[2个月授权]高质量发明专利、快速授权，成功案例系列之五

高质量发明专利、快速授权，成功案例系列之五：

 

2个月发证：一种工程机械振动锤超载自动保护控制方法及设备（广东力源液压机械有限公司）

 

一、发明专利案件基本信息

技术领域：机械及自动化控制

专利号： CN202110352897.4  

专利名称：一种工程机械振动锤超载自动保护控制方法及设备

专利申请日：2021.04.01

专利授权日：2021.06.01

专利申请人：广东力源液压机械有限公司

发明人：冯欣华 欧天全 庞国达 杨树金

专利代理机构：广州高炬知识产权代理有限公司

专利代理师：程文斌

 

 

二、发明专利申请文件信息

申请文件：26页，1.33万字

授权权利要求：11，其中独立权利要求：2

权项结构：

 

三、发明内容摘要：

本发明涉及工程机械自动控制技术领域，公开了一种工程机械振动锤超载自动保护控制方法及设备，该控制方法先将工程机械就位，再给振动锤超载自动保护系统上电，系统将自动进行参数初始化，然后选择工况按钮，按下工况按钮，振动锤超载自动保护系统将自动开启，该振动锤超载自动保护控制方法可以防止吊机因超载而引起的吊臂折弯或翻车，从而避免振动锤因超载引发的设备损坏及人身安全等事故。该设备的振动锤超载自动保护系统利用销轴传感器实时检测振动锤在沉桩时销轴杆的受力数值，若超出设定的数值范围时，则及时松桩，使振动锤与桩体分离，从而避免因沉拔桩超载而引发安全事故。

 

四、发明摘要附图：

 

 

 

五、独立权利要求1：

 

1.一种工程机械振动锤超载自动保护控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、将工程机械就位，将工程机械移动至待施工区域，所述工程机械设有振动锤超载自动保护系统，所述振动锤超载自动保护系统包括控制器、液压控制单元、销轴传感器、第一夹具、第二夹具、工况按钮，所述工况按钮包括振动锤沉桩按钮，所述液压控制单元包括第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第一夹桩油缸、第二夹桩油缸、第一电磁阀、第二电磁阀、第一液压马达、第二液压马达，所述第一电磁换向阀包括第一电磁铁DT1、第二电磁铁DT2，所述第二电磁换向阀包括第三电磁铁DT3、第四电磁铁DT4；

（2）振动锤超载自动保护系统上电，振动锤超载自动保护系统参数初始化，工况按钮选择；

（3）选择按下振动锤沉桩按钮，设定沉桩最大载荷的数值，然后振动锤超载自动保护系统在此数值范围下进行沉桩，控制器控制第一电磁换向阀的第一电磁铁DT1和第二电磁换向阀的第四电磁铁DT4得电，则第一夹桩油缸和第二夹桩油缸的无杆腔进油，第一夹具和第二夹具分别伸出，夹紧管桩，接着，控制器控制第一电磁阀和第二电磁阀得电，第一液压马达和第二液压马达开始工作，振动锤开始沉桩；同时，销轴传感器开始检测销轴杆的沉桩受力信号数据，并实时将所述沉桩受力信号数据反馈至控制器；

（4）若所述沉桩受力信号数据的数值在设定沉桩最大载荷的数值范围内，则振动锤正常工作；

（5）若所述沉桩受力信号数据的数值超出设定沉桩最大载荷的数值范围时，则控制器控制第一电磁换向阀的第二电磁铁DT2和第二电磁换向阀的第三电磁铁DT3得电，则第一夹桩油缸和第二夹桩油缸的有杆腔进油，第一夹桩油缸和第二夹桩油缸的活塞杆缩回，即松桩；同时，控制器控制第一电磁阀和第二电磁阀失电，第一液压马达和第二液压马达停止转动，振动锤停止沉桩，振动锤与桩体分离。

 

独立权利要求2：

4.一种实施权利要求1至3任一项所述工程机械振动锤超载自动保护控制方法的工程设备，其特征在于，所述工程设备为设有振动锤超载自动保护系统的振动打桩机、振动沉管桩机、插板机、吊臂式沉管桩机或振动沉拔桩机之一。

 

七、本发明主要的有益效果：

1.本发明提供的工程机械振动锤超载自动保护控制方法，该工程机械包括但不限于设有振动锤超载自动保护系统的振动打桩机、振动沉管桩机、插板机、吊臂式沉管桩机或振动沉拔桩机。该自动保护控制方法先将工程机械就位，将该设有振动锤超载自动保护系统的工程机械移动至待施工区域；再给振动锤超载自动保护系统上电，振动锤超载自动保护系统将自动进行参数初始化，然后选择工况按钮，其中，工况按钮包括振动锤沉桩按钮，按下振动锤沉桩按钮，振动锤超载自动保护系统将自动开启振动锤沉桩超载保护；该振动锤超载自动保护系统的振动锤通过销轴杆与工程机械的吊绳连接，并在销轴杆上安装有销轴传感器，销轴传感器是用于测量轴承、滑轮等构件的径向载荷或钢丝绳张力的专用传感器，该自动保护控制方法利用销轴传感器实时检测振动锤在沉桩时销轴杆的受力信号数据的数值，若沉桩受力信号数据的数值在设定的数值范围内，则振动锤沉桩正常工作，若超出设定的数值范围时，则及时松桩，使振动锤与桩体分离，从而避免因沉桩超载引发安全事故；防止吊机因超载而引起的吊臂折弯或翻车，从而避免振动锤因超载引发的设备损坏及人身安全等事故。

2.本发明工程机械振动锤超载自动保护控制方法的工况按钮还包括振动锤拔桩按钮，在工况按钮选择时，选择按下振动锤拔桩按钮，振动锤超载自动保护系统将自动开启振动锤拔桩超载保护；若拔桩受力信号数据的数值在设定的数值范围内，则振动锤拔桩正常工作，若超出设定的数值范围时，则及时松桩，使振动锤与桩体分离，从而保护了因拔桩超载引起的安全事故；防止吊机因超载而引起的吊臂折弯或翻车，从而避免振动锤因超载引发的设备损坏及人身安全等事故。

3.本发明工程机械振动锤超载自动保护控制方法的工况按钮还包括解除超载控制按钮，在工况按钮选择时，选择按下解除超载控制按钮，振动锤超载自动保护系统将自动开启振动锤解除超载保护，使第一夹桩油缸、第二夹桩油缸、第一液压马达、第二液压马达停止动作，避免振动锤因超载引发的设备损坏及人身安全等事故。

 

八、本案专利代理师经验分享：

   

振动桩锤属建筑工程中使用的桩基础施工机械，可沉混凝土灌注桩、混凝土扩底桩（大蒜头桩）、石灰桩、砂桩、碎石桩；配上夹桩器后，可沉拔混凝土预制桩和各类钢桩。它是公路、桥梁、机场、建筑等基础施工的理想设备。另外振动桩锤还可作为振动沉管桩机、插板机等机械的打桩用锤。振动桩锤在用于沉桩施工时，由于载荷超出吊机的起重范围，会因吊机超载引起吊臂折弯或翻车，从而造成振动锤因超载损坏及人身安全等事故。

针对这一情况，发明人团队研发了一种新构思的工程机械振动锤超载自动保护控制方法及设备，该工程机械振动锤超载自动保护控制方法可以防止吊机因超载而引起的吊臂折弯或翻车，从而避免振动锤因超载损坏及人身安全等事故；该工程设备的振动锤超载自动保护系统利用销轴传感器实时检测振动锤在沉桩时销轴杆的受力数值，若超出设定的数值范围时，则及时松桩，使振动锤与桩体分离，从而保护了因沉拔桩超载引起的安全事故。

本专利涉及多个学科和技术领域，包括建筑工程、机械、自动化控制及建筑施工工艺等，对专利代理师的跨领域的专业能力、综合水平，对机械自动化控制技术领域的经验要求较高。我公司派出专利代理师程文斌到访研发团队研发现场，多次与研发团队深入交流，共同分析、检索和撰写完成了本项发明专利的申请文件。本案专利代理师通过与研发团队成员密切沟通，认真听取发明人的构思和技术方案，并且进行了深入的技术挖掘，从而得到了本发明呈现的较为完善的技术方案。

本案件由于涉及机械自动化控制技术、属于新一代电子信息技术领域，专利代理师根据相关规定，为申请人办理了加快审查的相关手续，并且在预审、审查意见答复、缴费等多个环节均做加急处理，最终使本发明能够在2个月的时间内颁发了发明证书，创下该申请人公司自成立以来最快的发明发证时间记录（我国发明专利的通常授权发证时间为24-36个月）。

   本专利是专利代理师撰写的跨领域高质量专利申请案件，反复修改了多稿、历时二个多月才最终定稿，发明人团队及代理师对本发明均付出了辛苦的劳动。

    本发明专利作为高质量的发明专利，对自动化控制方法、设备、建筑施工工艺均进行了合理的保护，采用加快的申请和快速审查答复，大幅缩短了审查时间。本专利获得专利授权后，专利权人已经对该成果进行了快速转化、实施，有利于该专利技术产品尽早投入市场，并获得市场竞争优势。