CN105155507A - 一种强夯机的监控***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种强夯机的监控***，包括水平模块、比较模块、调节模块、高度模块、地面检测模块、MCU和调距模块，所述水平模块、MCU、比较模块和调节模块相配合，判断顶层上四个角落点的是否水平，若没有处于水平状态，则控制油缸支腿的伸缩，将四个角落点调节为水平状态；所述高度模块、地面检测模块、MCU和调距模块相配合，计算出夯锤与行走装置之间所需的距离，并调节夯锤的位置到预定高度，使其与强夯机底座达到所需距离；采用本发明能将强夯机的顶层保持水平，使得夯锤竖直击落在地面上，不致夯锤砸偏，从而提高了强夯机的精度，保证了人员的安全，本发明还能自动调整夯锤与行走装置之间的高度，使夯锤恰到好处地落到预定位置。

Description

一种强夯机的监控***及方法

技术领域

本发明涉及监控***领域，尤其涉及一种强夯机的监控***及方法。

背景技术

强夯机广泛地应用在建设工程和填海工程中，由于强夯机中的夯锤非常重，若强夯机底座上的油缸支腿不平衡的话，会导致其限位杆不能处于竖直状态，出现夯锤落下时砸偏的情况，而现在的强夯机自身没有一个***让其底座上的油缸支腿起到自动调平的功能，在这种情况，当夯锤落下的过程就可能会出现砸偏的情况，从而不能使夯锤落在预定的地面位置，同时，强夯机操作运行时严重威胁着人的安全。

此外，夯锤落在地面产生的冲击力也是一个重要问题，若冲击力过小，则不能起到夯击的预期效果，若冲击力过大，则可能出现地面过度凹陷的问题，而夯锤产生的冲击力是由夯锤自身的重量以及夯锤到地面的高度决定的，而目前的强夯机是通过人为的操作来控制夯锤到地面的高度，这样的操作依赖于操作人员的判断力，既不准确又增加了操作时间，同时有很大的依赖性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种强夯机的监控***及方法，主要解决两个问题：

1、解决强夯机的顶层不平，从而导致夯锤不能竖起落下，出现砸偏的情况；

2、解决人为控制夯锤到地面的高度，从而导致不能恰到好处的夯击地面，出现冲击力过大或过小的情况。

本发明为解决上述问题所采取的技术方案为：

一种强夯机的监控***，包括：水平模块、调节模块、高度模块、地面检测模块、MCU和调距模块，所述水平模块、MCU、比较模块和调节模块相配合，判断强夯机底座支架的顶层上四个角落点的是否水平，若没有处于水平状态，则控制油缸支腿的伸缩，将四个角落点调节为水平状态；所述高度模块、地面检测模块、MCU和调距模块相配合，计算出夯锤与行走装置之间所需的距离，并调节夯锤的位置到预定高度，使其与强夯机底座达到所需距离；

本发明的强夯机的监控***，所述水平模块，包括设于顶层上的四个角落上的水平检测仪。

由于采用了上述结构，所述水平检测仪用于检测顶层上的四个角落点的水平度值，并转化为水平数字信号，传递至MCU。

本发明的强夯机的监控***，所述MCU分别与水平模块、比较模块和调节模块相连接。

由于采用了上述结构，所述MCU用于接收水平模块传递的多点位水平数字信号，并传递至比较模块；接收比较模块的判断结果值，根据不同结果值向调节模块传递执行信号。

本发明的强夯机的监控***，所述比较模块，用于接收MCU传递的多点位水平数字信号，并将多点位水平数字信号进行比较判断；

本发明的强夯机的监控***，所述调节模块设置有控制器，控制顶层上相应油缸支腿的伸缩，调节顶层达到水平。

由于采用了上述结构，比较模块和调节模块对多点位水平数字信号的具体判断方式和调节方式如下：

若4个点位水平信号中有1个点位水平信号不同，则以点位水平信号相同的3个点位为基准向MCU反馈该点位结果值；MCU向调节模块发送执行信号控制该不同点位处的油缸支腿伸缩；

若4个点位水平信号中有2个点位水平信号不同，则以其中点位水平信号相同的2个点位为基准向MCU反馈另2个点位结果值，MCU向调节模块发送执行信号控制该不同的2个点位处油缸支腿伸缩；

若4个点位水平信号各不相同，则以其中任一点位水平信号为基准向MCU反馈另3个点位结果值，MCU向调节模块发送执行信号控制其余3个点位处的油缸支腿伸缩。

本发明的强夯机的监控***，所述高度模块，包括设于自动挂钩脱钩器上的高度检测仪。

由于采用上述结构，所述高度检测仪用于检测目前自动挂钩脱钩器与地面间的高度，并将高度值转化为数字信号，传递至MCU。

本发明的强夯机的监控***，所述地面检测模块用于检测夯锤目标点的地面夯实度，并将地面夯实度值转化为数字信号，传递至MCU。

本发明的强夯机的监控***，所述MCU分别与高度模块、地面检测模块、计算模块和调距模块相连接。

由于采用上述结构，所述MCU用于接收高度模块传递的高度数字信号、地面检测模块传递的地面数字信号，并传递至计算模块；接收计算模块传递回来的计算结果值，并根据不同计算结果值向调距模块传递调距执行信号。

本发明的强夯机的监控***，所述计算模块，用于接收MCU传递的地面数字信号及高度数字信号，并依据预设的地面夯实度，结合夯锤的质量，计算并判断该夯锤的高度是否满足要求，并向MCU反馈计算结果值；

本发明的强夯机的监控***，所述调距模块包括控制器。

由于采用上述结构，所述调距模块，用于接收MCU传递的调距执行信号，并通过控制提升设备使缆绳伸缩，调节夯锤与地面之间的距离。

综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能通过水平模块、MCU、比较模块和调节模块相配合，判断顶层上四个角落点的是否水平，若没有处于水平状态，则控制油缸支腿的伸缩，将四个角落点调节为水平状态；本发明还能通过高度模块、地面检测模块、MCU和调距模块相配合，计算出夯锤与行走装置之间所需的距离，并调节夯锤的位置到预定高度，使其与强夯机底座达到所需距离；采用本发明能使顶层保持水平，使得夯锤竖直击落在地面上，不致夯锤砸偏，从而提高了强夯机的精度，保证了人员的安全，本发明还能自动调整夯锤与行走装置之间的高度，使夯锤恰到好处地落到预定位置。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是图1实施例中标记为3的部分的放大示意图。

图3是图1实施例中关于自动挂钩脱钩、限位的放大示意图。

图4是图1、3中标记为5的部件的放大示意图。

图中标记：

1为牵引电机，2为卷扬机，3为底座，4为夯锤，5为自动挂钩脱钩器，6为限位器，7为缆绳，8为支架，9为限位杆，10为定滑轮；

11为行走装置，12为底座支架，13为顶层，14为调平座，15为万向关节，16为油缸支腿，17为油缸；

51为动滑轮装置，52为调节杆，53为挂钩部，54为整形壳体。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

如图1和图2所示，一种强夯机，包括牵引电机1、卷扬机2、中空的底座3以及安装在底座3上的支架8，所述支架8顶部安装定滑轮10，还包括夯锤4、自动挂钩脱钩器5，所述自动挂钩脱钩器5下部钩在夯锤4上，上部与缆绳7底端连接，缆绳7另一端向上绕过支架8顶部的定滑轮10后，再与牵引电机1驱动的卷扬机2相连，所述牵引电机1和卷扬机2设置在底座3上。所述底座3还包括行走装置11，所述行走装置11安装在底座支架12底部。

所述底座3包括底座支架12，所述底座支架12中空且上小下大；底座支架12上设置有万向关节15和调平座14，在万向关节15和顶层13之间设置有油缸支腿16，

如图1至图4所示，一种强夯机的监控***，包括：水平模块、调节模块、高度模块、地面检测模块、MCU和调距模块；

所述水平模块，包括设于顶层13上的四个角落上的水平检测仪，用于检测顶层13上的四个角落点的水平度值，并转化为水平数字信号，传递至MCU。

MCU分别与水平模块、比较模块和调节模块相连接，用于接收水平模块传递的多点位水平数字信号，并传递至比较模块；接收比较模块的判断结果值，根据不同结果值向调节模块传递执行信号。

比较模块，用于接收MCU传递的多点位水平数字信号，并将多点位水平数字信号进行比较判断。

调节模块设置有控制器，控制顶层上相应油缸支腿的伸缩，调节顶层13达到水平。

比较模块对多点位水平数字信号的具体判断方式如下：

若4个点位水平信号中有1个点位水平信号不同，则以点位水平信号相同的3个点位为基准向MCU反馈该点位结果值；MCU向调节模块发送执行信号控制该不同点位处的油缸支腿16伸缩；

若4个点位水平信号中有2个点位水平信号不同，包括以下两种情况，一是2个点位水平信号相同，另外两个不同，则以相同的2个点位水平信号为基准向MCU反馈另2个点位的结果值，MCU向调节模块发送执行信号控制该不同的2个点位处油缸支腿16伸缩；二是分别有两组水平信号相同，则任意挑选其中一组的水平信号值为基准向MCU反馈另2个点位的结果值，MCU向调节模块发送执行信号，控制该不同的2个点位处油缸支腿16伸缩。

若4个点位水平信号各不相同，则以其中任一点位水平信号为基准向MCU反馈另3个点位结果值，MCU向调节模块发送执行信号控制其余3个点位处的油缸支腿16伸缩。

高度模块，所述高度模块包括设于自动挂钩脱钩器5上的高度检测仪，用于检测目前自动挂钩脱钩器5与地面间的高度，并将高度值转化为数字信号，传递至MCU。

地面检测模块，用于检测夯锤4目标点的地面夯实度，并将地面夯实度值转化为数字信号，传递至MCU。

MCU，分别与高度模块、地面检测模块、计算模块和调距模块相连接，用于接收高度模块传递的高度数字信号、地面检测模块传递的地面数字信号，并传递至计算模块；接收计算模块传递回来的计算结果值，并根据不同计算结果值向调距模块传递调距执行信号。

计算模块，用于接收MCU传递的地面数字信号及高度数字信号，并依据预设的地面夯实度，结合夯锤4的质量，计算并判断该夯锤4的高度是否满足要求，并向MCU反馈计算结果值；

调距模块，所述调距模块设置有控制器，用于接收MCU传递的调距执行信号，并通过控制提升设备使缆绳7伸缩，调节夯锤4与地面之间的距离。

如图1和图3所示，所述支架8内还包括限位器6以及穿在限位器6中的四根限位杆9，每根所述限位杆9上端与支架8固定连接，下端与底座3固定连接，所述缆绳7向上穿过限位器6。所述限位器6为四角星形，所述限位杆9有四根，每根限位杆9穿过限位器6的一个角。所述缆绳7穿过限位器6中心位置。

如图1和图4所示，所述自动挂钩脱钩器5包括动滑轮装置51、调节杆52和挂钩部53，所述调节杆52的左半段的端部转动连接在动滑轮51底部并有复位弹簧复位，右半段固定连接在动滑轮51底部，调节杆52左、右半段的自由端各自与一根缆绳7连接，每根缆绳7的另一端固定连接在限位杆9上或底座3上且两根缆绳7的位置相互对称，所述挂钩部53固定连接在调节杆52中部下。

一种强夯施工方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤1、平整场地；

步骤2、使强夯机就位，并降低夯锤4高度，使夯锤4降低到底座（3）位置，行走强夯机使夯锤4与预定的地面位置对准；

步骤3、强夯机与地面目标位置对准后，启动强夯机监控***，则水平模块开始检测底座3的顶层13上四个角落点位的水平度值，并转化为水平数字信号传递至MCU，MCU接收并判断四个角落点位的水平度值是否相同，若相同则进行步骤4，否则控制顶层13上对应角落点位的油缸支腿伸缩，直至顶层13的四个角落点位的水平度值相同；

步骤4、地面检测模块检测目标地面的夯实度，并将该夯实度值转化为地面数字信号传递至MCU；高度模块开始检测目前夯锤4与地面间的高度值，并将该高度值转化为高度数字信号传递至MCU，MCU接收高度数字信号、地面数字信号，并依据预设的地面夯实度，结合夯锤4的质量，计算并判断该夯锤4的目前高度是否与预设高度值相同，若相同则进行步骤5，若不同则控制提升设备使缆绳7伸缩，调节夯锤4与地面之间的距离，直至夯锤4的高度值是否与预设高度值相同；

步骤5、夯锤4上升至预设高度后，绳缆7绷直并控制自动挂钩脱钩器5工作，调节杆52在绳缆的牵动下相对于动滑轮装置51转动，带动挂钩部53与夯锤4之间分离，使夯锤4自由落体至地面预定位置；

步骤6、夯锤4落在地面之后，控制卷扬机2工作，使自动挂钩脱钩器5下降，此时，调节杆52在绳缆的牵动下转动，带动挂钩部53钩上夯锤4。

所述的步骤3包括：

若4个点位水平信号中有1个点位水平信号不同，则以点位水平信号相同的3个点位为基准向MCU反馈该点位结果值，MCU向调节模块发送执行信号控制该不同点位处的油缸支腿伸缩；

若4个点位水平信号中有2个点位水平信号不同，包括以下两种情况，一是2个点位水平信号相同，另外两个不同，则以相同的2个点位水平信号为基准向MCU反馈另2个点位的结果值，MCU向调节模块发送执行信号控制该不同的2个点位处油缸支腿伸缩；二是分别有两组水平信号相同，则任意挑选其中一组的水平信号值为基准向MCU反馈另2个点位的结果值，MCU向调节模块发送执行信号控制该不同的2个点位处油缸支腿伸缩。

若4个点位水平信号各不相同，则以其中任一点位水平信号为基准向MCU反馈另3个点位结果值，MCU向调节模块发送执行信号控制其余3个点位处的油缸支腿伸缩。

Claims (5)

1.一种强夯机的监控***，其特征在于，它包括：

水平模块，包括设于顶层（13）四个角落点位的水平检测仪，用于检测顶层（13）四个角落点位的水平度值，并转化为水平数字信号传递至MCU；

MCU，接收水平模块传递的多点位水平数字信号，并传递至比较模块；接收比较模块的判断结果值，根据不同结果值向调节模块传递执行信号；

比较模块，接收MCU传递的多点位水平数字信号，将其该多点位水平数字信号进行比较判断，再将判断结果值传递至MCU；

调节模块，接收MCU传递的执行信号，并控制顶层（13）上对应角落点位的油缸支腿伸缩，调节顶层（13）达到水平。

2.如权利要求1所述的强夯机的监控***，其特征在于，

所述比较模块，接收MCU传递的多点位水平数字信号，并将多点位水平数字信号进行比较判断；

若4个点位水平信号中有1个点位水平信号不同，则以点位水平信号相同的3个点位为基准向MCU反馈该点位结果值，MCU向调节模块发送执行信号控制该不同点位处的油缸支腿伸缩；

若4个点位水平信号中有2个点位水平信号不同，则以其中点位水平信号相同的2个点位为基准向MCU反馈另2个点位结果值，MCU向调节模块发送执行信号控制该不同的2个点位处油缸支腿伸缩；

若4个点位水平信号各不相同，则以其中任一点位水平信号为基准向MCU反馈另3个点位结果值，MCU向调节模块发送执行信号控制其余3个点位处的油缸支腿伸缩。

3.如权利要求1或2所述的强夯机的监控***，其特征在于，还包括：

高度模块，包括设于自动挂钩脱钩器（5）上的高度检测仪，用于检测目前夯锤（4）与地面间的高度值，并将高度值转化为高度数字信号传递至MCU;

地面检测模块，用于检测夯锤（4）目标点的地面夯实度，并将地面夯实度转化为地面数字信号传递至MCU;

MCU，接收高度模块传递的高度数字信号、地面检测模块传递的地面数字信号，并传递至计算模块；接收计算模块传递的计算结果值，并根据不同计算结果值向调距模块传递调距执行信号；

计算模块，用于接收MCU传递的地面数字信号及高度数字信号，并依据预设的地面夯实度，结合夯锤（4）的质量，计算并判断该夯锤（4）的高度是否满足要求，并向MCU反馈计算结果值；

调距模块，用于接收MCU传递的调距执行信号，并通过控制提升设备使缆绳（7）伸缩，调节夯锤（4）与地面之间的距离。

4.一种强夯施工方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤1、平整场地；

步骤2、使强夯机就位，并降低夯锤（4）高度，使夯锤（4）降低到底座（3）位置，行走强夯机使夯锤（4）与预定的地面位置对准；

步骤3、强夯机与地面目标位置对准后，启动强夯机监控***，则水平模块开始检测底座（3）的顶层（13）上四个角落点位的水平度值，并转化为水平数字信号传递至MCU，MCU接收并判断四个角落点位的水平度值是否相同，若相同则进行步骤4，否则控制顶层（13）上对应角落点位的油缸支腿伸缩，直至顶层（13）的四个角落点位的水平度值相同；

步骤4、地面检测模块检测目标地面的夯实度，并将该夯实度值转化为地面数字信号传递至MCU；高度模块开始检测目前夯锤（4）与地面间的高度值，并将该高度值转化为高度数字信号传递至MCU，MCU接收高度数字信号、地面数字信号，并依据预设的地面夯实度，结合夯锤（4）的质量，计算并判断该夯锤（4）的目前高度是否与预设高度值相同，若相同则进行步骤5，若不同则控制提升设备使缆绳（7）伸缩，调节夯锤（4）与地面之间的距离，直至夯锤（4）的高度值是否与预设高度值相同；

步骤5、夯锤（4）上升至预设高度后，绳缆（7）绷直并控制自动挂钩脱钩器（5）工作，调节杆（52）在绳缆的牵动下相对于动滑轮装置（51）转动，带动挂钩部（53）与夯锤（4）之间分离，使夯锤（4）自由落体至地面预定位置；

步骤6、夯锤（4）落在地面之后，控制卷扬机（2）工作，使自动挂钩脱钩器（5）下降，此时，调节杆（52）在绳缆（7）的牵动下转动，带动挂钩部（53）钩上夯锤（4）。

5.如权利要求4所述的一种强夯施工方法，其特征在于，所述的步骤3具体为：

强夯机与地面目标位置对准后，启动强夯机监控***，则水平模块开始检测底座（3）的顶层（13）上四个角落点位的水平度值，并转化为水平数字信号传递至MCU，MCU接收并判断四个角落点位的水平度值是否相同，若相同则进行步骤4，否则进行以下操作：

若4个点位水平信号中有1个点位水平信号不同，则以点位水平信号相同的3个点位为基准向MCU反馈该点位结果值，MCU向调节模块发送执行信号控制该不同点位处的油缸支腿伸缩；

若4个点位水平信号中有2个点位水平信号不同，则以其中点位水平信号相同的2个点位为基准向MCU反馈另2个点位结果值，MCU向调节模块发送执行信号控制该不同的2个点位处油缸支腿伸缩；

若4个点位水平信号各不相同，则以其中任一点位水平信号为基准向MCU反馈另3个点位结果值，MCU向调节模块发送执行信号控制其余3个点位处的油缸支腿伸缩。