本發明涉及各種軟土壤振實工程領域用的施工設備，特別涉及無攪動偏心塊結構的液壓振沖器在施工過程中智能化控制。

背景技術：

現有振沖器在鉆孔制作碎石樁或砂樁加固的施工過程中的各種控制方式，均局限于一般控制柜按鈕設定模式即手動操作；該模式的控制方式存在如下缺點：1）振沖器無法自動調整激振頻率和激振力來適應各種土壤密實的需求，僅僅靠經驗或肉眼來判別和人工實施調整；2）鉆孔深度數據無法直觀顯示，只能靠在接桿上焊接的標尺來確認大概數據而已；3）工作頻率、激振力和振幅的大小無法直觀顯現，無法積累和掌握振沖（密實）效果與相關數據的內在關系；4）缺少軸承損壞或者壽命到期報警功能；另外，每天工作延米數無法自動累計并打印。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服上述技術的不足，從而提供一種液壓振沖器智能控制系統及其控制方法，實現比較完整實用直觀的人機界面交流。

本發明所采用的技術方案是這樣的：液壓振沖器智能控制系統，包括振沖筒體、轉動設置于所述振沖筒體內的振動主軸、設置于所述振沖筒體底部的錐形振沖頭，所述振沖頭與所述振動主軸相固定連接，所述振沖筒體內設置有驅動所述振動主軸轉動的液壓馬達，所述液壓馬達與高壓油管相連接，所述振沖筒體的兩側分別開設有左右過水槽，所述振沖頭的中部開設有沖壓孔，所述左右過水槽的下部分別于所述沖壓孔相連通，所述左右過水槽的上部與高壓水管接頭相連通，所述振動主軸外側連接有偏心塊組，所述振動主軸的上下兩端部分別與所述振沖筒體之間通過上軸承組以及下軸承組相連接，其特征在于：還包括電氣控制系統以及液壓控制系統；

所述電氣控制系統包括控制柜、設置于所述控制柜內的plc控制器、與所述plc控制器相連接的傳感器接插頭、與所述plc控制器相連接的數據線接口、與所述plc控制器相連接的顯示屏，

所述液壓控制系統包括設置于所述控制柜內的液壓油箱、與所述液壓油箱相連接的變量油泵，所述變量油泵與所述高壓油管相連通，所述高壓油管上設置有比例閥閥組，所述振沖筒體的上部設置有扭矩轉速傳感器，所述錐形振沖頭的底部設置有壓力傳感器以及第一位移傳感器，所述上軸承組以及下軸承組上均設置有溫度傳感器以及第二位移傳感器，所述液壓油箱內設置有液位傳感器，所述比例閥閥組、所述扭矩轉速傳感器、所述壓力傳感器、所述第一位移傳感器、所述溫度傳感器、所述第二位移傳感器、所述液位傳感器均與相應的所述傳感器接插頭相連接。

進一步改進的是：所述振動主軸的中部與所述振沖筒體之間通過中部軸承組相連接，所述中部軸承組上設置有所述溫度傳感器以及所述第二位移傳感器。

進一步改進的是：所述控制柜上設置有時間繼電器、計數器、儲存器、打印機、指示燈、報警器，所述時間繼電器、所述計數器、所述儲存器、所述打印機、所述指示燈、所述報警器均與相應的所述數據線接口相連接。

進一步改進的是：所述報警器為指示燈式或者蜂鳴式。

進一步改進的是：所述顯示屏為液晶顯示屏。

進一步改進的是：所述控制柜上設置有操作按鈕。

進一步改進的是：所述控制柜的底部設置有移動滾輪。

進一步改進的是：液壓振沖器智能控制系統的控制方法，包括：壓力傳感器以及扭矩轉速傳感器檢測振沖器的激振力以及振沖頻率，檢測信號經過放大器放大后傳輸給plc控制器，plc控制器對檢測信號進行編制、儲存及數據采集處理后傳至顯示器、存儲器以及比例閥閥組，比例閥閥組根據指令信號調節變量油泵的供油流量；

第一位移傳感器檢測振沖器的鉆孔深度及振幅，檢測信號經過放大器放大后傳輸至plc控制器，經過數據處理再傳至顯示屏；

所述溫度傳感器以及所述第二位移傳感器檢測軸承工作溫度以及主軸相對位移數值，檢測信號經過放大器放大后傳輸至plc控制器，經過數據處理再傳至顯示屏、報警器；

液位傳感器檢測液壓油箱內油位，檢測信號經過放大器放大后傳輸至plc控制器，經過數據處理再傳至顯示屏。

通過采用前述技術方案，本發明的有益效果是：可以實時地自動改變振沖頻率和激振力，以適應各種土壤激振密實的需求，且激振頻率的高低及激振力大小的數據可以在顯示屏上顯示、讀取，減少了人工操作的工作量；

可以實時地把鉆孔深度及振幅信號傳輸至plc，經過信號數據處理再傳至顯示屏直接讀取；

可以檢查軸承是否處于完好情況及壽命期情況；如出現異常，報警器會自動及時發出報警，提醒用戶及時維修或更換軸承，不再需要頻繁的人工檢查。

附圖說明

圖1為本發明示意圖；

圖2為控制柜示意圖。

其中：1、振沖筒體；2、振動主軸；3、錐形振沖頭；4、上軸承組；5、中部軸承組；6、下軸承組；7、控制柜；8、液壓油箱；9、偏心塊組；10、扭矩轉速傳感器；11、壓力傳感器；12、第一位移傳感器；13、第二位移傳感器；14、溫度傳感器；15、液位傳感器。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式來進一步說明本發明。

如圖1、圖2所示，本發明公開一種液壓振沖器智能控制系統，包括振沖筒體1、轉動設置于所述振沖筒體1內的振動主軸2、設置于所述振沖筒體1底部的錐形振沖頭3，所述振沖頭與所述振動主軸2相固定連接，所述振沖筒體1內設置有驅動所述振動主軸2轉動的液壓馬達，所述液壓馬達與高壓油管相連接，所述振沖筒體1的兩側分別開設有左右過水槽，所述振沖頭的中部開設有沖壓孔，所述左右過水槽的下部分別于所述沖壓孔相連通，所述左右過水槽的上部與高壓水管接頭相連通，所述振動主軸2外側連接有偏心塊組9，所述振動主軸2的上下兩端部分別與所述振沖筒體1之間通過上軸承組4以及下軸承組6相連接，還包括電氣控制系統以及液壓控制系統；

所述電氣控制系統包括控制柜7、設置于所述控制柜7內的plc控制器、與所述plc控制器相連接的傳感器接插頭、與所述plc控制器相連接的數據線接口、與所述plc控制器相連接的顯示屏，

所述液壓控制系統包括設置于所述控制柜7內的液壓油箱8、與所述液壓油箱8相連接的變量油泵，所述變量油泵與所述高壓油管相連通，所述高壓油管上設置有比例閥閥組，所述振沖筒體1的上部設置有扭矩轉速傳感器10，所述錐形振沖頭3的底部設置有壓力傳感器11以及第一位移傳感器12，所述上軸承組4以及下軸承組6上均設置有溫度傳感器14以及第二位移傳感器13，所述液壓油箱8內設置有液位傳感器15，所述比例閥閥組、所述扭矩轉速傳感器10、所述壓力傳感器11、所述第一位移傳感器12、所述溫度傳感器14、所述第二位移傳感器13、所述液位傳感器15均與相應的所述傳感器接插頭相連接。

為了與智能化控制系統相適應，振沖器主體結構必須精細化，振沖器旋轉主軸采用了多點支撐法，減小了主軸變形的同時，延長了軸承使用壽命，所述振動主軸2的中部與所述振沖筒體1之間通過中部軸承組5相連接，所述中部軸承組5上設置有所述溫度傳感器14以及所述第二位移傳感器13。

為了實現自動報警、自動存儲數據、實時打印數據，所述控制柜7上設置有時間繼電器、計數器、儲存器、打印機、指示燈、報警器，所述時間繼電器、所述計數器、所述儲存器、所述打印機、所述指示燈、所述報警器均與相應的所述數據線接口相連接，所述指示燈有電源指示燈、控制電源指示燈、振沖工作指示燈、水泵工作指示燈，所述報警器有高油溫報警、油液低位報警、軸承損壞報警。

本實施例中采用的優化實施方式為：所述報警器為指示燈式或者蜂鳴式。

本實施例中采用的優化實施方式為：所述顯示屏為液晶顯示屏。

本實施例中采用的優化實施方式為：所述控制柜7上設置有操作按鈕，所述操作按鈕有振沖工作按鈕、油泵啟動按鈕、頻率微調旋鈕、工況選擇旋鈕、油泵停止按鈕、振沖停止按鈕、水泵啟動按鈕、水泵停止按鈕。

為了方便移動，所述控制柜7的底部設置有移動滾輪。

液壓振沖器智能控制系統的控制方法，包括：

plc控制器可以實施電機星-三角軟啟動及各種安全保護；控制變壓器可提供穩定的各種控制電源；放大器將各種微信號進行轉換放大至處理器或執行機構，完成各種程序的編制和儲存及數據采集處理后傳至各執行繼電器。

變量油泵（油泵組合）與比例閥閥組、壓力傳感器11及振沖器尾部的扭矩轉速傳感器10配合使用，可以實時地自動改變振沖頻率和激振力，以適應各種土壤激振密實的需求，且激振頻率的高低及激振力大小的數據可以在顯示屏上顯示、讀取，減少了人工操作的工作量；

錐形振沖頭3的第一位移傳感器12，可以實時地把鉆孔深度及振幅信號傳輸至plc，經過信號數據處理再傳至顯示屏直接讀取；

上軸承組4、下軸承組6以及中部軸承組5上的所述溫度傳感器14以及所述第二位移傳感器13，可以實時地顯示軸承工作溫度以及主軸相對位移數值，通過數據處理，可以檢查軸承是否處于完好情況及壽命期情況；如出現異常，報警器會自動及時發出報警，提醒用戶及時維修或更換軸承，不再需要頻繁的人工檢查；

液位傳感器15檢測液壓油箱8內油位，檢測信號經過放大器放大后傳輸至plc控制器，經過數據處理再傳至顯示屏提醒用戶；

工況選擇旋鈕可以根據土壤性質不同而選擇工作模式，通過頻率微調旋鈕，最終確定合適工況參數的選擇；

顯示屏顯示實時工作參數：激振頻率、激振力、振幅、油液及軸承溫度、深度、液壓油液位高度；

計數器會將每天的工作延米數記錄并儲存，以備核查和打印。

以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征及其優點，本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內，本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。