專利名稱：旋挖鉆機一鍵鉆進控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及旋挖鉆機樁孔作業(yè)鉆進技術(shù)，具體說是涉及一種旋挖鉆機一鍵鉆 進控制裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的旋挖鉆機在鉆進作業(yè)中多采用液壓先導(dǎo)控制方式，在鉆進時人工操 作動力頭旋轉(zhuǎn)的同時，需要操作加壓油缸前伸及主卷浮動等輔助動作，動力頭旋轉(zhuǎn)操作保 證動力頭一定的鉆進旋轉(zhuǎn)扭矩，加壓油缸前伸操作保證鉆具相對于鉆進方向有一定的預(yù)壓 力，主卷浮動操作保證鉆桿鉆進時能向下移動，上述動作都是靠人工控制完成，對駕駛?cè)藛T 有很強的依賴性，在長時間作業(yè)的情況下極易造成駕駛?cè)藛T疲勞；同時該操作方式都是由 一個手柄復(fù)合操作完成，手柄操作動力頭由鉆進到加壓切換過程中，動力頭輸出扭矩及轉(zhuǎn) 速在降低，加壓力在升高，手柄操作由加壓到動力頭旋轉(zhuǎn)切換過程中，加壓力在變小，動力 頭回轉(zhuǎn)速度及輸出扭矩在變大，這種操作方式使動力頭鉆進效率大幅度降低，作業(yè)效果不 佳。研究一種更為合理的旋挖鉆動力頭鉆進技術(shù)，在目前行業(yè)中尤為重要。隨著科技的發(fā) 展及工程應(yīng)用需要，最終用戶有節(jié)省成本的需求，并注意評估不同設(shè)備的施工成本要求，社 會也要求節(jié)能環(huán)保的工程機械，促使工程機械的設(shè)計已經(jīng)從原來的實現(xiàn)功能為主的設(shè)計理 念上升到在保證功能的前提下盡可能提高系統(tǒng)的性能上來。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的正是鑒于以上行業(yè)施工背景，開發(fā)設(shè)計一種旋挖鉆機一鍵鉆進 控制裝置。該裝置可在動力頭勻速及勻扭矩鉆進的過程中，實現(xiàn)加壓油缸根據(jù)不同的地質(zhì) 條件輸出恒定的壓力，使各種輔助工況達到最優(yōu)化的設(shè)計理念，滿足高效、節(jié)能、人性化的 設(shè)計要求及發(fā)展方向，用于有效的解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處。本實用新型的目的可通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn)本實用新型的旋挖鉆機一鍵鉆進控制裝置包括控制手柄、控制器、電比例反饋閥、 電磁溢流閥、加壓油缸控制閥、動力頭控制閥、動力頭馬達及減速機模塊、加壓油缸模塊、主 卷揚模塊、浮動電磁閥、制動電磁閥、主卷揚控制閥、液壓動力源，其中所述控制手柄的鉆 進位的信號輸出端以電連接的方式接入控制器的相應(yīng)信號輸入端，所述控制器的各信號輸 出端以電連接的方式分別接入動力頭控制閥左旋轉(zhuǎn)控制端口、加壓油缸控制閥的控制端 口、電磁溢流閥的控制端口、電比例反饋閥的控制端口、主卷揚控制閥的控制端口、浮動電 磁閥的控制端口、制動電磁閥的控制端口 ；所述主卷揚控制閥的相應(yīng)信號輸入端分別以電 連接的方式與浮動電磁閥、制動電磁閥的相應(yīng)信號輸出端連接；所述動力頭控制閥的動力 油源口與液壓動力源連通，動力頭控制閥的輸出、回流油口分別與動力頭馬達及減速機模 塊中的液壓馬達的相應(yīng)油口連通，動力頭控制閥的排油口與油箱連通；所述電比例反饋閥 的信號輸出端以電連接的方式接入液壓動力源的相應(yīng)信號輸入端；所述主卷揚控制閥的動 力油源口與液壓動力源連通，所述主卷揚控制閥的輸出、回流油口分別與主卷揚模塊中的主卷揚馬達的相應(yīng)油口連通，所述主卷揚控制閥的排油口與油箱連通；所述加壓油缸控制 閥的動力油源口與液壓動力源連通，所述加壓油缸控制閥的輸出、回流油口分別與加壓油 缸模塊中的加壓油缸的相應(yīng)油口連通，所述加壓油缸控制閥的排油口與油箱連通。本實用新型的有益效果如下 1、實現(xiàn)動力頭鉆進一位操作(即人工操作動力頭旋轉(zhuǎn)的情況下，自動實現(xiàn)對鉆具 的加壓及勻速下放)。2、實現(xiàn)旋挖鉆機鉆進作業(yè)工況中鉆具的加壓力、鉆具的鉆進扭矩、鉆具下放速度 三者負荷工況達到最優(yōu)化的匹配。

圖1是本實用新型的邏輯控制圖。圖2是本實用新型的原理控制圖。
具體實施方式
本實用新型以下將結(jié)合實施例(附圖)作進一步描述如圖1所示，本實用新型的旋挖鉆機一鍵鉆進控制裝置包括控制手柄、控制器、電 比例反饋閥、電磁溢流閥、加壓油缸控制閥、動力頭控制閥、動力頭馬達及減速機模塊、加壓 油缸模塊、主卷揚模塊、浮動電磁閥、制動電磁閥、主卷揚控制閥、液壓動力源，其中所述 控制手柄的鉆進位的信號輸出端以電連接的方式接入控制器的相應(yīng)信號輸入端，所述控制 器的各信號輸出端以電連接的方式分別接入動力頭控制閥左旋轉(zhuǎn)控制端口、加壓油缸控制 閥的控制端口、電磁溢流閥的控制端口、電比例反饋閥的控制端口、主卷揚控制閥的控制端 口、浮動電磁閥的控制端口、制動電磁閥的控制端口 ；所述主卷揚控制閥的相應(yīng)信號輸入端 分別以電連接的方式與浮動電磁閥、制動電磁閥的相應(yīng)信號輸出端連接；所述動力頭控制 閥的動力油源口與液壓動力源連通，動力頭控制閥的輸出、回流油口分別與動力頭馬達及 減速機模塊中的液壓馬達的相應(yīng)油口連通，動力頭控制閥的排油口與油箱連通；所述電比 例反饋閥的信號輸出端以電連接的方式接入液壓動力源的相應(yīng)信號輸入端；所述主卷揚 控制閥的動力油源口與液壓動力源連通，所述主卷揚控制閥的輸出、回流油口分別與主卷 揚模塊中的主卷揚馬達的相應(yīng)油口連通，所述主卷揚控制閥的排油口與油箱連通；所述加 壓油缸控制閥的動力油源口與液壓動力源連通，所述加壓油缸控制閥的輸出、回流油口分 別與加壓油缸模塊中的加壓油缸的相應(yīng)油口連通，所述加壓油缸控制閥的排油口與油箱連
ο更具體講，本實用新型的裝置在自動鉆進界面，通過控制手柄輸鉆進位出信號9， 該信號進入控制器控制端子b5、控制器接收到該信號后，通過相應(yīng)控制端子al、bl、a2、b2、 a3、b3、a4、b4、a5、b5、Vccl、b6、輸出 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 控制信號，輸送給相應(yīng)的主閥 控制單元，各信號控制口及功能如下信號1輸送給動力頭控制閥左旋轉(zhuǎn)控制端口，使動力頭控制閥中動力油源Pl 口和 Al 口相通，動力油源通過Al 口進入動力頭馬達及減速機模塊中的液壓馬達Cl 口，馬達CI 口油源推動馬達逆時針旋轉(zhuǎn)，馬達C2 口和動力頭控制閥T 口相通，馬達回油經(jīng)過T 口流入 油箱，液壓動力源(泵)從油箱吸油到動力頭控制閥Pl 口，實現(xiàn)整個液壓運行回路，保證馬達逆時針鉆進功能。信號3輸送給加壓油缸控制閥的控制端口，使加壓油缸控制閥P2 口和A2 口相通， 動力油源通過A2 口進入加壓油缸模塊中加壓油缸下加壓口 C3，加壓油缸提升口 C4和加壓 油缸控制閥T 口相通，經(jīng)過T 口流入油箱，液壓動力源(泵)從油箱吸油輸送到加壓油缸控 制閥進油口 P2、完成加壓作業(yè)循環(huán)。信號5輸送給閥組的電磁溢流閥，通過限制閥口進油最高壓力，保證各工作裝置 的最大壓力需要。信號6輸送給電比例反饋閥，電比例反饋閥根據(jù)信號6輸出信號反饋給液壓動力 源(泵)，泵按照反饋信號控制輸出不同的流量，供給各控制閥的進油口，信號5和6同時作 用，保證主泵按照系統(tǒng)的壓力和流量要求輸送動力油源。信號7輸送給主卷揚控制閥的控制端子，使主卷揚控制閥的P3 口和A3 口相通，動 力油源通過A3 口進入主卷揚模塊中的主卷揚馬達C5 口，主卷馬達在C5動力油源推動下轉(zhuǎn) 動，通過C6和主卷揚控制閥T 口相通，回油至油箱，液壓動力源(泵)從油箱吸油，按照系 統(tǒng)的流量和壓力要求共給主卷揚控制閥的P3 口，形成主卷馬達按照動力頭鉆進速度下降 控制回路。信號9輸送給浮動電磁閥，保證主 卷揚馬達C5 口和C6 口溝通，實現(xiàn)鉆進時的浮動 功能。信號10輸送給制動電磁閥，保證在信號7輸入的情況下，減速及制動缸脫開，實現(xiàn) 主卷正常轉(zhuǎn)動。以上各信號同時作用的情況下，實現(xiàn)動力頭鉆進作業(yè)中一位操作鉆進功能。如圖2所示，控制手柄(動力頭電控手柄)左(鉆進)端輸出信號1，進入控制器 相應(yīng)的控制端子，控制器經(jīng)過判斷及運算，輸出信號2、3、4、5、6、7、8、9、10、11總共10路控 制信號，各控制器輸出信號及公用如下①、信號2通過控制器相應(yīng)的控制端口，輸入給電比例反饋閥DTlO控制口，電比 例閥通過控制信號2的大小輸出壓力信號至主閥(即本實用新型中所有控制閥及閥塊的 總成)的PL端口，PL反饋給液壓動力源(泵)，液壓動力源(泵)根據(jù)反饋信號PL的 大小輸出不同力量的壓力油源，分別輸送給動力頭控制閥、加壓油缸控制閥、主卷揚控制 閥的PI、P2、P3，保證系統(tǒng)匹配的壓力油源供應(yīng)。反饋壓力油路流向為P電比例反饋 閥——PL——液壓動力源(泵)反饋口。②、信號3通過控制器相應(yīng)的控制端口，輸入給加壓油缸控制閥a端控制口 DT9，推 動主閥桿向右移動，使閥口 P2和A2相通，動力油源經(jīng)過A2到主閥A6的出口，輸出加壓油 缸下加壓進油口 C4，加壓油缸活塞桿腔油源通過主閥回口 B6，經(jīng)過主閥B3和T 口相通，主 閥T口接回油箱。此過程保證在一鍵鉆進時加壓油缸自動加壓功能的實現(xiàn)。主壓力油路流 向為 P----P2----A2----A6----C4----C3----B3----T。③、信號5通過控制器相應(yīng)的控制端口，輸入到動力頭控制閥的DT7控制端子，控 制動力頭控制閥口 Pl和Bl 口相通，泵壓力油源經(jīng)過Bl及閥出口 B5進入動力頭回轉(zhuǎn)馬達 Cl 口，推動馬達逆時針鉆進，馬達回油經(jīng)ClA2Tl和油箱溝通，保證動力頭馬達鉆 進使的旋向運動，實現(xiàn)動力頭鉆進功能。主壓力油路流向為PPlBlB5Cl----A2----T0[0026]④、信號8通過控制器相應(yīng)的控制端口，輸送給主卷揚電比例閥控制端口DT4，控 制主卷揚控制閥口 P3于A3相通，主壓力油路流向為P——P3——A3——A3——C5——C6--T回到液壓油箱，完成主卷揚在一鍵鉆進使自動下發(fā)功能。⑤、信號9通過控制器相應(yīng)的控制端口，輸送給電磁溢流閥控制端口 DT3，保證系 統(tǒng)在工作使按照所需壓力進行油源供給，提供穩(wěn)定的壓力油源。⑥、信號10通過控制器相應(yīng)的控制端口，輸入給主卷馬達制動電磁閥，使馬達減 速機動作時，制動油缸脫開，保證減速機正常運轉(zhuǎn)。⑦、信號11通過控制器相應(yīng)的控制端口，輸入給主卷馬達浮動電磁閥，使動力頭 鉆進時主卷揚按照設(shè)定速度自動跟進。上述控制動作①、②、③、④、⑤、⑥、⑦有機結(jié)合同步運行，實現(xiàn)旋挖鉆機一鍵鉆進 功能。本實用新型的裝置可以用于目前所有類型的旋挖鉆機，改變目前動力頭鉆進的操 作方式，把駕駛原從繁重的操作狀態(tài)中解除出來，同時實現(xiàn)加壓、動力頭回轉(zhuǎn)鉆進及主卷浮 動科學(xué)合理的匹配，有利于提高整機的使用效率，從而滿足目前行業(yè)環(huán)保、節(jié)能及人性化的 設(shè)計理念，對鉆機的控制性能產(chǎn)生深遠的影響，提高鉆機的使用水平。本實用新型中所述控制手柄型號為JC6000-A2LBRS英國P & J ；所述控制器的型 號為 TTC 200 德國 TTControl。
權(quán)利要求1. 一種旋挖鉆機一鍵鉆進控制裝置，其特征在于所述裝置包括控制手柄、控制器、電 比例反饋閥、電磁溢流閥、加壓油缸控制閥、動力頭控制閥、動力頭馬達及減速機模塊、加壓 油缸模塊、主卷揚模塊、浮動電磁閥、制動電磁閥、主卷揚控制閥、液壓動力源，其中所述 控制手柄的鉆進位的信號輸出端以電連接的方式接入控制器的相應(yīng)信號輸入端，所述控制 器的各信號輸出端以電連接的方式分別接入動力頭控制閥左旋轉(zhuǎn)控制端口、加壓油缸控制 閥的控制端口、電磁溢流閥的控制端口、電比例反饋閥的控制端口、主卷揚控制閥的控制端 口、浮動電磁閥的控制端口、制動電磁閥的控制端口 ；所述主卷揚控制閥的相應(yīng)信號輸入端 分別以電連接的方式與浮動電磁閥、制動電磁閥的相應(yīng)信號輸出端連接；所述動力頭控制 閥的動力油源口與液壓動力源連通，動力頭控制閥的輸出、回流油口分別與動力頭馬達及 減速機模塊中的液壓馬達的相應(yīng)油口連通，動力頭控制閥的排油口與油箱連通；所述電比 例反饋閥的信號輸出端以電連接的方式接入液壓動力源的相應(yīng)信號輸入端；所述主卷揚 控制閥的動力油源口與液壓動力源連通，所述主卷揚控制閥的輸出、回流油口分別與主卷 揚模塊中的主卷揚馬達的相應(yīng)油口連通，所述主卷揚控制閥的排油口與油箱連通；所述加 壓油缸控制閥的動力油源口與液壓動力源連通，所述加壓油缸控制閥的輸出、回流油口分 別與加壓油缸模塊中的加壓油缸的相應(yīng)油口連通，所述加壓油缸控制閥的排油口與油箱連通。
專利摘要一種旋挖鉆機一鍵鉆進控制裝置，其特征在于所述裝置中的控制手柄的鉆進位的信號輸出端以電連接的方式接入控制器的相應(yīng)信號輸入端，所述控制器的各信號輸出端分別接入動力頭控制閥、加壓油缸控制閥、電磁溢流閥、電比例反饋閥、主卷揚控制閥、浮動電磁閥、制動電磁閥的相應(yīng)控制端口；所述主卷揚控制閥的相應(yīng)信號輸入端與浮動電磁閥、制動電磁閥的相應(yīng)信號輸出端連接；所述動力頭控制閥、主卷揚控制閥、加壓油缸控制閥的相應(yīng)油口分別動力頭馬達、主卷揚馬達、加壓油缸的相應(yīng)油口連通。
文檔編號E21B17/00GK201835810SQ201020264629
公開日2011年5月18日 申請日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者劉世亮, 劉朋, 李貴強, 楊虎, 申虎, 白浩偉, 程偉, 符磊, 趙志剛 申請人:鄭州宇通重工有限公司