權(quán)利要求書： 1.一種旋挖鉆機多模式智能加壓系統(tǒng)，其特征在于，包括觸摸顯示裝置(1)、發(fā)動機控制器(2)、整機控制器(3)、測深傳感器(4)、雙軸傾角傳感器(5)、先導壓力繼電器(6)、先導開關(guān)(7)、加壓比例閥(8)、起拔比例閥(9)、加壓調(diào)壓比例閥(10)、動力頭正轉(zhuǎn)比例閥(11)、動力頭反轉(zhuǎn)比例閥(12)、右手柄加壓按鈕(13)和主卷揚上限位開關(guān)(14)，所述測深傳感器(4)和所述雙軸傾角傳感器(5)的模擬量信號輸出端分別與所述整機控制器(3)的指定模擬量輸入接口連接；所述右手柄加壓按鈕(13)和所述主卷揚上限位開關(guān)(14)的數(shù)字量輸出端分別與所述整機控制器(3)的制定數(shù)字量輸入端接口連接；所述先導壓力繼電器(6)和所述先導開關(guān)(7)的數(shù)字量信號輸出端分別與所述發(fā)動機控制器(2)的指定數(shù)字量輸入接口連接；所述加壓比例閥(8)、起拔比例閥(9)、加壓調(diào)壓比例閥(10)、動力頭正轉(zhuǎn)比例閥(11)以及動力頭反轉(zhuǎn)比例閥(12)的插頭均與所述發(fā)動機控制器(2)的PWM輸出端連接，所述發(fā)動機控制器(2)和整機控制器(3)與所述觸摸顯示裝置(1)通過CAN通訊接口三者串聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能加壓系統(tǒng)，其特征在于，所述觸摸顯示裝置(1)的顯示界面中包含啟動加壓按鈕、模式切換按鈕、脈沖加壓時間設定框、脈沖加壓周期設定框、加壓比例閥設定框、起拔比例閥設定框、動力頭正轉(zhuǎn)比例閥電流設定框、動力頭反轉(zhuǎn)比例閥電流設定框、加壓調(diào)壓比例閥設定框、預設單斗深度設定框、單斗當前深度顯示框、加壓比例閥PWM輸出框、起拔比例閥PWM輸出框、動力頭正轉(zhuǎn)比例閥PWM輸出框、動力頭反轉(zhuǎn)比例閥PWM輸出框和加壓調(diào)壓比例閥PWM輸出框。
說明書： 一種旋挖鉆機多模式智能加壓系統(tǒng)技術(shù)領域[0001] 本實用新型涉及工程機械技術(shù)領域，特別地，涉及一種旋挖鉆機多模式智能加壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)[0002] 目前，市場上銷售的旋挖鉆機配有測深傳感器、先導壓力開關(guān)、傾角傳感器、操作手柄及按鈕、加壓油缸升降電磁閥、動力頭正反轉(zhuǎn)電磁閥、整機控制器和顯示屏，整機控制
器可讀取目前單斗鉆孔深度和當前桅桿傾角度數(shù)，并通過can總線將讀取的數(shù)據(jù)發(fā)送給顯
示器進行數(shù)值顯示。控制器可以根據(jù)操作手柄和加壓按鈕和先導壓力開關(guān)的狀態(tài)來控制加
壓油缸的升降和動力頭的正反轉(zhuǎn)。其不足的是：在鉆孔過程中，有些地質(zhì)硬度和濕度及巖土
成分各不相同，一般地質(zhì)鉆孔時需要機手一直保持壓著手柄的施工動作，巖石層鉆進時需
要機手反復操作手柄施工，操作動作多，易導致施工疲勞，造成施工效率低的結(jié)果。整機不
具備智能加壓的功能，即不具備特定工況下的自動加壓和不同地質(zhì)環(huán)境下的自動加壓模式
切換和自動加壓過程中特定情況下的停止自動加壓等功能，也無法參照當前桅桿傾斜的角
度、先導開關(guān)通斷狀態(tài)以及操作手柄動作等介入狀態(tài)、當前單斗鉆孔深度，主卷揚浮動電磁
閥通斷狀態(tài)來進行自動保護和工作狀態(tài)切換的智能控制。因此，本申請發(fā)明人從切身實際
情況出發(fā)，設計一種旋挖鉆機多模式智能加壓系統(tǒng)。
實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型的目的在于提供一種旋挖鉆機多模式智能加壓系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有旋挖鉆機需要機手在鉆孔時反復操作手柄施工的問題；本實用新型通過對旋挖鉆機當前施工中
動力頭動力給定和加壓油缸壓力給定，結(jié)合測深傳感器的單斗鉆孔位置和傾角傳感器的傾
斜角度和壓力繼電器的狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集和分析，實現(xiàn)手柄動作智能停止和先導手柄智能停
止和桅桿傾角超限智能停止，單斗深度填滿智能停止或者智能起拔；同時實現(xiàn)動力頭壓力
可調(diào)、加壓油缸壓力可調(diào)、加壓時間可調(diào)、加壓模式可調(diào)的人性化設計。并通過不同模式智
能加壓的顯示界面設計，完成旋挖鉆機智能加壓的實現(xiàn)。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種旋挖鉆機多模式智能加壓系統(tǒng)，包括觸摸顯示裝置、發(fā)動機控制器、整機控制器、測深傳感器、雙軸傾角傳感器、先導壓力繼電器、
先導開關(guān)、加壓比例閥、起拔比例閥、加壓調(diào)壓比例閥、動力頭正轉(zhuǎn)比例閥、動力頭反轉(zhuǎn)比例
閥、右手柄加壓按鈕和主卷揚上限位開關(guān)，所述測深傳感器和所述雙軸傾角傳感器的模擬
量信號輸出端分別與所述整機控制器的指定模擬量輸入接口連接；所述右手柄加壓按鈕和
所述主卷揚上限位開關(guān)的數(shù)字量輸出端分別與所述整機控制器的指定數(shù)字量輸入端接口
連接；所述先導壓力繼電器和所述先導開關(guān)的數(shù)字量信號輸出端分別與所述發(fā)動機控制器
的指定數(shù)字量輸入接口連接；所述加壓比例閥、起拔比例閥、加壓調(diào)壓比例閥、動力頭正轉(zhuǎn)
比例閥以及動力頭反轉(zhuǎn)比例閥的插頭均與所述發(fā)動機控制器的PWM輸出端連接，所述發(fā)動
機控制器和整機控制器與所述觸摸顯示裝置通過CAN通訊接口三者串聯(lián)連接。
[0005] 進一步的，所述觸摸顯示裝置的顯示界面中包含啟動加壓按鈕、模式切換按鈕、脈沖加壓時間設定框、脈沖加壓周期設定框、加壓比例閥設定框、起拔比例閥設定框、動力頭
正轉(zhuǎn)比例閥電流設定框、動力頭反轉(zhuǎn)比例閥電流設定框、加壓調(diào)壓比例閥設定框、預設單斗
深度設定框、單斗當前深度顯示框、加壓比例閥PWM輸出框、起拔比例閥PWM輸出框、動力頭
正轉(zhuǎn)比例閥PWM輸出框、動力頭反轉(zhuǎn)比例閥PWM輸出框和加壓調(diào)壓比例閥PWM輸出框。
[0006] 相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下有益效果：[0007] (1)、本實用新型的旋挖鉆機多模式智能加壓系統(tǒng)，只需按下觸摸顯示裝置上的啟動加壓按鈕即可實現(xiàn)智能加壓，實現(xiàn)智能保護和智能結(jié)束的功能；采用比例閥實現(xiàn)加壓壓
力和速度可調(diào)，提高施工效率。
[0008] (2)、本實用新型的旋挖鉆機多模式智能加壓系統(tǒng)，觸摸顯示裝置采取人性化設計，直觀顯示當前各比例閥的給定電流和各比例閥的PWM輸出電壓，促進施工效率，提升客
戶利潤，為產(chǎn)品贏得口碑。
[0009] 除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
附圖說明[0010] 構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖
中：
[0011] 圖1是本實用新型一種旋挖鉆機多模式智能加壓系統(tǒng)框圖；[0012] 其中，1?觸摸顯示裝置，2?發(fā)動機控制器，3?整機控制器，4?測深傳感器，5?雙軸傾角傳感器，6?先導壓力繼電器，7?先導開關(guān)，8?加壓比例閥，9?起拔比例閥，10?加壓調(diào)壓比
例閥，11?動力頭正轉(zhuǎn)比例閥，12?動力頭反轉(zhuǎn)比例閥，13?右手柄加壓按鈕，14?主卷揚上限
位開關(guān)。
具體實施方式[0013] 以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0014] 請參見圖1，本實施例提供一種旋挖鉆機多模式智能加壓系統(tǒng)，包括觸摸顯示裝置1、發(fā)動機控制器2、整機控制器3、測深傳感器4、雙軸傾角傳感器5、先導壓力繼電器6、先導
開關(guān)7、加壓比例閥8、起拔比例閥9、加壓調(diào)壓比例閥10、動力頭正轉(zhuǎn)比例閥11、動力頭反轉(zhuǎn)
比例閥12、右手柄加壓按鈕13和主卷揚上限位開關(guān)14，測深傳感器4和雙軸傾角傳感器5的
模擬量信號輸出端分別與整機控制器3的指定模擬量輸入接口連接；右手柄加壓按鈕13和
主卷揚上限位開關(guān)14的數(shù)字量輸出端分別與整機控制器3的制定數(shù)字量輸入端接口連接；
先導壓力繼電器6和先導開關(guān)7的數(shù)字量信號輸出端分別與發(fā)動機控制器2的指定數(shù)字量輸
入接口連接；加壓比例閥8、起拔比例閥9、加壓調(diào)壓比例閥10、動力頭正轉(zhuǎn)比例閥11以及動
力頭反轉(zhuǎn)比例閥12的插頭均與發(fā)動機控制器2的PWM輸出端連接，發(fā)動機控制器2和整機控
制器3與觸摸顯示裝置1通過CAN通訊接口三者串聯(lián)連接。
[0015] 本實施例的智能加壓系統(tǒng)通過雙軸傾角傳感器、測深傳感器以及先導壓力繼電器分別檢測出當前旋挖鉆機桅桿傾角角度、單斗鉆孔深度和手柄是否動作，通過CAN通訊數(shù)據(jù)
傳送后，發(fā)動機控制器進行運算后對各比例閥進行控制，具體判斷方法如下：
[0016] 當按下右手柄加壓按鈕，若整機控制器讀取加壓模式為恒壓模式時，且先導開關(guān)處于接通狀態(tài)，單斗鉆孔深度小于設定值，雙軸傾角傳感器角度處于設定的安全范圍值內(nèi)，
先導壓力繼電器斷開時，則判定當前工況滿足恒壓模式運行條件，則分別給加壓調(diào)壓比例
閥、動力頭正轉(zhuǎn)比例閥和加壓比例閥一個設定的默認電流值，從而實現(xiàn)恒壓加壓模式的施
工動作，當隨著單斗鉆孔深度的增加，到達設定的單斗深度時，加壓比例閥和動力頭正轉(zhuǎn)比
例閥給定電流均變?yōu)?，起拔比例閥和動力頭反轉(zhuǎn)比例閥給定分別為設定的默認電流值，當
觸碰到主卷揚上限位開關(guān)時，起拔比例閥和動力頭反轉(zhuǎn)比例閥給定電流變?yōu)?，完成一次鉆
孔作業(yè)。
[0017] 當按下右手柄加壓按鈕，若整機控制器讀取加壓模式為脈沖模式時，且先導開關(guān)處于接通狀態(tài)，單斗鉆孔深度小于設定值，雙軸傾角傳感器角度處于設定的安全范圍值內(nèi)，
先導壓力繼電器斷開時，則判定當前工況滿足脈沖加壓模式運行條件，則分別給加壓調(diào)壓
比例閥和動力頭正轉(zhuǎn)比例閥一個設定的默認電流值，加壓比例閥電流給定為一個可調(diào)加壓
周期，前半周期加壓電流與時間成正比，后半周期與時間成反比的線性參數(shù)值，從而實現(xiàn)脈
沖加壓模式的施工動作，完成一個脈沖周期后自動進入下一個脈沖周期不斷循環(huán)施工。隨
著單斗鉆孔深度的增加，當?shù)竭_設定的單斗深度時，加壓比例閥和動力頭正轉(zhuǎn)比例閥給定
電流均變?yōu)?，起拔比例閥和動力頭反轉(zhuǎn)比例閥給定為設定的默認電流值，當觸碰到主卷揚
上限位開關(guān)時，起拔比例閥和動力頭反轉(zhuǎn)比例閥給定電流變?yōu)?，完成一次鉆孔作業(yè)。加壓
調(diào)壓比例閥可以調(diào)節(jié)自動加壓時的最大加壓壓力，脈沖加壓模式可實現(xiàn)加壓壓力、加壓速
度和脈沖加壓時間分別可調(diào)的功能，滿足不同地質(zhì)的施工作業(yè)，尤其適用于入巖地質(zhì)硬的
施工現(xiàn)場。
[0018] 同時，采取充分的安全保護，當任何手柄動作介入時，可觸發(fā)先導壓力繼電器動作；當出現(xiàn)雙軸傾角傳感器角度超出設定的安全范圍值、主卷揚上限位開關(guān)動作、CAN通訊
異常等，均會觸發(fā)旋挖鉆機立馬停止當前的加壓模式進入無壓模式狀態(tài)，給定動力頭正反
轉(zhuǎn)比例閥電流和加壓起拔比例閥電流均為0，從而確保自動加壓的安全性。
[0019] 本實用新型較佳的實施例中觸摸顯示裝置選擇SSD2000作為顯示屏進行智能加壓顯示界面設計，觸摸顯示裝置的顯示界面中含加壓按鈕、模式切換按鈕、脈沖加壓時間設定
框、脈沖加壓周期設定框、加壓比例閥設定框、起拔比例閥設定框、動力頭正轉(zhuǎn)比例閥電流
設定框、動力頭反轉(zhuǎn)比例閥電流設定框、加壓調(diào)壓比例閥設定框、預設單斗深度設定框、單
斗當前深度顯示框、加壓比例閥PWM輸出框、起拔比例閥PWM輸出框、動力頭正轉(zhuǎn)比例閥PWM
輸出框、動力頭反轉(zhuǎn)比例閥PWM輸出框和加壓調(diào)壓比例閥PWM輸出框。
[0020] 本實用新型較佳的實施例中，通過CAN總線的物理接口和數(shù)據(jù)鏈路層和應用層進行CAN變量狀態(tài)的發(fā)送和接收，實現(xiàn)信息互換。
[0021] 以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則
之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
聲明：
“旋挖鉆機多模式智能加壓系統(tǒng)” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業(yè)用途，請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
546
編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來源：恒天九五重工有限公司
分享 0
舉報 0
收藏 0
反對 0
點贊 0
中冶有色技術(shù)平臺
2024年10月25日 ~ 27日 
