[发明专利]旋挖钻机的重心检测装置和检测方法、旋挖钻机

说明书

技术领域

本发明涉及机械测量技术领域，具体而言，涉及一种旋挖钻机的重心检测装置和检测方法、一种旋挖钻机。

背景技术

旋挖钻机属于不对称装置机械，由于其施工作业环境和施工作业对象不断变化，很容易发生钻机倾翻事故，给施工带来不利的影响，因此如何准确测量旋挖钻机重心位置并从设计制造方面降低旋挖钻机重心，对提高整机稳定性，防止倾翻等事故的发生具有重要的意义。为解决不规则大型机械设备重心测量问题，相关技术中提出了利用智能称重仪，高精度复合孔辐式称重传感器和千斤顶测量飞机重心，但该方式操作复杂，设备价格成本过高，无法进一步推广。

因此，需要一种新的旋挖钻机的重心检测技术，可以十分简便地检测旋挖钻机的重心，且测试设备成本低，抗干扰能力强。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种新的旋挖钻机的重心检测技术，可以十分简便地检测旋挖钻机的重心，且测试设备成本低，抗干扰能力强。

有鉴于此，本发明提出了一种旋挖钻机的重心检测装置，包括：拉力传感器、倾斜检测装置和控制器，其中，所述拉力传感器的两端分别与地锚和所述旋挖钻机的钻杆相连，用于检测所述旋挖钻机上的卷扬施加的拉力；所述倾斜检测装置用于检测所述旋挖钻机是否将要前倾；以及所述控制器，连接至所述倾斜检测装置和所述拉力传感器，在所述旋挖钻机将要前倾的情况下，利用所述拉力传感器测得的第一拉力F₁、所述地锚与所述旋挖钻机的两个前导向轮的中心的连线之间的第一距离L₁、以及所述旋挖钻机的重量G计算出所述旋挖钻机的重心在地面的正投影与所述连线之间的第一重心距离X₁，其中G×X₁＝F₁×L₁。

在该技术方案中，对于重心位置的确定，包括对x、y、z三个轴向上的数据进行测量，这里是对其中的一个数据进行获取，比如设定为上述虚拟出的x轴方向上的数据。这里由旋挖钻机上的卷扬机对地锚施加拉力，从而通过反作用力使得旋挖钻机前倾或侧倾，设备简单、可靠。

在上述技术方案中，优选地，还包括：角度检测装置，连接至所述控制器，用于检测所述旋挖钻机的前倾角度θ₁，在所述前倾角度θ₁大于预设的第一角度阈值的情况下，向所述卷扬的控制机构发送停止指令，以及将所述前倾角度θ₁发送至所述控制器；以及所述控制器还用于：利用所述拉力传感器测得的第二拉力F₂、所述前倾角度θ₁、所述第一距离L₁、所述第一重心距离X₁和所述旋挖钻机的重量G计算出所述旋挖钻机的重心的第一高度Y₁，其中G(X₁-Y₁sinθ₁)＝F₂L₁cosθ₁。

在该技术方案中，利用力矩平衡原理，计算出旋挖钻机的重心的高度，可以设定为上述虚拟坐标轴中的z轴方向上的数据。

在上述技术方案中，优选地，还包括：设置在一侧履带下方的千斤顶，用于对所述履带施加竖直向上的推力；以及所述倾斜检测装置还用于：检测所述旋挖钻机是否将要侧倾；所述控制器还连接至所述千斤顶，用于在所述旋挖钻机将要侧倾的情况下，利用所述千斤顶测得的第一推力F₃、两条履带的外侧边之间的第二距离L₂、以及所述旋挖钻机的重量G计算出所述正投影与未设置所述千斤顶的履带的外侧边之间的第二重心距离X₂，其中，G×X₂＝F₃×L₂。

在该技术方案中，利用力矩平衡原理，计算出旋挖钻机的重心在第三个轴向上的数据，设定为上述虚拟坐标轴中的y轴方向上的数据，由此，已经完成了对该旋挖钻机的重心的具体位置的获取。