[实用新型]冲孔打桩机自动控制系统

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种自动控制装置，具体适用于冲孔打桩机。

背景技术

冲孔打桩机是一种广泛应用于桥梁、高层建筑等工程项目中的桩基础施工机械，其结构包括有机架、机座、卷扬机构(电机、变速箱、卷筒等)、钢丝绳、冲锤(又称重钻头)、定滑轮、离合控制手柄、刹车控制手柄等，上述的钢丝绳一端固定并卷绕在卷筒上，另一端连接于冲锤。它的工作原理是：用卷扬机构通过卷绕在卷筒上的钢丝绳把连接于钢丝绳一端的带钻刃的冲锤提升到一定高度后再放开，靠自由下落的冲击力来削切土层及岩层，同时用泥浆护壁，防止桩孔坍塌，如此反复进行，直至达到设计孔深，然后排出碎渣成孔，最后放下钢筋笼，灌注混凝土成桩。

现有的冲孔打桩机的控制方式主要是手动控制。打桩时，操作人员拉紧离合控制手柄，卷筒正转带动钢丝绳将冲锤提起，当提到一定高度时，松开离合控制手柄，冲锤在重力作用下带动钢丝绳自由下落，冲击桩孔底部冲击面，完成一次打桩操作。在实际操作中，如何把握好松开、拉紧离合的时机是打桩过程能否正常进行的关键：松开离合太早，会造成提锤高度不够，冲击力小，打桩的进度慢；松开离合太迟，会造成提锤高度过高，冲击力过大，当遇到粘土层时冲锤极易被粘住而提不上来(即“粘锤”现象)，另外还会加大钢丝绳的损伤，降低钢丝绳的使用寿命；过早的拉紧离合，会造成冲锤还未下落至桩孔底部就被强行拉起(即“空锤”现象)，同时会造成桩机的强烈振动和移位及钢丝绳的损伤，降低桩机、钢丝绳的使用寿命，并会因桩机的移位而造成偏孔；拉紧离合太迟，溜放的钢丝绳太长，可能会使冲锤歪斜在桩孔底部，极易引起偏孔、卡锤等现象的发生，另外绳太松也容易产生钢丝绳从定滑轮中跳出、卷筒乱绳、钢丝绳弹出伤人等情况的出现。因此，手动控制的冲孔打桩机对操作人员的经验要求很高，新手很难准确把握提锤、落锤的准确时机。

手动控制时需要操作人员不停的反复拉回或推出离合控制手柄，劳动强度非常大，导致很少有人愿意从事这种劳累的工作，而我国目前高速发展的基础设施建设对冲孔打桩操作人员的需求不断的增加，使得当前的用工荒现象严重。由于熟练操作人员的不足而不得不补充生手时，各种操作事故的发生率会增大，同时在正常工作中，当工人因疲劳而中途休息或者交接班时，机器也必须停机，从而降低了工作效率；另外由于全部用手工操作，使得每台冲孔打桩机的用工量较大，大多都要配备三个操作人员甚至更多，用工成本居高不下。

针对手动控制的冲孔打桩机存在的上述缺点，各生产厂商均致力于开发自动控制技术，目前已有一些自动控制冲孔打桩机的技术出现，但仍存在一定的不足，如：

1、有些厂商开发出来的自动控制技术是集成到了新的冲孔打桩机上的，如果用户要想采用该技术，就得更换新的桩机整机，这个代价对于用户来说是很高的，因而难于大量推广。

2、利用时间控制的方式来实现自动控制，但是由于固定了提锤、落锤时间，而在打桩过程中，冲锤的提升和下放是靠离合的合紧及松开来控制卷筒的转动来实现的，因离合的打滑现象，会使每次的提锤高度不一致，同时在冲锤下落时由于泥浆浓度的不同而产生的阻力也不同，使得落锤的高度也会不一致，从而导致了工作一段时间后的累积误差就增大到了不能连续工作的程度，此时便要停机调整后才能重新开始，致使工作效率极低，体现不出自动控制的优点。

3、有的自动控制装置在使用时须把原来桩机上的手动部分拆下，连上自动控制部分，当出现故障要换回手动时又要做一次相反的拆、接操作，而且在一个桩孔的开孔及灌桩阶段也必须换回原来的手动部分；同时各种控制开关在原来的桩机上，进行自动控制时要在桩机及自动控制设备两处来回操作，操作的不便使得操作人员不愿意使用。

发明内容

本实用新型提供一种冲孔打桩机自动控制系统，以解决冲孔打桩机手动控制时的用工量大、劳动强度大、工作效率低下的缺点。该自动控制系统通过程序自动控制打桩过程，实现在降低用工量、减轻工作劳动强度的同时大幅提高工作效率及操作安全性，同时通过集成桩机原来的各种功能，实现在控制系统处对桩机的完全控制，通过自动、手动功能的一键切换，极大的提高使用便利性。

本实用新型解决其技术问题、实现上述目的所采用的技术方案是：