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高質量發(fā)明專利、快速授權，成功案例系列之五：
2個月發(fā)證：一種工程機械振動錘超載自動保護控制方法及設備（廣東力源液壓機械有限公司）
一、發(fā)明專利案件基本信息
技術領域：機械及自動化控制
專利號： CN202110352897.4
專利名稱：一種工程機械振動錘超載自動保護控制方法及設備
專利申請日：2021.04.01
專利授權日：2021.06.01
專利申請人：廣東力源液壓機械有限公司
發(fā)明人：馮欣華 歐天全 龐國達 楊樹金
專利代理機構：廣州高炬知識產權代理有限公司
專利代理師：程文斌
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二、發(fā)明專利申請文件信息
申請文件：26頁，1.33萬字
授權權利要求：11，其中獨立權利要求：2
權項結構：
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三、發(fā)明內容摘要：
本發(fā)明涉及工程機械自動控制技術領域，公開了一種工程機械振動錘超載自動保護控制方法及設備，該控制方法先將工程機械就位，再給振動錘超載自動保護系統(tǒng)上電，系統(tǒng)將自動進行參數(shù)初始化，然后選擇工況按鈕，按下工況按鈕，振動錘超載自動保護系統(tǒng)將自動開啟，該振動錘超載自動保護控制方法可以防止吊機因超載而引起的吊臂折彎或翻車，從而避免振動錘因超載引發(fā)的設備損壞及人身安全等事故。該設備的振動錘超載自動保護系統(tǒng)利用銷軸傳感器實時檢測振動錘在沉樁時銷軸桿的受力數(shù)值，若超出設定的數(shù)值范圍時，則及時松樁，使振動錘與樁體分離，從而避免因沉拔樁超載而引發(fā)安全事故。
四、發(fā)明摘要附圖：
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五、獨立權利要求1：
1.一種工程機械振動錘超載自動保護控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）、將工程機械就位，將工程機械移動至待施工區(qū)域，所述工程機械設有振動錘超載自動保護系統(tǒng)，所述振動錘超載自動保護系統(tǒng)包括控制器、液壓控制單元、銷軸傳感器、第一夾具、第二夾具、工況按鈕，所述工況按鈕包括振動錘沉樁按鈕，所述液壓控制單元包括第一電磁換向閥、第二電磁換向閥、第一夾樁油缸、第二夾樁油缸、第一電磁閥、第二電磁閥、第一液壓馬達、第二液壓馬達，所述第一電磁換向閥包括第一電磁鐵DT1、第二電磁鐵DT2，所述第二電磁換向閥包括第三電磁鐵DT3、第四電磁鐵DT4；
（2）振動錘超載自動保護系統(tǒng)上電，振動錘超載自動保護系統(tǒng)參數(shù)初始化，工況按鈕選擇；
（3）選擇按下振動錘沉樁按鈕，設定沉樁最大載荷的數(shù)值，然后振動錘超載自動保護系統(tǒng)在此數(shù)值范圍下進行沉樁，控制器控制第一電磁換向閥的第一電磁鐵DT1和第二電磁換向閥的第四電磁鐵DT4得電，則第一夾樁油缸和第二夾樁油缸的無桿腔進油，第一夾具和第二夾具分別伸出，夾緊管樁，接著，控制器控制第一電磁閥和第二電磁閥得電，第一液壓馬達和第二液壓馬達開始工作，振動錘開始沉樁；同時，銷軸傳感器開始檢測銷軸桿的沉樁受力信號數(shù)據(jù)，并實時將所述沉樁受力信號數(shù)據(jù)反饋至控制器；
（4）若所述沉樁受力信號數(shù)據(jù)的數(shù)值在設定沉樁最大載荷的數(shù)值范圍內，則振動錘正常工作；
（5）若所述沉樁受力信號數(shù)據(jù)的數(shù)值超出設定沉樁最大載荷的數(shù)值范圍時，則控制器控制第一電磁換向閥的第二電磁鐵DT2和第二電磁換向閥的第三電磁鐵DT3得電，則第一夾樁油缸和第二夾樁油缸的有桿腔進油，第一夾樁油缸和第二夾樁油缸的活塞桿縮回，即松樁；同時，控制器控制第一電磁閥和第二電磁閥失電，第一液壓馬達和第二液壓馬達停止轉動，振動錘停止沉樁，振動錘與樁體分離。
獨立權利要求2：
4.一種實施權利要求1至3任一項所述工程機械振動錘超載自動保護控制方法的工程設備，其特征在于，所述工程設備為設有振動錘超載自動保護系統(tǒng)的振動打樁機、振動沉管樁機、插板機、吊臂式沉管樁機或振動沉拔樁機之一。
七、本發(fā)明主要的有益效果：
1.本發(fā)明提供的工程機械振動錘超載自動保護控制方法，該工程機械包括但不限于設有振動錘超載自動保護系統(tǒng)的振動打樁機、振動沉管樁機、插板機、吊臂式沉管樁機或振動沉拔樁機。該自動保護控制方法先將工程機械就位，將該設有振動錘超載自動保護系統(tǒng)的工程機械移動至待施工區(qū)域；再給振動錘超載自動保護系統(tǒng)上電，振動錘超載自動保護系統(tǒng)將自動進行參數(shù)初始化，然后選擇工況按鈕，其中，工況按鈕包括振動錘沉樁按鈕，按下振動錘沉樁按鈕，振動錘超載自動保護系統(tǒng)將自動開啟振動錘沉樁超載保護；該振動錘超載自動保護系統(tǒng)的振動錘通過銷軸桿與工程機械的吊繩連接，并在銷軸桿上安裝有銷軸傳感器，銷軸傳感器是用于測量軸承、滑輪等構件的徑向載荷或鋼絲繩張力的專用傳感器，該自動保護控制方法利用銷軸傳感器實時檢測振動錘在沉樁時銷軸桿的受力信號數(shù)據(jù)的數(shù)值，若沉樁受力信號數(shù)據(jù)的數(shù)值在設定的數(shù)值范圍內，則振動錘沉樁正常工作，若超出設定的數(shù)值范圍時，則及時松樁，使振動錘與樁體分離，從而避免因沉樁超載引發(fā)安全事故；防止吊機因超載而引起的吊臂折彎或翻車，從而避免振動錘因超載引發(fā)的設備損壞及人身安全等事故。
2.本發(fā)明工程機械振動錘超載自動保護控制方法的工況按鈕還包括振動錘拔樁按鈕，在工況按鈕選擇時，選擇按下振動錘拔樁按鈕，振動錘超載自動保護系統(tǒng)將自動開啟振動錘拔樁超載保護；若拔樁受力信號數(shù)據(jù)的數(shù)值在設定的數(shù)值范圍內，則振動錘拔樁正常工作，若超出設定的數(shù)值范圍時，則及時松樁，使振動錘與樁體分離，從而保護了因拔樁超載引起的安全事故；防止吊機因超載而引起的吊臂折彎或翻車，從而避免振動錘因超載引發(fā)的設備損壞及人身安全等事故。
3.本發(fā)明工程機械振動錘超載自動保護控制方法的工況按鈕還包括解除超載控制按鈕，在工況按鈕選擇時，選擇按下解除超載控制按鈕，振動錘超載自動保護系統(tǒng)將自動開啟振動錘解除超載保護，使第一夾樁油缸、第二夾樁油缸、第一液壓馬達、第二液壓馬達停止動作，避免振動錘因超載引發(fā)的設備損壞及人身安全等事故。
八、本案專利代理師經驗分享：
振動樁錘屬建筑工程中使用的樁基礎施工機械，可沉混凝土灌注樁、混凝土擴底樁（大蒜頭樁）、石灰樁、砂樁、碎石樁；配上夾樁器后，可沉拔混凝土預制樁和各類鋼樁。它是公路、橋梁、機場、建筑等基礎施工的理想設備。另外振動樁錘還可作為振動沉管樁機、插板機等機械的打樁用錘。振動樁錘在用于沉樁施工時，由于載荷超出吊機的起重范圍，會因吊機超載引起吊臂折彎或翻車，從而造成振動錘因超載損壞及人身安全等事故。
針對這一情況，發(fā)明人團隊研發(fā)了一種新構思的工程機械振動錘超載自動保護控制方法及設備，該工程機械振動錘超載自動保護控制方法可以防止吊機因超載而引起的吊臂折彎或翻車，從而避免振動錘因超載損壞及人身安全等事故；該工程設備的振動錘超載自動保護系統(tǒng)利用銷軸傳感器實時檢測振動錘在沉樁時銷軸桿的受力數(shù)值，若超出設定的數(shù)值范圍時，則及時松樁，使振動錘與樁體分離，從而保護了因沉拔樁超載引起的安全事故。
本專利涉及多個學科和技術領域，包括建筑工程、機械、自動化控制及建筑施工工藝等，對專利代理師的跨領域的專業(yè)能力、綜合水平，對機械自動化控制技術領域的經驗要求較高。我公司派出專利代理師程文斌到訪研發(fā)團隊研發(fā)現(xiàn)場，多次與研發(fā)團隊深入交流，共同分析、檢索和撰寫完成了本項發(fā)明專利的申請文件。本案專利代理師通過與研發(fā)團隊成員密切溝通，認真聽取發(fā)明人的構思和技術方案，并且進行了深入的技術挖掘，從而得到了本發(fā)明呈現(xiàn)的較為完善的技術方案。
本案件由于涉及機械自動化控制技術、屬于新一代電子信息技術領域，專利代理師根據(jù)相關規(guī)定，為申請人辦理了加快審查的相關手續(xù)，并且在預審、審查意見答復、繳費等多個環(huán)節(jié)均做加急處理，最終使本發(fā)明能夠在2個月的時間內頒發(fā)了發(fā)明證書，創(chuàng)下該申請人公司自成立以來最快的發(fā)明發(fā)證時間記錄（我國發(fā)明專利的通常授權發(fā)證時間為24-36個月）。
本專利是專利代理師撰寫的跨領域高質量專利申請案件，反復修改了多稿、歷時二個多月才最終定稿，發(fā)明人團隊及代理師對本發(fā)明均付出了辛苦的勞動。
本發(fā)明專利作為高質量的發(fā)明專利，對自動化控制方法、設備、建筑施工工藝均進行了合理的保護，采用加快的申請和快速審查答復，大幅縮短了審查時間。本專利獲得專利授權后，專利權人已經對該成果進行了快速轉化、實施，有利于該專利技術產品盡早投入市場，并獲得市場競爭優(yōu)勢。
