CN109736301B - 一种多轴搅拌桩机以及多轴搅拌桩机测深、测速的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多轴搅拌桩机以及多轴搅拌桩机测深、测速的方法，一种多轴搅拌桩机，包括钻头、驱动钻头的动力件、配重、滑轮组、双向霍尔测速传感器和PLC，所述定滑轮设置有永磁感应盘，所述永磁感应盘设置有的多个盲孔；双向霍尔测速传感器用于感应所述永磁感应盘中的盲孔，并根据定滑轮的转动方向对盲孔计数；PLC用于控制定滑轮转动方向，并与所述双向霍尔测速传感器通讯。本发明只需要双向霍尔测速传感器就能完成桩机上升和下降深度的测量以及速度的测量，测量的信号进可编程控制器(PLC)进行处理，PLC计算得出桩机钻进深度和速度，然后送触摸屏实时显示，提供给操作者。
Description
技术领域
本发明涉及多轴搅拌桩机技术领域，尤其涉及一种多轴搅拌桩机以及多轴搅拌桩机测深、测速的方法。
背景技术
多轴搅拌桩机的工作时的钻进深度和速度是该桩机工作的重要控制参数，钻进深度和速度的实时监测，是保证桩机工作时拌合水泥浆符合质量要求的必要条件。以往该桩机的测深、测速都是普遍采用旋转编码器和电感式接近开关，旋转编码器虽然测量的精度高，但由于桩机工作的户外环境恶劣，存在器件安装困难、维护不便、寿命不长的缺陷；电感式接近开关较旋转编码器有所改进，安装简便，可靠性高，但是必须采用两只来测量桩机上升下降，精度较旋转编码器有大幅度下降。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明所要解决的技术问题在于，提出一种多轴搅拌桩机以及多轴搅拌桩机测深、测速的方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
一种多轴搅拌桩机，其特征在于，包括：
钻头；
驱动钻头的动力件；
配重；
滑轮组，连接动力件和配重；所述滑轮组设置有定滑轮和多个动滑轮，所述定滑轮设置有永磁感应盘，所述永磁感应盘设置有的多个盲孔；
双向霍尔测速传感器，用于感应所述永磁感应盘中的盲孔，并根据定滑轮的转动方向对盲孔计数；定滑轮正向转动时，双向霍尔测速传感器累加感应到的盲孔的次数，定滑轮反向转动时，所述双向霍尔测速传感器累减感应到的盲孔的次数；
PLC，用于控制定滑轮转动方向，并与所述双向霍尔测速传感器通讯。
优选地，永磁感应盘为不导磁的环氧树脂绝缘圆板，所述永磁感应盘中的盲孔设置有稀土磁铁。
优选地，所述永磁感应盘的端面为圆形，所述永磁感应盘通过螺栓固定在定滑轮的端面。
优选地，所述定滑轮的周长为1m。
优选地，所述永磁感应盘中盲孔的数量为22。
优选地，所述动滑轮的数量为6个。
一种多轴搅拌桩机测深、测速的方法，其特征在于，包括：
将永磁感应盘安装于多轴搅拌桩机中定滑轮的端面，且所述永磁感应盘周向均匀设置有多个盲孔，所述盲孔中设有稀土磁铁；
将双向霍尔测速传感器安装于多轴搅拌桩机中滑轮支架上，并使得双向霍尔测速传感器与所述永磁感应盘相距预设距离；所述定滑轮在转动时，所述永磁感应盘中的盲孔往复经过所述双向霍尔测速传感器的感应区域，通过双向霍尔测速传感器感应盲孔，并对感应到的盲孔根据定滑轮的转动方向计数，定滑轮正向转动时，双向霍尔测速传感器累加感应到的盲孔的次数，定滑轮反向转动时，所述双向霍尔测速传感器累减感应到的盲孔的次数；
通过PLC控制定滑轮正向转动或反向转动，所述PLC发送定滑轮给双向霍尔测速传感器；
测量多轴搅拌桩机的钻深：
L＝C/A/B*N
L表示钻深，C表示定滑轮周长，A表示动滑轮数量，B表示每个定滑轮中盲孔的数量，N表示双向霍尔测速传感器的计数；
测量多轴搅拌桩机的下降或上升速度：
V＝L/T
V表示多轴搅拌桩机的下降或上升速度，L表示多轴搅拌桩机的钻深，T表示多轴搅拌桩机的下降或上升的时间。
优选地，双向霍尔测速传感器发送计数的信息给PLC，并通过PLC来计算多轴搅拌桩机的钻深和多轴搅拌桩机的下降或上升速度。
优选地，所述PLC设有用于展示多轴搅拌桩机的钻深和多轴搅拌桩机的下降或上升速度的屏幕。
本发明只需要双向霍尔测速传感器就能完成桩机上升和下降深度的测量以及速度的测量，测量的信号进可编程控制器(PLC)进行处理，PLC计算得出桩机钻进深度和速度，然后送触摸屏实时显示，提供给操作者。
附图说明
图1为实施例1和2中多轴搅拌桩机的侧视图。
图2为实施例1和2中多轴搅拌桩机的正视图。
图3为实施例1和2中永磁感应盘的正视图。
图4为实施例1和2中永磁感应盘的截面图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
请参照图1-图4，本发明公开了一种多轴搅拌桩机，包括钻头100、动力件200、配重300和滑轮组400；所述动力件200用于驱动所述钻头100，配重300使钻头100在钻井时更加稳定。
滑轮组400连接动力件200和配重300；在本次实施例中，所述滑轮组400相当于杠杆。所述滑轮组400设置有定滑轮和多个动滑轮，所述定滑轮设置有永磁感应盘410，所述永磁感应盘410设置有的多个盲孔411；
双向霍尔测速传感器500，用于感应所述永磁感应盘410中的盲孔411，并根据定滑轮的转动方向对盲孔411计数(统计脉冲次数)；定滑轮正向转动时，双向霍尔测速传感器500累加感应到的盲孔411的次数，也就是就是累加脉冲次数，定滑轮反向转动时，所述双向霍尔测速传感器500累减感应到的盲孔411的次数，也就是累减脉冲次数。
在本实施例中，举例说明，所述定滑轮正向转动，且双向霍尔测速传感器500感应到5次盲孔，则双向霍尔测速传感器计数5次，若定滑轮此时变相反转，双向霍尔测速传感器500感应到2次盲孔，则双向霍尔测速传感器计数3次，双向霍尔测速传感器的计数等于双向霍尔测速传感器500感应定滑轮正向转动的次数减去双向霍尔测速传感器500感应定滑轮反向转动的次数。这样一来，即使多轴搅拌桩机在工作时，上升和下降交替进行，也不影响测量钻深，PLC根据L＝C/A/B*N计算钻深(钻井深度)，通过屏幕显示给操作人员。
PLC600用于控制定滑轮转动方向，并将定滑轮转动方向发送给双向霍尔测速传感器500；并接收双向霍尔测速传感器500对盲孔411的计数。
为了避免永磁感应盘410自身干扰到所述双向霍尔测速传感器500感应盲孔411，永磁感应盘410为不导磁的环氧树脂绝缘圆板，所述永磁感应盘410中的盲孔411设置有稀土磁铁。
所述永磁感应盘410的端面为圆形，所述永磁感应盘410通过螺栓固定在定滑轮的端面。
所述永磁感应盘410的制作方法，永磁感应盘410的盘体材料采用不导磁的环氧树脂绝缘圆板，端面圆周均匀钻上22个Ф15mm的盲孔411，将直径Ф15*3mm的22个稀土磁铁用强力胶粘在盲孔411处，这样就完成了稀土永磁感应盘410的制作。
所述定滑轮的周长为1m。
所述永磁感应盘410中盲孔411的数量为22。
所述动滑轮的数量为6个。
在本次实施例中，钻深和速度的计算原理：滑轮周长为1m，也就是当滑轮转一周钢丝绳正好下降或上升1m的长度，然后桩机通过6组动滑轮减速传递到钻头100上，钻头100上升或下降为1m的1/12，即8.3cm，就是钻头100下降或上升8.3cm时，双向霍尔测速传感器500计数脉冲数增加或减少22个。也就是双向霍尔测速传感器500增加或减少一个脉冲对应动力头下降或上升3.79mm。因此只要计数脉冲数增加或减少多少就知道了桩机动力头下降或上升了多少，这样就测量出了钻深。转速测量是计数单位时间段(5秒)通过的脉冲数，然后通过换算到每分钟通过的米数即可得出钻速(米/分钟)。
实施例2
请参照图1-图4，一种多轴搅拌桩机测深、测速的方法，包括：
将永磁感应盘410安装于多轴搅拌桩机中定滑轮的端面，且所述永磁感应盘410周向均匀设置有多个盲孔411，所述盲孔411中设有稀土磁铁；
将双向霍尔测速传感器500安装于多轴搅拌桩机中滑轮支架上，并使得双向霍尔测速传感器500与所述永磁感应盘410相距预设距离；所述定滑轮在转动时，所述永磁感应盘410中的盲孔411往复经过所述双向霍尔测速传感器500的感应区域，通过双向霍尔测速传感器500感应盲孔411，并对感应到的盲孔411根据定滑轮的转动方向计数，定滑轮正向转动时，双向霍尔测速传感器500累加感应到的盲孔411的次数，定滑轮反向转动时，所述双向霍尔测速传感器500累减感应到的盲孔411的次数；
通过PLC600控制定滑轮正向转动或反向转动，所述PLC600发送定滑轮给双向霍尔测速传感器500；
测量多轴搅拌桩机的钻深：
L＝C/A/B*N
L表示钻深，C表示定滑轮周长，A表示动滑轮数量，B表示每个定滑轮中盲孔411的数量，N表示双向霍尔测速传感器500的计数；
测量多轴搅拌桩机的下降或上升速度：
V＝L/T
V表示多轴搅拌桩机的下降或上升速度，L表示多轴搅拌桩机的钻深，T表示多轴搅拌桩机的下降或上升的时间。
在本次实施例中，所述定滑轮的周长为1m；所述永磁感应盘410中盲孔411的数量为22；所述动滑轮的数量为6个。
在本次实施例中，钻深和速度的计算原理：滑轮周长为1m，也就是当定滑轮转一周钢丝绳正好下降或上升1m的长度，然后桩机通过6组动滑轮减速传递到钻头100上，钻头100上升或下降为1m的1/12，即8.3cm，就是钻头100下降或上升8.3cm时，双向霍尔测速传感器500计数脉冲数增加或减少22个。也就是双向霍尔测速传感器500增加或减少一个脉冲对应动力头下降或上升3.79mm。因此只要计数脉冲数增加或减少多少就知道了桩机动力头下降或上升了多少，这样就测量出了钻深。转速测量是计数单位时间段(5秒)通过的脉冲数，然后通过换算到每分钟通过的米数即可得出钻速(米/分钟)。
双向霍尔测速传感器500发送计数的信息给PLC600，并通过PLC600来计算多轴搅拌桩机的钻深和多轴搅拌桩机的下降或上升速度。
所述PLC600设有用于展示多轴搅拌桩机的钻深和多轴搅拌桩机的下降或上升速度的屏幕。
通过屏幕可展示多轴搅拌桩机的钻深(钻井深度)和多轴搅拌桩机的下降或上升速度。
具体的，所述双向霍尔测速传感器定期往PLC发生计数(脉冲次数)，PLC根据V＝L/T计算多轴搅拌桩机在T时间内的下降或上升速度；并通过屏幕显示多轴搅拌桩机在T时间内的下降或上升的平均速度。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种多轴搅拌桩机，其特征在于，包括：
钻头；
驱动钻头的动力件；
配重；
滑轮组，连接动力件和配重；所述滑轮组设置有定滑轮和多个动滑轮，所述定滑轮设置有永磁感应盘，所述永磁感应盘安装于所述定滑轮的端面，所述永磁感应盘周向均匀设置有的多个盲孔；
双向霍尔测速传感器，用于感应所述永磁感应盘中的盲孔，并根据定滑轮的转动方向对盲孔计数；定滑轮正向转动时，双向霍尔测速传感器累加感应到的盲孔的次数，定滑轮反向转动时，所述双向霍尔测速传感器累减感应到的盲孔的次数，所述永磁感应盘为不导磁的环氧树脂绝缘圆板，所述永磁感应盘中的盲孔设置有稀土磁铁，所述永磁感应盘的端面为圆形，所述永磁感应盘通过螺栓固定在定滑轮的端面；
PLC，用于控制定滑轮转动方向，并与所述双向霍尔测速传感器通讯。
2. 如权利要求1所述的一种多轴搅拌桩机，其特征在于，所述定滑轮的周长为 1m。
3. 如权利要求2所述的一种多轴搅拌桩机，其特征在于，所述永磁感应盘中盲孔的数量为 22。
4. 如权利要求3所述的一种多轴搅拌桩机，其特征在于，所述动滑轮的数量为 6 个。
5.一种采用权利要求1至4任意一项的一种多轴搅拌桩机的测深、测速的方法，其特征在于，包括：
将永磁感应盘安装于多轴搅拌桩机中定滑轮的端面，且所述永磁感应盘周向均匀设置有多个盲孔，所述盲孔中设有稀土磁铁；
将双向霍尔测速传感器安装于多轴搅拌桩机中滑轮支架上，并使得双向霍尔测速传感器与所述永磁感应盘相距预设距离；所述定滑轮在转动时，所述永磁感应盘中的盲孔往复经过所述双向霍尔测速传感器的感应区域，通过双向霍尔测速传感器感应盲孔，并对感应到的盲孔根据定滑轮的转动方向计数，定滑轮正向转动时，双向霍尔测速传感器累加感应到的盲孔的次数，定滑轮反向转动时，所述双向霍尔测速传感器累减感应到的盲孔的次数；
通过 PLC 控制定滑轮正向转动或反向转动，所述 PLC将所述定滑轮的转动方向发送给所述双向霍尔测速传感器；
测量多轴搅拌桩机的钻深：
L=C/A/B*N
L 表示钻深，C 表示定滑轮周长，A 表示动滑轮数量，B 表示每个定滑轮中盲孔的数量，N 表示双向霍尔测速传感器的计数；
测量多轴搅拌桩机的下降或上升速度：
V=L/T
V 表示多轴搅拌桩机的下降或上升速度，L 表示多轴搅拌桩机的钻深，T表示多轴搅拌桩机的下降或上升的时间。
6. 根据权利要求 5 所述的一种多轴搅拌桩机测深、测速的方法，其特征在于，双向霍尔测速传感器发送计数的信息给 PLC，并通过 PLC 来计算多轴搅拌桩机的钻深和多轴搅拌桩机的下降或上升速度。
7. 根据权利要求 6 所述的一种多轴搅拌桩机测深、测速的方法，其特征在于，所述PLC 设有用于展示多轴搅拌桩机的钻深和多轴搅拌桩机的下降或上升速度的屏幕。
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