[发明专利]旋挖钻机及其动力头承重检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种旋挖钻机及其动力头承重检测装置。

背景技术

旋挖钻机是一种取土成孔灌注桩施工机械，其动作原理主要是靠动力头的驱动钻杆，实现回转斗旋转切削岩土，然后提升至孔外卸土，经周期性循环作业，直至成孔。旋挖钻机具有动力传动平稳以及效率高等优点，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基等基础施工中得到广泛应用。

旋挖钻机主要由底盘、工作装置、电气系统和液压系统组成。其中，工作装置用于实现旋挖钻机的各个动作，主要包括动力头、钻杆、钻具、变幅机构、桅杆、卷扬加压装置等。动力头是旋挖钻机最主要的工作部件，其为钻杆的钻进提供扭矩。卷扬加压装置包括有起拔钢丝绳系统，卷扬加压装置用于在动力头起拔和钻孔时提供进给压力。

动力头承重量主要是指钻进作业时动力头承受的钻杆的重量，对动力头承重的检测对于判断旋挖钻机的安全状态具有重要影响。现有的旋挖钻机动力头承重检测主要是在动力头内安装弹簧，利用弹簧的形变来计算动力头的承重。缺点在于：动力头内部安装传感器以检测弹簧形变难度较大；并且，动力头作业过程中震动非常大，弹簧在长期的震动过程及反复伸缩中容易出现形变过大或者弹簧系数变化的情况，此时就很有可能撞坏传感器，检测装置可靠性有待提高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种安装难度较低，检测可靠性较高的动力头承重检测装置，以及设置有该装置的旋挖钻机。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供一种动力头承重检测装置，包括：加压钢丝绳系统、拉力传感器和控制器，其中，所述拉力传感器设置于加压钢丝绳系统，用于检测加压钢丝绳的拉力值，并将所述拉力值发送至所述控制器；所述控制器包括记录单元和处理单元，所述记录单元用于接收所述拉力值并记录拉力值的突变时间点；所述处理单元用于根据所述突变时间点和各节钻杆重量计算出动力头承重量。

进一步的，所述拉力传感器为销轴式拉力传感器，设置于与加压钢丝绳相连的滑轮轴销轴。

进一步的，所述拉力传感器为拉板式拉力传感器，设置于与加压钢丝绳相连的拉板。

进一步的，所述拉力传感器设置有无线信号发射器，所述的控制器的记录单元设置有无线信号接收器。

进一步的，所述拉力传感器还包括：显示单元，用于显示处理单元计算出的动力头承重量；所述显示单元设置于旋挖钻机的驾驶室内的显示器。

进一步的，所述记录单元包括比较模块和记录模块；所述比较模块用于接收所述拉力值并将相邻的第一时间点与第二时间点的拉力值进行比较，当第二时间点与第一时间点的拉力值之差大于设定值时，设定第一时间点为突变时间点；所述记录模块用于记录上述突变时间点。

另一方面，本发明还提供一种旋挖钻机，包括上述任意一项所述的动力头承重检测装置。

本发明提供的动力头承重检测装置是利用加压钢丝绳拉力突变与下放钻杆节数的对应关系得到下放钻杆的节数，进而再根据钻杆重量得到动力头承重量。由此，本发明提供的动力头承重检测装置包括有加压钢丝绳系统、拉力传感器和控制器。其中，拉力传感器用于检测加压钢丝绳的拉力，控制器用于接收上述拉力值并记录拉力值的突变时间点，最后根据该突变时间点和各节钻杆的重量计算出动力头承重量。相对于现有技术，该动力头承重装置无需在动力头内置元件，安装难度较低，也更利于后续维护。此外，通过合理设置动力头承重检测装置中各部件的位置，可降低各部件之间的发生干涉的概率，提高检测装置的可靠性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一提供的动力头承重检测装置的原理框图；

图2为本发明另一优选实施例提供的动力头承重检测装置中记录单元的原理框图。

附图标记说明：

1   拉力传感器  2   控制器

21  记录单元    211 比较模块

212 记录模块    22  处理单元

3   显示单元

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。