專利名稱：旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)及旋挖鉆機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樁工機械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)及旋挖鉆機。
背景技術(shù)：
擴孔式旋挖鉆機是在旋挖鉆機的基礎(chǔ)上加裝擴孔功能，進而具有擴孔工法的樁工設(shè)備。擴孔式旋挖鉆機的主體結(jié)構(gòu)與普通旋挖鉆機類似，除此之外還包括主回轉(zhuǎn)接頭、旋轉(zhuǎn)平臺和液壓擴孔鉆具。其中，回轉(zhuǎn)接頭第一旋轉(zhuǎn)部分與動力頭箱體固定在一起，旋轉(zhuǎn)平臺與回轉(zhuǎn)接頭的第二部分連接，在進行擴孔作業(yè)時，旋轉(zhuǎn)平臺及回轉(zhuǎn)接頭的第二部分隨鉆桿一起旋轉(zhuǎn)；液壓擴孔鉆具設(shè)置于鉆桿底端，擴孔作業(yè)時，液壓擴孔鉆具的擴孔油缸伸出，改變鉆具的作業(yè)半徑，從而完成擴孔作業(yè)。在擴孔式旋挖鉆機作業(yè)過程中，擴孔油缸在樁孔底部動作，操作手無法直接觀察至IJ，需要憑經(jīng)驗進行操控，然而在一些情形下，擴孔過程受到多種因素的影響，因此，這種方式容易導(dǎo)致擴孔作業(yè)結(jié)果無法滿足設(shè)計要求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)及旋挖鉆機，能夠?qū)崿F(xiàn)對擴孔作業(yè)過程的動態(tài)顯示，為操作手提供決策參考，使擴孔作業(yè)結(jié)果滿足設(shè)計要求。一方面，本發(fā)明提供了一種旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)，該旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)包括樁形信息預(yù)設(shè)單元，用于預(yù)設(shè)擴孔節(jié)點的擴孔參數(shù)和鉆斗參數(shù)；擴孔狀態(tài)獲取單元，用于獲取當前擴孔節(jié)點的擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)；擴孔狀態(tài)顯示單元，用于根據(jù)所述擴孔參數(shù)和所述鉆斗參數(shù)生成當前擴孔節(jié)點的擴孔模擬圖形，并根據(jù)所述擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)更新所述擴孔模擬圖形。`進一步地，還包括擴孔作業(yè)控制單元，用于根據(jù)所述擴孔參數(shù)控制旋挖鉆機實施擴孔作業(yè)。進一步地，在所述擴孔狀態(tài)顯示單元中，所述擴孔模擬圖形包括擴孔節(jié)點樁形和鉆斗圖形，并且所述擴孔節(jié)點樁形和所述鉆斗圖形根據(jù)所述擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)變化。進一步地，還包括存儲控制單元，用于存儲各個擴孔節(jié)點的擴孔參數(shù)和鉆斗參數(shù)和/或每間隔預(yù)設(shè)時間存儲一次所述擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)和當前擴孔節(jié)點的擴孔模擬圖形。進一步地，還包括整樁狀態(tài)顯示單元，用于根據(jù)各個擴孔節(jié)點的擴孔參數(shù)生成整樁的模擬圖形。進一步地，還包括突出顯示單元，用于在當前擴孔節(jié)點處于擴孔狀態(tài)時將整樁的模擬圖像上的當前擴孔節(jié)點對應(yīng)的區(qū)域突出顯示。進一步地，還包括切削量顯示單元，用于根據(jù)所述擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示鉆斗的單斗切削量。進一步地，所述擴孔參數(shù)包括擴孔深度、擴點頂角、擴點直徑、擴點底徑和擴孔點高，所述鉆斗參數(shù)包括鉆斗頂角、鉆斗頂徑、鉆斗底徑和鉆斗底高。進一步地，所述擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)包括當前鉆斗深度、當前已擴底徑和當前鉆斗底徑。另一方面，本發(fā)明還提供了一種旋挖鉆機，所述旋挖鉆機設(shè)置有上述任一項所述的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)。本發(fā)明的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)能夠預(yù)設(shè)樁孔擴孔節(jié)點的擴孔參數(shù)和鉆斗參數(shù)，根據(jù)該擴孔參數(shù)和鉆斗參數(shù)生成相應(yīng)的擴孔模擬圖形，當前擴孔節(jié)點處于擴孔狀態(tài)時，能夠獲取當前擴孔節(jié)點的擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)，并根據(jù)該擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)更新擴孔模擬圖形，這樣直觀地顯示擴孔作業(yè)過程，進而為操作手提供決策參考，以便使擴孔作業(yè)結(jié)果容易滿足設(shè)計要求；另外，對于不同樁孔或者樁孔的不同節(jié)點，監(jiān)控方便，僅需通過該系統(tǒng)預(yù)設(shè)相應(yīng)參數(shù)即可。本發(fā)明的旋挖鉆機設(shè)置有上述旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)，由于上述的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果，因此該旋挖鉆機也具有相應(yīng)的技術(shù)效果。


構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖1為本發(fā)明實施例提供的一種旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明實施例的一種具體應(yīng)用場景的擴孔工作狀態(tài)的界面示意圖；圖3為本發(fā)明實施例的一種具體應(yīng)用場景的樁形信息預(yù)設(shè)單元的界面示意圖；圖4為本發(fā)明實施例的一種具體應(yīng)用場景的擴孔模擬圖形示意圖。
具體實施例方式應(yīng)當指出，本部分中對具體結(jié)構(gòu)的描述及描述順序僅是對具體實施例的說明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的保護范圍有任何限制作用。此外，在不沖突的情形下，本部分中的實施例以及實施例中的特征可以相互組合。請參考圖1、圖2、圖3和圖4，下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作詳細說明。結(jié)合圖1所示,該實施例的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)包括樁形信息預(yù)設(shè)單元、擴孔狀態(tài)獲取單元、擴孔狀態(tài)顯示單元和擴孔作業(yè)控制單元。其中，樁形信息預(yù)設(shè)單元用于預(yù)設(shè)擴孔節(jié)點的擴孔參數(shù)和鉆斗參數(shù)；擴孔作業(yè)控制單元與樁形信息預(yù)設(shè)單元信號連接，用于根據(jù)所述擴孔參數(shù)控制旋挖鉆機實施擴孔作業(yè)，具體而言，當擴孔參數(shù)設(shè)置好之后，通過啟用擴孔作業(yè)控制單元即可按照該擴孔參數(shù)驅(qū)動旋挖鉆機執(zhí)行相應(yīng)的擴孔作業(yè)；擴孔狀態(tài)獲取單元與擴孔作業(yè)控制單元信號連接，用于獲取當前擴孔節(jié)點的擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)，具體而言，在擴孔作業(yè)過程中，擴孔狀態(tài)獲取單元可從擴孔作業(yè)控制單元獲取與擴孔狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)，例如鉆斗的尺寸信息、已擴尺寸信息等；擴孔狀態(tài)顯示單元與樁形信息預(yù)設(shè)單元、擴孔狀態(tài)獲取單元信號連接，用于根據(jù)所述擴孔參數(shù)和所述鉆斗參數(shù)生成當前擴孔節(jié)點的擴孔模擬圖形，并根據(jù)所述擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)更新所述擴孔模擬圖形。在具體實施過程中，在擴孔狀態(tài)顯示單元中，擴孔模擬圖形包括擴孔節(jié)點樁形和鉆斗圖形，并且擴孔節(jié)點樁形和鉆斗圖形根據(jù)所述擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)變化；具體而言，擴孔狀態(tài)顯示單元根據(jù)所述擴孔參數(shù)生成擴孔節(jié)點樁形，以及根據(jù)所述鉆頭參數(shù)生成鉆斗圖形，在擴孔作業(yè)過程中，根據(jù)收到的擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)，在鉆斗靠近擴孔節(jié)點時，顯示鉆斗圖形在擴孔節(jié)點樁形的位置變化，在鉆斗處于擴孔節(jié)點時，顯示鉆斗的形狀變化(直徑變化)，在鉆斗處于擴孔作業(yè)時，顯示擴孔節(jié)點樁形的變化。另外，具體實施過程中，擴孔參數(shù)可以包括擴孔深度、擴點頂角、擴點直徑、擴點底徑和擴孔點高，而鉆斗參數(shù)可以包括鉆斗頂角、鉆斗頂徑、鉆斗底徑和鉆斗底高。另外，具體實施過程中，擴孔狀態(tài)獲取單元還可從用于檢測擴孔作業(yè)狀態(tài)的各種傳感器獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)。從上述可知，該實施例的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對擴孔作業(yè)過程的動態(tài)顯示，進而為操作手提供決策參考，以便使擴孔作業(yè)結(jié)果滿足設(shè)計要求。另外，對于不同樁孔或者樁孔的不同節(jié)點，監(jiān)控方便，僅需通過該系統(tǒng)調(diào)整預(yù)設(shè)參數(shù)即可。優(yōu)選地,上述實施例的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)還包括整樁狀態(tài)顯示單元及突出顯示單元、存儲控制單元和/或切削量顯示單元。其中，整樁狀態(tài)顯示單元與樁形信息預(yù)設(shè)單元信號連接，用于根據(jù)各個擴孔節(jié)點的擴孔參數(shù)生成整樁的模擬圖形；具體而言，通過樁形信息預(yù)設(shè)單元可對同一樁孔的多個節(jié)點的擴孔參數(shù)和鉆斗參數(shù)進行預(yù)設(shè)，根據(jù)多個節(jié)點的擴孔參數(shù)，能夠得出該樁孔的整體參數(shù)，進而將整樁的狀態(tài)以模擬圖形的形式顯示出來。突出顯示單元與整樁狀態(tài)顯示單元信號連接，用于在當前擴孔節(jié)點處于擴孔狀態(tài)時將整樁的模擬圖像上的當前擴孔節(jié)點對應(yīng)的區(qū)域突出顯示；具體而言，當對樁孔的某一節(jié)點進行擴孔作業(yè)時，突出顯示單元從擴孔狀態(tài)顯示單元接收相應(yīng)數(shù)據(jù)，判斷哪個節(jié)點處于擴孔狀態(tài)，在得出判斷結(jié)果后，將整樁的模擬圖像上的當前擴孔節(jié)點對應(yīng)的區(qū)域突出顯示，例如將該區(qū)域點亮，或者用醒目顏色框出等。切削量顯示單元于擴孔狀態(tài)獲取單元信號連接，用于根據(jù)所述擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示鉆斗的單斗切削量；具體而言，切削量顯示單元根據(jù)擴孔狀態(tài)獲取單元獲取的當前鉆斗半徑底徑等數(shù)據(jù)計算出鉆斗的切削量，并將該切削量與單斗體積的比值作為單斗切削量進行顯示，例如以百分比的形式顯示，通過顯示每次所擴的單斗切削量，以免發(fā)生擴土量超限而無法提出孔口現(xiàn)象。存儲控制單元與擴孔狀態(tài)顯示單元和擴孔狀態(tài)獲取單元信號連接，用于存儲樁孔各個擴孔節(jié)點的擴孔參數(shù)和鉆斗參數(shù)和/或者每間隔一段時間(預(yù)設(shè)時間)存儲一次所述擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)和當前擴孔節(jié)點的擴孔模擬圖形。下面結(jié)合圖2、圖3和圖4給出上述實施例優(yōu)選方式的一種具體應(yīng)用場景。圖2顯示了該場景的擴孔工作狀態(tài)，其中，區(qū)域I為預(yù)設(shè)的樁形信息，該樁形信息包括樁號信息、總節(jié)點數(shù)目信息、當前節(jié)點信息、擴孔參數(shù)信息和鉆斗參數(shù)信息。具體地，圖中所示的樁形信息中可以得出，樁號0001共有3個節(jié)點，當前節(jié)點3處于擴孔工作狀態(tài)，并且當前節(jié)點3的擴孔參數(shù)為擴孔深度[Kh] :30m;擴點頂角[a] :12度；擴點直徑[Dk]1. 5m ;擴點頂徑[Dt] :1. 5m ;擴點底徑[Db] :2. 5m ;擴點底高[Zh] :1. 04m ;而當前節(jié)點3的鉆斗參數(shù)為鉆斗頂角[a] :12度；鉆斗頂徑[dt] 0. 97m ;鉆斗底徑[db] :1. 5m ;鉆斗底高[dh] 1. 04mο區(qū)域2顯示了整樁的模擬圖形，從模擬圖形也能看出，該整樁具有3個節(jié)點，第一節(jié)點的擴孔深度Khl為10m，第二節(jié)點的擴孔深度Kh為18m，而第三節(jié)點的擴孔深度Kh3為30m (與區(qū)域I中的擴孔深度對應(yīng))。區(qū)域3顯示了當前節(jié)點的擴孔模擬圖形，其中，HB隱涵了區(qū)域3的擴孔模擬圖形的縱向高度對應(yīng)于實際擴孔的高度大小，圖中HB為6m，即在施工過程中，當鉆斗(底部中間包圍形狀)達到離孔底6米時，擴孔模擬圖像中才開始出現(xiàn)鉆頭圖形，這樣可以避免受到顯示終端屏幕較小的限制。區(qū)域4顯示了單斗切削量(百分比形式)。區(qū)域5顯示了當前擴孔節(jié)點的擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)與區(qū)域3中的模擬圖形均隨著作業(yè)過程而變化。區(qū)域6集中布置了各個單元的操作按鍵，例如對應(yīng)于擴孔作業(yè)控制單元的擴孔作業(yè)啟動、收斗、擴孔工作暫停等操作按鍵，在具體實施過程中，這些操作按鍵可以采用鼠標點擊的方式，也可以采用觸摸控制方式。結(jié)合I和圖3所示，圖1中的區(qū)域I的樁形參數(shù)可以通過調(diào)用圖3所示的樁形信息預(yù)設(shè)單元進行設(shè)置，如圖所示，在該設(shè)置界面中，可在區(qū)域11中前述的各種預(yù)設(shè)參數(shù)進行修改，相應(yīng)地，在區(qū)域21中，各種擴孔參數(shù)和鉆斗數(shù)據(jù)的具體定義均可通過節(jié)點樁形模擬圖形和鉆斗圖形得到，而區(qū)域12則集中布置了多個按鍵操作按鈕，用于參數(shù)修改、修改確定、參數(shù)保存等操作。另外，圖4示出了圖2中的擴孔模擬圖形的另一種狀態(tài)，其中，區(qū)域31表示樁孔空間，區(qū)域32表示鉆斗形狀，區(qū)域33表示擴孔未擴部分，區(qū)域32與區(qū)域32之間的地帶表示擴孔已擴部分，在具體實施時，可為上述三個區(qū)域填充不同顏色，從而在圖2的主界面中，直觀地顯示哪些區(qū)域減少、哪些區(qū)域增加(即對應(yīng)于鉆斗半徑增加或者擴孔未擴部分減少
-rf* ) O本發(fā)明實施例還提供了一種旋挖鉆機，該旋挖鉆機設(shè)置有上述實施例所述的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)，由于上述的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果，因此，該旋挖鉆機也應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)效果，其相應(yīng)部分的具體實施過程與上述實施例類似，其他部分的具體實施過程可參見現(xiàn)有技術(shù)的相關(guān)描述，茲不贅述。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)，其特征在于，包括 樁形信息預(yù)設(shè)單元，用于預(yù)設(shè)擴孔節(jié)點的擴孔參數(shù)和鉆斗參數(shù)； 擴孔狀態(tài)獲取單元，用于獲取當前擴孔節(jié)點的擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)； 擴孔狀態(tài)顯示單元，用于根據(jù)所述擴孔參數(shù)和所述鉆斗參數(shù)生成當前擴孔節(jié)點的擴孔模擬圖形，并根據(jù)所述擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)更新所述擴孔模擬圖形。
2.如權(quán)利要求1所述的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括 擴孔作業(yè)控制單元，用于根據(jù)所述擴孔參數(shù)控制旋挖鉆機實施擴孔作業(yè)。
3.如權(quán)利要求1所述的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述擴孔狀態(tài)顯示單元中，所述擴孔模擬圖形包括擴孔節(jié)點樁形和鉆斗圖形，并且所述擴孔節(jié)點樁形和所述鉆斗圖形根據(jù)所述擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)變化。
4.如權(quán)利要求1所述的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括存儲控制單元，用于存儲各個擴孔節(jié)點的擴孔參數(shù)和鉆斗參數(shù)和/或每間隔預(yù)設(shè)時間存儲一次所述擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)和當前擴孔節(jié)點的擴孔模擬圖形。
5.如權(quán)利要求1所述的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括整樁狀態(tài)顯示單元，用于根據(jù)各個擴孔節(jié)點的擴孔參數(shù)生成整樁的模擬圖形。
6.如權(quán)利要求5所述的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括突出顯示單元，用于在當前擴孔節(jié)點處于擴孔狀態(tài)時將整樁的模擬圖像上的當前擴孔節(jié)點對應(yīng)的區(qū)域關(guān)出顯不。
7.如權(quán)利要求1所述的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括切削量顯示單元，用于根據(jù)所述擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示鉆斗的單斗切削量。
8.如權(quán)利要求1至7任一項所述的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)，其特征在于，所述擴孔參數(shù)包括擴孔深度、擴點頂角、擴點直徑、擴點底徑和擴孔點高，所述鉆斗參數(shù)包括鉆斗頂角、鉆斗頂徑、鉆斗底徑和鉆斗底聞。
9.如權(quán)利要求1至7任一項所述的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)，其特征在于，所述擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)包括當前鉆斗深度、當前已擴底徑和當前鉆斗底徑。
10.一種旋挖鉆機，其特征在于，所述旋挖鉆機設(shè)置有權(quán)利要求1至9任一項所述的旋挖鉆機動態(tài)顯不控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及樁工機械技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)及旋挖鉆機。該旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)包括樁形信息預(yù)設(shè)單元，用于預(yù)設(shè)擴孔節(jié)點的擴孔參數(shù)和鉆斗參數(shù)；擴孔狀態(tài)獲取單元，用于獲取當前擴孔節(jié)點的擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)；擴孔狀態(tài)顯示單元，用于根據(jù)所述擴孔參數(shù)和所述鉆斗參數(shù)生成當前擴孔節(jié)點的擴孔模擬圖形，并根據(jù)所述擴孔狀態(tài)數(shù)據(jù)更新所述擴孔模擬圖形。實施本發(fā)明的旋挖鉆機動態(tài)顯示控制系統(tǒng)，能夠直觀地顯示擴孔作業(yè)過程，進而為操作手提供決策參考，以便使擴孔作業(yè)結(jié)果容易滿足設(shè)計要求；另外，對于不同樁孔或者樁孔的不同節(jié)點，監(jiān)控方便，僅需通過該系統(tǒng)調(diào)整預(yù)設(shè)參數(shù)即可。
文檔編號E21B7/28GK103061735SQ201210572000
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者石常興, 劉志巖, 于卓偉 申請人:三一重工股份有限公司