一种振冲器偏心轴装置及振冲器控制系统的制作方法

1.本发明涉及振冲器领域，尤其是一种振冲器偏心轴装置及振冲器控制系统。


背景技术：

2.振冲器是振冲法施工中的特制机具。它产生水平向振动力振挤填料及周围土体，而达到提高地基承载能力、减少沉降量、增加地基稳定性、提高抗地震液化能力。电机转动时通过弹性联轴节带动振动体的中空轴旋转，轴上装有偏心块，以产生水平向振动力。现有技术中，偏心块为整体结构，通过焊接或者螺栓连接的方式与主轴连接，因此起横向振动力大小固定，不可改变，而在施工过程中对于无需横向振动力的的场景，需要更换振冲器的中空轴或将偏心块拆去，操作繁琐。此外，目前振冲施工领域已能够采用自动记录仪实现数据自动记录，已可实现更加全面的参数测量与记录，通过网络实现远程监控，部分企业开展了关键施工参数的自动控制的研究并取得了较大的进展，但均只是通过控制器实现了部分参数的感知与记录，离自动控制及智能化控制尚有差距。


技术实现要素：

3.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
4.鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本发明。
5.因此，本发明所要解决的技术问题是偏心块为整体结构，通过焊接或者螺栓连接的方式与主轴连接，因此起横向振动力大小固定，不可改变，而在施工过程中对于无需横向振动力的的场景，需要更换振冲器的中空轴或将偏心块拆去，操作繁琐。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种振冲器偏心轴装置，包括，旋转组件，包括中心轴，所述中心轴上设置有半环形的负重块；调节组件，包括两个半环形件，所述半环形件与中心轴同轴设置，两个所述半环形件对称设置。
7.作为本发明所述振冲器偏心轴装置的一种优选方案，其中：所述中心轴内部贯穿形成通道，中心轴的两端设置有连接法兰。
8.作为本发明所述振冲器偏心轴装置的一种优选方案，其中：所述中心轴在负重块两侧设置有贯穿至通道的扇形孔，所述半环形件内侧设置有传动销，传动销穿过扇形孔；所述半环形件的转动范围为0~180
°
。
9.作为本发明所述振冲器偏心轴装置的一种优选方案，其中：所述扇形孔的一端连通有沿中心轴轴向延伸的长槽，所述长槽、扇形孔组成l形通槽。
10.作为本发明所述振冲器偏心轴装置的一种优选方案，其中：所述通道内设置有转动件，所述转动件内部设置有空腔，所述转动件设置有螺旋槽，所述传动销穿过扇形孔嵌入螺旋槽内。
11.作为本发明所述振冲器偏心轴装置的一种优选方案，其中：所述转动件两端设置有端盖，所述通道内侧设置有凹槽，所述端盖嵌入凹槽内。
12.作为本发明所述振冲器偏心轴装置的一种优选方案，其中：所述传动销位于转动件内的一端连接有环形件，所述环形件与端盖之间设置有第一弹簧；所述端盖设置有矩形块，所述端盖侧面设置有凹孔，所述凹孔内设置有第二弹簧，所述第二弹簧连接有插销，所述凹槽的侧面设置有定位孔。
13.作为本发明所述振冲器偏心轴装置的一种优选方案，其中：所述矩形块一侧面设置有贯穿至凹孔的深槽，所述插销侧面设置有传动块，所述传动块嵌入深槽且端部形成坡面。
14.为克服现有技术缺陷，实现一键启动、智能振冲，保障工程质量，本发明还提供一种振冲器控制系统：作为本发明所述振冲器偏心轴装置的一种优选方案，其中：包括振冲器偏心轴装置，还包括振冲器、振冲器控制装置、振冲控制站、振冲施工交互管理系统、通信协调器和上料系统，所述振冲器与所述振冲器控制装置连接，所述振冲器偏心轴装置设置在所述振冲器内，所述振冲器控制装置、所述振冲控制站、所述振冲施工交互管理系统和所述上料系统与所述通信协调器电性连接作为本发明所述振冲器偏心轴装置的一种优选方案，其中：还包括智能振冲云管理系统，所述智能振冲云管理系统包括数据库；所述振冲施工交互管理系统包括扩展接口，振冲施工交互管理系统通过柔性连接接入智能振冲云管理系统。
15.本发明的有益效果：根据施工场地的需求，对振冲器内部转轴进行调整，使其形成偏心轴或常规轴，当调节振冲器内部转轴即中心轴为常规轴时，振冲器工作时无横向振动力，当调节振冲器内部转轴即中心轴为偏心轴时，振冲器通过电机转动时通过弹性联轴节带动振动体的中空轴旋转，以产生水平向振动力；通过将整个振冲施工系统化，方便在施工现场拆装、转运，并且各个模块均通过柔性方式进行连接，使得整个系统能够在不同环境条件下方便部署和施工。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本发明提供的一种实施例所述的振冲器偏心轴装置的结构示意图；图2为本发明提供的一种实施例所述的振冲器偏心轴装置的剖面结构示意图；图3为本发明提供的一种实施例所述的振冲器偏心轴装置中旋转组件、调节组件分离的结构示意图；图4为本发明提供的一种实施例所述的振冲器偏心轴装置另一状态的结构示意图；图5为本发明提供的一种实施例所述的振冲器偏心轴装置中图4状态下的剖面结构示意图；
图6为本发明提供的一种实施例所述的振冲器控制系统示意图；图7为本发明提供的一种实施例所述的振冲器控制系统中供水系统的示意图。
具体实施方式
17.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
18.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
19.其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
20.再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
21.实施例1参照图1~5，本实施例提供了一种振冲器偏心轴装置，偏心轴装置为振冲器内部的重要部件，其包括旋转组件100、调节组件200。
22.旋转组件100，包括中心轴101，中心轴101为振冲器内的旋转轴。中心轴101上设置有半环形的负重块102；负重块102与中心轴101固定连接。
23.调节组件200包括两个分别位于负重块102两侧的半环形件201，其中半环形件201的轴向长度为负重块102轴向长度的一半。
24.其中，半环形件201与中心轴101同轴设置，两个半环形件201对称设置。
25.中心轴101内部贯穿形成通道101a，中心轴101的两端设置有连接法兰101b。连接法兰101b用于与振冲器内部的驱动轴连接。
26.中心轴101在负重块102两侧设置有贯穿至通道101a的扇形孔101c，半环形件201内侧设置有传动销201a，传动销201a穿过扇形孔101c；当传动销201a位于扇形孔101c内时，两个半环形件201位于负重块102的两侧，且半环形件201的侧端面与负重块102的侧面重合。
27.此时，半环形件201的转动范围为0~180
°
。
28.本实施例中设定，当半环形件201的转动角度为0
°
，传动销201a位于位于扇形孔101c的其中一端时，半环形件201的端面与负重块102的端面完全重合，且半环形件201、负重块102组成一个半圆柱形，这时当中心轴101为偏心轴，其重心不在中心轴101的轴线上。
29.进一步的，扇形孔101c的一端连通有沿中心轴101轴向延伸的长槽101d，长槽101d、扇形孔101c组成l形通槽。当传动销201a在长槽101d内移动时，半环形件201的运动为沿着轴心直线运动。且当传动销201a处在长槽101d内时，半环形件201的转动角度此时为180
°
，当其沿着轴线运动时，其能够与负重块102贴合，两个半环形件201互相靠近并且贴合，与负重块102形成一个完整的圆柱形，应当说明的是，此时由于两个半环形件201、负重块102处于对称设置，这时中心轴101整体的重心在中心轴101的轴线上。
30.其中，通道101a内设置有转动件202，转动件202内部设置有空腔，转动件202设置有螺旋槽202a，螺旋槽202a沿螺旋线延伸，传动销201a穿过扇形孔101c嵌入螺旋槽202a内。转动件202两端设置有端盖202b，通道101a内侧设置有凹槽101f，端盖202b嵌入凹槽101f内。凹槽101f与端盖202b配合限制转动件202的轴向偏移，因此当转动件202旋转时，会带动半环形件201移动，当传动销201a在扇形孔101c内时，转动件202带动半环形件201旋转，当传动销201a在长槽101d内时，转动件202带动半环形件201沿轴线移动。
31.传动销201a位于转动件202内的一端连接有环形盘201b，环形盘201b与端盖202b之间设置有第一弹簧203；因此，当传动销201a从扇形孔101c的一端移动至扇形孔101c、长槽101d的连通处时，在第一弹簧203的作用下，两个半环形件201相向移动并直至贴合，此时两个半环形件201与负重块102组成一个完整的圆柱形。
32.端盖202b设置有矩形块202c，与矩形块202c相对应的是，本装置通过设置有矩形孔的扳手操作，即通过具有矩形孔的扳手与矩形块202c结合进而驱动转动件202转动。
33.其中，端盖202b侧面设置有凹孔202d，凹孔202d内设置有第二弹簧204，第二弹簧204连接有插销205，凹槽101f的侧面设置有定位孔101e。
34.应当说明的是，当插销205插入到定位孔101e中时，此时半环形件201的转动角度为0
°
，传动销201a处在扇形孔101c远离长槽101d的一端。
35.即半环形件201的端面与负重块102的端面完全重合，并且固定设置在此处。
36.其中，矩形块202c一侧面设置有贯穿至凹孔202d的深槽202e，插销205侧面设置有传动块205a，传动块205a嵌入深槽202e且端部形成坡面。当插销205从凹孔202d内伸出即嵌入定位孔101e中时，传动块205a的坡面部分也从矩形块202c部分的深槽202e伸出，因此，当需要调节中心轴101从偏心轴到正常轴状态时，采用具有矩形孔的扳手与矩形块202c结合，并且在扳手的推动下，传动块205a被挤压至矩形块202c内部，同时插销205收缩不再嵌入定位孔101e内，此时可以通过扳手旋转，使传动销201a移动至扇形孔101c的另一端，即长槽101d的一端，并在第一弹簧203的作用下，两个半环形件201相向移动并直至贴合，此时两个半环形件201与负重块102组成一个完整的圆柱形，当需要将轴调整为偏心轴时，同样采用扳手使转动件202反向转动，至插销205插入到定位孔101e中。
37.本实施例中，根据施工场地的需求，对振冲器内部转轴进行调整，使其形成偏心轴或常规轴，当调节振冲器内部转轴即中心轴为常规轴时，振冲器工作时无横向振动力，当调节振冲器内部转轴即中心轴为偏心轴时，振冲器通过电机转动时通过弹性联轴节带动振动体的中空轴旋转，以产生水平向振动力。
38.实施例2参照图1~7，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，且与上一个实施例不同的是：包括振冲器偏心轴装置，还包括振冲器、振冲器控制装置800、振冲控制站300、振冲施工交互管理系统500、通信协调器400和上料系统700，振冲器与振冲器控制装置连接，振冲器偏心轴装置设置在振冲器内，振冲器控制装置、振冲控制站、振冲施工交互管理系统和上料系统与通信协调器电性连接还包括智能振冲云管理系统600，智能振冲云管理系统包括数据库；振冲施工交互管理系统包括扩展接口，振冲施工交互管理系统通过柔性连接接入智能振冲云管理系统。
39.振冲器控制系统各部分全部为模块化设计并通过柔性方式进行连接，方便现场拆装、转运、部署和施工。
40.振冲器控制装置用于控制振冲器的升降以及工作角度，振冲器控制装置可采用通用吊车或是桩基架，并在通用吊车或是桩基架上的对应部位装配所需的传感器和定位装置。通过传感器能够获取智能振冲施工所需的参数，通过定位装置可以准确地控制振冲器抵达施工点位。
41.通信协调器通过无线或有线方式连接智能振冲控制站、振冲施工交互管理系统、智能振冲云管理系统，无线连接方式为wifi、zigbee、3g、4g、5g、无线调频、lora、蓝牙、nb-iot等，有线连接方式为以太网、485、can等方式。可根据不同现场实际情况选择，以适应现场施工，保证数据传输的及时性、准确性。
42.振冲控制站包含振冲器控制功能、振冲器施工供水控制功能和振冲器施工供气控制功能。
43.振冲控制站包括振冲器电控柜、供水系统和供气系统。其中，供水系统是自动调压自动调整流量的供水系统，供气系统是自动调压自动调整流量的供气系统。振冲器电控柜具有现地运行模式，在不接收振冲施工交互管理系统指令情况下，现地运行模式可以通过控制柜上的开关，启停振冲器。
44.供水系统包括出水泵、阀门、流量计和压力计，出水泵、阀门和流量计通过三通管件连接，流量计另一端与压力计连接，出水泵的另一端和阀门的另一端与带有进水泵的水池连接。水池还连接有液位计，当检测到水池中的水量较少时，自动启动进水泵给水池注水。供水系统中以高压水泵作为动力源，阀门作为流量控制组件，对管道内的水流量和压力进行控制，使得出到振冲器外的水流满足施工要求。
45.智能振冲云管理系统包括数据库，在智能振冲云管理系统的数据库中储存有地勘资料及各项振冲施工的实时数据；振冲施工交互管理系统包括扩展接口，振冲施工交互管理系统通过柔性连接接入智能振冲云管理系统，振冲施工交互管理系统的扩展接口可通过无线或有线方式接入智能振冲云管理系统，实现远程监控及资料汇总。此外，智能振冲云管理系统还具有基于云端大数据及地质模型等专家系统形成的施工优化策略功能，并提供标准接口供振冲施工交互管理系统下载并用于施工。
46.应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
47.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种振冲器偏心轴装置，其特征在于：包括，旋转组件（100），包括中心轴（101），所述中心轴（101）上设置有半环形的负重块（102）；调节组件（200），包括两个半环形件（201），所述半环形件（201）与中心轴（101）同轴设置，两个所述半环形件（201）对称设置。2.根据权利要求1所述的振冲器偏心轴装置，其特征在于：所述中心轴（101）内部贯穿形成通道（101a），中心轴（101）的两端设置有连接法兰（101b）。3.根据权利要求2所述的振冲器偏心轴装置，其特征在于：所述中心轴（101）在负重块（102）两侧设置有贯穿至通道（101a）的扇形孔（101c），所述半环形件（201）内侧设置有传动销（201a），传动销（201a）穿过扇形孔（101c）；所述半环形件（201）的转动范围为0~180
°
。4.根据权利要求3所述的振冲器偏心轴装置，其特征在于：所述扇形孔（101c）的一端连通有沿中心轴（101）轴向延伸的长槽（101d），所述长槽（101d）、扇形孔（101c）组成l形通槽。5.根据权利要求4所述的振冲器偏心轴装置，其特征在于：所述通道（101a）内设置有转动件（202），所述转动件（202）内部设置有空腔，所述转动件（202）设置有螺旋槽（202a），所述传动销（201a）穿过扇形孔（101c）嵌入螺旋槽（202a）内。6.根据权利要求5所述的振冲器偏心轴装置，其特征在于：所述转动件（202）两端设置有端盖（202b），所述通道（101a）内侧设置有凹槽（101f），所述端盖（202b）嵌入凹槽（101f）内。7.根据权利要求6所述的振冲器偏心轴装置，其特征在于：所述传动销（201a）位于转动件（202）内的一端连接有环形盘（201b），所述环形盘（201b）与端盖（202b）之间设置有第一弹簧（203）；所述端盖（202b）设置有矩形块（202c），所述端盖（202b）侧面设置有凹孔（202d），所述凹孔（202d）内设置有第二弹簧（204），所述第二弹簧（204）连接有插销（205），所述凹槽（101f）的侧面设置有定位孔（101e）。8.根据权利要求7所述的振冲器偏心轴装置，其特征在于：所述矩形块（202c）一侧面设置有贯穿至凹孔（202d）的深槽（202e），所述插销（205）侧面设置有传动块（205a），所述传动块（205a）嵌入深槽（202e）且端部形成坡面。9.一种振冲器控制系统，其特征在于：包括如权利要求8所述的振冲器偏心轴装置，还包括振冲器、振冲器控制装置（800）、振冲控制站（300）、振冲施工交互管理系统（500）、通信协调器（400）和上料系统（700），所述振冲器与所述振冲器控制装置连接，所述振冲器偏心轴装置设置在所述振冲器内，所述振冲器控制装置、所述振冲控制站、所述振冲施工交互管理系统和所述上料系统与所述通信协调器电性连接。10.根据权利要求9所述的振冲器控制系统，其特征在于：还包括（600），所述智能振冲云管理系统包括数据库；所述振冲施工交互管理系统包括扩展接口，振冲施工交互管理系统通过柔性连接接入智能振冲云管理系统。

技术总结
本发明公开了一种振冲器偏心轴装置及振冲器控制系统，包括旋转组件，其包括中心轴，所述中心轴上设置有半环形的负重块；调节组件包括两个半环形件，所述半环形件与中心轴同轴设置，两个所述半环形件对称设置；振冲器控制系统包括振冲器偏心轴装置，还包括振冲器、振冲器控制装置、振冲控制站、振冲施工交互管理系统、通信协调器和上料系统，所述振冲器与所述振冲器控制装置连接，所述振冲器偏心轴装置设置在所述振冲器内。根据施工场地的需求，对振冲器内部转轴进行调整，使其形成偏心轴或常规轴；通过将整个振冲施工系统化，方便在施工现场拆装、转运，并且各个模块均通过柔性方式进行连接，使得整个系统能够在不同环境条件下方便部署和施工。便部署和施工。


技术研发人员：马斌 陈涛 于青坤 李萌 蒲平新 梁存绍 袁超义 范庆龙 温哲昊 吴少儒 袁鹏 杨辉 丁果 乔曙 李联书 骆然
受保护的技术使用者：四川华能泸定水电有限公司
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/7/20