液壓馬達(dá)的進(jìn)口油壓，檢 測所述動力部件的負(fù)載壓力。優(yōu)選地，所述壓力預(yù)定值的范圍為28MPa 31MPa。本實(shí)用新型還提供一種反循環(huán)樁機(jī)，包括上述任一項(xiàng)所述的動力部件保護(hù)系 統(tǒng)。本實(shí)用新型所提供的動力部件保護(hù)系統(tǒng)，用于反循環(huán)樁機(jī)，包括壓力檢測元件 和控制元件；壓力檢測元件用于檢測動力部件的壓力，并得到相應(yīng)的壓力信號，控制元 件用于將壓力信號與壓力預(yù)定值相比較，并根據(jù)預(yù)定策略控制動力部件上提或者下壓。在反循環(huán)樁機(jī)的工作過程中，檢測元件實(shí)時檢測作用于動力部件上的負(fù)載壓 力，并得到相應(yīng)的壓力信號，同時將得到的壓力信號傳送至控制元件；控制元件接收到 上述壓力信號，將該檢測到的壓力與壓力預(yù)定值相比較，并根據(jù)預(yù)定策略控制動力部件 上提或者繼續(xù)下壓。這樣，當(dāng)反循環(huán)樁機(jī)在不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的地層中工作時，動力部件 能夠在控制元件的指令上提或者繼續(xù)下壓，從而保護(hù)了動力部件避免由于地層改變而造 成的損壞，提高了反循環(huán)樁機(jī)的使用壽命和使用安全性。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述預(yù)定策略可以為當(dāng)檢測到的壓力值大于或者 等于壓力預(yù)定值時，控制裝置控制動力部件上提；當(dāng)檢測到的壓力值小于壓力預(yù)定值 時，控制裝置控制動力部件繼續(xù)下壓。當(dāng)反循環(huán)樁機(jī)自較軟的地層進(jìn)入較硬的地層時， 動力部件的負(fù)載增加，則作用于動力部件上的壓力增加，該壓力則為上述檢測元件實(shí)時 檢測到的壓力，當(dāng)該壓力值大于或者等于預(yù)定壓力值時，動力部件的負(fù)載已接近極限， 此時控制裝置控制動力部件上提，從而保護(hù)了動力部件免受損壞；而當(dāng)該壓力未達(dá)到預(yù) 定壓力值時，動力部件還處于正常的負(fù)載范圍內(nèi)，此時控制裝置控制動力部件可以繼續(xù) 下壓，以便動力部件繼續(xù)工作。在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，本實(shí)用新型所提供的控制裝置通過控制所述反循 環(huán)樁機(jī)的加壓油缸，來控制動力部件的動作；當(dāng)檢測到的壓力值大于或者等于壓力預(yù)定 值時，控制裝置控制加壓油缸上提，當(dāng)檢測到的壓力值小于壓力預(yù)定值時，控制裝置控 制加壓油缸下壓。這樣，通過控制加壓油缸的提升和下壓控制動力部件的提升和下壓， 控制過程較為簡單，簡化了控制和計算的設(shè)計程序。

圖1為本實(shí)用新型所提供用于反循環(huán)樁機(jī)的動力部件保護(hù)系統(tǒng)一種具體實(shí)施方 式的系統(tǒng)圖；圖2為本實(shí)用新型所提供用于反循環(huán)樁機(jī)的動力部件保護(hù)系統(tǒng)另一種具體實(shí)施 方式的系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心是提供一種用于反循環(huán)樁機(jī)的動力部件保護(hù)系統(tǒng)，其能夠避免工作中地層變化對動力頭和鉆桿的損壞，從而提高了反循環(huán)樁機(jī)的使用壽命和使用安 全性。實(shí)用新型的另一核心是提供一種包括上述動力部件保護(hù)系統(tǒng)的反循環(huán)樁機(jī)。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參考圖1，圖1為本實(shí)用新型所提供用于反循環(huán)樁機(jī)的動力部件保護(hù)系統(tǒng)一種具體實(shí)施方式
的系統(tǒng)圖。在一種具體實(shí)施方式
中，本實(shí)用新型所提供的動力部件保護(hù)系統(tǒng)，用于反循環(huán) 樁機(jī)，包括壓力檢測元件11和控制元件12;壓力檢測元件11用于檢測動力部件13的壓 力，并得到相應(yīng)的壓力信號，控制元件12用于將壓力信號與壓力預(yù)定值相比較，并根據(jù) 預(yù)定策略控制動力部件13上提或者下壓。上述預(yù)定策略可以為，當(dāng)檢測到的壓力值大于或者等于所述壓力預(yù)定值時，控 制裝置控制動力部件13停止下壓；當(dāng)檢測到的壓力值小于壓力預(yù)定值時，控制裝置控制 所述動力部件13繼續(xù)下壓。當(dāng)反循環(huán)樁機(jī)自較軟的地層進(jìn)入較硬的地層時，動力部件13 的負(fù)載增加，則作用于動力部件13上的壓力增加，該壓力則為上述檢測元件實(shí)時檢測到 的壓力，當(dāng)該壓力值大于或者等于預(yù)定壓力值時，動力部件13的負(fù)載已接近極限，此時 控制裝置控制動力部件13停止下壓，從而保護(hù)了動力部件13免受損壞；而當(dāng)該壓力未達(dá) 到預(yù)定壓力值時，動力部件13還處于正常的負(fù)載范圍內(nèi)，此時控制裝置控制動力部件13 可以繼續(xù)下壓，以便動力部件13繼續(xù)工作。本實(shí)用新型所提供的預(yù)定策略也不局限于上述具體的實(shí)施方式，其具體比較和 判斷的策略可以根據(jù)上述反映壓力的測量值的具體形式確定；另外，在上述壓力測量值 確定的條件下，也不局限于上述具體的大小關(guān)系，其具體控制策略可以根據(jù)實(shí)際工況和 各種綜合因素確定。上述壓力檢測元件11不局限于直接檢測動力部件13的壓力，其可以通過檢測其 他類型的參數(shù)值，并通過計算和轉(zhuǎn)換為壓力值，顯然地，上述檢測到的參數(shù)值應(yīng)該與壓 力值具有特定的關(guān)系。上述壓力檢測元件11可以為安裝于適當(dāng)位置的壓力傳感器測得，壓力傳感器的 設(shè)置位置應(yīng)根據(jù)使用工況等因素確定。在反循環(huán)樁機(jī)的工作過程中，檢測元件實(shí)時檢測作用于動力部件13上的負(fù)載壓 力，并得到相應(yīng)的壓力信號，同時將得到的壓力信號傳送至控制元件12;控制元件12接 收到上述壓力信號，將該檢測到的壓力與壓力預(yù)定值相比較，并根據(jù)預(yù)定策略控制動力 部件13停止下壓或者繼續(xù)下壓。這樣，當(dāng)反循環(huán)樁機(jī)在不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的地層中工作 時，動力部件13能夠在控制元件12的指令停止下壓或者繼續(xù)下壓，從而保護(hù)了動力部件 13避免由于地層改變而造成的損壞，提高了反循環(huán)樁機(jī)的使用壽命和使用安全性。還可以對本實(shí)用新型所提供的動力部件保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。請參考圖2，圖2為本實(shí)用新型所提供用于反循環(huán)樁機(jī)的動力部件保護(hù)系統(tǒng)另一 種具體實(shí)施方式
的系統(tǒng)圖。在另一種具體是實(shí)施方式中，本實(shí)用新型所提供的控制元件12可以通過控制反 循環(huán)樁機(jī)的加壓油缸14，來控制動力部件13的動作；當(dāng)檢測到的壓力值大于或者等于壓 力預(yù)定值時，控制裝置控制加壓油缸14上提，當(dāng)檢測到的壓力值小于壓力預(yù)定值時，控制裝置控制加壓油缸14下壓。這樣，通過控制加壓油缸14的提升和下壓控制動力部件 13的提升和下壓，控制過程較為簡單，簡化了控制和計算的設(shè)計程序。顯然地，上述控制元件12也不局限于通過控制加壓油缸14來控制動力部件13 的動作，也可以通過控制其他部件直接或者間接地控制動力部件13的動作。此時，上述壓力檢測元件11可以為安裝于加壓油缸14上適當(dāng)位置的壓力傳感器 測得，壓力傳感器的設(shè)置位置應(yīng)根據(jù)使用工況等因素確定。上述壓力檢測元件11可以通過檢測所述動力部件13的液壓馬達(dá)的壓力，檢測所 述動力部件13的壓力。由于動力部件13的液壓馬達(dá)的壓力即為動力部件13的瞬時負(fù) 載，因此，測量液壓馬達(dá)的壓力能夠?qū)崿F(xiàn)較為直接地測量動力部件13的負(fù)載，從而簡化 了計算和轉(zhuǎn)換的過程，并且提高了檢測的精度。顯然地，上述壓力檢測元件11也不局限于通過檢測液壓馬達(dá)的壓力來檢測動力 部件13的負(fù)載壓力，也可以通過其他方式直接或者間接地檢測動力部件13的壓力。需要指出的是，本實(shí)用新型中所提供的壓力預(yù)定值的范圍可以為28MPa 31MPa。在該范圍內(nèi)的壓力預(yù)定值大體能夠滿足各種反循環(huán)樁機(jī)在各種不同的地層中的 使用要求。顯然地，上述壓力預(yù)定值也不局限于上述具體范圍，壓力預(yù)定值應(yīng)根據(jù)反循環(huán) 樁機(jī)的使用工況等現(xiàn)場環(huán)境確定。除了上述動力部件保護(hù)系統(tǒng)，本實(shí)用新型還提供一種包括上述動力部件保護(hù)系 統(tǒng)的反循環(huán)樁機(jī)，該反循環(huán)樁機(jī)的其他各部分的結(jié)構(gòu)請參考現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。以上對本實(shí)用新型所提供的一種反循環(huán)樁機(jī)及其動力部件保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì) 介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例 的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對本實(shí)用新型進(jìn)行若 干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種反循環(huán)樁機(jī)的動力部件保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括 實(shí)時檢測所述動力部件(13)的負(fù)載壓力的壓力檢測元件(11)；控制元件(12)，實(shí)時接收所述負(fù)載壓力信號，并將負(fù)載壓力值與壓力預(yù)定值相比 較，當(dāng)檢測到的負(fù)載壓力值大于或者等于所述壓力預(yù)定值時，所述控制裝置控制所述動 力部件(13)上提；當(dāng)檢測到的負(fù)載壓力值小于所述壓力預(yù)定值時，所述控制裝置控制所 述動力部件(13)下壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力部件保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置通過控制所 述反循環(huán)樁機(jī)的加壓油缸(14)，控制所述動力部件(13)的上提或者下壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動力部件保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力檢測元件(11) 通過檢測所述動力部件(13)的液壓馬達(dá)的進(jìn)口油壓，檢測所述動力部件(13)的負(fù)載壓 力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的動力部件保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力預(yù)定 值的范圍為28MPa 31MPa。
5.—種反循環(huán)樁機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的動力部件保護(hù)系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于反循環(huán)樁機(jī)的動力部件保護(hù)系統(tǒng)，包括用于實(shí)時檢測動力部件(13)負(fù)載壓力的壓力檢測元件(11)，和實(shí)時接收負(fù)載壓力信號，并將負(fù)載壓力值與壓力預(yù)定值相比較的控制元件(12)；當(dāng)負(fù)載壓力值大于或者等于壓力預(yù)定值時，控制裝置控制動力部件(13)上提；當(dāng)負(fù)載壓力值小于壓力預(yù)定值時，控制裝置控制動力部件(13)下壓。這樣，當(dāng)反循環(huán)樁機(jī)在不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的地層中工作時，動力部件(13)能夠在控制元件(12)的指令上提或者繼續(xù)下壓，從而保護(hù)了動力部件(13)避免由于地層改變而造成的損壞，提高了反循環(huán)樁機(jī)的使用壽命和使用安全性。本實(shí)用新型還公開一種包括上述動力保護(hù)系統(tǒng)的反循環(huán)樁機(jī)。
文檔編號E02D7/10GK201794073SQ20102012154
公開日2011年4月13日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者侯富田, 傅杰, 馮志雄 申請人:北京市三一重機(jī)有限公司