專利名稱：旋挖鉆機及其測深裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械技術領域，更具體地說，涉及一種旋挖鉆機及其測深裝置。
背景技術：
旋挖鉆機是一種適合建筑基礎工程中成孔作業的施工機械，主要適于砂土、粘性 土、粉質土等土層施工，在灌注樁、連續墻、基礎加固等多種地基基礎施工中得到廣泛應用。在所述旋挖鉆機的工作過程中，其成孔的實時深度是一個非常重要的數據，目前， 旋挖鉆機的測深方式主要有兩種一種是接近開關與撥盤配合得到深度脈沖，該裝置一般安裝于吊錨架上，其中撥 盤與吊錨架滑輪同軸安裝，纏繞在所述吊錨架滑輪上的鋼絲繩下放或上提時可以帶動撥盤 轉動，撥盤上的齒輪給接近開關以信號，控制器接收到接近開關的脈沖信號計算得出深度。 但是，由于施工時旋挖鉆機桅桿處于垂直地面狀態，而吊錨架處于桅桿最頂端，晃動最大， 而接近開關的安裝要求較嚴格，一般要求其與撥盤距離要控制在4 8毫米之內，這樣，當 所述吊錨架晃動較大時，就會出現接近開關與撥盤的距離不能保持在4 8毫米之內，進而 造成深度測量不夠準確。另一種是安裝于所述旋挖鉆機主卷揚軸上的編碼器測量裝置，該裝置相對接近開 關測量數據更穩定，但是，編碼器由于與主卷揚軸可能存在不同步運動的現象，同時，主卷 揚軸上的黃油極易污染編碼器，導致編碼器易損壞。綜上所述，以上兩種測深方案均不適用，故急需一種不易損壞的測深裝置以實現 準確、穩定的測量旋挖鉆機的成孔深度。

發明內容
有鑒于此，本發明提供一種旋挖鉆機及其測深裝置，以實現準確、穩定的測量旋挖 鉆機的成孔深度。為了實現上述目的，提出的技術方案如下一種旋挖鉆機測深裝置，包括編碼器固定座，該編碼器固定座前端上開孔，孔內設置有連接軸，該連接軸一端橫 向開孔；該編碼器固定座后端設置有彈簧裝置，該彈簧裝置通過連接支架與所述編碼器固 定座前端相連；套接在所述連接軸上的測量輪，該測量輪的外表面與所述旋轉挖機的主卷揚外表 面相接觸；編碼器，該編碼器的軸橫穿放置在所述連接軸的孔內；與所述編碼器相連的控制器，用于讀取所述編碼器的信號以生成所述旋挖鉆機的 成孔深度值；與所述控制器相連的顯示器，用于顯示控制器生成的成孔深度值。優選地，所述連接軸的孔內放置軸承，所述編碼器的軸橫穿放置在所述軸承內。
優選地，所述彈簧裝置包括設置在所述編碼器固定座后端上的彈簧固定座；固定連接在所述彈簧固定座上的連接軸；纏繞在所述連接軸上的扭轉彈簧，該扭轉彈簧的一端固定在所述連接支架上，另 一端固定在所述彈簧固定座上。優選地，所述扭轉彈簧的兩端分別通過螺栓或者銷子固定在所述連接支架和彈簧 固定座上。一種旋挖鉆機，其測深裝置包括編碼器固定座，該編碼器固定座前端上開孔，孔內設置有連接軸，該連接軸一端橫 向開孔；該編碼器固定座后端設置有彈簧裝置，該彈簧裝置通過連接支架與所述編碼器固 定座前端相連；套接在所述連接軸上的測量輪，該測量輪的外表面與主卷揚外表面相接觸；編碼器，該編碼器的軸橫穿放置在所述連接軸的孔內；與所述編碼器相連的控制器，用于讀取所述編碼器的信號以生成所述旋挖鉆機的 成孔深度值；與所述控制器相連的顯示器，用于顯示控制器生成的成孔深度值。優選地，所述連接軸的孔內放置軸承，所述編碼器的軸橫穿放置在所述軸承內。優選地，所述彈簧裝置包括設置在所述編碼器固定座后端上的彈簧固定座；固定連接在所述彈簧固定座上的連接軸；纏繞在所述連接軸上的扭轉彈簧，該扭轉彈簧的一端固定在所述連接支架上，另 一端固定在所述彈簧固定座上。優選地，所述扭轉彈簧的兩端分別通過螺栓或者銷子固定在所述連接支架和彈簧 固定座上。從上述的技術方案可以看出，本發明公開的旋挖鉆機測深裝置，在彈簧裝置的作 用下，測量輪隨著主卷揚轉動而轉動，可以帶動編碼器旋轉，編碼器生成信號并傳輸至控制 器中，控制器通過讀取該信號得到所述旋挖鉆機的成孔深度值。該測深裝置進行測深工作 時，不需直接作用在旋挖鉆機的吊錨架上或者主卷揚軸上，只需將其放置在使其測量輪的 外表面與主卷揚外表面相接觸的位置，使得測深裝置的測量環境較為穩定，并且，主卷揚通 過測量輪帶動編碼器而不是通過主卷揚軸直接帶動，有效解決了編碼器由于與主卷揚軸可 能存在不同步運動、且主卷揚軸中黃油溢出污染測深編碼器的問題，實現了準確、穩定的測 量旋挖鉆機的成孔深度。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例公開的一種旋挖鉆機測深裝置的結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。本發明實施例公開了一種旋挖鉆機及其測深裝置，以實現準確、穩定的測量旋挖 鉆機的成孔深度。如圖1所示，所述旋挖鉆機測深裝置包括編碼器固定座、測量輪14、編碼器13、控 制器(圖中未繪示)以及顯示器(圖中未繪示)，其中所述編碼器固定座分為編碼器固定座前端11和編碼器固定座后端12，且編碼器 固定座前端11上開孔，孔內設置有連接軸，該連接軸一端橫向開孔；編碼器固定座后端12 設置有彈簧裝置，該彈簧裝置通過連接支架15與編碼器固定座前端11相連；測量輪14套接在所述連接軸上，且該測量輪的外表面與所述旋轉挖機的主卷揚 外表面相接觸；編碼器13，該編碼器的軸橫穿放置在所述連接軸的孔內；所述控制器與編碼器13相連，用于讀取編碼器13的脈沖以生成所述旋挖鉆機的 成孔深度值。所述顯示器與控制器相連，用于顯示控制器生成的成孔深度值。該旋挖鉆機測深裝置一般安裝于旋挖鉆機的主卷揚卷筒壁上，但不限定與此，只 要能滿足該測深裝置的測量輪的外表面與主卷揚的外表面，即與主卷揚卷外筒壁相接觸即可。具體的，所述旋挖鉆機測深裝置的工作過程如下旋挖鉆機的主卷揚轉動，帶動纏繞在該主卷揚上的鋼絲繩的下放或者上提，同時， 由于主卷揚外筒壁與測量輪14的外表面相接觸，所以轉動的主卷揚，其卷筒壁通過摩擦力 帶動測量輪14轉動，并且，主卷揚轉動一圈帶動測量輪14轉動相應圈數，具體的，測量輪轉 動圈數=主卷揚周長/測量輪周長；測量輪14轉動通過帶動連接軸轉動帶動設置于連接 軸一端的編碼器13轉動，具體的，測量輪14轉動一圈帶動編碼器13也轉動一圈，編碼器 13轉動的過程中生成兩路信號，一路為計數脈沖信號，即用于表示編碼器13轉動圈數的信 號，一路為方向信號，即表示編碼器13轉動方向的信號；生成的兩路信號傳輸至所述控制 器，控制器根據編碼器13的信號得到所述鋼絲繩的下放或者上提的長度，即得到所述旋挖 鉆機的成孔深度。由于測量輪14的直徑固定，可以根據其直徑得到測量輪14的周長，即可以得到測 量輪14帶動編碼器13旋轉一圈表示鋼絲繩下放或上提得相應值。相應的，控制器根據收 到編碼器13的計數脈沖信號進行計數，得到編碼器13的轉動圈數，計算得到鋼絲繩下放或 上提的相應值。并且，編碼器13的方向信號可以表示編碼器13的轉動方向，根據鋼絲繩的運動方 向的不同，編碼器13的轉動方向也不同，具體可以鋼絲繩下放，編碼器13順時針轉動，鋼絲 繩上提，編碼器13逆時針轉動；當然也可以鋼絲繩下放，編碼器13逆時針轉動，鋼絲繩上提，編碼器13順時針轉動。控制器根據編碼器13生成方向信號，可以判斷得到鋼絲繩的運 動方向。在本發明實施例公開的旋挖鉆機測深裝置中，根據不同的需求，可以采用不同的 編碼器，一般情況下，編碼器13轉動一圈生成的計數脈沖信號為1000或1024。假設測量 輪周長為1米，即轉動一圈為1米，此時編碼器13轉動一周生成的計數脈沖信號為1000，那 么，控制器收到1個計數脈沖信號，計1/1000米，指代鋼絲繩下放或上提的距離為1/1000米。本發明實施例公開的測深裝置進行測深工作時，不需直接作用在旋挖鉆機的吊錨 架上或者主卷揚軸上，只需將其放置在使其測量輪的外表面與主卷揚外表面相接觸的位 置，使得測深裝置的測量環境較為穩定，并且，主卷揚通過測量輪帶動編碼器而不是通過主 卷揚軸直接帶動，有效解決了編碼器由于與主卷揚軸可能存在不同步運動的現象，實現了 準確、穩定的測量旋挖鉆機的成孔深度。此外，現有的大型旋挖鉆機，結構上一般采用主卷揚后置，無法采用現有的測深裝 置進行成孔深度測量。而正是因為大型旋挖鉆機中主卷揚后置，主卷揚的外筒壁較厚，更為 適合帶動測量輪轉動。在上述實施例公開的內容中，主卷揚外筒壁與測量輪14的外表面相接觸，主卷揚 通過接觸面的摩擦力帶動測量輪14轉動，假若兩個接觸面的摩擦力較小，可能會出現打滑 的現象，此時，設置在編碼器固定座后端12的彈簧裝置就起到了增強主卷揚外筒壁與測量 輪的外表面的摩擦力、避免出現打滑現象的作用。具體的，該彈簧裝置通過連接支架15與 編碼器固定座前端11相連，對編碼器固定座前端11起到的支撐作用，給測量輪14 一種向 主卷揚方向支撐力。同樣如圖1所示，所述彈簧裝置可以包括設置在編碼器固定座后端12上的彈簧 固定座16 ；固定連接在彈簧固定座16上的連接軸；該連接軸外圍纏繞有扭轉彈簧17，該扭 轉彈簧的一端固定在連接支架15上，另一端固定在彈簧固定座16上，可以采用螺栓或者銷 子等固定部件將扭轉彈簧17的兩端分別固定在連接支架15和彈簧固定座16上。具體的，外圍纏繞扭轉彈簧17的連接軸可以轉動，由于扭轉彈簧17的兩端均被固 定位，隨著連接軸的轉動，扭轉彈簧17產生彈力并通過連接支架15作用于編碼器固定座前 端11，最終測量輪14的外表面與主卷揚外筒壁相接觸并且存有一定的擠壓力。當旋挖鉆機的工作環境較差時，本發明實施例公開的測深裝置可能會受到波動， 由于編碼器13的軸直接橫穿放置在連接軸前端的孔內，這樣，測深裝置受到的波動就會直 接作用在編碼器13上，容易造成編碼器的損壞。為了避免上述問題的產生，本發明還公開 了一個實施例，在該實施例中，設置于編碼器固定座前端11孔內的連接軸的一端同樣橫向 開孔，但在孔內放置軸承，將編碼器13的軸橫穿在所述軸承內，當連接軸轉動時，通過軸承 作用于編碼器的軸，起到緩沖作用。本發明實施例還公開了一種旋挖鉆機，其測深裝置包括編碼器固定座，該編碼器固定座前端上開孔，孔內設置有連接軸，該連接軸一端橫 向開孔；該編碼器固定座后端設置有彈簧裝置，該彈簧裝置通過連接支架與所述編碼器固 定座前端相連；套接在所述連接軸上的測量輪，該測量輪的外表面與主卷揚外表面相接觸；
編碼器，該編碼器的軸橫穿放置在所述連接軸的孔內；與所述編碼器相連的控制器，用于讀取所述編碼器的脈沖以生成所述旋挖鉆機的 成孔深度值。與所述控制器相連的顯示器，用于顯示控制器生成的成孔深度值。同樣，為了避免在旋挖鉆機工作過程中，對編碼器造成波動而使其損壞，所述連接 軸的孔內放置軸承，所述編碼器的軸橫穿放置在所述軸承內。并且，所述彈簧裝置包括設置在所述編碼器固定座后端上的彈簧固定座；固定 連接在所述彈簧固定座上的連接軸；纏繞在所述連接軸上的扭轉彈簧，該扭轉彈簧的一端 固定在所述連接支架上，另一端固定在所述彈簧固定座上。所述扭轉彈簧的兩端分別通過 螺栓或者銷子固定在所述連接支架和彈簧固定座上。該旋挖鉆機工作過程中，其測深裝置不斷進行成孔深度測量，具體其測量過程如 上述實施例公開的內容，此處不再贅述。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
權利要求
一種旋挖鉆機測深裝置，其特征在于，包括編碼器固定座，該編碼器固定座前端上開孔，孔內設置有連接軸，該連接軸一端橫向開孔；該編碼器固定座后端設置有彈簧裝置，該彈簧裝置通過連接支架與所述編碼器固定座前端相連；套接在所述連接軸上的測量輪，該測量輪的外表面與所述旋轉挖機的主卷揚外表面相接觸；編碼器，該編碼器的軸橫穿放置在所述連接軸的孔內；與所述編碼器相連的控制器，用于讀取所述編碼器的信號以生成所述旋挖鉆機的成孔深度值；與所述控制器相連的顯示器，用于顯示控制器生成的成孔深度值。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述連接軸的孔內放置軸承，所述編碼器 的軸橫穿放置在所述軸承內。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述彈簧裝置包括設置在所述編碼器固定座后端上的彈簧固定座；固定連接在所述彈簧固定座上的連接軸；纏繞在所述連接軸上的扭轉彈簧，該扭轉彈簧的一端固定在所述連接支架上，另一端 固定在所述彈簧固定座上。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述扭轉彈簧的兩端分別通過螺栓或者 銷子固定在所述連接支架和彈簧固定座上。
5.一種旋挖鉆機，其特征在于，其測深裝置包括編碼器固定座，該編碼器固定座前端上開孔，孔內設置有連接軸，該連接軸一端橫向開 孔；該編碼器固定座后端設置有彈簧裝置，該彈簧裝置通過連接支架與所述編碼器固定座 前端相連；套接在所述連接軸上的測量輪，該測量輪的外表面與主卷揚外表面相接觸；編碼器，該編碼器的軸橫穿放置在所述連接軸的孔內；與所述編碼器相連的控制器，用于讀取所述編碼器的信號以生成所述旋挖鉆機的成孔 深度值；與所述控制器相連的顯示器，用于顯示控制器生成的成孔深度值。
6.根據權利要求5所述的旋挖鉆機，其特征在于，所述連接軸的孔內放置軸承，所述編 碼器的軸橫穿放置在所述軸承內。
7.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述彈簧裝置包括設置在所述編碼器固定座后端上的彈簧固定座；固定連接在所述彈簧固定座上的連接軸；纏繞在所述連接軸上的扭轉彈簧，該扭轉彈簧的一端固定在所述連接支架上，另一端 固定在所述彈簧固定座上。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述扭轉彈簧的兩端分別通過螺栓或者 銷子固定在所述連接支架和彈簧固定座上。
全文摘要
本發明公開了一種旋挖鉆機測深裝置，包括編碼器固定座，該編碼器固定座前端上開孔，孔內設置有連接軸，該連接軸一端橫向開孔；該編碼器固定座后端設置有彈簧裝置，該彈簧裝置通過連接支架與編碼器固定座前端相連；套接在連接軸上的測量輪，該測量輪的外表面與旋轉挖機的主卷揚外表面相接觸；編碼器，該編碼器的軸橫穿放置在連接軸的孔內；與編碼器相連的控制器，用于讀取編碼器的信號以生成旋挖鉆機的成孔深度值；與控制器相連的顯示器，用于顯示控制器生成的成孔深度值。
文檔編號E21B3/00GK101881133SQ20101021371
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月21日 優先權日2010年6月21日
發明者馮志雄, 劉振岳, 袁飛 申請人:北京市三一重機有限公司