一种落距精准可控的电磁落锤打桩试验机

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体来说涉及一种落距精准可控的电磁落锤打桩试验机。

背景技术

打桩机在建筑施工作业中经常见到，是一种利用冲击力将桩贯入地层的桩工机械，由桩锤、桩架及附属设备等组成。由于传统的打桩机体积较大，且锤击能量和锤击高度无法精确控制，不能满足模型试验需求，因此需要设计一种可以满足试验要求的打桩试验机。

目前在对模型桩进行模型试验时，通常采用人工落锤的方式进行打桩，存在打桩效率较低，试验精度差等问题，导致对试验结果产生较大的不利影响。

本发明针对上述问题，对现有的打桩机技术予以研究改良，提供了一种落距精准可控的电磁落锤打桩试验机，旨在通过该技术，达到解决现有打桩机无法良好完成模型试验问题的目的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种落距精准可控的电磁落锤打桩试验机。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种落距精准可控的电磁落锤打桩试验机，包括可移动框架、纵向导轨、横向导轨、移动支架、连接杆、横向丝杠、丝杠升降机、竖向丝杠、电磁吸盘、重锤和导向扶正器；

所述可移动框架通过底部的纵向滑轮可移动地设置于所述纵向导轨上，所述可移动框架上端设在有横向导轨，所述移动支架通过底部的横向滑轮可移动地设置于所述横向导轨上，所述可移动框架一侧设置有受第一驱动电机驱动的横向丝杠，所述连接杆下端连接横向丝杠、上端连接移动支架，通过第一驱动电机驱动横向丝杠转动可带动移动支架沿横向导轨移动；

所述移动支架上设置有受第二驱动电机驱动的丝杠升降机，所述竖向丝杠沿垂直方向贯穿所述移动支架设置、且与丝杠升降机相铰接，所述电磁吸盘设置于所述竖向丝杠下端，所述重锤通过磁力吸附于所述电磁吸盘下端；

所述导向扶正器设置于所述移动支架的下方，使用时所述重锤置于各扶正杆中心处，起到对重锤沿垂直方向限位的作用。

在上述技术方案中，所述横向导轨上设在有用于限位移动支架的限位架。

在上述技术方案中，所述电磁吸盘上设置有电磁铁，其边缘形成有与所述扶正杆相匹配的扶正杆孔，使得电磁吸盘与所述扶正杆之间滑动连接。

在上述技术方案中，所述导向扶正器包括扶正杆、底部圆环和扶正臂，所述扶正杆的数量为大于等于3，各扶正杆沿垂直方向设置底端与所述底部圆环固定连接，所述扶正臂的数量为大于等于3，所述扶正臂一端固定于所述底部圆环上、另一端向底部圆环的圆心处伸出。

在上述技术方案中，所述导向扶正器内部下方设置桩体，桩体与所述扶正臂相接触实现定位。

在上述技术方案中，所述桩体上端设置桩帽。

在上述技术方案中，所述可移动框架上设置有电控箱，电控箱与所述第一驱动电机和第二驱动电机通讯连接，实现对移动支架横向移动及丝杠升降机的控制。

在上述技术方案中，所述纵向滑轮为电动滑轮，电控箱与其通讯连接，实现对可移动框架纵向移动的控制。

在上述技术方案中，所述电控箱与电磁铁的控制电路通讯连接，实现对电磁铁工作的控制。

本发明的优点和有益效果为：

本发明作为一种落距可控的电磁落锤打桩试验机，通过缩小传统打桩机的尺寸，以适应模型试验的需要，并且该打桩设备能够精准确定打桩位置，可以解决传统打桩机对于模型试验的不适用性问题。该打桩试验机桩锤抓取上提和桩锤的释放通过电控箱控制电磁吸盘自动完成，不需要手动操作，同时桩锤上下移动也由电控箱控制丝杠升降机完成。桩锤可通过增加配重来进行重量调节，起升高度在行程范围内可任意调节。使用该试验机进行模型试验可以大大提高试验结果的精确度。该打桩试验机设置有桩管扶正器，桩管无需预埋，桩锤在扶正器中上下移动避免打桩过程中脱出造成安全隐患，桩管扶正器有效提高了试验过程中的安全性。本发明作为一种落距可控的电磁落锤打桩试验机，通过对上述装置结构的设计，使该打桩试验机具有操作灵活，使用安全，可以精准控制桩锤落距，打桩频率以及桩锤重量的等优点。

附图说明

图1为本发明一种落距精准可控的电磁落锤打桩试验机立体结构示意图。

图2为本发明一种落距精准可控的电磁落锤打桩试验机主视结构示意图。

图3为电磁吸盘结构示意图。

图4为导向扶正器结构示意图。

其中：1为竖向丝杠，2为移动支架，3为限位架，4为横向滑轮，5为横向导轨；6为可移动框架，7为电控箱，8为安装板，9为第一驱动电机，10为电磁吸盘，10-1为电磁铁，10-2为扶正杆孔，11为第二驱动电机，12为连接杆，13为横向丝杠，14为纵向滑轮，15为纵向导轨，16为重锤，17为桩帽，18为导向扶正器，18-1为扶正杆，18-2为底部圆环，18-3为扶正臂，19为桩体，20为丝杠升降机。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例

如图1所示，一种落距可控的电磁落锤打桩试验机，包括：丝杠1、移动支架2、限位架3、横向滑轮4、横向导轨5、可移动框架6、电控箱7、安装板8、第一驱动电机9、电磁吸盘10、第二驱动电机11、连接杆12、横向丝杠13、纵向滑轮14、纵向导轨15、重锤16、桩帽17、导向扶正器18、桩体19、丝杠升降机20。

所述发明实施方式具体为，在试验土体上铺设纵向导轨15，用于可移动框架6通过纵向滑轮14和纵向导轨15在土体上方纵向移动，可移动框架6顶部设置有移动支架2和横向滑轮4以及横向导轨5，移动支架2通过横向滑轮4和横向导轨5在土体上方横向移动，实现对打桩位置的确定，上述纵向移动由电控箱7控制纵向滑轮14实现，横向移动由电控箱7控制第二驱动电机11实现；

丝杠升降机20通过法兰设置于移动支架2上，丝杠1受到丝杠升降机20的驱动可沿垂直方向上下移动，电磁吸盘10连接在丝杠1的下端，电磁吸盘上设置有电磁铁10-1，其边缘形成有与所述扶正杆18-1相匹配的扶正杆孔10-2，使得电磁吸盘10与所述扶正杆18-1之间滑动连接。

所述可移动框架6一侧设置有受第一驱动电机9驱动的横向丝杠13，所述连接杆12下端连接横向丝杠13、上端连接移动支架2，通过第一驱动电机9驱动横向丝杠转13动可带动移动支架2沿横向导轨5移动；

在移动支架2下方设置导向扶正器18，用于确定打桩位置。导向扶正器18包括扶正杆18-1、底部圆环18-2和扶正臂18-3，各扶正杆18-1沿垂直方向设置底端与所述底部圆环18-2固定连接，所述扶正臂18-3一端固定于所述底部圆环18-2上、另一端向底部圆环18-2的圆心处伸出。然后重锤16、桩帽17、桩体19均按照图1所示放置在导向扶正器18中，桩管无需预埋，导向扶正器18可以确保桩体在沉桩过程中保持竖直状态，并保证在沉桩过程中桩锤不会脱出打桩机。

根据试验要求，确定桩锤16的锤重和落距，锤重可通过增减配重来进行调节，落距是通过电磁吸盘10、丝杠升降机20和电控箱7共同作用控制。电磁吸盘10利用电磁作用抓取桩锤16，然后通过丝杠的转动转化为电磁吸盘10的上下移动实现落距的调整，其中电磁吸盘10上下移动的距离由电控箱7输入的参数确定。

该发明通过电控箱7输入移动距离参数对可移动框架6的纵向移动和移动支架2的横向移动进行精准控制，进而精准控制打桩位置，同时丝杠升降机20和电磁吸盘10也通过电控箱7实现精确控制，通过设置试验参数，可以实现对桩锤落距，打桩频率的精确控制，模型试验过程均由电控系统自动控制，不需要手动操作。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。