動力頭巡航鉆進方法、系統(tǒng)及旋挖鉆的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種動力頭巡航鉆進方法、系統(tǒng)及旋挖鉆機，該方法包括如下步驟：開始；采集操作裝置對動力頭進行控制時的一組操作信號；將已采集的操作信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號格式，并存儲為控制數(shù)據(jù)；將控制數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)化為電信號格式，并傳遞至所述動力頭的驅(qū)動馬達，控制所述驅(qū)動馬達的排量，實現(xiàn)控制動力頭的鉆進；檢測是否有停止動力頭巡航鉆進的信號，若是，則停止控制動力頭巡航鉆進，若否，則轉(zhuǎn)至執(zhí)行上一步驟。本發(fā)明的動力頭巡航鉆進方法能夠通過控制驅(qū)動馬達的排量來控制動力頭自動巡航鉆進，從而減少操作者的操作時間，降低操作者勞動強度，緩解長時間反復(fù)操作引起的疲勞度。
【專利說明】動力頭巡航鉆進方法、系統(tǒng)及旋挖鉆機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機械領(lǐng)域，特別涉及一種動力頭巡航鉆進方法、動力頭巡航鉆進系統(tǒng)和設(shè)置有動力頭巡航鉆進系統(tǒng)的旋挖鉆機。
【背景技術(shù)】
[0002]旋挖鉆機工作時，動力頭的鉆進和加壓裝置的加壓是一個循環(huán)往復(fù)的過程。鉆進過程中，操作者需要長時間保持或重復(fù)一種鉆進的手柄動作。一方面，在巖層鉆進過程中，由于巖層鉆進緩慢，往往需要重復(fù)手柄操作一小時甚至以上，而且這種手柄的操作往往也是周期性的。另一方面，根據(jù)巖層的地質(zhì)不同，以及操作者的操作習慣不同，動力頭轉(zhuǎn)速和加壓頻率不同，但是在某一段時間的鉆進過程中，動力頭轉(zhuǎn)速和加壓頻率的變化都是有一定規(guī)律可循的。
[0003]旋挖鉆機鉆巖時，動力頭鉆進的技術(shù)原理為:
[0004]1、操作者通過液壓手柄或電氣手柄將控制信號傳輸給動力頭的多路換向閥控制端，使動力頭正轉(zhuǎn)，并通過手柄角度大小控制多路閥的開度大小，從而控制動力頭的轉(zhuǎn)速。
[0005]2、同理，通過操作手柄控制旋挖鉆機加壓裝置進行加壓，使旋挖鉆機鉆齒入巖。
[0006]3、同時，操作者還需操作主卷揚的浮動動作，使鉆斗和鉆桿自動下放，使旋挖鉆機能夠持續(xù)鉆進。
[0007]由此可知，動力頭鉆進的每一個操作(包括動力頭正轉(zhuǎn)、加壓和浮動)都需要操作者對手柄進行實時操作來實現(xiàn)，而如此長時間的反復(fù)操作勢必增加操作者的勞動強度和疲勞度?，F(xiàn)有的旋挖鉆機中，一般通過提高手柄的舒適度來緩解長時間反復(fù)操作給操作者帶來的疲勞程度，并且這是目前解決這一問題普遍研究的方向。但是，這種方式只能從一定程度上緩解上述問題，無法從根本上降低操作者的勞動強度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明提出一種動力頭巡航鉆進方法、動力頭巡航鉆進系統(tǒng)和旋挖鉆機，該動力頭巡航鉆進方法能夠在動力頭鉆進過程中，減少操作者的操作時間，降低操作者勞動強度，緩解長時間反復(fù)操作引起的疲勞度；本發(fā)明的動力頭巡航鉆進系統(tǒng)可以采用本發(fā)明的動力頭巡航鉆進方法來控制動力頭巡航鉆進，同樣達到上述的目的；本發(fā)明的旋挖鉆機設(shè)置有上述的動力頭巡航鉆進系統(tǒng)，因此同樣能夠達到上述目的。
[0009]一方面，本發(fā)明提供了一種動力頭巡航鉆進方法，包括:
[0010]步驟I，開始；
[0011]步驟2，采集操作裝置對動力頭進行控制時的一組操作信號；
[0012]步驟3，將已采集的操作信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號格式，并存儲為控制數(shù)據(jù)；
[0013]步驟4，將所述控制數(shù)據(jù)由數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式，并傳遞至所述動力頭的驅(qū)動馬達，以便控制所述驅(qū)動馬達的排量，實現(xiàn)根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭的鉆進;[0014]步驟5，檢測是否有停止所述動力頭巡航鉆進的信號，若是，則停止根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭鉆進，若否，則轉(zhuǎn)至步驟4。
[0015]進一步地，所述步驟2具體為:
[0016]檢測是否正在通過操作裝置對動力頭進行控制，若是，則采集所述操作裝置對所述動力頭進行控制時的一組操作信號，若否，則提示通過操作裝置對所述動力頭進行控制，并重復(fù)執(zhí)行該步驟2，直至采集完成。
[0017]進一步地，所述驅(qū)動馬達為液控變量馬達，所述驅(qū)動馬達的排量控制端連接有電液壓力控制閥，則所述步驟4具體為:
[0018]將所述控制數(shù)據(jù)由數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式，并傳遞至與所述電液壓力控制閥，由所述電液壓力控制閥控制所述驅(qū)動馬達的排量，實現(xiàn)根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭的鉆進；
[0019]或者，所述驅(qū)動馬達為電控變量馬達，則所述步驟4具體為:
[0020]將所述控制數(shù)據(jù)由數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式，并傳遞至與所述驅(qū)動馬達的排量控制端，控制所述驅(qū)動馬達的排量，實現(xiàn)根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭的鉆進。
[0021]進一步地，所述步驟5中所述的檢測是否有停止所述動力頭巡航鉆進的信號包括:
[0022]檢測是否輸入了停止所述動力頭巡航鉆進的停止信號；
[0023]和/或，檢測所述操作裝置是否對所述動力頭進行控制；
[0024]和/或，檢測旋挖鉆機的鉆桿是否達到了預(yù)定深度。
[0025]進一步地，所述操作裝置為控制所述動力頭的操作手柄；所述一組操作信號包括通過操作裝置控制動力頭時的加壓信號和轉(zhuǎn)速控制信號。
[0026]進一步地，所述步驟I和所述步驟2之間還包括:
[0027]步驟11，檢測是否已存儲有控制數(shù)據(jù)，若是，則執(zhí)行步驟12，若否，則執(zhí)行步驟2 ；
[0028]步驟12，檢測是否采用已存儲的所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭鉆進，若是，則執(zhí)行所述步驟4，若否，則執(zhí)行步驟2 ;
[0029]其中，所述控制數(shù)據(jù)具體為:
[0030]根據(jù)已采集的所述操作信號轉(zhuǎn)化的控制數(shù)據(jù)，和/或，預(yù)先存儲的控制數(shù)據(jù)。
[0031]另一方面，本發(fā)明還提供一種動力頭巡航鉆進系統(tǒng)，用于控制所述動力頭巡航鉆進，所述動力頭巡航鉆進系統(tǒng)包括:
[0032]采集模塊，與所述動力頭的操作裝置連接，采集所述操作裝置的一組操作信號；
[0033]第一轉(zhuǎn)化模塊，與所述采集模塊連接，將所述采集模塊采集的操作信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號格式；
[0034]存儲模塊，與所述第一轉(zhuǎn)化模塊連接，將轉(zhuǎn)化后的所述操作信號存儲為控制數(shù)據(jù)；
[0035]第二轉(zhuǎn)化模塊，與所述存儲模塊連接，將所述控制數(shù)據(jù)由數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式；
[0036]控制模塊，與所述第二轉(zhuǎn)化模塊和所述動力頭的驅(qū)動馬達的排量控制端連接，根據(jù)電信號格式的控制數(shù)據(jù)控制所述驅(qū)動馬達的排量；
[0037]第一檢測模塊，與所述控制模塊連接，在動力頭巡航鉆進過程中檢測是否有停止動力頭巡航鉆進的信號，并將檢測結(jié)果傳遞至所述控制模塊。
[0038]進一步地,所述動力頭巡航鉆進系統(tǒng)還包括:
[0039]第二檢測模塊，與所述操作裝置和所述采集模塊連接，檢測操作裝置是否正在對動力頭進行控制；
[0040]進一步地,所述動力頭巡航鉆進系統(tǒng)還包括:
[0041]第三檢測模塊，與所述存儲模塊和所述第二檢測模塊連接，檢測所述存儲模塊中是否已存儲有控制數(shù)據(jù)，以及是否根據(jù)已存儲的所述控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進。
[0042]另一方面，本發(fā)明還提供一種旋挖鉆機，設(shè)置有如上所述的任一種動力頭巡航鉆進系統(tǒng)。
[0043]本發(fā)明提供的動力頭巡航鉆進方法、系統(tǒng)以及旋挖鉆機都能夠采集并存儲操作裝置對動力頭的一組操作信號，然后根據(jù)存儲的控制數(shù)據(jù)控制動力頭的驅(qū)動馬達的排量，以便對動力頭進行自動控制，進而實現(xiàn)模擬操作者控制動力頭鉆進的操作，從而在動力頭鉆進過程中，減少操作者的操作時間，降低操作者勞動強度，緩解長時間反復(fù)操作引起的疲勞度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0045]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種動力頭巡航鉆進方法的流程示意圖；
[0046]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種優(yōu)選的動力頭巡航鉆進系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]附圖標記說明
[0048]100，操作裝置；
[0049]10，采集模塊；20，第一轉(zhuǎn)化模塊；30、存儲模塊；40、第二轉(zhuǎn)化模塊；50、控制模塊；60、第一檢測模塊；70、第二檢測模塊；80、第三檢測模塊。
【具體實施方式】
[0050]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0051]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的實施例作進一步詳細說明:
[0052]如圖1所示，本發(fā)明的實施例提供一種動力頭巡航鉆進方法，該方法具體包括如下步驟:
[0053]步驟I，開始；
[0054]步驟2，采集操作裝置對動力頭進行控制時的一組操作信號；
[0055]步驟3，將已采集的一組操作信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號格式，并存儲為控制數(shù)據(jù)；
[0056]步驟4，將控制數(shù)據(jù)由數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式，并傳遞至動力頭的驅(qū)動馬達，以便控制驅(qū)動馬達的排量，實現(xiàn)根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制動力頭的鉆進；
[0057]步驟5，檢測是否有停止動力頭巡航鉆進的信號，若是，則停止根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進，若否，則轉(zhuǎn)至步驟4。
[0058]本發(fā)明實施例提供的該方法能夠采集并轉(zhuǎn)化、存儲操作裝置對動力頭的一組操作信號，然后根據(jù)存儲的數(shù)據(jù)自動控制動力頭的驅(qū)動馬達排量，進而對動力頭的狀態(tài)進行自動控制，實現(xiàn)自動模擬操作者控制動力頭鉆進的操作，以便在動力頭鉆進過程中，減少操作者的操作時間，降低操作者勞動強度，緩解長時間反復(fù)操作引起的疲勞度。
[0059]下面以采用本發(fā)明實施例提供的動力頭巡航鉆進方法實現(xiàn)動力頭巡航鉆進功能的旋挖鉆機為例，對該方法上述各步驟進行詳細說明。
[0060]步驟1，開始。該動力頭巡航鉆進方法開始執(zhí)行，可以通過旋挖鉆機上設(shè)置的專用于開啟和停止巡航鉆進功能的開關(guān)裝置實現(xiàn)，也可以由其他方式實現(xiàn)，本發(fā)明對此不做限定。
[0061]步驟2，采集所述操作裝置對所述動力頭進行控制時的一組操作信號。
[0062]采集操作裝置對動力頭操作時的一組操作信號，是本方法“學(xué)習”操作裝置對動力頭進行控制的過程，為控制動力頭巡航鉆進提供控制數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。在旋挖鉆機鉆孔過程中，尤其是在鉆孔過程的中間階段，對于地質(zhì)條件確定的情況下，動力頭鉆進的操作通常都是循環(huán)重復(fù)的(如【背景技術(shù)】中的記載)，而且各種操作都是有規(guī)律的，因此，可以將反復(fù)出現(xiàn)的一組操作信號采集下來并用于控制動力頭巡航鉆進。
[0063]該步驟2還可以具體優(yōu)選為:檢測是否正在通過操作裝置對動力頭進行控制，若是，則開始采集操作裝置對動力頭進行控制時的一組操作信號，若否，則提示通過操作裝置對動力頭進行控制，并重復(fù)執(zhí)行該步驟2，直至完成采集。該優(yōu)選方案可以在本方法開始后，先確認操作裝置是否在對動力頭進行控制，并在確認“是”的基礎(chǔ)上對操作信號采集、進行“學(xué)習”，否則，提示操作人員通過操作裝置控制動力頭鉆進，為巡航鉆進做出“示范”。
[0064]旋挖鉆機中控制動力頭的操作裝置通常為操作手柄，因此，可以通過設(shè)置多個與操作手柄連接的傳感器，來檢測操作手柄的動作，進而實現(xiàn)采集操作裝置的一組操作信號。
[0065]需要說明的是，本發(fā)明實施例提供的方法中所述的一組操作信號優(yōu)選包括通過操作裝置控制動力頭時的加壓信號和轉(zhuǎn)速控制信號，這樣將該一組操作信號轉(zhuǎn)化、存儲為控制數(shù)據(jù)后，可以用于控制動力頭的加壓和轉(zhuǎn)速。在動力頭巡航鉆進過程中，可以不考慮對動力頭進行浮動控制(即可以不考慮主卷揚的控制)，而是保持動力頭可以根據(jù)鉆孔情況自由浮動，因此該一組操作信號可以不包括控制動力頭浮動的信號。當然，在其他實施例中也可以包括浮動控制信號，本發(fā)明對此不做限定。
[0066]此外，本申請所述的“一組操作信號”旨在說明，通過操作裝置控制動力頭鉆孔時，需要進行一系列的操作動作來實現(xiàn)，對于特定土層或巖層的鉆進過程，這些操作動作大多是重復(fù)的；例如，在某種特定巖層鉆孔過程中，操作人員需要通過操作裝置進行一組操作(如通過改變操作手柄的角度、方向等)以便實現(xiàn)如下控制:
[0067](I)施加加壓力為F1，控制動力頭轉(zhuǎn)速為rl ；
[0068](2)3分鐘后，施加的加壓力改為F2，動力頭轉(zhuǎn)速改為r2 ；
[0069](3)1分鐘后，施加的加壓力改為F3，動力頭轉(zhuǎn)速改為r3 ;并持續(xù)5分鐘；
[0070]然后，通過操作裝置循環(huán)往復(fù)進行實現(xiàn)(I)、( 2 )、( 3 )的控制操作，直至完成鉆孔或者停止鉆孔。此時就將實現(xiàn)(1)、(2)、(3)的控制操作對應(yīng)的信號(包含先后順序和時間間隔)作為“一組操作信號”，將其完整地采集下來，留以后用。
[0071]步驟3，將已采集的操作信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號格式，并存儲為控制數(shù)據(jù)。
[0072]該步驟是在采集完成后將采集到的操作信號存儲起來的過程，由于傳感器采集得到的信號為模擬信號格式，需要將其轉(zhuǎn)化處理成數(shù)字信號格式，然后，再存儲為在后續(xù)控制步驟中可用的控制數(shù)據(jù)。
[0073]步驟4，將控制數(shù)據(jù)由數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式，并傳遞至動力頭的驅(qū)動馬達，以便控制驅(qū)動馬達的排量，實現(xiàn)根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制動力頭的巡航鉆進。
[0074]由之前所述，步驟3中存儲的是數(shù)字信號格式的控制數(shù)據(jù)，而在控制動力頭鉆進之前，需要將數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式，以便控制動力頭的驅(qū)動馬達。驅(qū)動馬達可以包括動力頭的正轉(zhuǎn)馬達和加壓卷揚馬達，正轉(zhuǎn)馬達用于控制動力頭的轉(zhuǎn)速，加壓卷揚馬達用于向動力頭施加加壓力。
[0075]根據(jù)驅(qū)動馬達的結(jié)構(gòu)不同，驅(qū)動馬達可以為液控變量馬達，此時驅(qū)動馬達的排量控制端連接有電液壓力控制閥，電信號格式的控制數(shù)據(jù)傳輸至電液壓力控制閥的控制端，控制電液壓力控制閥輸出相應(yīng)的壓力信號，壓力信號傳輸至驅(qū)動馬達的排量控制端，控制驅(qū)動馬達的排量，從而實現(xiàn)對動力頭鉆進的控制；驅(qū)動馬達還可以為電控變量馬達，電信號格式的控制數(shù)據(jù)可以直接傳輸至電控變量馬達的控制端，并控制其排量，從而實現(xiàn)對動力頭鉆進的控制。其中，驅(qū)動馬達為液控變量馬達時所采用的電液壓力控制閥，可以優(yōu)選為電液比例壓力控制閥。
[0076]步驟5，檢測是否有停止動力頭巡航鉆進的信號，若是，則停止根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制動力頭巡航鉆進，若否，則轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟4。
[0077]具體地，在根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進的過程中，如果檢測到有停止動力頭巡航鉆進的信號時，停止根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進，否則，根據(jù)步驟4 一直持續(xù)控制動力頭鉆進，使動力頭實現(xiàn)所謂的“巡航鉆進”。
[0078]作為優(yōu)選，步驟5中所述的檢測是否有停止動力頭巡航鉆進的信號包括:檢測是否輸入了停止動力頭巡航鉆進的停止信號，即在根據(jù)本方法自動控制動力頭巡航鉆進過程中，檢測是否有停止信號輸入，這種停止信號為用于停止自動控制動力頭巡航鉆進的信號。例如，在需要停機休息或遇到與之前鉆進的地質(zhì)情況不同的巖層或土層時，操作者可以通過專用的輸入裝置輸入停止信號，用以停止動力頭的巡航鉆進。
[0079]作為另一優(yōu)選方案，步驟5中所述的檢測是否有停止動力頭巡航鉆進的信號也可以包括:檢測操作裝置是否對動力頭進行控制，即在根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制動力頭巡航鉆進過程中，如果操作裝置對動力頭進行控制，則將其視為一種停止信號，并自動終止由本發(fā)明的方法控制動力頭巡航鉆進，而由操作裝置對動力頭進行控制，該方案既增加了停止動力頭巡航鉆進的操作方式，還能夠在動力頭巡航鉆進的整個過程中，時刻保證操作裝置對動力頭的優(yōu)先控制權(quán)。
[0080]作為進一步優(yōu)選方案，步驟5中所述的檢測停止動力頭巡航鉆進的信號還可以是檢測旋挖鉆機的鉆桿是否達到了預(yù)定深度，將鉆桿達到預(yù)定的深度視為一種停止動力頭巡航鉆進的信號，并在檢測到鉆桿達到預(yù)定深度時自動終止根據(jù)本發(fā)明的方法控制動力頭巡航鉆進。通常鉆桿達到預(yù)定深度即表明鉆進工作已經(jīng)完成，該優(yōu)選方案可以在鉆進工作完成時自動終止鉆進工作，是本發(fā)明更具智能化。
[0081]當然，本發(fā)明實施例提供的動力頭巡航鉆進方法可以分別采用其中的任意一種或兩種方案，也可以同時采用且優(yōu)選同時采用上述三種方案，來實現(xiàn)停止動力頭巡航鉆進。
[0082]上述實施例中的動力頭巡航鉆進方法，需要由操作者首先通過操作裝置對動力頭進行一組控制操作，然后對這些操作進行“學(xué)習”(復(fù)制)，而后進行“模仿”，實現(xiàn)對動力頭的控制。作為對該實施例的補充和完善，還可以事先預(yù)置特定的控制數(shù)據(jù)，而后可以根據(jù)預(yù)置的控制數(shù)據(jù)對動力頭進行控制，這樣可以省去通過操作裝置對動力頭進行控制，以及采集和存儲步驟。
[0083]具體地，該實施例中，可以在步驟I和步驟2之間包括:
[0084]步驟11，檢測是否已存儲有控制數(shù)據(jù)，若是，則執(zhí)行步驟12，若否，則執(zhí)行步驟2 ；
[0085]步驟12，檢測是否根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進，若是，則執(zhí)行步驟4，若否，則執(zhí)行步驟2 ；
[0086]其中，所述的控制數(shù)據(jù)具體為:預(yù)先存儲的控制數(shù)據(jù)，這些控制數(shù)據(jù)可以由根據(jù)操作人員的經(jīng)驗且由編程人員編譯形成的特定控制數(shù)據(jù)(該控制數(shù)據(jù)與對應(yīng)的地質(zhì)條件相適應(yīng))。
[0087]進一步地，雖然該步驟11和步驟12在正式的采集操作裝置的一組操作信號的步驟之前，但是，也可以將步驟11中“控制數(shù)據(jù)”設(shè)定為包括根據(jù)已采集的操作信號轉(zhuǎn)化的控制數(shù)據(jù)，這樣，在實際鉆孔工作中，若某一次根據(jù)采集的一組操作信號形成的控制數(shù)據(jù)控制動力頭巡航鉆進被停止后，再次執(zhí)行動力頭巡航鉆進時，可以直接調(diào)用上次形成的控制數(shù)據(jù)來控制動力頭工作，無需再通過操作裝置對動力頭重新操作而重新采集。
[0088]相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供一種動力頭巡航鉆進系統(tǒng)，其可以根據(jù)上述實施例中的方法控制動力頭巡航鉆進，如圖2所示，該系統(tǒng)包括:
[0089]采集模塊10，與動力頭的操作裝置100連接，采集操作裝置100的操作信號；
[0090]第一轉(zhuǎn)化模塊20，與采集模塊30連接，將采集模塊10采集的操作信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號格式；
[0091]存儲模塊30，與第一轉(zhuǎn)化模塊20連接，將轉(zhuǎn)化后的操作信號存儲為控制數(shù)據(jù)；
[0092]第二轉(zhuǎn)化模塊40，與存儲模塊30連接，將控制數(shù)據(jù)由數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式；
[0093]控制模塊50，與第二轉(zhuǎn)化模塊40和動力頭的驅(qū)動馬達的排量控制端連接，根據(jù)電信號格式的控制數(shù)據(jù)控制驅(qū)動馬達的排量；
[0094]第一檢測模塊60，與控制模塊50連接，在動力頭巡航鉆進過程中檢測是否有停止動力頭巡航鉆進的信號。
[0095]該系統(tǒng)通過執(zhí)行上述的方法來控制動力頭巡航鉆進，能夠在動力頭鉆進過程中，減少操作者的操作時間，降低操作者勞動強度，緩解長時間反復(fù)操作引起的疲勞度。
[0096]對于上述系統(tǒng)需要說明的是，采集模塊10可以包括現(xiàn)有的各類傳感器，用以采集操作裝置100 (如操作手柄)的一組操作信號，并傳輸?shù)降谝晦D(zhuǎn)化模塊20進行數(shù)據(jù)處理?’然后，處理后的信號作為控制數(shù)據(jù)，存儲在存儲模塊30中。其中，一組操作信號的具體定義可以參見上述方法實施例中的解釋。
[0097]驅(qū)動馬達包括動力頭的正轉(zhuǎn)馬達和/或加壓卷揚馬達，為了使控制模塊50能夠根據(jù)電信號格式的控制數(shù)據(jù)控制驅(qū)動馬達的排量，根據(jù)驅(qū)動馬達的結(jié)構(gòu)形式不同，控制模塊50與動力頭的驅(qū)動馬達的排量控制端的連接 方式不同。若驅(qū)動馬達為液控變量馬達，則控制模塊50可以通過一個電液壓力控制閥連接至該液控變量馬達的排量控制端；其中，電液壓力控制閥可以優(yōu)選為電液比例壓力控制閥。若驅(qū)動馬達為電控馬達，則控制模塊50可以直接連接至電控馬達的排量控制端。
[0098]此外，第一檢測模塊60檢測停止動力頭巡航鉆進的信號具體可以是檢測專用的系統(tǒng)開關(guān)輸入的停止信號，即該系統(tǒng)還可以包括一個系統(tǒng)開關(guān)，第一檢測模塊60連接至該系統(tǒng)開關(guān)；或者，第一檢測模塊60檢測停止動力頭巡航鉆進的信號也可以是在動力頭巡航鉆進過程中，檢測操作裝置100對動力頭的控制，并將其視為一種停止動力頭巡航鉆進的信號，即第一檢測模塊60還可以與操作裝置100連接；再或者，該第一檢測模塊60檢測停止動力頭巡航鉆進的信號還可以是檢測旋挖鉆機的鉆桿是否達到了預(yù)定深度，并將鉆桿達到預(yù)定的深度也視為一種停止動力頭巡航鉆進的信號，即第一檢測模塊60還可以與提拉鉆桿的主卷揚連接，以便檢測鉆桿深度。
[0099]作為優(yōu)選，該系統(tǒng)還可以包括第二檢測模塊70，其與操作裝置100以及采集模塊10連接，用來在采集模塊10進行采集信號之前，檢測操作裝置100是否正在對動力頭進行控制，并將檢測結(jié)果傳輸至采集模塊10 ;該第二檢測模塊70還可以與旋挖鉆機自帶的顯示裝置或其他警示裝置連接，用于在檢測到操作裝置100沒有對動力頭進行控制時，向操作者發(fā)出提示信息，提醒操作者通過操作裝置100對動力頭進行控制。在一些實施例中，可以在該系統(tǒng)中設(shè)置專用的顯示裝置或其他警示裝置。
[0100]作為可選配置，第二檢測模塊70和第一檢測模塊60可以整合為一個模塊，對操作裝置100進行檢測，并在不同的工作階段向不同的目標輸出檢測結(jié)果。
[0101]進一步地,該系統(tǒng)還優(yōu)選包括第三檢測模塊80,與存儲模塊30和第二檢測模塊70連接，檢測存儲模塊30中是否已存儲有控制數(shù)據(jù)，以及是否根據(jù)已存儲的控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進。
[0102]該系統(tǒng)如此配置，第三檢測模塊80可以檢測存儲模塊30中是否已存儲有人工預(yù)先存儲的控制數(shù)據(jù)或根據(jù)已采集的一組操作信號轉(zhuǎn)化的控制數(shù)據(jù)，以便直接利用該控制數(shù)據(jù)對動力頭進行控制，而無需再由操作者通過操作裝置100對動力頭進行重新控制而重復(fù)米集。
[0103]結(jié)合動力頭巡航鉆進系統(tǒng)的優(yōu)選實施例，下面詳細說明該動力頭巡航鉆進系統(tǒng)控制動力頭巡航鉆進的工作過程:
[0104]a，啟動該系統(tǒng)開始工作；
[0105]b，首先可選地由第三檢測模塊80檢測存儲模塊30中是否已存儲有控制數(shù)據(jù)，該控制數(shù)據(jù)可以是預(yù)先存儲在存儲模塊30中的，也可以是上一次巡航鉆進過程中由采集的操作信號轉(zhuǎn)化后存儲在存儲模塊30中的；如果是，則執(zhí)行步驟C，如果否，則執(zhí)行步驟d ；
[0106]C，檢測判斷是否根據(jù)存儲模塊30中已存儲的控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進，如果是，則執(zhí)行步驟h，如果否，則執(zhí)行步驟d ；
[0107]d，由第二檢測模塊70檢測操作裝置100是否正在對動力頭進行控制，如果是，則執(zhí)行步驟e，如果否，則發(fā)出信息提示操作人員通過操作裝置100對動力頭進行控制，并重新執(zhí)行該步驟d的檢測工作；
[0108]e,由采集模塊10采集操作裝置100對動力頭進行控制時的操作信號；
[0109]f，由第一轉(zhuǎn)化模塊20將采集模塊10采集的操作信號由模擬信號格式轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號格式；
[0110]g，將轉(zhuǎn)化后的操作信號存儲為控制數(shù)據(jù)，存儲在存儲模塊30中；[0111]h，由第二轉(zhuǎn)化模塊40將存儲模塊30中的控制數(shù)據(jù)由數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式；
[0112]需要說明的是，與步驟b對應(yīng)，第二轉(zhuǎn)化模塊40可以將人工預(yù)存的或根據(jù)采集模塊10采集后轉(zhuǎn)化并存儲的控制數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)化；
[0113]i，控制模塊50根據(jù)第二轉(zhuǎn)化模塊40轉(zhuǎn)化后的電信號控制動力頭的驅(qū)動馬達的排量。若驅(qū)動馬達為液控變量馬達，控制模塊50將電信號格式的控制數(shù)據(jù)輸出至電液壓力控制閥的控制端，控制電液壓力控制閥輸出相應(yīng)的壓力信號到液控變量馬達的排量控制端，控制液控變量馬達的排量，進而實現(xiàn)對動力頭的控制；若驅(qū)動馬達為電控變量馬達，控制模塊50將電信號格式的控制數(shù)據(jù)直接輸出至電控變量馬達的排量控制端，控制電控變量馬達的排量，進而實現(xiàn)對動力頭的控制；
[0114]j，在控制模塊50控制動力頭鉆進的過程中，由第一檢測模塊60檢測系統(tǒng)開關(guān)是否做出了停止由控制模塊50根據(jù)存儲模塊30中的控制數(shù)據(jù)控制動力頭巡航鉆進的操作，若是，則終止系統(tǒng)的工作，若否，則轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟i，使控制模塊50控制動力頭巡航鉆進，直
至停止；
[0115]可選地，在控制模塊50控制動力頭鉆進的過程中，該第一檢測模塊60還檢測操作裝置100是否對動力頭進行控制，如果該過程中，操作裝置100也對動力頭進行控制，則同樣終止系統(tǒng)的工作，否則，轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟i，使控制模塊50控制動力頭巡航鉆進，直至停止。該可選方案既增加了停止巡航鉆進的操作方式，還能夠在控制巡航鉆進的整個過程中，保證操作裝置100對動力頭的優(yōu)先控制權(quán)；
[0116]可選地，該第一檢測模塊60還可以實時檢測旋挖鉆機的鉆桿已達到的深度，即旋挖鉆機鉆進深度，如果檢測到鉆桿已達到預(yù)定的深度，則同樣終止系統(tǒng)的自動控制，否則，轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟i，使控制模塊50控制動力頭巡航鉆進，直至停止。在鉆桿達到預(yù)定深度時，則視為旋挖鉆進鉆進工作已經(jīng)完成，因此，第一檢測模塊60檢測鉆桿是否達到預(yù)定深度，可以實現(xiàn)在鉆進工作完成時，系統(tǒng)自動停止，更具智能化?，F(xiàn)有的檢測鉆桿深度的方法包括檢測提拉鉆桿的主卷揚繩的長度，本發(fā)明可以采用這種方法，但是并不限定于此。
[0117]通過上述工作過程可以更清楚地了解到，該動力頭巡航鉆進系統(tǒng)如何執(zhí)行本發(fā)明實施例中提供的動力頭巡航鉆進方法，來控制動力頭巡航鉆進的，從而，在動力頭鉆進過程中，能夠減少操作者的操作時間，降低操作者勞動強度，緩解長時間反復(fù)操作引起的疲勞度。
[0118]當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解的是，本實施例提供的動力頭巡航鉆進系統(tǒng)是一種優(yōu)選的配置方案，且包括上述工作步驟的工作過程也是一種優(yōu)選工作過程，本發(fā)明并不限定于此，在本發(fā)明的設(shè)計精神和原則范圍內(nèi)，動力頭巡航鉆進系統(tǒng)可以采用其他的形式，例如在其他實施例中，該系統(tǒng)可以省去諸如第二檢測模塊70、第三檢測模塊80及其檢測步驟，或者改變第一檢測模塊60檢測停止操作的方式等。
[0119]本發(fā)明實施例還提供一種旋挖鉆機(圖中未示出)，其設(shè)置有上述的動力頭巡航鉆進系統(tǒng)，從而可以根據(jù)本發(fā)明實施例提供的動力頭巡航鉆進方法對動力頭進行巡航鉆進控制，降低在動力頭鉆進過程中操作者的勞動強度，緩解長時間反復(fù)操作引起的疲勞度。
[0120]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種動力頭巡航鉆進方法，其特征在于，包括: 步驟1，開始； 步驟2，采集操作裝置對動力頭進行控制時的一組操作信號； 步驟3，將已采集的一組操作信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號格式，并存儲為控制數(shù)據(jù)； 步驟4，將所述控制數(shù)據(jù)由數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式，并傳遞至所述動力頭的驅(qū)動馬達，以便控制所述驅(qū)動馬達的排量，實現(xiàn)根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭的鉆進；步驟5，檢測是否有停止所述動力頭巡航鉆進的信號，若是，則停止根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭鉆進，若否，則轉(zhuǎn)至步驟4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力頭巡航鉆進方法，其特征在于，所述步驟2具體為: 檢測是否正在通過操作裝置對動力頭進行控制，若是，則采集所述操作裝置對所述動 力頭進行控制時的一組操作信號，若否，則提示通過操作裝置對所述動力頭進行控制，并重復(fù)執(zhí)行該步驟2，直至完成采集。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動力頭巡航鉆進方法，其特征在于，所述驅(qū)動馬達為液控變量馬達，所述驅(qū)動馬達的排量控制端連接有電液壓力控制閥，則所述步驟4具體為:將所述控制數(shù)據(jù)由數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式，并傳遞至與所述電液壓力控制閥，由所述電液壓力控制閥控制所述驅(qū)動馬達的排量，實現(xiàn)根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭的鉆進； 或者，所述驅(qū)動馬達為電控變量馬達，則所述步驟4具體為:將所述控制數(shù)據(jù)由數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式，并傳遞至與所述驅(qū)動馬達的排量控制端，控制所述驅(qū)動馬達的排量，實現(xiàn)根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭的鉆進。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動力頭巡航鉆進方法，其特征在于，所述步驟5中所述的檢測是否有停止所述動力頭巡航鉆進的信號包括: 檢測是否輸入了停止所述動力頭巡航鉆進的停止信號； 和/或，檢測所述操作裝置是否對所述動力頭進行控制； 和/或，檢測旋挖鉆機的鉆桿是否達到了預(yù)定深度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動力頭巡航鉆進方法，其特征在于，所述操作裝置為控制所述動力頭的操作手柄；所述一組操作信號包括通過操作裝置控制動力頭時的加壓信號和轉(zhuǎn)速控制信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的動力頭巡航鉆進方法，其特征在于，所述步驟I和所述步驟2之間還包括: 步驟11，檢測是否已存儲有控制數(shù)據(jù)，若是，則執(zhí)行步驟12，若否，則執(zhí)行步驟2 ； 步驟12，檢測是否采用已存儲的所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭鉆進，若是，則執(zhí)行所述步驟4，若否，則執(zhí)行步驟2; 其中，所述控制數(shù)據(jù)具體為: 根據(jù)已采集的所述操作信號轉(zhuǎn)化的控制數(shù)據(jù)，和/或，預(yù)先存儲的控制數(shù)據(jù)。
7.一種動力頭巡航鉆進系統(tǒng)，用于控制所述動力頭巡航鉆進，其特征在于，所述動力頭巡航鉆進系統(tǒng)包括: 采集模塊，與所述動力頭的操作裝置連接，采集所述操作裝置的一組操作信號； 第一轉(zhuǎn)化模塊，與所述采集模塊連接，將所述采集模塊采集的操作信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號格式；存儲模塊，與所述第一轉(zhuǎn)化模塊連接，將轉(zhuǎn)化后的所述操作信號存儲為控制數(shù)據(jù)； 第二轉(zhuǎn)化模塊，與所述存儲模塊連接，將所述控制數(shù)據(jù)由數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式； 控制模塊，與所述第二轉(zhuǎn)化模塊和所述動力頭的驅(qū)動馬達的排量控制端連接，根據(jù)電信號格式的控制數(shù)據(jù)控制所述驅(qū)動馬達的排量； 第一檢測模塊，與所述控制模塊連接，在動力頭巡航鉆進過程中檢測是否有停止動力頭巡航鉆進的信號，并將檢測結(jié)果傳遞至所述控制模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的動力頭巡航鉆進系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 第二檢測模塊，與所述操作裝置和所述采集模塊連接，檢測操作裝置是否正在對動力頭進行控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的動力頭巡航鉆進系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 第三檢測模塊，與所述存儲模塊和所述第二檢測模塊連接，檢測所述存儲模塊中是否已存儲有控制數(shù)據(jù)，以及是否根據(jù)已存儲的所述控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進。
10.一種旋挖鉆機，其特征在于，設(shè)置有`權(quán)利要求7、8或9所述的動力頭巡航鉆進系統(tǒng)。
【文檔編號】E21B7/00GK103696688SQ201310680362
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】齊文虎, 劉浩, 許宏宇 申請人:北京市三一重機有限公司