SIKO旋转编码器确保打桩机的安全

SIKO的WV58MR绝对旋转编码器是Stump-Franki Spezialtiefbau GmbH打桩机安全概念的一部分。

2021年8月6日

自由落体锤带着巨大的重量落入驱动管中，将混凝土和碎石压实到基础桩的稳定底部。SIKO旋转编码器WV58MR监测，除其他外，绞车的位置。

©Stump-Franki Spezialtiefbau GmbH

专业土木工程中的重型机械需要精确可靠的部件，以便能够可靠地执行各自的功能。的绝对旋转编码器WV58MR，来自SIKO GmbH是传感器和定位系统的制造商，是Stump-Franki Spezialtiefbau GmbH打桩机安全概念的一部分。它们被连接到三个绞车上，以便检测连接到它们的各自元件的位置。

专业的土木工程公司Stump-Franki使底土支持重型结构，如足球场，高速公路桥梁，购物中心或风力涡轮机。为此，它制造了自己的打桩机，用于施工基础桩。这些桩被用来将结构的荷载转移到更深的层。“我们有自己的机械工程部门来开发、设计、组装、调试，然后使用适合我们的设备，”Stump-Franki机械工程主管Stefan Hemmerle解释道。

特别是打桩机，自建是最好的选择:直到20世纪60年代，打桩机仍然可以在比利时购买。随后，弗兰基德国开始制造自己的机器，如弗兰基公羊，从2000年也Atlas设备。Hemmerle说:“对我们来说，根据我们的想法来制造这些机器是一个明显的竞争优势，这样我们也可以利用我们自己的工艺来为客户带来优势。”

打桩机和弗兰基脚

弗兰基打桩机有四个绞车安装在顶部-包括三个SIKO旋转编码器的位置监测。在前面的区域是所谓的龙头，它是一个框架，上面装有由钢制成的桩或驱动管，在顶部和底部都是开放的。一个由混凝土和砾石组成的塞子被填入驱动管(1)，然后用打桩机，一个坚固的钢块，用非常小的打击(2)压实塞子。

打桩机是一种自由落体系统。一旦塞被冲击牢牢地楔入管道中，落差高度就会增加，驱动管道就会被带到承载地基的最终深度。然后用打桩机(3)撞击塞子，形成所谓的弗兰基脚，它起着销子的作用。脚架制作完成后，调整钢筋笼，填充塑性混凝土(4)，形成连续桩。混凝土硬化后，桩头(5)已被封住，桩已准备好接受荷载。

生产法兰基桩的驱动。 Stump-Franki Spezialtiefbau GmbH

4台绞车的监控

四个绞车在驱动过程中有不同的任务:一个绞车用来拉动驱动管，一个绞车用来驱动打桩机，一个用于填充混凝土和砾石的铲斗连接到第三个绞车上，最后还有一个辅助绞车，通过它来提升钢筋笼。四个绞车中的三个都由SIKO的旋转编码器监控，以便始终清楚打桩机、辅助升降机和铲斗的位置。辅助绳是一种安全设计，以确保打桩机在钩通过绳轮之前关闭。因此，这种旋转编码器有一个结束位置点，超过了绞车必须继续旋转。卷扬机是系统中最敏感的区域;尽管对驱动管进行了猛烈的打击，但必须随时知道位置。

旋转编码器集成到一个自动控制系统中，该系统可以永久地查询位置，因此也可以控制电缆的跟踪。

WV58MR属于“PURE”。来自SIKO的移动传感器套件which helps to ensure safety and durability. SIKO GmbH是一家

旋转编码器与安全性能水平PLd

“对我们来说，最重要的是位置检测的精度和旋转编码器作为安全功能的冗余，”Hemmerle说。“作为一个多转编码器，它可以检测到绞车的绝对转数高达4096转;此外，我们还集成了齿轮传动比，这样我们就可以接收到大量的信号，使我们能够永久地检测位置。”

由于单个组件的故障可能会对重型设备的应用产生严重影响，因此具有安全级别PLd的旋转编码器的安全功能是决定性的。它是完全冗余的两个独立的传感器电路，从而确保安全处理。

此外，它是一个绝对编码器，即使在断电状态下也能精确识别其位置，不需要参考行程。在这种情况下，通过CANopen安全接口集成到控制器中。

“对于我们的应用程序来说，同样重要的是绝对的鲁棒性。最晚在脚受到冲击时，一方面240吨的重量拉着管道，同时打桩机6.5吨的重量落入管道。实际上整个机器都在跳!旋转编码器必须能够承受这种负载，而且它们确实能够。”

旋转编码器的磁测量原理非常适合在恶劣环境中使用，也满足了这一要求。

作为具有冗余位置检测的绝对编码器，WV58MR是专门为移动机器中具有挑战性的测量任务而开发的。 SIKO GmbH是一家

地基桩在土壤贫瘠、荷载大的情况下

在土质较差和结构特别重的情况下，必须进行基础桩的打桩。“我们的Franki桩系统的优点是，它是一个全位移桩系统。因此，我们没有挖掘出的土壤，也不需要处理任何东西，”Hemmerle解释道。“有了受影响的脚，我们可以适应任何土壤。如果不可能开得特别深，我们可以简单地把脚踩得更大一点，把它压得更紧，从而使结构具有必要的稳定性。”

在风力涡轮机中，另一个参数起作用:风力涡轮机的高度。为了在地面上安全锚固，这里需要斜桩，斜桩也可以用Franki打桩机和自由落体重物一起打入地面。24 ~ 36根桩子在地面四周锚固;两桩向外倾斜，一桩向内倾斜。因此，这些桩是交替排列的，因为它们必须同时承受拉力和压力，这取决于风的方向。