一種適用于卷揚(yáng)加壓的旋挖鉆機(jī)帶桿監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種適用于卷揚(yáng)加壓的旋挖鉆機(jī)帶桿監(jiān)控系統(tǒng)，包括測(cè)力傳感器、深度傳感器、位移傳感器、減法器、比較器、顯示器及報(bào)警單元；所述減法器的一端接測(cè)力傳感器，另一端接動(dòng)力頭重量參考電壓，所述減法器的輸出端與所述比較器的一個(gè)輸入端相連，比較器的另一個(gè)輸入端接鉆桿重量參考電壓相連，所述比較器的輸出端與所述報(bào)警單元相連；所述深度傳感器和位移傳感器均與顯示器相連；所述測(cè)力傳感器安裝于旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭上提定滑輪固定銷軸處；所述深度傳感器和位移傳感器分別安裝于主卷揚(yáng)與加壓卷揚(yáng)的機(jī)架上?？朔F(xiàn)有技術(shù)中帶桿監(jiān)控精度不高，操作復(fù)雜的問題，利用測(cè)力傳感器、深度傳感器及位移傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控帶桿情況，將帶桿現(xiàn)象遏制在初期的帶桿監(jiān)測(cè)示警系統(tǒng)。
【專利說明】—種適用于卷揚(yáng)加壓的旋挖鉆機(jī)帶桿監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種適用于卷揚(yáng)加壓的旋挖鉆機(jī)帶桿監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]旋挖鉆機(jī)鉆桿通常采用伸縮式鉆桿，其鉆桿最常見的有機(jī)鎖加壓鉆桿及摩阻鉆桿，摩阻鉆桿適應(yīng)于一般土層及砂卵層施工，而機(jī)鎖加壓桿則適應(yīng)于更硬的土石層及巖層施工。其中機(jī)鎖鉆桿在操作提鉆過程中由于存在解鎖過程，經(jīng)常出現(xiàn)由于解鎖不到位而出現(xiàn)的所謂“帶桿”現(xiàn)象。各節(jié)鉆桿采用矩形牙嵌與其外面一節(jié)鉆桿相配合，當(dāng)牙嵌嵌合時(shí)能傳遞扭矩和軸向壓力，牙嵌脫開時(shí)，各節(jié)鉆桿可以自由伸縮。當(dāng)提升鉆桿時(shí)，某相鄰兩節(jié)鉆桿牙嵌若未完全脫開，里面的鉆桿未完全縮進(jìn)相鄰的鉆桿，較外層的鉆桿被較里層的那節(jié)鉆桿帶起，造成了兩節(jié)鉆桿同時(shí)提升現(xiàn)象，即為帶桿。當(dāng)被帶起的鉆桿提升到一定高度，牙嵌會(huì)由于輕微的擾動(dòng)脫開，導(dǎo)致外面的鉆桿懸空以自由落體的速度落下。由于每節(jié)鉆桿約重兩噸，其從一定高度做自由落體運(yùn)動(dòng)砸到動(dòng)力頭上，可能會(huì)造成動(dòng)力頭和鉆桿的嚴(yán)重?fù)p壞。
[0003]旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭采用卷揚(yáng)加壓因其能提供較大的加壓力及加壓行程，這種加壓方式較多的被入巖鉆機(jī)所采用，而這種鉆機(jī)一般配備的鉆桿為機(jī)鎖加壓鉆桿，所以在這種鉆機(jī)上解決鉆桿帶桿問題就顯得尤為重要。目前，一般的旋挖鉆機(jī)并未對(duì)帶桿情況進(jìn)行檢測(cè)，時(shí)有動(dòng)力頭及相關(guān)零部件損壞的現(xiàn)象出現(xiàn)。部分廠商將重量傳感器懸掛于旋挖鉆機(jī)額頭處，測(cè)量主卷揚(yáng)載荷從而直接測(cè)算鉆桿重量，利用鉆桿重量與鉆桿伸長(zhǎng)量的變化關(guān)系，進(jìn)行帶桿檢測(cè)。通過安裝在旋挖額頭處的重量傳感器檢測(cè)主卷揚(yáng)載荷，直接測(cè)算鉆桿重量值的方法，其測(cè)量的精度受諸多因素的影響:
[0004]I)所使用的鉆具大小規(guī)格根據(jù)設(shè)計(jì)孔徑要求而變化，鉆具的類型隨不同的工程地質(zhì)情況而靈活選用，不同類型及大小規(guī)格的鉆具其自身的重量及攜土的重量差異較大；
[0005]2)鉆具在上提過程中與土層之間的摩擦力、在泥漿中的浮力、在提升過程中所產(chǎn)生吸力等因素對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型提供了一種適用于卷揚(yáng)加壓的旋挖鉆機(jī)帶桿監(jiān)控系統(tǒng)，其目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中帶桿監(jiān)控精度不高，操作復(fù)雜的問題，利用測(cè)力傳感器、深度傳感器及位移傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控帶桿情況。
[0007]—種適用于卷揚(yáng)加壓的旋挖鉆機(jī)帶桿監(jiān)控系統(tǒng)，包括測(cè)力傳感器、深度傳感器、位移傳感器、減法器、比較器、顯示器及報(bào)警單元；所述減法器的一個(gè)輸入端接測(cè)力傳感器，另一個(gè)輸入端接動(dòng)力頭重量參考電壓，所述減法器的輸出端與所述比較器的一個(gè)輸入端相連，比較器的另一個(gè)輸入端接鉆桿重量參考電壓相連，所述比較器的輸出端與所述報(bào)警單元相連；
[0008]所述報(bào)警單元用于發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示發(fā)生帶桿現(xiàn)象。[0009]所述深度傳感器和位移傳感器均與顯示器相連；
[0010]所述測(cè)力傳感器安裝于旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭上提定滑輪固定銷軸處，用于檢測(cè)承壓在動(dòng)力頭上鉆桿重量值；
[0011]所述深度傳感器和位移傳感器分別安裝于主卷揚(yáng)與加壓卷揚(yáng)的機(jī)架上，分別用于檢測(cè)鉆頭相對(duì)于地面的位移值和檢測(cè)動(dòng)力頭相對(duì)于鉆機(jī)桅桿的位移值；
[0012]所述顯示器用于顯示深度傳感器和位移傳感器分別測(cè)得的鉆頭相對(duì)于地面的位移值和檢測(cè)動(dòng)力頭相對(duì)于鉆機(jī)桅桿的位移值。
[0013]所述深度傳感器和位移傳感器均為接近傳感器。
[0014]所述顯示器安裝于主機(jī)駕駛室中。
[0015]有益效果
[0016]本實(shí)用新型提供了一種適用于卷揚(yáng)加壓的旋挖鉆機(jī)帶桿監(jiān)控系統(tǒng)，包括測(cè)力傳感器、深度傳感器、位移傳感器、減法器、比較器、顯示器及報(bào)警單元；所述減法器的一個(gè)輸入端接測(cè)力傳感器，另一個(gè)輸入端接動(dòng)力頭重量參考電壓，所述減法器的輸出端與所述比較器的一個(gè)輸入端相連，比較器的另一個(gè)輸入端接鉆桿重量參考電壓相連，所述比較器的輸出端與所述報(bào)警單元相連；所述深度傳感器和位移傳感器均與及顯示器相連；所述測(cè)力傳感器安裝于旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭上提定滑輪固定銷軸處；所述深度傳感器和位移傳感器分別安裝于主卷揚(yáng)與加壓卷揚(yáng)的機(jī)架上?？朔F(xiàn)有技術(shù)中帶桿監(jiān)控精度不高，操作復(fù)雜的問題，利用測(cè)力傳感器、深度傳感器及位移傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控帶桿情況，將帶桿現(xiàn)象遏制在初期的帶桿監(jiān)測(cè)示警系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型中傳感器的安裝示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。
[0020]如圖1和圖2所示，一種適用于卷揚(yáng)加壓的旋挖鉆機(jī)帶桿監(jiān)控系統(tǒng)，包括測(cè)力傳感器、深度傳感器、位移傳感器、減法器、比較器、顯示器及報(bào)警單元；所述減法器的一個(gè)輸入端接測(cè)力傳感器，另一個(gè)輸入端接動(dòng)力頭重量參考電壓，所述減法器的輸出端與所述比較器的一個(gè)輸入端相連，比較器的另一個(gè)輸入端接鉆桿重量參考電壓相連，所述比較器的輸出端與所述報(bào)警單元相連；
[0021 ] 所述報(bào)警單元用于發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示發(fā)生帶桿現(xiàn)象。
[0022]所述深度傳感器和位移傳感器均與顯示器相連；
[0023]所述測(cè)力傳感器安裝于旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭上提定滑輪固定銷軸處，用于檢測(cè)承壓在動(dòng)力頭上鉆桿重量值；
[0024]所述深度傳感器和位移傳感器分別安裝于主卷揚(yáng)與加壓卷揚(yáng)的機(jī)架上，分別用于檢測(cè)鉆頭相對(duì)于地面的位移值和檢測(cè)動(dòng)力頭相對(duì)于鉆機(jī)桅桿的位移值；
[0025]所述顯示器用于顯示深度傳感器和位移傳感器分別測(cè)得的鉆頭相對(duì)于地面的位移值和檢測(cè)動(dòng)力頭相對(duì)于鉆機(jī)桅桿的位移值。[0026]所述深度傳感器和位移傳感器均為接近傳感器。
[0027]以四節(jié)機(jī)鎖桿為例，設(shè)定鉆桿由內(nèi)及外分別為第I?4節(jié)鉆桿，設(shè)定由內(nèi)及外每節(jié)鉆桿的重量分別Gl?G4，設(shè)定由內(nèi)及外每節(jié)鉆桿可伸縮范圍分別為L(zhǎng)I?L3，設(shè)定由內(nèi)及外在每節(jié)鉆桿可伸縮范圍內(nèi)承壓在動(dòng)力頭上的鉆桿的設(shè)定重量值分別為Wl?W3,則Wl?W4分別為W1=G2+G3+G4，W2=G3+G4, W3=G4,設(shè)定動(dòng)力頭重量為Gd，測(cè)力計(jì)檢測(cè)值為F，則實(shí)際重量值為F-Gd，判斷帶桿則利用比較器比較實(shí)際重量值(F-Gd)與設(shè)定重量值W的關(guān)系。為消除過程測(cè)量誤差，在顯示屏中設(shè)置界面顯示實(shí)際重量值(F-Gd)并可對(duì)設(shè)定重量值W進(jìn)行實(shí)時(shí)修訂。
[0028]當(dāng)從第I節(jié)鉆桿開始提升時(shí)，通過深度傳感器2、位移傳感器3判斷此時(shí)第I節(jié)鉆桿伸縮范圍LI，拉力傳感器I開始對(duì)提升鋼絲繩上的拉力值以一定頻率進(jìn)行檢測(cè)，并將提升鋼絲繩上的拉力值傳送至控制器中，將測(cè)量實(shí)際重量值(F-Gd)與設(shè)定重量值Wl進(jìn)行比較，如果測(cè)量實(shí)際重量值小于設(shè)定重量值Wl，則報(bào)警單元發(fā)出帶桿警報(bào)，如果測(cè)量實(shí)際重量值不小于設(shè)定重量值W1，則繼續(xù)提升鉆桿。當(dāng)?shù)贗節(jié)鉆桿收縮完成，第2節(jié)鉆桿開始提升時(shí)通過深度傳感器2、位移傳感器3判斷此時(shí)第2節(jié)鉆桿伸縮范圍L2，拉力傳感器I開始對(duì)提升鋼絲繩上的拉力值以一定頻率進(jìn)行檢測(cè)，并將提升鋼絲繩上的拉力值傳送至控制器中，比較器將測(cè)量實(shí)際重量值(F-Gd)與設(shè)定重量值W2進(jìn)行比較，如果測(cè)量實(shí)際重量值小于設(shè)定重量值W2，則報(bào)警單元通過顯示屏發(fā)出帶桿警報(bào)，如果測(cè)量實(shí)際重量值不小于設(shè)定重量值W2，則繼續(xù)提升鉆桿，直至鉆桿完全正常收縮完成。
[0029]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于卷揚(yáng)加壓的旋挖鉆機(jī)帶桿監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括測(cè)力傳感器、深度傳感器、位移傳感器、減法器、比較器、顯示器及報(bào)警單元；所述減法器的一個(gè)輸入端接測(cè)力傳感器，另一個(gè)輸入端接動(dòng)力頭重量參考電壓，所述減法器的輸出端與所述比較器的一個(gè)輸入端相連，比較器的另一個(gè)輸入端接鉆桿重量參考電壓相連，所述比較器的輸出端與所述報(bào)警單元相連； 所述深度傳感器和位移傳感器均與顯示器相連； 所述測(cè)力傳感器安裝于旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭上提定滑輪固定銷軸處； 所述深度傳感器和位移傳感器分別安裝于主卷揚(yáng)與加壓卷揚(yáng)的機(jī)架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于卷揚(yáng)加壓的旋挖鉆機(jī)帶桿監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述深度傳感器和位移傳感器均為接近傳感器。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK203812076SQ201420217163
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】吳斌, 朱建新, 丁曲, 姚維 申請(qǐng)人:山河智能裝備股份有限公司