[发明专利]一种振冲碎石桩智能上料装置和方法

权利要求书

1.一种振冲碎石桩智能上料装置，其特征在于，所述振冲碎石桩智能上料装置包括：

漏斗机构，所述漏斗机构对应设置在振冲桩的桩孔的上侧，用于向所述桩孔内送入填料；

滑轨机构，所述滑轨机构与所述漏斗机构配合，用于控制所述漏斗机构的填料参数；

检测机构，所述检测机构用于采集所述漏斗机构内的所述填料的当前数据；

上料机构，所述上料机构用于对所述漏斗机构补充所述填料；

控制机构，所述控制机构分别与所述漏斗机构、所述滑轨机构、所述检测机构和所述上料机构通信连接；

所述漏斗机构包括：

漏斗本体，所述漏斗本体与所述桩孔同轴设置，所述漏斗本体包括同轴设置的第一开口端和第二开口端，所述第一开口端的直径大于所述第二开口端的直径，所述第一开口端位于所述漏斗本体的顶部，所述第二开口端位于所述漏斗本体的底部；

支架，所述漏斗本体以可转动的方式设置在所述支架上；

所述滑轨机构包括：

空心圆柱体，所述空心圆柱体以可移动的方式设置在所述漏斗本体内，并且所述空心圆柱体套装在所述桩孔的引孔护筒的顶部外侧；

第二驱动件，所述第二驱动件与所述空心圆柱体传动连接。

2.根据权利要求1所述的振冲碎石桩智能上料装置，其特征在于，所述漏斗机构还包括第一驱动件，所述第一驱动件与所述漏斗本体传动连接，用于驱动所述漏斗本体绕其轴线转动。

3.根据权利要求1所述的振冲碎石桩智能上料装置，其特征在于，所述滑轨机构还包括多个滑轮，多个所述滑轮设置在所述空心圆柱体和所述引孔护筒之间。

4.根据权利要求1所述的振冲碎石桩智能上料装置，其特征在于，所述检测机构包括：

多个信标，多个所述信标设置在所述漏斗本体的内表面上，并且多个所述信标沿所述漏斗本体的圆台母线方向间隔设置；

图像采集部件，所述图像采集部件位于所述漏斗本体的外侧，用于采集所述信标的图像信息。

5.一种振冲碎石桩智能上料方法，用于实施如权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，所述振冲碎石桩智能上料方法包括：

建立上料装置与振冲器相匹配的上料控制模型；

获取振冲器的当前工作参数；

根据振冲器的当前工作参数和上料控制模型，获得上料装置与振冲器的当前工作参数相匹配的上料参数；

根据上料参数，发出控制指令；

在建立上料装置与振冲器相匹配的上料控制模型的步骤中，包括：

获取振冲器的第一参数；

获取上料装置的第二参数；

根据第一参数和第二参数，构建上料控制模型；

所述第二参数包括：

漏斗本体的旋转速度，所述旋转速度的范围为0～10转/min；

滑轨的滑动速度，所述滑动速度的范围为0～10cm/s；

装载机的移动速度，所述移动速度的范围为0～10km/h；

碎石的置换率，通过计算获得所述碎石的置换率；

所述置换率通过如下公式计算获得：

其中，在公式(1)中，Δv为碎石的体积变化量，h₁为碎石的第一位置高度，h₂为碎石的第二位置高度，r₁为漏斗本体的第一开口端的半径，r₂为滑轨的半径；在公式(2)中，Δm为碎石的质量变化量，Δv为碎石的体积变化量，为碎石的平均密度；在公式(3)中，Q为碎石的置换率，Δv为碎石的体积变化量，v为设计拟振冲土体体积。

6.根据权利要求5所述的振冲碎石桩智能上料方法，其特征在于，所述第一参数包括：

电流强度，所述电流强度的范围为0～300A；

留振时间，所述留振时间为0～30s/次；

振冲深度，所述深度通过振冲导杆获得。