JP2821083B2 - Drive / control method and drive / control device for exciter - Google Patents
Drive / control method and drive / control device for exciterInfo
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- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、杭打ち用のロータリ式
起振機を回転駆動するとともに、起振機能を制御する方
法、および同装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for driving a rotary exciter for driving a pile and for controlling a vibrating function, and an apparatus therefor.
【0002】[0002]
【従来の技術】土木建設工事に用いられる振動装置は一
般に、偏心重錘を取りつけた複数対の回転軸を平行に配
設した構造である。このような構成によれば、反対方向
に回転する偏心重錘の遠心起振力を所望の方向について
は相加せしめるとともに、不要の方向については相殺せ
しめることができる。図3はこの種のロータリ式起振機
の模式的な説明図であって、ケース1に対して4本の回
転軸2A,2B,2C,2Dが配置され、それぞれ偏心
重錘3A,3B,3C,3Dが取り付けられるととも
に、それぞれ歯車4A,,4B,4C,4Dが取り付け
られて相互に噛合して同期回転するように拘束されてい
る。2. Description of the Related Art In general, a vibration device used for civil engineering construction has a structure in which a plurality of pairs of rotating shafts each having an eccentric weight attached thereto are arranged in parallel. According to such a configuration, the centrifugal vibrating force of the eccentric weight rotating in the opposite direction can be added in a desired direction and can be offset in an unnecessary direction. FIG. 3 is a schematic explanatory view of this type of rotary type vibration exciter, in which four rotating shafts 2A, 2B, 2C, 2D are arranged for a case 1, and eccentric weights 3A, 3B, 3C and 3D are attached, and gears 4A, 4B, 4C and 4D are respectively attached and restrained so as to mesh with each other and rotate synchronously.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述した起振機を用い
て杭打作業を行う場合、振動公害の防止と騒音公害の防
止とが重要な問題となる。次に、第4図,第5図につい
て振動公害に関する技術的問題を説明し、さらに第6図
を参照して騒音公害について説明する。図4は杭打ち作
業における振動公害を説明するための模式図である。本
図は、クレーンブーム5で振動装置6を吊持するととも
に、該振動装置6のチャック6aで杭7の上端を把持
し、この杭7に振動を与えて地中に打設している状態を
描いてある。When a pile driving operation is performed using the above-described exciter, prevention of vibration pollution and prevention of noise pollution are important issues. Next, a technical problem relating to vibration pollution will be described with reference to FIGS. 4 and 5, and noise pollution will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining vibration pollution in a pile driving operation. This figure shows a state in which the vibration device 6 is suspended by the crane boom 5, the upper end of the pile 7 is gripped by the chuck 6 a of the vibration device 6, and the pile 7 is vibrated and driven into the ground. Is drawn.
【0004】杭1の下端を地表に接せしめて杭打作業を
開始する際、最初から振動装置6をフル稼働させると、
杭打ち地点の地表で発生する地表波aが殆ど減衰せずに
付近の民家8に到達するので振動公害の問題を生じる。
ここで、振動装置6の起振力を任意に調節できるなら
ば、杭7の自重に加えて僅かな振動を与えながら杭打ち
作業を開始し、数メートル打ち込んでから次第に振動を
強くすれば良い。杭7の下端に相当する音源位置が深く
なれば、地中波bは民家8に到達する途中で減衰するの
で振動公害は軽微である。When the lower end of the pile 1 is brought into contact with the ground surface to start the pile driving operation, the vibration device 6 is fully operated from the beginning.
The surface wave a generated on the ground at the stakeout point reaches the nearby private house 8 with almost no attenuation, so that a problem of vibration pollution occurs.
Here, if the vibrating force of the vibrating device 6 can be adjusted arbitrarily, the pile driving operation is started while giving a slight vibration in addition to the weight of the pile 7, and after driving several meters, the vibration may be gradually increased. . If the sound source position corresponding to the lower end of the pile 7 is deepened, the underground wave b is attenuated on the way to the private house 8, so that the vibration pollution is negligible.
【0005】図5は振動装置の運転開始時および運転停
止時における振動数の変化を示す図表で、横軸は時間で
ある。運転開始時点t0から、定格運転状態に到達する
時点t1までの間、振動数は矢印cの如く急激に上昇す
る。上記の振動数上昇中に、地盤の固有振動数n1、及
びクレーンブームの固有振動数n2を通過する。しか
し、運転開始時における回転数上昇期間T1は一般に短
時間(例えば約3秒間)であるから、振動装置の振動数
が固有振動数に一致したときの共振の問題は実用上無視
することができる。しかし、振動装置6のモータ(図示
せず)の通電を停止した時点t2から回転軸が停止する
時点t3までの間は、回転軸が慣性で回転を続けながら
矢印dの如く次第に減速する。上記の回転数低下期間T
2は比較的長時間(例えば約50秒間)であるから、そ
の途中でクレーンブームの固有振動数n2を通過する
際、該クレーンブームが共振して損傷を被る虞れが有
る。また、地盤の固有振動数n2を通過する際、地盤の
共振により振動公害を生じる虞れが有る。前記の時刻t
2でモータの通電を停止するとともに、振動装置の回転
重錘の回転位相を変化させて起振力を零にすることがで
きれば、振動装置の運転停止操作の際の共振に関する問
題を防止することができる。FIG. 5 is a table showing changes in the vibration frequency at the time of starting and stopping the operation of the vibration device. The horizontal axis represents time. Start of operation time t 0, between time t 1 to reach the rated operating state, frequency rises sharply as shown by arrow c. During the above frequency rise, the natural frequency of the ground n 1 and the natural frequency of the crane boom n 2 are passed. However, it because revolutions increase time T 1 at the start operation is generally short (e.g., about 3 seconds), the problem of resonance when the frequency of the vibration device matches the natural frequency of practically negligible it can. However, between the time t 2 of stopping the energization of the motor of the vibrating device 6 (not shown) to the time t 3 when the rotary shaft is stopped is gradually decelerated as indicated by the arrow d while continuing to rotate at a rotational axis of inertia . The above-mentioned rotation speed reduction period T
Since 2 is a relatively long time (for example, about 50 seconds), there is a possibility that the crane boom will resonate and be damaged when passing the natural frequency n 2 of the crane boom on the way. Also, when passing through the natural frequency n 2 of the ground, there is a possibility that vibration pollution may occur due to resonance of the ground. The time t
If the motor could be de-energized in step 2 and the vibrating device could change the rotational phase of the vibrating device's rotating weight to zero the vibrating force, it would be possible to prevent problems related to resonance during the operation of stopping the vibrating device. Can be.
【0006】次に、振動装置に供給されるエネルギー量
について見ると、前記の時刻t0からt1まで振動装置6
の回転数が上昇する間、該振動装置の偏心重錘(図示せ
ず)によって振動を発生させつつ増速すると、これを駆
動するために大容量のモータや大容量の電源設備が必要
になる。この場合、振動装置の偏心重錘の回転位相を変
化させて起振力を零にした状態で運転を開始し、定格回
転数に達した後に起振力を発揮させることが出来れば、
モータ容量や電源容量を縮少できるので経済的である。
定格回転数に達した後は、回転部材にそれ以上回転エネ
ルギーを蓄積する必要が無く、振動の減衰を補うだけの
エネルギーを補充することによって運転を継続できるか
らである。Next, looking at the amount of energy supplied to the vibrating device, the vibrating device 6 from the time t 0 to t 1 described above.
If the speed is increased while the vibration is generated by the eccentric weight (not shown) of the vibration device while the rotation speed of the vibration device is increasing, a large-capacity motor or a large-capacity power supply facility is required to drive the vibration. . In this case, the operation is started in a state where the vibration force is reduced to zero by changing the rotation phase of the eccentric weight of the vibration device, and if the vibration force can be exerted after reaching the rated rotation speed,
It is economical because the motor capacity and power supply capacity can be reduced.
This is because, after reaching the rated rotation speed, there is no need to store any more rotational energy in the rotating member, and the operation can be continued by replenishing energy sufficient to compensate for the attenuation of vibration.
【0007】次に、図6を参照しつつ歯車騒音の軽減に
ついて説明する。前掲の図3に示した偏心重錘よりなる
起振機構を回転するために、従来一般に、図6(A)に
示すごとく2個のモータM1,M2を歯車を介して同期さ
せる構造が用いられている。3E,3F,3G,3Hは
それぞれ偏心重錘、4E,4F,4G,4Hはそれぞれ
歯車であり、9IはモータM1の軸に取り付けられた歯
車、4JはモータM2の軸に取り付けられた歯車であ
る。歯車9I,4E,4Fを介して偏心重錘3E,3F
を回転駆動している系列と、歯車9J,4H,4Gを介
して偏心重錘3H,3Gを回転駆動している系列とを同
期させるため、前記の歯車9Iと同9Jとが噛合されて
いる。いま仮に、図6(B)に示すように歯車9Iと歯
車9Jとを噛合せしめることなく、モータM1,偏心重
錘3E,3Fよりなる一つの系列と、モータM2,偏心
重錘3H,3Gよりなる一つの系列とを並設し、これら
双方の系列を歯車9I,9Jの噛合による強制的同期以
外の方法で同期させることができれば、歯車9Iと同9
Jとの噛合によって発生する騒音成分は完全に防止され
る。Next, reduction of gear noise will be described with reference to FIG. In order to rotate the vibrating mechanism composed of the eccentric weight shown in FIG. 3 described above, a structure in which two motors M 1 and M 2 are generally synchronized via gears as shown in FIG. Used. 3E, 3F, 3G, 3H are each respectively eccentric weight, 4E, 4F, 4G, 4H are gears, 9I is a gear attached to the shaft of the motor M 1, 4J is attached to the shaft of the motor M 2 Gears. Eccentric weights 3E, 3F via gears 9I, 4E, 4F
The gear 9I and the gear 9J are meshed with each other in order to synchronize the system that drives the eccentric weight with the system that drives the eccentric weights 3H and 3G via the gears 9J, 4H and 4G. . Now, as shown in FIG. 6 (B), without engaging the gear 9I and the gear 9J, one series consisting of the motor M 1 and the eccentric weights 3E and 3F, and the motor M 2 and the eccentric weight 3H, If one system consisting of 3G can be arranged in parallel, and if both systems can be synchronized by a method other than the forced synchronization by the meshing of the gears 9I and 9J, the same system as the gear 9I can be used.
The noise component generated by the engagement with J is completely prevented.
【0008】さらに図6(C)に示すように上記二つの
系列(以下、説明の便宜上、起振ユニットと呼ぶ)を同
6(C)のように配置して、前記二つの起振ユニットの
位相差を任意に制御することができれば、起振力を零か
ら最大までの間で調節することができるので、図4,図
5について説明した振動公害を大幅に減少せしめること
ができ、さらには駆動用モータや伝動部材(共に図示省
略)の負荷を著しく軽減することができる。Further, as shown in FIG. 6 (C), the above-mentioned two series (hereinafter referred to as “exciting units” for convenience of explanation) are arranged as shown in FIG. If the phase difference can be controlled arbitrarily, the vibrating force can be adjusted from zero to the maximum, so that the vibration pollution described with reference to FIGS. 4 and 5 can be greatly reduced. The load on the drive motor and the transmission member (both not shown) can be significantly reduced.
【0009】また、図7に示すようにチャックヘッド1
0の下面にパイルチャック12を設置して杭7をチャッ
クするとともに、上記チャックヘッド10の上に起振機
・甲11aと起振機・乙11bとを設置して振動杭打ち
を行なおうとすると、従来技術においては双方の起振機
の回転部材同志を何らかの連結部材(例えば歯車列,チ
ェーン,タイミングベルト,ユニバーサルジョイント付
のプロペラシャフト)13で接続しなければならなかっ
たが、双方の起振機11a,11bのそれぞれを駆動し
ているモータ甲・9aとモータ乙・9bとの位相を制御
できれば前記の連結部材13を省略することができる。Also, as shown in FIG.
When a pile chuck 12 is installed on the lower surface of the chuck 0 and the pile 7 is chucked, a vibrating pile driving is performed by installing an exciter / instep 11a and an exciter / part 11b on the chuck head 10. Then, in the prior art, the rotating members of both exciters had to be connected by some connecting member (for example, a gear train, a chain, a timing belt, a propeller shaft with a universal joint) 13, but both of the exciters had to be connected. If the phases of the motor shells 9a and 9b driving the respective shakers 11a and 11b can be controlled, the connecting member 13 can be omitted.
【0010】本発明は上述の事情に鑑みて為されたもの
であって、2系列の起振ユニットのそれぞれを回転駆動
している2個のモータを回転させるとともに該2個のモ
ータ相互の位相を制御する方法および同装置を提供する
ことを目的とする。[0010] The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and rotates two motors for rotating each of the two series of vibrating units, as well as the phase between the two motors. And a device for controlling the same.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】図2(A),(B)は本
発明の基本的原理の説明図である。なお、本図2
(A),(B)および後掲の図1は、構造機能を理解し
易いように模式化,簡略化してあり、安全弁,調圧弁,
油圧計などのように、技術常識に基づいて適宜に配設し
得る機器類は省略してある。さらに図を簡明ならしめる
ように、オイルモータによって複数の偏心重錘を回転駆
動している起振ユニットを図2(C1)のごとく書き表
わし、ロータリエンコーダを設けた起振ユニットを図2
(C2)のごとく書き表わすことにする。14はオイル
モータを、3は偏心重錘を、R/Eはロータリエンコー
ダを、それぞれシンボルしている。FIGS. 2A and 2B are explanatory views of the basic principle of the present invention. FIG. 2
(A), (B) and FIG. 1 described later are schematically and simplified for easy understanding of the structure and function.
Devices such as an oil pressure gauge that can be appropriately disposed based on common technical knowledge are omitted. For further simplification of the figure, an exciter unit rotating a plurality of eccentric weights by an oil motor is represented as shown in FIG. 2 (C1), and an exciter unit provided with a rotary encoder is shown in FIG.
It is written as (C2). Reference numeral 14 denotes an oil motor, reference numeral 3 denotes an eccentric weight, and R / E denotes a rotary encoder.
【0012】図2(A)に示すごとく、可変容量オイル
ポンプ(略称可変オイルポンプ)甲,同乙16a,16
bをエンジンEに連結して、両方の可変オイルポンプを
同じ回転速度で回転させる。そして、両方の可変オイル
ポンプ・甲16aおよび同乙16bの吐出圧力油を1対
の起振ユニットのそれぞれを回転駆動しているオイルモ
ータ・甲14aとオイルモータ・乙14bとに等分に供
給すると、理論的には上記2個のオイルモータ14a,
14bは互いに等しい回転速度で回転せしめられる。し
かし、 イ.実際問題としてオイルモータの調整状態の微小な差
が影響するので、上記2個のオイルモータが図2(A)
の構成だけで長時間にわたって完全に同期回転すること
は期待できず、これを補正する手段が必要である。 ロ.さらに、意図的に上記2個のオイルモータの位相を
制御して起振力を任意に増減するため、図2(B)に示
したように2個のオイルポンプを可変容量オイルポンプ
とし、それぞれの可変オイルポンプ16a,16bを制
御して吐出油量を調節できるようにする。上記のような
制御機構を構成して、可変オイルポンプ・甲16aの吐
出量が可変オイルポンプ・乙16bの吐出量に比して多
目になるように調節すると、オイルモータ・甲14aは
同乙14bに比して増速され、位相が進む。少な目にす
ると減速されて位相が遅れる。このようにして双方のオ
イルモータの相対的な位相を制御することができるの
で、双方のオイルモータによって駆動されている2系列
の起振ユニット間の位相差を制御することができる。2
系列の起振ユニットの位相差を任意に調節できれば、該
2系列の起振ユニットの総合起振力を最小値から最大値
までの間で任意に選択することができる。上記2系列の
起振ユニットの容量が等しければ、総合起振力の最小値
は零ならしめることができる。同様にして複数系列の起
振ユニットを制御することもできる。As shown in FIG. 2A, a variable displacement oil pump (abbreviated as variable oil pump) A,
b is connected to the engine E, and both variable oil pumps are rotated at the same rotational speed. Then, the discharge pressure oil of both the variable oil pumps A 16a and 16b is equally supplied to the oil motor A 14a and the oil motor B 14b which are respectively driving the pair of vibrating units. Then, theoretically, the two oil motors 14a, 14a,
14b are rotated at equal rotational speeds. However, a. As a practical problem, a small difference in the adjustment state of the oil motor affects, so that the two oil motors shown in FIG.
It is not possible to expect complete synchronous rotation over a long period of time only with the above configuration, and a means for correcting this is required. B. Further, in order to intentionally control the phases of the two oil motors to arbitrarily increase or decrease the vibrating force, the two oil pumps are made into variable displacement oil pumps as shown in FIG. By controlling the variable oil pumps 16a and 16b. When the control mechanism as described above is configured to adjust the discharge amount of the variable oil pump / upper 16a to be larger than the discharge amount of the variable oil pump / b 16b, the oil motor / upper 14a becomes the same. The speed is increased compared to the second party 14b, and the phase advances. If it is too small, it will be slowed down and the phase will be delayed. Since the relative phases of the two oil motors can be controlled in this manner, it is possible to control the phase difference between the two series of vibrating units driven by both oil motors. 2
If the phase difference between the excitation units in the series can be arbitrarily adjusted, the total excitation force of the excitation units in the two series can be arbitrarily selected from the minimum value to the maximum value. If the two series of vibration units have the same capacity, the minimum value of the total vibration force can be set to zero. Similarly, it is possible to control a plurality of vibrating units.
【0013】[0013]
【作用】上記の構成によれば、2個の可変オイルポンプ
を制御して吐出量を調節することにより、2系列の起振
ユニットのそれぞれを回転駆動している2個のオイルモ
ータの回転速度を変化させて、その位相を調節すること
ができ、また、同期状態を安定して継続させることもで
きる。According to the above arrangement, by controlling the two variable oil pumps to adjust the discharge amount, the rotational speeds of the two oil motors that are drivingly rotating each of the two series of vibrating units are controlled. Can be changed to adjust the phase, and the synchronization state can be stably continued.
【0014】上記のように2個のオイルモータを、機械
的に連結することなく油圧的に同期させるので、同期用
の伝動部材(例えば歯車,ベルト等)を必要とせず、こ
の伝動部材が騒音を発生することが防止される。さら
に、2系列の起振ユニット相互の位相差を任意に制御し
て総合起振力を調節できるので、振動公害の防止に有効
である。As described above, since the two oil motors are hydraulically synchronized without being mechanically connected, a transmission member for synchronization (for example, a gear, a belt, etc.) is not required, and this transmission member can reduce noise. Is prevented from occurring. Further, since the total excitation force can be adjusted by arbitrarily controlling the phase difference between the two excitation units, it is effective in preventing vibration pollution.
【0015】[0015]
【実施例】図1は本発明に係る起振機の駆動・制御方法
を実施するために構成した制御・駆動装置の1実施例を
示す油圧系統と制御系統との説明図である。図1に示し
た2個のオイルモータ14a,14bは、前掲の図2に
示した2個のオイルモータ14a,14bに対応する、
同様,ないし類似の構成部材であって、可変容量オイル
ポンプ16a,16bによって圧力油を供給されてい
る。図1について以上に述べたところは、図2について
先に説明した基本的な構成部分である。さらに、具体的
な構成の詳細について述べる。前記の可変オイルポンプ
16a,16bは一軸に連結されてエンジンEによって
回転駆動される。一方、前記2個のオイルモータ・甲1
4aとオイルモータ・乙14bとは、それぞれロータリ
エンコーダR/Eを備えている。そしてこれら2個のロ
ータリエンコーダR/Eの出力信号は位相差カウンタ1
7に入力され、上記2個のオイルモータ相互の位相差が
算出される。詳しくは、2個のオイルモータ甲14aに
よって駆動されている起振ユニットと、オイルモータ・
乙14bによって駆動されている起振ユニットとの位相
差が算出され、デジタル・アナログ変換器D/Aを介し
てオペアンプ18に入力され、偏心モーメント制御回路
の出力と比較される。上記の偏心モーメント制御回路
は、前記2系列の起振ユニットの位相差を180°なら
しめる信号を出力する偏心モーメントゼロ設定回路19
と、該位相差を任意に調節できる偏心モーメント任意設
定回路20とを切り替え得るように構成されていて、切
換スイッチ28を介してオペアンプ18に接続してあ
る。上記オペアンプ18の出力信号は補償回路21a,
21b、および電圧・電流変換器V/I22a,22b
を介して可変オイルモータ甲,同乙14a,14bを制
御する。これにより、図2について先に説明したように
して、2系統の起振ユニット相互の位相差が調節され
る。図1について以上に説明した位相差制御系統と協働
して、次に述べるようにして起振ユニットの振動周波数
が変化する。従って、次に述べる制御系統は振動周波数
の制御系統である。周波数設定回路27は、スイッチ2
9およびディレー回路24、並びにV/I22bを介し
て可変オイルポンプ16bの電磁作動部に接続されてい
る。FIG. 1 is an explanatory diagram of a hydraulic system and a control system showing an embodiment of a control / drive device configured to carry out a drive / control method of a vibration exciter according to the present invention. The two oil motors 14a and 14b shown in FIG. 1 correspond to the two oil motors 14a and 14b shown in FIG.
Similar or similar components are supplied with pressure oil by variable displacement oil pumps 16a, 16b. What has been described above with reference to FIG. 1 is the basic components described above with reference to FIG. Further, details of a specific configuration will be described. The variable oil pumps 16a and 16b are connected to a single shaft and are driven to rotate by the engine E. On the other hand, the two oil motors
4a and the oil motor / b 14b are each provided with a rotary encoder R / E. The output signals from these two rotary encoders R / E are
7, and the phase difference between the two oil motors is calculated. Specifically, a vibration unit driven by two oil motor uppers 14a and an oil motor
The phase difference with the vibration unit driven by the second party 14b is calculated, input to the operational amplifier 18 via the digital / analog converter D / A, and compared with the output of the eccentric moment control circuit. The above-described eccentric moment control circuit is a eccentric moment zero setting circuit 19 for outputting a signal for equalizing the phase difference between the two series of vibrating units by 180 °.
And an eccentric moment arbitrary setting circuit 20 that can arbitrarily adjust the phase difference, and is connected to the operational amplifier 18 via a changeover switch 28. The output signal of the operational amplifier 18 is supplied to a compensation circuit 21a,
21b, and voltage / current converters V / I 22a, 22b
Control the variable oil motors A and 14a, 14b through the control unit. Thereby, the phase difference between the two vibration generating units is adjusted as described above with reference to FIG. In cooperation with the phase difference control system described above with reference to FIG. 1, the vibration frequency of the vibration generating unit changes as described below. Therefore, the control system described below is a control system for the vibration frequency. The frequency setting circuit 27 includes a switch 2
9 and the delay circuit 24, and the V / I 22b, and is connected to the electromagnetic operating part of the variable oil pump 16b.
【0016】次に、図1に示した実施例の駆動・制御装
置を用いて本発明に係る駆動・制御方法を実施した1例
について述べる。エンジンEを運転すると、可変容量オ
イルポンプ16a,16bが回転して圧力油を送出す
る。送出された圧力油はそれぞれオイルモータ甲・14
aおよび同・乙14bに供給され、これらのオイルモー
タはそれぞれ供給される油の流量に比例した回転速度で
回転せしめられる。このようにしてオイルモータ甲・1
4aとオイルモータ乙・14bとを互いに等しい回転速
度で回転駆動し始める。これにより、2系列の起振ユニ
ットのそれぞれが回転を開始する。このとき、切換スイ
ッチ28は偏心モーメントゼロ設定回路19に切り換え
ておく。これにより、上記2系列の起振ユニット相互の
位相差が180度となり、総合起振力ゼロの状態で運転
が開始される。このように操作すると図4,図5につい
て述べた振動公害の防止に有効(詳細後述)であり、そ
の上、駆動用の原動機や伝動部材に大きい負荷が掛らな
いので好都合である。スタートボタンを押すとリレーR
1が入り、周波数設定回路27で設定された電圧が可変
容量オイルポンプ・乙16bに流量指令を与える。この
とき、設定電圧の立ち上がり時のショックを防止するた
め、該設定電圧はディレー回路24を介して、かつV/
I22bにより電圧→電流変換して与えられる。オイル
モータ14a,14bの回転状態が暗転するまで偏心モ
ーメントを零に保っておき、所定の微小時間(Δts)
遅らせてリレーR2をオンさせ、偏心モーメント任意設
定回路20により前記2系列の起振ユニット相互の位相
差を調節する。このようにして、図4,図5について説
明した地盤との共振を避けて振動公害を防止したり、ク
レーンブーム5との共振を避けて該クレーンブームの破
損を防止したりすることができる。運転を停止するとき
は、ストップボタンを押すとリレーR1とリレーR2と
が同時に切れて、偏心モーメントゼロ設定回路19がオ
ペアンプ18に接続され、ディレー回路24の作用によ
り若干時間後に可変オイルポンプ・甲,乙16a,16
bの吐出量を零ならしめ、オイルモータ・甲14aおよ
びオイルモータ・乙14bが停止する。Next, an example in which the drive / control method according to the present invention is implemented using the drive / control device of the embodiment shown in FIG. 1 will be described. When the engine E is operated, the variable displacement oil pumps 16a and 16b rotate to send out pressure oil. The pressure oil sent out is the oil motor
a and 14b, and these oil motors are rotated at a rotational speed proportional to the flow rate of the supplied oil. Thus, the oil motor shell 1
4a and the oil motors 14b start rotating at the same rotational speed. As a result, each of the two series of vibrating units starts rotating. At this time, the changeover switch 28 is switched to the eccentric moment zero setting circuit 19. As a result, the phase difference between the two series of vibration units becomes 180 degrees, and the operation is started in a state where the total vibration force is zero. This operation is effective in preventing the vibration pollution described with reference to FIGS. 4 and 5 (described later in detail), and is advantageous because a large load is not applied to the driving motor and the transmission member. Press start button and relay R
1 is input, and the voltage set by the frequency setting circuit 27 gives a flow rate command to the variable displacement oil pump / b 16b. At this time, in order to prevent a shock at the time of rising of the set voltage, the set voltage is supplied via the delay circuit 24 and V /
It is given by voltage-to-current conversion by I22b. The eccentric moment is kept at zero until the rotation state of the oil motors 14a and 14b darkens, and a predetermined minute time (Δts)
The relay R2 is turned on with a delay, and the eccentric moment arbitrary setting circuit 20 adjusts the phase difference between the two series of vibrating units. In this manner, vibration pollution can be prevented by avoiding resonance with the ground described with reference to FIGS. 4 and 5, and damage to the crane boom can be prevented by avoiding resonance with the crane boom 5. To stop the operation, when the stop button is pressed, the relay R1 and the relay R2 are turned off at the same time, the eccentric moment zero setting circuit 19 is connected to the operational amplifier 18, and the operation of the variable oil pump / , Party 16a, 16
The discharge amount of b is set to zero, and the oil motor / A 14a and the oil motor / B 14b are stopped.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上に説明したごとく本発明に係る駆動
・制御装置を用いて本発明の駆動・制御方法を実施する
と、2系列の起振ユニットを機械的に連結することなく
油圧的に連動せしめて同期回転せしめることができ、し
かも、その位相差を任意に調節することができる。その
結果、機械的連結部材による騒音発生を防止することが
でき、かつ、杭打作業における振動公害を著しく軽減す
ることができる。As described above, when the drive / control method of the present invention is carried out using the drive / control device according to the present invention, the two series of vibration units are hydraulically linked without mechanical connection. At the very least, it can be rotated synchronously, and the phase difference can be arbitrarily adjusted. As a result, generation of noise due to the mechanical connecting member can be prevented, and vibration pollution during pile driving can be significantly reduced.
【図1】本発明に係る起振機の駆動・制御装置の1実施
例を示し、模式的な系統図である。FIG. 1 is a schematic system diagram showing one embodiment of a drive / control device of a vibration exciter according to the present invention.
【図2】(A)および(B)は本発明の基本的原理の説
明図、(C1)は起振ユニットのシンボルマーク、(C
2)はロータリエンコーダ付き起振ユニットのシンボル
マークである。2 (A) and 2 (B) are explanatory views of a basic principle of the present invention, (C1) is a symbol mark of a vibrating unit,
2) is a symbol mark of the vibration generating unit with a rotary encoder.
【図3】4本の回転軸のそれぞれに偏心重錘を取り付け
たロータリ式起振機の説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of a rotary type vibration exciter in which eccentric weights are attached to each of four rotating shafts.
【図4】振動装置を用いる杭打工事における地上波およ
び地中波の伝達を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing transmission of ground waves and underground waves in a pile driving work using a vibration device.
【図5】振動杭打工事における共振現象を説明するため
の、時間−回転速度を表わした図表である。FIG. 5 is a table showing time-rotation speed for explaining a resonance phenomenon in a vibrating pile driving work.
【図6】(A)は従来例の起振機の駆動系統の説明図、
(B),(C)は本発明における駆動系統の説明図であ
る。FIG. 6A is an explanatory diagram of a drive system of a conventional exciter,
(B), (C) is an explanatory view of a drive system in the present invention.
【図7】従来技術において2個の起振機を用いて杭打作
業を行う場合の課題の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a problem in a case where a pile driving operation is performed using two vibration exciters in the related art.
1…起振機のケース、2A〜2D…回転軸、3A〜3H
…偏心重錘、4A〜4H…同期回転用の伝動歯車、5…
クレーンブーム、6…振動装置(起振機)、7…杭、8
…民家、9a,9b…モータ、9I,9J…歯車、10
…チャックヘッド、11a…起振機・甲、11b…起振
機・乙、12…パイルチャック、14a…オイルモータ
・甲、14b…オイルモータ・乙、15…定容量オイル
ポンプ、16a,16b…可変容量オイルポンプ、17
…位相差カウンタ、18…オペアンプ、19…偏心モー
メントゼロ設定回路、20…偏心モーメント任意設定回
路、21a,21b…補償回路、22a,22b…電圧
−電流変換器、24…ディレー回路、27…周波数設定
回路。1: Exciter case, 2A-2D: Rotating shaft, 3A-3H
... Eccentric weights, 4A-4H ... Transmission gears for synchronous rotation, 5 ...
Crane boom, 6… vibration device (vibrator), 7… pile, 8
... private houses, 9a, 9b ... motors, 9I, 9J ... gears, 10
... Chuck head, 11a ... Exciter / A, 11b ... Exciter / A, 12 ... Pile chuck, 14a ... Oil motor / A, 14b ... Oil motor / A, 15 ... Constant capacity oil pump, 16a, 16b ... Variable displacement oil pump, 17
... phase difference counter, 18 ... operational amplifier, 19 ... eccentric moment zero setting circuit, 20 ... eccentric moment arbitrary setting circuit, 21a, 21b ... compensation circuit, 22a, 22b ... voltage-current converter, 24 ... delay circuit, 27 ... frequency Setting circuit.
Claims (12)
トのそれぞれを、1個のオイルモータによって回転駆動
するとともに、上記オイルモータのそれぞれに対して各
1個の可変容量オイルポンプの吐出油を供給し、かつ、
上記可変容量ポンプのそれぞれを個別に制御して、複数
個のオイルモータを同期せしめることを特徴とする、起
振機の駆動・制御方法。1. A plurality of vibrating units each composed of an eccentric weight are rotationally driven by one oil motor, and a discharge oil of one variable displacement oil pump is provided for each of the oil motors. Supply and
A method of driving and controlling a vibration exciter, comprising controlling each of the variable displacement pumps individually to synchronize a plurality of oil motors.
を検出して、該オイルモータ相互の位相差を算出し、上
記の位相差を所定値ならしめるように前記可変容量オイ
ルポンプを制御することを特徴とする、請求項1に記載
した起振機の駆動・制御方法。2. The method according to claim 1, wherein a rotational angle position of each of the oil motors is detected, a phase difference between the oil motors is calculated, and the variable displacement oil pump is controlled so as to equalize the phase difference to a predetermined value. The method for driving and controlling a vibration exciter according to claim 1, wherein:
ータ間の位相差が零となる状態で回転を開始した後、起
振力最大となるように制御することを特徴とする、請求
項2に記載した起振機の駆動・制御方法。3. The method according to claim 1, wherein the rotation is started in a state where the phase difference between two oil motors among the oil motors is zero, and then control is performed so as to maximize the vibrating force. 2. The method for driving and controlling the vibration exciter according to 2.
振機の運転を休止させる場合、上記2個のオイルモータ
によって回転駆動される2系列の偏心重錘の起振力が零
となるように該2個のオイルモータ間の位相差を制御し
た後、可変容量オイルポンプの吐出量を零にすることを
特徴とする、請求項3に記載した起振機の駆動・制御方
法。4. When stopping the operation of the vibration exciter by stopping the oil motor, the vibration force of the two series of eccentric weights rotationally driven by the two oil motors becomes zero. 4. The method according to claim 3, wherein after controlling the phase difference between the two oil motors, the discharge amount of the variable displacement oil pump is reduced to zero.
駆動する2個のオイルモータ・甲(14a)およびオイ
ルモータ・乙(14b)と、 上記2個のオイルモータのそれぞれに圧力油を供給する
可変容量オイルポンプ(16a,16b)と、 上記2個のオイルモータを同期せしめるように上記2個
の可変容量オイルポンプを制御する機構と、を具備して
いることを特徴とする、起振機の駆動・制御装置。5. Two oil motors and two oil motors (14a) and (14b) for rotating and driving each of the two vibration units, and pressure oil is supplied to each of the two oil motors. A variable displacement oil pump (16a, 16b), and a mechanism for controlling the two variable displacement oil pumps so as to synchronize the two oil motors. Drive and control equipment.
b)はそれぞれ回転角位置を検出する手段を備えてお
り、かつ、上記の角位置検出手段の出力信号を入力され
て前記2個のオイルモータの位相差を算出する位相差カ
ウンタ(17)を具備していることを特徴とする、請求
項5に記載した起振機の駆動・制御装置。6. The two oil motors (14a, 14a).
b) includes a means for detecting a rotational angle position, and a phase difference counter (17) which receives an output signal of the angular position detecting means and calculates a phase difference between the two oil motors. The drive / control device for a vibration exciter according to claim 5, wherein the drive / control device is provided.
16b)は、吐出量を無段階に変化せしめる機能を有す
るものであることを特徴とする、請求項5に記載した起
振機の駆動・制御装置。7. The variable displacement oil pump (16a,
The drive / control device for an exciter according to claim 5, wherein 16b) has a function of changing a discharge amount in a stepless manner.
(17)の出力信号と、偏心モーメント制御回路の出力
信号とを比較して、その差を零ならしめるように前記可
変容量オイルポンプ(16a,16b)を制御する流量
調節回路(21a,21b)を具備していることを特徴
とする、請求項5ないし請求項7の内の何れかに記載し
た起振機の駆動・制御装置。8. An output signal of a phase difference counter (17) for calculating the phase difference and an output signal of an eccentric moment control circuit, and the variable displacement oil pump ( The drive / control device for an exciter according to any one of claims 5 to 7, further comprising a flow rate adjusting circuit (21a, 21b) for controlling the exciter (16a, 16b).
モーメント量をゼロならしめる信号を出力する偏心モー
メントゼロ設定回路(19)と、任意量の偏心モーメン
ト量ならしめるように調節できる偏心モーメント任意設
定回路(20)とを択一的に切り換え得るように構成さ
れたものであることを特徴とする、請求項8に記載した
起振機の駆動・制御装置。9. The eccentric moment control circuit according to claim 1, wherein the eccentric moment zero setting circuit outputs a signal for reducing the eccentric moment amount to zero, and an eccentric moment arbitrary setting that can be adjusted to adjust an eccentric moment amount to an arbitrary amount. 9. The drive / control device for an exciter according to claim 8, wherein the drive / control device is configured to be able to switch between the circuit and the circuit.
a,16b)は、周波数設定回路(27)により、圧力
油の吐出量を制御されるものであることを特徴とする、
請求項9に記載した起振機の駆動・制御装置。10. The variable displacement oil pump (16)
a, 16b) is characterized in that the discharge amount of pressure oil is controlled by a frequency setting circuit (27).
A drive / control device for an exciter according to claim 9.
容量オイルポンプ(16a,16b)との間にディレー
回路(24)が介挿接続されていることを特徴とする、
請求項10に記載した起振機の駆動・制御装置。11. A delay circuit (24) is interposed between the frequency setting circuit (27) and the variable displacement oil pumps (16a, 16b).
A drive / control device for an exciter according to claim 10.
6a,16b)はエンジン(E)と1軸に連結されて同
じ回転速度で運転されるものであることを特徴とする、
請求項7に記載した起振機の駆動・制御装置。12. The two variable displacement oil pumps (1)
6a, 16b) are connected to the engine (E) in a single shaft and operated at the same rotational speed,
A drive / control device for an exciter according to claim 7.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14222593A JP2821083B2 (en) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | Drive / control method and drive / control device for exciter |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP2821083B2 true JP2821083B2 (en) | 1998-11-05 |
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| JP14222593A Expired - Lifetime JP2821083B2 (en) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | Drive / control method and drive / control device for exciter |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
1993
- 1993-06-14 JP JP14222593A patent/JP2821083B2/en not_active Expired - Lifetime
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