動力頭巡航鉆進(jìn)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(jìn)方法、系統(tǒng)及旋挖鉆機(jī)，其中該方法包括如下步驟：步驟1獲取控制數(shù)據(jù)，控制數(shù)據(jù)對應(yīng)于控制動力頭鉆進(jìn)的一組操作信號；步驟2，根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進(jìn)；步驟3，檢測是否有停止動力頭巡航鉆進(jìn)的信號，若是，則停止根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進(jìn)，若否，則轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟2。本發(fā)明提供的動力頭巡航鉆進(jìn)方法、系統(tǒng)以及旋挖鉆機(jī)都能夠自動獲取控制數(shù)據(jù)并根據(jù)獲取的控制數(shù)據(jù)自動控制動力頭巡航鉆進(jìn)，從而在動力頭鉆進(jìn)過程中，減少操作者的操作時間，降低操作者勞動強(qiáng)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(jìn)方法、系統(tǒng)及旋挖鉆機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種動力頭巡航鉆進(jìn)方法、動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)和設(shè)置有動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)的旋挖鉆機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]旋挖鉆機(jī)工作時，動力頭的鉆進(jìn)和加壓裝置的加壓是一個循環(huán)往復(fù)的過程。鉆進(jìn)過程中，操作者需要長時間保持或重復(fù)一種鉆進(jìn)的手柄動作。一方面，在巖層鉆進(jìn)過程中，由于巖層鉆進(jìn)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(xí)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(jìn)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(jī)鉆巖時，動力頭鉆進(jìn)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)，并通過手柄的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(jī)加壓裝置進(jìn)行加壓，使旋挖鉆機(jī)鉆齒入巖。
[0006]3、同時，操作者還需操作主卷揚(yáng)的浮動動作，使鉆斗和鉆桿自動下放，使旋挖鉆機(jī)能夠持續(xù)鉆進(jìn)。
[0007]由此可知，動力頭鉆進(jìn)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(jìn)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(qiáng)度和疲勞度?，F(xiàn)有的旋挖鉆機(jī)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(qiáng)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(jìn)方法、動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)和旋挖鉆機(jī)，該動力頭巡航鉆進(jìn)方法能夠在動力頭鉆進(jìn)過程中，減少操作者的操作時間，降低操作者勞動強(qiáng)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(jìn)系統(tǒng)可以采用本發(fā)明的動力頭巡航鉆進(jìn)方法來控制動力頭巡航鉆進(jìn)，同樣達(dá)到上述的目的；本發(fā)明的旋挖鉆機(jī)設(shè)置有上述的動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)，因此同樣能夠達(dá)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(jìn)方法，包括:
[0010]步驟1，獲取控制數(shù)據(jù)，所述控制數(shù)據(jù)對應(yīng)于控制動力頭鉆進(jìn)的一組操作信號；
[0011]步驟2，根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭鉆進(jìn)；
[0012]步驟3，檢測是否有停止所述動力頭巡航鉆進(jìn)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(jìn)，若否，則轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟2。
[0013]進(jìn)一步地，在所述步驟I之前還包括:[0014]步驟01，采集所述動力頭的操作裝置對動力頭進(jìn)行控制時的一組操作信號；
[0015]步驟02，將已采集的所述一組操作信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號格式，并存儲為控制數(shù)據(jù)；
[0016]和/或，在所述步驟1之前還包括:
[0017]步驟03，預(yù)先存儲控制數(shù)據(jù)。
[0018]進(jìn)一步地，所述步驟1之前還包括:
[0019]步驟001，檢測是否已存儲有控制數(shù)據(jù)，若是，則執(zhí)行步驟002，若否，則執(zhí)行所述步驟01或所述步驟03;
[0020]步驟002，檢測是否根據(jù)已存儲的所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭鉆進(jìn)，若是，則執(zhí)行步驟2，若否，則執(zhí)行所述步驟01或所述步驟03。
[0021]進(jìn)一步地，所述步驟2具體包括:
[0022]步驟21，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；
[0023]步驟22，根據(jù)電信號格式的所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭鉆進(jìn)。
[0024]進(jìn)一步地，所述步驟22具體為:
[0025]根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)控制與所述動力頭連接的多路閥的開關(guān)狀態(tài)和開度，以控制所述動力頭的鉆進(jìn)；
[0026]或者，根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭的驅(qū)動馬達(dá)的排量，以控制所述動力頭的鉆進(jìn)；
[0027]或者，根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)控制與所述動力頭連接的主油泵的排量，以控制所述動力頭的鉆進(jìn)。
[0028]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動馬達(dá)為液控馬達(dá)或電控馬達(dá)，并且包括所述動力頭的正轉(zhuǎn)馬達(dá)和/或加壓卷揚(yáng)馬達(dá)。
[0029]進(jìn)一步地，所述步驟3中所述的檢測是否有停止所述動力頭巡航鉆進(jìn)的信號包括:
[0030]檢測是否輸入了停止所述動力頭巡航鉆進(jìn)的停止信號；
[0031]和/或，檢測所述動力頭的操作裝置是否對所述動力頭進(jìn)行控制；
[0032]和/或，檢測旋挖鉆機(jī)的鉆桿是否達(dá)到了預(yù)定深度。
[0033]進(jìn)一步地，所述控制數(shù)據(jù)包括控制所述動力頭轉(zhuǎn)速和/或加壓力的數(shù)據(jù)。
[0034]另一方面，本發(fā)明還提供一種動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)，用于控制動力頭巡航鉆進(jìn)，所述動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)包括:
[0035]獲取模塊，用于獲取控制數(shù)據(jù)；
[0036]控制模塊，與所述獲取模塊連接，根據(jù)所述獲取模塊獲取的控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進(jìn);
[0037]第一檢測模塊，與所述控制模塊連接，檢測是否有停止所述動力頭巡航鉆進(jìn)的信號，并將檢測結(jié)果傳遞至所述控制模塊。
[0038]進(jìn)一步地，所述動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)還包括:
[0039]采集模塊，用于采集所述動力頭的操作裝置對動力頭進(jìn)行控制時的一組操作信號;
[0040]第一轉(zhuǎn)化模塊，與所述采集模塊連接，將已采集的所述一組操作信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號格式；
[0041]存儲模塊，與所述第一轉(zhuǎn)化模塊連接，用于存儲控制數(shù)據(jù)，并且與所述獲取模塊連接。
[0042]進(jìn)一步地,所述動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)還包括:
[0043]第二檢測模塊，與所述存儲模塊連接，檢測所述存儲模塊內(nèi)是否已存儲有控制數(shù)據(jù)，以及檢測是否根據(jù)已存儲的所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭鉆進(jìn)；
[0044]進(jìn)一步地,所述動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)還包括:
[0045]第二轉(zhuǎn)化模塊，所述控制模塊通過所述轉(zhuǎn)化模塊與所述獲取模塊連接，所述轉(zhuǎn)化模塊將所述獲取模塊獲取的所述控制數(shù)據(jù)由數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式，并傳輸至的所述控制模塊。
[0046]進(jìn)一步地，所述控制模塊與所述動力頭所在液壓油路中的多路閥的先導(dǎo)控制端連接；
[0047]或者，所述控制模塊與所述動力頭的驅(qū)動馬達(dá)的排量控制端連接；
[0048]或者，所述控制模塊與所述動力頭所在液壓油路的主油泵的排量控制端連接。
[0049]另一方面，本發(fā)明還提供一種旋挖鉆機(jī)，設(shè)置有如上任意一項所述的動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)。
[0050]本發(fā)明提供的動力頭巡航鉆進(jìn)方法、系統(tǒng)以及旋挖鉆機(jī)都能夠自動獲取控制數(shù)據(jù)并根據(jù)已獲取的控制數(shù)據(jù)自動控制動力頭巡航鉆進(jìn)，從而在動力頭鉆進(jìn)過程中，減少操作者的操作時間，降低操作者勞動強(qiáng)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】
[0051]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(jìn)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(dāng)限定。在附圖中:
[0052]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種動力頭巡航鉆進(jìn)方法的流程示意圖；
[0053]圖2為本發(fā)明實施例提供的另一種優(yōu)選的動力頭巡航鉆進(jìn)方法的流程示意圖；
[0054]圖3為本發(fā)明提供的一種優(yōu)選的動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，為了便于描繪和理解，該圖示出了動力頭的操作裝置。
[0055]附圖標(biāo)記說明
[0056]100、操縱裝置；
[0057]10、獲取模塊；20、控制模塊；30、第一檢測模塊；40、采集模塊；50、第一轉(zhuǎn)化模塊；60、獲取模塊；70、第二檢測模塊；80、第二轉(zhuǎn)化模塊；90、系統(tǒng)開關(guān)。
【具體實施方式】
[0058]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(xì)說明本發(fā)明。
[0059]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的實施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0060]如圖1所示，本發(fā)明的實施例提供一種動力頭巡航鉆進(jìn)方法，該方法具體包括如下步驟:
[0061]步驟1，獲取控制數(shù)據(jù)，該控制數(shù)據(jù)對應(yīng)于控制對動力頭鉆進(jìn)的一組操作信號；[0062]步驟2，根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進(jìn)；
[0063]步驟3，檢測是否有停止動力頭巡航鉆進(jìn)的信號，若是，則停止根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進(jìn)，若否，則轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟2。
[0064]本發(fā)明實施例提供的該方法能夠自動獲取控制數(shù)據(jù)并根據(jù)獲取的控制數(shù)據(jù)自動控制動力頭巡航鉆進(jìn)，從而在動力頭鉆進(jìn)過程中，減少操作者的操作時間，降低操作者勞動強(qiáng)度，緩解長時間反復(fù)操作引起的疲勞度。
[0065]圖2示出了本發(fā)明實施例提供的一種優(yōu)選的動力頭巡航鉆進(jìn)方法的流程示意圖，下面結(jié)合圖1和圖2，對該方法上述各步驟進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0066]步驟1，獲取控制數(shù)據(jù)。
[0067]如上所述，該實施例中所述的控制數(shù)據(jù)對應(yīng)于控制對動力頭鉆進(jìn)的一組操作信號。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，針對不同的地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行鉆孔作業(yè)時，對動力頭的控制應(yīng)該“因地制宜”，例如:在某地層結(jié)構(gòu)X的地區(qū)進(jìn)行鉆孔作業(yè)過程中，針對該地層結(jié)構(gòu)X操作人員需要對動力頭進(jìn)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:
[0068](1)施加加壓力為F1，控制動力頭轉(zhuǎn)速為rl ；
[0069](2)3分鐘后，施加的加壓力改為F2，動力頭轉(zhuǎn)速改為r2 ；
[0070](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；
[0071]然后，再繼續(xù)再(如通過操作手柄)循環(huán)往復(fù)按照(1)、(2)、(3)進(jìn)行控制操作，直至完成鉆孔或者停止鉆孔。此時，上述控制步驟(1)、(2)、(3)對應(yīng)的操作信號(包含先后順序和時間間隔)作為“一組操作信號”，本發(fā)明所述的控制數(shù)據(jù)即與所述的“一組操作信號”，以便后續(xù)步驟中可以根據(jù)這些控制數(shù)據(jù)，控制動力頭在地層結(jié)構(gòu)X的地域中進(jìn)行鉆孔作業(yè)。因此，控制數(shù)據(jù)可以是針對不同地層結(jié)構(gòu)而專門設(shè)計的控制數(shù)據(jù)。
[0072]需要說明的是，在本發(fā)明中，該控制數(shù)據(jù)優(yōu)選包括控制動力頭轉(zhuǎn)速和/或加壓力的數(shù)據(jù)。雖然動力頭鉆孔作業(yè)通常會涉及加壓力和轉(zhuǎn)速控制，但是，該實施例的方法中的控制數(shù)據(jù)可以是只控制加壓力或轉(zhuǎn)速中一種操作的數(shù)據(jù)，另外一種由其他控制方式(如人工控制)實現(xiàn)。此外，動力頭鉆孔作業(yè)通常還會涉及動力頭浮動控制，然而根據(jù)本發(fā)明實施例提供的方法，利用控制數(shù)據(jù)控制動力頭巡航鉆進(jìn)過程中，可以不考慮對動力頭進(jìn)行浮動控制，而是保持動力頭可以根據(jù)鉆孔情況自由浮動，因此控制數(shù)據(jù)可以不包括控制動力頭浮動的數(shù)據(jù)。
[0073]對于獲取控制數(shù)據(jù)的來源，可以從旋挖鉆機(jī)指定的存儲器中獲取，可以由其他機(jī)構(gòu)發(fā)送，可以臨時采集信號并存儲在特定存儲器中后獲取，本發(fā)明對此不作限定。
[0074]作為可選方案，在上述實施例的基礎(chǔ)上本發(fā)明的方法在步驟1前可以包括:
[0075]步驟01，采集動力頭的操作裝置對動力頭進(jìn)行控制時的一組操作信號；
[0076]步驟02，將已采集的所述一組操作信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號格式，并存儲為控制數(shù)據(jù)。
[0077]該方案表明，本發(fā)明的方法可以臨時采集信號并存儲起來，為步驟1提供數(shù)據(jù)獲取來源。具體地，對于旋挖鉆機(jī)而言，動力頭的操作裝置通常為操作手柄，步驟01中，采集動力頭的操作裝置的一組操作信號，可以由與動力頭操作手柄連接的多個傳感器，由傳感器采集操作手柄的傾斜方向和角度；對于“一組操作信號”的定義，具體可以參見上文中的說明。傳感器采集到的數(shù)據(jù)為模擬信號，不便于直接存儲，因此，需要在步驟02中將操作信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號格式，并存儲為控制數(shù)據(jù)，便于后續(xù)步驟中調(diào)用以控制動力頭鉆進(jìn)。[0078]作為另一種可選方案，在上述實施例的基礎(chǔ)上本發(fā)明的方法在步驟I前還可以包括:
[0079]步驟03，預(yù)先存儲控制數(shù)據(jù)。這些控制數(shù)據(jù)可以根據(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))。相比于上一種可選方案(步驟01、02的方案)，該方案在實際鉆孔工作中，可以省去臨時對動力頭進(jìn)行操作的步驟，更快速地對動力頭進(jìn)行控制。
[0080]需要說明的是，這兩種可選方案并不沖突，該方法實施例可以同時采用上述兩種方案，也可以分別采用上述的一種可選方案，本發(fā)明對此不做限定。
[0081]此外，作為優(yōu)選，在步驟I之前還包括:
[0082]步驟001，檢測是否已存儲有控制數(shù)據(jù)，若是，則執(zhí)行步驟002，若否，則執(zhí)行步驟
01或 03 ;
[0083]步驟002，檢測是否根據(jù)已存儲的控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進(jìn)，若是，則執(zhí)行步驟2，若否，則執(zhí)行步驟01或03。
[0084]該優(yōu)選方案是一種智能化方案，其一方面體現(xiàn)在，在檢測到已有存儲好的控制數(shù)據(jù)時，而該控制數(shù)據(jù)與需要進(jìn)行鉆孔作業(yè)的地域的地層結(jié)構(gòu)不適應(yīng)時，允許操作人員重新通過采集方式或者預(yù)存方式，存儲與當(dāng)?shù)氐貙咏Y(jié)構(gòu)相適應(yīng)的控制數(shù)據(jù)；另一方面體現(xiàn)在，如果僅通關(guān)采集方式存儲控制數(shù)據(jù)時，在該方法在某次停止后，需要再次重新執(zhí)行時，可以在檢測到上次已存儲的控制數(shù)據(jù)時，直接調(diào)用上次形成的控制數(shù)據(jù)來控制動力頭工作，而無需再通過操作裝置對動力頭重新操作而重新采集。
[0085]步驟2，根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進(jìn)。
[0086]如上所述，以獲取到的控制數(shù)據(jù)是經(jīng)過存儲的控制數(shù)據(jù)為例，已存儲的控制數(shù)據(jù)通常采用數(shù)字信號格式(數(shù)字信號格式的控制數(shù)據(jù)便于存儲)，對此，該實施例中的步驟2可以優(yōu)選包括:
[0087]步驟21，將控制數(shù)據(jù)由數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式；
[0088]步驟22，根據(jù)電信號格式的控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進(jìn)。
[0089]已存儲的控制數(shù)據(jù)通常采用的數(shù)字信號格式，不便于直接用于控制動力頭鉆進(jìn)，而是在控制動力頭鉆進(jìn)之前，需要將控制數(shù)據(jù)由數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式，這種電信號格式是指動力頭鉆進(jìn)時相關(guān)的機(jī)構(gòu)能夠識別并能接受該信號控制的信號格式，從而便于根據(jù)這些電信號格式的控制數(shù)據(jù)控制各相關(guān)機(jī)構(gòu)，進(jìn)而控制動力頭的鉆進(jìn)。
[0090]如上所述，根據(jù)電信號格式的控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進(jìn)，可以是控制與動力頭鉆進(jìn)相關(guān)的機(jī)構(gòu)，如與動力頭連接的多路閥、動力頭的驅(qū)動馬達(dá)或者是動力頭所在的液壓油路中的主油泵；其具體控制方式如下:
[0091]作為可選方案，可以根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制與動力頭連接的多路閥，具體地，可以將電信號格式的控制數(shù)據(jù)傳遞至一個電液壓力控制閥，電液壓力控制閥與多路閥的先導(dǎo)控制端連接，并根據(jù)控制數(shù)據(jù)的內(nèi)容輸出相應(yīng)的壓力信號到多路閥的先導(dǎo)控制端，控制多路閥的開關(guān)狀態(tài)以及打開角度，進(jìn)而控制進(jìn)入動力頭的液壓油量，實現(xiàn)動力頭的鉆進(jìn)控制。
[0092]作為另一可選方案，還可以根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制動力頭驅(qū)動馬達(dá)的排量，進(jìn)而控制動力頭的轉(zhuǎn)速。需要說明的是，此處所說的動力頭的驅(qū)動馬達(dá)包括動力頭的正轉(zhuǎn)馬達(dá)和/或加壓卷揚(yáng)馬達(dá)；而且該驅(qū)動馬達(dá)可以為液控變量馬達(dá)，該情況下，可以將控制數(shù)據(jù)傳遞至一個電液壓力控制閥，電液壓力控制閥根據(jù)巡航控制信號的內(nèi)容，輸出相應(yīng)的壓力信號到液控變量馬達(dá)的排量控制端，控制液控變量馬達(dá)的排量，進(jìn)而控制動力頭的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)動力頭的鉆進(jìn)控制。動力頭的驅(qū)動馬達(dá)也可以為電控變量馬達(dá)，該情況下，可以將電信號格式的控制數(shù)據(jù)直接傳遞至電控變量馬達(dá)的控制端，控制電控變量馬達(dá)的排量，進(jìn)而控制動力頭的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)動力頭的鉆進(jìn)控制。
[0093]作為另一可選方案，還可以根據(jù)巡航控制信號控制動力頭所在的液壓油路中主油泵的排量，從最初源頭控制進(jìn)入動力頭的液壓油量。具體地，可以將巡航控制信號傳遞至一個電液壓力控制閥，電液壓力控制閥根據(jù)巡航控制信號的內(nèi)容，輸出相應(yīng)的壓力信號到主油泵的排量控制端，控制主油泵的排量，從根本上控制進(jìn)入動力頭的液壓油量，進(jìn)而控制所述動力頭的鉆進(jìn)。
[0094]本發(fā)明實施例上述的三種可選控制方式，分別控制三種不同的動力頭鉆進(jìn)相關(guān)機(jī)構(gòu)，最終都能實現(xiàn)動力頭的鉆進(jìn)控制，而且三種方案可以獨(dú)立使用，也可以相互配合使用，來實現(xiàn)控制動力頭的鉆進(jìn)。在其他實施例中，還可以根據(jù)具體的條件不同，來控制其他不同的相關(guān)機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)動力頭的鉆進(jìn)控制，本發(fā)明對此不做限定。
[0095]步驟3，檢測是否有停止動力頭巡航鉆進(jìn)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(jìn)，若否，則轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟2。
[0096]具體地，如果步驟3的檢測結(jié)果為否，則轉(zhuǎn)至上述步驟22，即當(dāng)根據(jù)巡航控制信號控制動力頭鉆進(jìn)時，一直會循環(huán)反復(fù)地按照控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進(jìn)，實現(xiàn)動力頭所謂的“巡航鉆進(jìn)”，直至檢測到有停止動力頭巡航鉆進(jìn)的信號，才停止根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進(jìn)。
[0097]優(yōu)選地，該步驟3中所述的檢測是否有停止動力頭巡航鉆進(jìn)的信號包括:檢測是否輸入了停止動力頭巡航鉆進(jìn)的停止信號，即在根據(jù)本方法自動控制動力頭巡航鉆進(jìn)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(jìn)的信號。例如，在需要停機(jī)休息或遇到與之前鉆進(jìn)的地質(zhì)情況不同的巖層或土層時，操作者可以通過專門的輸入裝置輸入停止信號，用以停止動力頭的巡航鉆進(jìn)。
[0098]作為另一優(yōu)選方案，步驟3中所述的檢測是否有停止動力頭巡航鉆進(jìn)的信號包括:檢測動力頭的操作裝置(如操作手柄)是否對動力頭進(jìn)行控制，即在根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制動力頭巡航鉆進(jìn)過程中，如果動力頭操作裝置對動力頭進(jìn)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(jìn)，而由操作裝置對動力頭進(jìn)行控制，該方案既增加了停止動力頭巡航鉆進(jìn)的操作方式，還能夠在動力頭巡航鉆進(jìn)的整個過程中，保證操作裝置對動力頭的優(yōu)先控制權(quán)。
[0099]作為進(jìn)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(jìn)的信號還可以是檢測旋挖鉆機(jī)的鉆桿是否達(dá)到了預(yù)定深度，將鉆桿達(dá)到預(yù)定的深度視為一種停止動力頭巡航鉆進(jìn)的信號，并在檢測到鉆桿達(dá)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(jìn)。通常鉆桿達(dá)到預(yù)定深度即表明鉆進(jìn)工作已經(jīng)完成，該優(yōu)選方案可以在鉆進(jìn)工作完成時自動終止鉆進(jìn)工作，是本發(fā)明更具智能化。
[0100]當(dāng)然，本發(fā)明實施例的動力頭巡航鉆進(jìn)方法可以同時采用上述兩個方案，使本方法中可以有多種選擇來實現(xiàn)終止動力頭巡航鉆進(jìn)。
[0101]本發(fā)明實施例還提供一種動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)，其可以控制動力頭巡航鉆進(jìn)，如圖3所示,該系統(tǒng)包括:
[0102]獲取模塊10，用于獲取控制數(shù)據(jù)；
[0103]控制模塊20，與獲取模塊10連接，根獲取模塊10獲取的控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進(jìn);
[0104]第一檢測模塊30，與控制模塊20連接，檢測是否有停止動力頭巡航鉆進(jìn)的信號，并將檢測結(jié)果傳遞至控制模塊。
[0105]由此可知，該系統(tǒng)能夠自動獲取控制數(shù)據(jù)，并根據(jù)獲取的控制數(shù)據(jù)實現(xiàn)動力頭巡航鉆進(jìn)控制，在動力頭鉆進(jìn)過程中，減少操作者的操作時間，降低操作者勞動強(qiáng)度，緩解長時間反復(fù)操作引起的疲勞度。
[0106]繼續(xù)參照圖3，作為對該實施例的優(yōu)化，上述實施例中的動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)還可以包括:
[0107]采集模塊40，用于采集動力頭的操作裝置100對動力頭進(jìn)行控制時的一組操作信號;
[0108]第一轉(zhuǎn)化模塊50，與采集模塊40連接，將已采集的一組操作信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號格式；
[0109]存儲模塊60，與第一轉(zhuǎn)化模塊50連接，用于存儲控制數(shù)據(jù)，并且與獲取模塊10連接。
[0110]需要說明的是，該存儲模塊60既可以將第一轉(zhuǎn)化模塊50轉(zhuǎn)化后的信號存儲為控制數(shù)據(jù)，還可以用于直接存儲如本文上述發(fā)明實施例中記載的根據(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)。由此，該存儲模塊60可以作為一個優(yōu)選的數(shù)據(jù)來源地，由獲取模塊10從中獲取控制數(shù)據(jù)。
[0111]作為對該實施例的進(jìn)一步優(yōu)化，該動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)可以包括第二檢測模塊70，其與存儲模塊60連接，檢測存儲模塊60內(nèi)是否已存儲有控制數(shù)據(jù)，以及檢測是否根據(jù)已存儲的控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進(jìn)。第二檢測模塊70還可以與采集模塊40和獲取模塊10連接，以便將不同的檢測結(jié)果分別傳輸給采集模塊40和獲取模塊10，具體工作過程和原理可以參見本文之后的敘述。
[0112]進(jìn)一步地，還可以包括第二轉(zhuǎn)化模塊80，控制模塊20通過該第二轉(zhuǎn)化模塊80與存儲模塊60連接，該第二轉(zhuǎn)化模塊80將存儲模塊60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，傳輸至的控制模塊20。
[0113]為了實現(xiàn)控制模塊對動力頭鉆進(jìn)的控制，該動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)的控制模塊20可以與動力頭所在液壓油路中的多路閥的先導(dǎo)控制端連接；或者，控制模塊20也可以與動力頭的驅(qū)動馬達(dá)的排量控制端連接；或者，控制模塊20還可以與動力頭所在液壓油路的主油泵的排量控制端連接。通過上述三種不同的連接方式，均能夠?qū)崿F(xiàn)控制模塊對動力頭鉆進(jìn)的控制，該系統(tǒng)可以分別上述三種連接方式中的一種，也可以采用上述三種連接方式的任意組合，本發(fā)明對此不做限定。
[0114]第一檢測模塊30用于檢測是否有停止動力頭巡航鉆進(jìn)的信號，因此，其除了與控制模塊20連接以外，還與該系統(tǒng)的系統(tǒng)開關(guān)90連接，用于檢測系統(tǒng)開關(guān)90是否輸入了停止動力頭巡航鉆進(jìn)的停止信號，并將檢測結(jié)果傳遞至控制模塊20 ;第一檢測模塊30還可以與動力頭的操作裝置連接，用于在動力頭巡航鉆進(jìn)過程中，檢測操作裝置是否對動力頭進(jìn)行控制，并將檢測結(jié)果發(fā)送至傳遞至控制模塊20 ;此外，第一檢測模塊30還可以與提拉鉆桿的主卷揚(yáng)連接，用于檢測旋挖鉆機(jī)的鉆桿是否達(dá)到了預(yù)定深度，并將檢測結(jié)果發(fā)送至傳遞至控制模塊20。需要說明的是，本領(lǐng)域中通常通過檢測主卷揚(yáng)的伸出長度來確定鉆桿的下放深度，因此本發(fā)明也通過將第一檢測模塊30與主卷揚(yáng)連接，但是在其他實施例中，第一檢測模塊30可以采用其他的連接方式實現(xiàn)檢測鉆桿的深度，本發(fā)明對此不做限定。除此之外，該系統(tǒng)還包括其他一些輔助結(jié)構(gòu)或模塊來完成整個系統(tǒng)的工作，如系統(tǒng)開關(guān)90等，可以參見現(xiàn)有的控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式以及連接形式，此處不再過多贅述。
[0115]該實施例對動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)的重要組成和連接方式進(jìn)行了說明，參照圖3，下面對該系統(tǒng)的優(yōu)選工作過程，簡述如下:
[0116]a，啟動該系統(tǒng)開始工作；
[0117]b，首先可選地由第二檢測模塊70檢測存儲模塊60中是否已存儲有控制數(shù)據(jù)；如果是，則執(zhí)行步驟c，如果否，則執(zhí)行步驟d ；
[0118]c，檢測判斷是否根據(jù)存儲模塊60中已存儲的控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進(jìn)，如果是，則執(zhí)行步驟e，如果否，則執(zhí)行步驟d ；
[0119]d，將在存儲模塊中存儲控制數(shù)據(jù)；該存儲步驟可以由兩種方式實現(xiàn)，一是，通過采集模塊40采集動力頭的操作裝置100對動力頭進(jìn)行控制時的一組操作信號，然后由第一轉(zhuǎn)化模塊50將已采集的一組操作信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號格式，最后再由存儲模塊60將轉(zhuǎn)化后的操作信號存儲為控制數(shù)據(jù)；二是，直接在存儲模塊60中預(yù)先存儲經(jīng)編程人員編譯好的控制數(shù)據(jù)；
[0120]e,由獲取模塊10從存儲模塊60中獲取控制數(shù)據(jù)；
[0121]f，由第二轉(zhuǎn)化模塊80將獲取模塊10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；該轉(zhuǎn)化過程的目的是，將控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為特定的信號格式，以便于控制模塊20輸出至與動力頭鉆進(jìn)相關(guān)的機(jī)構(gòu)、以控制該機(jī)構(gòu)執(zhí)行相關(guān)動作；
[0122]g，控制模塊20根據(jù)第二轉(zhuǎn)化模塊80轉(zhuǎn)化的控制數(shù)據(jù)控制各相關(guān)機(jī)構(gòu)，進(jìn)而實現(xiàn)對動力頭的控制；這包括根據(jù)巡航控制信號控制多路閥的開關(guān)狀態(tài)和開度、控制驅(qū)動馬達(dá)的排量、控制主油泵的排量等，不再贅述；
[0123]h，在控制模塊20控制動力頭鉆進(jìn)的過程中，由第一檢測模塊30檢測系統(tǒng)開關(guān)90是否發(fā)出了停止由控制模塊20根據(jù)獲取模塊獲取的控制數(shù)據(jù)控制動力頭巡航鉆進(jìn)的停止信號，若是，則終止系統(tǒng)的工作，若否，則轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟g，使控制模塊20控制動力頭巡航鉆
進(jìn)，直至停止；
[0124]可選地，在控制模塊控制動力頭鉆進(jìn)的過程中，該第一檢測模塊30還檢測操作裝置100是否對動力頭進(jìn)行控制，如果在控制模塊20控制動力頭鉆進(jìn)的過程中，操作裝置100也對動力頭進(jìn)行控制，則同樣終止系統(tǒng)的工作，否則，轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟g，使控制模塊20控制動力頭巡航鉆進(jìn)，直至停止。該可選方案既增加了停止巡航鉆進(jìn)的操作方式，還能夠在控制巡航鉆進(jìn)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)；
[0125]可選地，該第一檢測模塊60還可以實時檢測旋挖鉆機(jī)的鉆桿已達(dá)到的深度，即旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)深度，如果檢測到鉆桿已達(dá)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(jìn)，直至停止。在鉆桿達(dá)到預(yù)定深度時，則視為旋挖鉆進(jìn)鉆進(jìn)工作已經(jīng)完成，因此，第一檢測模塊60檢測鉆桿是否達(dá)到預(yù)定深度，可以實現(xiàn)在鉆進(jìn)工作完成時，系統(tǒng)自動停止，更具智能化。
[0126]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(jìn)系統(tǒng)通過采集、存儲、獲取、轉(zhuǎn)化和循環(huán)控制，來實現(xiàn)動力頭巡航鉆進(jìn)，從而，在動力頭鉆進(jìn)過程中，能夠減少操作者的操作時間，降低操作者勞動強(qiáng)度，緩解長時間反復(fù)操作引起的疲勞度。
[0127]當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，本實施例提供的動力頭巡航鉆進(jìn)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(jìn)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及其檢測步驟，或者改變第一檢測模塊30檢測停止操作的方式等。
[0128]本發(fā)明實施例還提供一種旋挖鉆機(jī)(圖中未示出)，其設(shè)置有上述的動力頭巡航鉆進(jìn)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(jìn)方法對動力頭進(jìn)行巡航鉆進(jìn)控制，降低在動力頭鉆進(jìn)過程中操作者的勞動強(qiáng)度，緩解長時間反復(fù)操作引起的疲勞度。
[0129]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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種動力頭巡航鉆進(jìn)方法，其特征在于，包括: 步驟1，獲取控制數(shù)據(jù)，所述控制數(shù)據(jù)對應(yīng)于控制動力頭鉆進(jìn)的一組操作信號； 步驟2，根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭鉆進(jìn)； 步驟3，檢測是否有停止所述動力頭巡航鉆進(jìn)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(jìn)，若否，則轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟2。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的動力頭巡航鉆進(jìn)方法，其特征在于，在所述步驟I之前還包括: 步驟01，采集所述動力頭的操作裝置對動力頭進(jìn)行控制時的一組操作信號； 步驟02，將已采集的所述一組操作信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號格式，并存儲為控制數(shù)據(jù)； 和/或，在所述步驟I之前還包括: 步驟03，預(yù)先存儲控制數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動力頭巡航鉆進(jìn)方法，其特征在于，所述步驟I之前還包括: 步驟001，檢測是否已存儲有控制數(shù)據(jù)，若是，則執(zhí)行步驟002，若否，則執(zhí)行所述步驟01或所述步驟03 ； 步驟002，檢測是否根據(jù)已存儲的所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭鉆進(jìn)，若是，則執(zhí)行步驟2，若否，則執(zhí)行所述步驟01或所述步驟03。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動力頭巡航鉆進(jìn)方法，其特征在于，所述步驟2具體包括: 步驟21，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； 步驟22，根據(jù)電信號格式的所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭鉆進(jìn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動力頭巡航鉆進(jìn)方法，其特征在于，所述步驟22具體為: 根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)控制與所述動力頭連接的多路閥的開關(guān)狀態(tài)和開度，以控制所述動力頭的鉆進(jìn)； 或者，根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭的驅(qū)動馬達(dá)的排量，以控制所述動力頭的鉆進(jìn); 或者，根據(jù)所述控制數(shù)據(jù)控制與所述動力頭連接的主油泵的排量，以控制所述動力頭的鉆進(jìn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動力頭巡航鉆進(jìn)方法，其特征在于，所述驅(qū)動馬達(dá)為液控馬達(dá)或電控馬達(dá)，并且包括所述動力頭的正轉(zhuǎn)馬達(dá)和/或加壓卷揚(yáng)馬達(dá)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的動力頭巡航鉆進(jìn)方法，其特征在于，所述步驟3中所述的檢測是否有停止所述動力頭巡航鉆進(jìn)的信號包括: 檢測是否輸入了停止所述動力頭巡航鉆進(jìn)的停止信號； 和/或，檢測所述動力頭的操作裝置是否對所述動力頭進(jìn)行控制； 和/或，檢測旋挖鉆機(jī)的鉆桿是否達(dá)到了預(yù)定深度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的動力頭巡航鉆進(jìn)方法，其特征在于，所述控制數(shù)據(jù)包括控制所述動力頭轉(zhuǎn)速和/或加壓力的數(shù)據(jù)。
9.一種動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)，用于控制動力頭巡航鉆進(jìn)，其特征在于，所述動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)包括: 獲取模塊，用于獲取控制數(shù)據(jù)； 控制模塊，與所述獲取模塊連接，根據(jù)所述獲取模塊獲取的控制數(shù)據(jù)控制動力頭鉆進(jìn);第一檢測模塊，與所述控制模塊連接，檢測是否有停止所述動力頭巡航鉆進(jìn)的信號，并將檢測結(jié)果傳遞至所述控制模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于，所述動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)還包括:采集模塊，用于采集所述動力頭的操作裝置對動力頭進(jìn)行控制時的一組操作信號；第一轉(zhuǎn)化模塊，與所述采集模塊連接，將已采集的所述一組操作信號轉(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，用于存儲控制數(shù)據(jù)，并且與所述獲取模塊連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于，所述動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)還包括:第二檢測模塊，與所述存儲模塊連接，檢測所述存儲模塊內(nèi)是否已存儲有控制數(shù)據(jù)，以及檢測是否根據(jù)已 存儲的所述控制數(shù)據(jù)控制所述動力頭鉆進(jìn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于，所述動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)還包括:第二轉(zhuǎn)化模塊，所述控制模塊通過所述轉(zhuǎn)化模塊與所述獲取模塊連接，所述轉(zhuǎn)化模塊將所述獲取模塊獲取的所述控制數(shù)據(jù)由數(shù)字信號格式轉(zhuǎn)化為電信號格式，并傳輸至的所述控制|吳塊。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊與所述動力頭所在液壓油路中的多路閥的先導(dǎo)控制端連接；或者，所述控制模塊與所述動力頭的驅(qū)動馬達(dá)的排量控制端連接；或者，所述控制模塊與所述動力頭所在液壓油路的主油泵的排量控制端連接。
14.一種旋挖鉆機(jī)，其特征在于，設(shè)置有權(quán)利要求9-13中任意一項所述的動力頭巡航鉆進(jìn)系統(tǒng)。
【文檔編號】E21B44/00GK103726826SQ201310680468
【公開日】2014年4月16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(jī)有限公司