直流调速器与交流变频器在桩机设计中的比较

张宗媛+刘东元

摘 要 针对目前建筑施工中广泛使用的螺杆桩机控制系统中的变频器进行探讨，从螺杆桩成桩原理出发，分析直流调速器和交流变频器的选择方法、适用环境及优缺点。

关键词 螺杆桩机；直流调速器；交流变频器

中图分类号：P634.3 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）05-0131-02

1 螺杆桩形成原理

目前，我国倡导节能减排，螺杆桩作为一种新型桩已迅速进入国内桩机施工市场。螺杆桩及其成桩工法是在长螺旋钻孔灌注桩和日本钢钎维全螺纹预制桩的基础上的新桩型。其主要技术特征表现为桩的“上部为直柱型，下部为螺丝型”，桩体几何断面更符合附加应力场由上而下减少的分布规律。桩孔通过螺杆叶片挤土成型，与打入式预制桩相比，施工噪音低，无振动，对已施工的桩无影响；与全螺旋桩，普通泥浆护壁成孔的灌注桩相比，无泥浆污染和弃土问题。另外，螺杆桩改变了桩与土体之间相互作用的模式，桩与土界面构成了机械型咬合。将常识中“螺丝钉比钉子牢固”的道理运用在桩施工中，使其更牢固的特点得以实现。螺杆钻具钻进形成螺纹孔是成桩的关键所在，因此在施工时，要求钻具的旋转速度和进给速度互相匹配，即当钻具每旋转一周钻具需进给一个螺距，这样要求桩机在旋转方向和进给方向的电机速度达到匹配。在施工中，往往会出现穿越岩土层、泥浆层时，出现钻头旋转速度突然变慢或变快，钻头下降速度突然加快或停止，因此需要一种装置可以当钻头旋转速度突然变慢或变快时改变钻具进给速度使之同比例调整，变频器和传感器即是这样的设备，变频器通过传感器返回的速度信号，有效的提升或降低电机的转速，从而保证螺杆桩的形成。……