[实用新型]旋挖钻机动力头防坠装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及旋挖钻机，具体涉及一种用卷扬钢丝绳加压和提升动力头的防坠装置。

背景技术

目前行业内旋挖钻机动力头未设防坠装置，故旋挖钻机钻孔作业时，由于油缸（油缸作用加压和提升动力头形式）或钢丝绳（卷扬钢丝绳加压和提升动力头形式）的失效，会出现动力头下坠情况。面对这一现象，目前常用的解决办法是施工操作人员定期检查油缸密封和观察钢丝绳的使用情况，凭经验判断动力头下坠的可能性。对用卷扬钢丝绳加压和提升的动力头来说，具有以下五个主要特征：

1、加压与提升动力头的行程较长，一般为10米以上，钢丝绳与滑轮的包角比较大（一般超过90°），由于钢丝绳与滑轮的摩损以及冲击载荷的破坏，断绳现状经常出现在两滑轮之间；

2、加压卷扬卷筒上分别从卷筒两端、单层缠绕、方向相反的两根钢丝绳，加压卷扬转动时正反方向的钢丝绳一根作用为提升动力头，一根作用为加压动力头，由于卷筒直径相同和卷筒绳槽的导向作用，加压卷扬工作有序，钢丝绳的收绳与放绳动作规范，不会出现挤绳乱绳现状，同时不会在卷筒上出现钢丝绳的断裂；

3、提升状态的钢丝绳从卷筒下端出绳经过滑轮导向作用与动力头的上滑轮相连，终端用钢丝绳绳夹固定于中桅杆上部，此钢丝绳的断裂是发生动力头下坠的直接原因；

4、加压状态的钢丝绳从卷筒的上端出绳，经过滑轮导向作用与动力头的下滑轮相连，其终端经滑轮导向之后与拉紧油缸连接，拉绳油缸用来拉紧卷筒钢丝绳，加压钢丝绳的断裂，会使动力头无法加压，不会引起动力头下坠；

5、中桅杆上部与下桅杆底部分别安装挡块，用来机械限位动力头行程（下桅杆底部挡块的设置，能对动力头的下坠起到一定的保护作用），另外中桅杆安装有动力头的上限位开关（上限位挡块之前）作为上限位的双保险。

经过对卷扬系统加压的以上特征和现场断绳故障进行分析，我们总结出动力头的下坠，主要是由于提升钢丝绳在两滑轮之间的断裂。提升钢丝绳断裂时，如果动力头比较靠近下桅杆的下限位挡块（动力头与下限位挡块之间冲力不会很大），动力头则会被下限位挡块挡住而不至于掉进已钻好的孔中；然而通常情况下，动力头下坠时经常出现冲断动力头下限位挡块与油管接头，使整个动力头总成直接掉进已钻好的几十米深孔中，严重影响施工进程，还值得一提的是，动力头掉进深孔之后打捞困难，靠费大量人力物力，带来巨大经济损失。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能检测与探伤钢丝绳的缺陷，能最大范围内检测处断绳的可能性，从而能防止旋挖钻机动力头坠落的旋挖钻机动力头防坠装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的旋挖钻机动力头防坠装置，机架上设有加压卷扬总成、钢丝绳提升系统、钢丝绳加压系统、动力头上限位挡块、中桅杆、下桅杆、动力头总成和动力头下限位挡块，在所述的动力头上限位挡块与所述的中桅杆上部滑轮段钢丝绳处设有钢丝绳检测与报警系统。

所述的钢丝绳检测与报警系统与旋挖钻机电气总成的主控制器通信连接。

所述的钢丝绳检测与报警系统的结构是传感器组件电连接有智能数据采集处理器，所述的智能数据采集处理器与主站电连接，所述的主站与报警控制箱电连接，所述的报警控制箱电连接有报警灯。

所述的钢丝绳检测与报警系统的所述的传感器组件和所述的智能数据采集处理器安装在所述的动力头上限位挡块与所述的中桅杆上部滑轮段钢丝绳处，所述的主站和所述的报警控制箱安装在驾驶室内，所述的报警灯安装在上车覆盖件上。

采用上述技术方案的旋挖钻机动力头防坠装置，钢丝绳检测与报警系统用来检测与探伤钢丝绳缺陷，这一安装位置能最大范围内检测处断绳的可能性；在旋挖钻机电气总成的主控制器上新增一控制程序，用来强制用户更换被传感器检测出有问题的钢丝绳。解决了用卷扬钢丝绳加压和提升动力头时，动力头因提升钢丝绳断裂而下坠这一破坏性故障；当故障报警器发出报警声响时，提示操作及施工人员应及时更换钢丝绳；本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型动力头防坠装置通过在中桅杆上部滑轮与动力头上限位挡块之间的钢丝绳上增加一套钢丝绳检测传感组件，最终实现报警和与主工况的互锁功能；

2、新增模块系统为无线通讯，安装简单方便，且可将报警信号接入主控制器，能在显示屏上显示钢丝绳更换信息，双重报警信号警示，让操作更安心；

实践证明通过主控制器相关程序，能做到与主工况进行互锁，强迫用户对高危状态的钢丝绳更换，实现动力头的终极防坠保护。