CN102706673B - 一种旋挖钻机整机数据分析与试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋挖钻机整机数据分析与试验装置，包括驱动轴（8）、动力箱（7）、测功器（11）、护筒（2）、地板（1）、锚杆（15）和液压阻尼***；护筒、锚杆预埋在地基里，动力箱安装在护筒顶部，动力箱输出传动轴与测功器同轴相连，测功器的扭矩、转速、功率的传感器信号线路和液压阻尼***的加压力、提升力传感器信号线路连入计算机控制***。本发明一方面结构简单、可靠实用；另一方面，确保技术参数测量准确以制造优质产品；再者，本发明可以根据不同的地质情况，给出不同的数据值按规定程序进行试验，节省地面资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋挖钻机的试验设备，具体是一种旋挖钻机整机数据分析与试验装置。
背景技术
旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。主要适于淤泥层、泥土，泥砂层、卵石层、风化岩、基岩等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用。
目前，旋挖钻机在下装配线以后，对设计技术参数没有足够的检测方法满足需要，只有在空载时或者对地面进行实际钻孔来检测技术参数，这样一来就产生了很多矛盾：空载时测量的技术指标不准；试验场地的地面是有限资源，不可能长时间反复使用。对此，为了掌握设计技术参数和制造优质产品，旋挖钻机生产厂家十分需要一台数据分析与试验设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种旋挖钻机整机数据分析与试验装置，该装置结构简单、可靠实用，能够广泛应用于旋挖钻机的整机试验和整机数据分析，满足各种型号旋挖钻机试验需要，确保技术参数测量准确以制造优质产品，且节省地面资源。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种旋挖钻机整机数据分析与试验装置，包括驱动轴、动力箱、测功器、护筒、地板、锚杆和液压阻尼***；护筒、锚杆预埋在地基里，动力箱安装在护筒顶部，动力箱输出传动轴与测功器同轴相连，测功器的扭矩、转速、功率的传感器信号线路和液压阻尼***的加压力、提升力传感器信号线路连入计算机控制***，驱动轴安装在动力箱的驱动套内，驱动轴下部油缸活塞杆与液压阻尼***连接，液压阻尼***包括阻尼油缸、液压管路和液压站，阻尼油缸位于护筒内，垂直并固定在地板上，阻尼油缸通过液压管路连接至液压站，液压站连接至计算机控制***。
作为优选，动力箱包括动力箱体、以及安装在动力箱体内的回转支承、中间传动齿轮、末级传动齿轮和行星式增速机，驱动套外连接回转支承，回转支承通过中间传动齿轮以及末级传动齿轮与行星式增速机啮合，行星式增速机输出传动轴与测功器同轴连接。
作为优选，行星式增速机输出传动轴与测功器通过万向联轴器连接。
作为优选，测功器为水涡流测功机。
作为优选，阻尼油缸与护筒之间安装油缸支架。
本发明通过驱动轴将待试验旋挖钻机动力源传输到驱动套、驱动套外回转支承通过中间传动齿轮以及末级传动齿轮将动力源传输到行星式增速机、由水涡流测功机接收，再由计算机接收信号后操作控制。最后实现整机数据分析和整机试验。另一方面通过驱动轴将待试验钻机加压力和提升力传输到阻尼油缸和液压站再由计算机接收信号后操作控制，实现加压力和提升力试验。这两种试验可以同时进行。
本发明主要用于旋挖钻机无检测手段和无施工工地的情况下，确保旋挖钻机达到设计的技术参数，本发明巧妙设计了每个零、部件的结构及安装方式，最大限度地将旋挖钻机动力头的扭矩、转速、功率，及钻杆加压力和提升力等各项技术指标在线监测、分析、修正。给旋挖钻机性能的提升和制造，开发高质量、高水平的旋挖钻机提供了可靠的科学依据。
一方面，本发明可以检测各种型号钻机的技术参数和分析、调整、试验，各种型号旋挖钻机试验时在计算机操纵台上可以实现人机对话，通过数字信号给定待试验数据，待试验旋挖钻机就能按照给定程序运行，直至完成试验工作，结构简单、可靠实用。
另一方面，旋挖钻机钻孔时的最大输出扭矩、转速、功率、加压力提升力都可以在线检测，向设计部门提供符合工况需求的技术数据，该旋挖钻机试验技术以模拟试验替代工况作业试验，并在线监测、分析各项技术参数，给优化产品设计和提高产品质量，以及大批量生产制造旋挖钻机提供了简单、易行的试验方法，确保技术参数测量准确以制造优质产品。
再者，本发明可以根据不同的地质情况，给出不同的数据值按规定程序进行试验，只需要挖掘一个地下结构即可反复使用，不必每种地质情况都挖掘一个地下结构，节省地面资源。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中的动力箱拆去箱盖后的A向放大视图，视出了动力箱的内部结构。
图中：1、地板，2、护筒，3、地下结构，4、地基，5、油缸支架，6、油缸活塞杆，7、动力箱，8、驱动轴，9、钻杆，10、行星式增速机，11、测功器，12、液压站，13、计算机控制***，14、液压管路，15、锚杆，16、阻尼油缸，17、动力箱体，18、回转支承，19、中间传动齿轮，20、末级传动齿轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明旋挖钻机整机数据分析与试验装置，包括驱动轴8、动力箱7、测功器11、护筒2、地板1、锚杆15和液压阻尼***；护筒2、锚杆15预埋在地基4里，动力箱7安装在护筒2顶部，动力箱7的输出传动轴与测功器11同轴并相连，驱动轴8安装在动力箱7的驱动套内，驱动轴8下部油缸活塞杆6与液压阻尼***连接，测功器11的扭矩、转速、功率的传感器信号线路和液压阻尼***的加压力、提升力传感器信号线路连入计算机控制***13。
如图1和图2所示，作为优选，动力箱7包括动力箱体17，以及安装在动力箱体17内的回转支承18、中间传动齿轮19、末级传动齿轮20和行星式增速机10，驱动套外连接回转支承18，回转支承18通过中间传动齿轮19以及末级传动齿轮20与行星式增速机10啮合，行星式增速机10输出传动轴与测功器11同轴连接。本发明所述动力箱7的体积较小，结构紧凑，承载大，传动平稳。该动力箱7中的末级传动齿轮20和行星式增速机10承受的载荷大、转速高这是该设备设计、制造的最大难题。为了减少承载力和降低转速采取了三级增速的机构，动力箱体17内安装回转支承、两只中间传动齿轮19、1只末级传动齿轮20，最后由行星增速机10将动力输出。两只中间传动齿轮19传动可以降低末级齿轮20和行星增速机10承受的载荷，使得增速传动平稳，承受载荷大而又均匀，零部件寿命长。
作为优选，行星式增速机10输出传动轴与测功器11通过万向联轴器连接。万向联轴器对同轴度要求不高，便与加工、制造、安装、维修。
作为优选，测功器11为水涡流测功机。水涡流测功器工作稳定、测控数据准确、造价适中、质量稳定可靠、使用维修方便、使用寿命较长、对人体无健康伤害。
作为优选，阻尼油缸16与护筒2之间安装油缸支架5。安装油缸支架5以稳固油缸，保证垂直。
安装时，首先按照地下结构3技术要求做一个地基4，要平整、硬实、呈载力大、不易塌方。将地下结构3中护筒2、锚杆15预埋在地基里，以准备安装地下结构中阻尼油缸16、液压管路14等。
然后将动力箱7整体部件安装在护筒2顶部，待行星式增速机输出传动轴与测功器11调整在同一轴线后紧固各紧固件，连接传动轴。将驱动轴8安装在动力箱7的驱动套内，下部与阻尼油缸16连接，安装后将油缸垂直于护筒2和地板1上，找正后将阻尼油缸16的支座固定在地板上。安装油缸支架5以稳固油缸，保证垂直。将测功器11的扭矩、转速、功率的传感器信号线路和钻杆9的加压力、提升力传感器信号线路连入计算机并调试。
动力头的加压力检测和卷扬提升力检测是通过待试验的旋挖钻机对钻杆9进行加压后由钻杆9将压力和提升力传递到驱动轴8和阻尼油缸16，阻尼油缸16的压力油通过液压站12中的控制阀组，将压力油给出压力信号，再由计算机控制***13将试验数据接收、分析、调整和检测。各种在线检测的数据一目了然，并在屏幕上展示给操作者监视和操作。其动力头的输出扭矩、转速、功率的整机数据分析与试验是通过待试验的旋挖钻机的钻杆9连接驱动轴8和动力箱7，再由行星式增速机10换向后与测功器11连接，通过计算机控制***13将技术数据设定、控制、操作、运行后，形成水涡流达到加载的目的，并在线检测出输出动力的扭矩、转速、功率等技术数据，并打印出来以供查阅和存档。
Claims (4)
1. 一种旋挖钻机整机数据分析与试验装置，其特征在于，包括驱动轴（8）、动力箱（7）、测功器（11）、护筒（2）、地板（1）、锚杆（15）和液压阻尼***；护筒（2）、锚杆（15）预埋在地基（4）里，动力箱（7）安装在护筒（2）顶部，动力箱（7）输出传动轴与测功器（11）同轴相连，测功器（11）的扭矩、转速、功率的传感器信号线路和液压阻尼***的加压力、提升力传感器信号线路连入计算机控制***（13），驱动轴（8）安装在动力箱（7）的驱动套内，驱动轴（8）下部油缸活塞杆（6）与液压阻尼***连接，所述的液压阻尼***包括阻尼油缸（16）、液压管路（14）和液压站（12），阻尼油缸（16）位于护筒（2）内，垂直并固定在地板（1）上，阻尼油缸（16）通过液压管路（14）连接至液压站（12），液压站（12）连接至计算机控制***（13），所述的动力箱（7）包括动力箱体（17），以及安装在动力箱体（17）内的回转支承（18）、中间传动齿轮（19）、末级传动齿轮（20）和行星式增速机（10），驱动套外连接回转支承（18），回转支承（18）通过中间传动齿轮（19）以及末级传动齿轮（20）与行星式增速机（10）啮合，行星式增速机（10）输出传动轴与测功器（11）同轴连接。
2. 根据权利要求1所述的一种旋挖钻机整机数据分析与试验装置，其特征在于，所述的行星式增速机（10）输出传动轴与测功器（11）通过万向联轴器连接。
3. 根据权利要求1所述的一种旋挖钻机整机数据分析与试验装置，其特征在于，所述的测功器（11）为水涡流测功机。
4. 根据权利要求1所述的一种旋挖钻机整机数据分析与试验装置，其特征在于，所述的阻尼油缸（16）与护筒（2）之间安装油缸支架（5）。
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