[实用新型]旋挖钻机测深装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及旋挖钻机，特别涉及一种旋挖钻机的测深装置。

背景技术

随着经济的高速发展，基本建设范围持续拓宽，在以人为本和保护环境的理念及相关法津法规不断强化的环境下，桩基础特别是现浇混凝土灌注桩基础得到了广泛的应用，并几乎呈取代其他基础之势。在此背景下，旋挖钻机(Rotary Drilling Rig)因其效率高、污染少、功能多的特点，适应上述需求，在国内外的现浇混凝土灌注桩施工中得到了广泛应用。

为了保证钻机成孔的质量和操作的安全，旋挖外钻机带有自动测深装置。其检测装置为实时监控，随钻头移动，随时更新相对于设定零点的深度，因此，既可以测量每次钻深，又可以测量总的钻深。通常，采用旋转编码器、光电开关检测拨盘等方式进行测深。

旋转编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，这是目前应用最多的传感器。旋转编码器的工作原理如图1所示，旋转编码器由光栅盘2和透镜5、透镜6、光敏元件7、放大整形电路8等组成：光栅盘2为一定直径的圆板，在其上等分地开有若干个长方形孔；光栅盘2与旋转编码器的输入轴9同轴，输入轴9旋转时，光栅盘2同速旋转；光源4发出的光线经由透镜5、光栅盘2和透镜6、光敏元件7、放大整形电路8后输出若干脉冲信号；通过计算旋转编码器每秒输出脉冲的个数，可计算出驱动输入轴9旋转的被测设备当前转速。

以上所述为旋转编码器的基本工作原理，其中，输入轴9的旋转可采用带传动、齿传动、链条传动等方式。

图2为一种带传动的旋挖钻机测深装置结构图，其采用皮带带动旋转编码器转动的结构方案。其工作原理为：由固联于主动轴上的带轮、固联于从动轴上的带轮组成，当原动机驱动主动轮转动时，由于皮带与带轮间的摩擦，拖动从动轮一起转动，并传递一定动力。下面，对其结构与功能实现描述如下：

如图2所示，滑轮11由滑轮轴12固定在滑轮架13上，滑轮轴12与滑轮架13之间由四个螺栓固定，保证没有相对运动。滑轮11与滑轮轴12间装有滚动轴承14，实现滑轮11在滑轮轴12上的自由转动。大带轮15由六个螺钉固定在滑轮11上，实现与滑轮11的同步转动。小带轮16与旋转编码器1的输入轴(图2未示)通过平键连接在一起，通过轴承(图未示)与焊接在滑轮架13上的轴承座(图未示)连接，实现在滑轮架13上位置的固定，以保证小带轮16带动旋转编码器1的输入轴转动。大带轮15与小带轮16由皮带17连接。因滑轮11上绕有提升钻杆的钢丝绳，旋挖钻机钻孔作业时，钢丝绳的收放转化为滑轮11的旋转，滑轮11与大带轮15固定在一起同步转动，小带轮16通过皮带17带动，实现与大带轮15的同步转动；由旋转编码器1检测转动的速度并换算成圈数，从而计算出钢丝绳的收放长度，即钻孔的深度。

采用该结构的旋挖钻机测深装置，其缺陷有二：

一是皮带的弹性变形和松弛打滑影响检测结果的准确性。由于采用皮带传动，柔性材质的皮带在使用中产生弹性变形，皮带的弹性变形引起皮带与带轮间的弹性滑动，引发传动失效，导致测量结果不准确。而当皮带使用一段时间后变形加剧，造成松弛打滑，对检测的准确性影响更为严重。

二是作为易损件的皮带维护频率高且更换困难，影响钻机的总体工作效率。皮带松弛需要及时进行松紧度调整，造成维护频繁，且皮带的周向封闭，包绕于滑轮轴外，更换皮带时需首先拆卸下滑轮轴，滑轮轴在桅杆顶部，且直径较大，在条件简陋的生产现场拆卸更为困难，维护与维修十分不便，从而大大降低了钻机的总体工作效率。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种测量精度高、使用可靠、安装维护方便的旋挖钻机测深装置。

为解决上述技术问题，本实用新型旋挖钻机测深装置，包括旋转编码器、滑轮、滑轮轴、滑轮架，所述滑轮轴固定在所述滑轮架上，所述滑轮通过第一轴承与所述滑轮轴连接，所述滑轮上绕有提升钻杆的钢丝绳：还包括相互啮合的大齿轮与小齿轮；所述大齿轮同轴固定在所述滑轮上；所述小齿轮与所述旋转编码器的输入轴同轴连接，并通过第二轴承与焊接在所述滑轮架上的轴承座连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的旋挖钻机测深装置，测量精度高，使用可靠、安装维护更为方便，具体来说是：

1、继承了现有技术中采用机械传动信号放大，旋转编码器进行检测的方式，保证了检测的精度和准确性。

2、传动稳定，使用可靠。由于采用齿轮啮合传动，不会发生打滑或其它类似失效问题，稳定的传动比为钻孔深度的检测提供了可靠的保障。