[實用新型]一種液電式水平定向鉆機虛擬現實實訓操控系統

有效

• 申請號: 201120195679.6
• 申請日: 2011-06-13
• 公開（公告）號: CN202134123U
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 文國軍;劉偉;劉小浩;宋銳;陳漢
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G09B25/02
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 江釗芳

技術領域

本實用新型涉及一種虛擬現實實訓系統的操控系統，尤其是一種液電式水平定向鉆機虛擬現實實訓操控系統。?

背景技術

近年來，隨著水平定向鉆進技術的迅猛發展，液壓水平定向鉆機的應用越來越廣泛，對高水平的水平定向鉆機操作人員的需求與日俱增。由于水平定向鉆進工程在地面下進行，實習操作人員不能實時地看到鉆進情況，對鉆機液壓系統操作控制和實際鉆進過程的關聯性缺乏系統全面的理解和認識。另外鉆機成本昂貴，一旦由于操作人員錯誤操作，極可能引起鉆機液壓系統的故障或者工程的停止。因此，亟需采用液電式水平定向鉆機虛擬現實實訓操控系統來培訓相當數量的操作人員，使其在進行實際鉆進前就能充分熟悉水平定向鉆機上的液壓控制系統及其工作規律，從而盡快投入到實際定向鉆進工程中去，并有效地避免人機安全事故的產生。但目前尚無此類液電式水平定向鉆機虛擬現實實訓操控系統產品。?

發明內容

本實用新型的目的是針對上述現有技術而提供一種低成本、安全有效的液電式水平定向鉆機虛擬現實實訓操控系統。?

本實用新型為達到上述目的所采用的技術方案是：提供一種液電式水平定向鉆機虛擬現實實訓操控系統，包括有上位機、微處理器系統和液壓控制系統，所述的上位機通過通訊接口與微處理器系統連接；所述的微處理器系統設置有操作箱，操作箱的面板上安裝有開關按鈕，鍵盤，液晶顯示屏，還有壓力傳感器、流量傳感器、電磁閥及節流閥的控制按鈕，操作箱中安裝有微處理器、通訊接口和伺服電路，通過微處理器和操作箱面板上安裝的開關按鈕、旋鈕、控制按鈕和鍵盤控制液壓控制系統；所述的液壓控制系統含有油箱、2個濾油器、液壓油泵、溢流閥、電磁閥A及子系統Ⅰ和子系統Ⅱ；所述的2個濾油器與油箱連接，濾油器A連接液壓油泵后與溢流閥和電磁閥A連接，濾油器B連接溢流閥和所有的電磁閥；子系統Ⅰ含有3組電磁閥與液壓缸和壓力傳感器連接，有2組節流閥通過電磁閥與液壓馬達和流量傳感器以及壓力傳感器連接；子系統Ⅱ含有2個電磁閥，其中電磁閥B與液壓馬達B和壓力傳感器連接，電磁閥B還通過電磁閥BB與液壓缸B和壓力傳感器連接。?

本實用新型所述的液壓控制系統分別采用電磁閥與液壓缸和壓力傳感器連接；電磁閥與液壓馬達和壓力傳感器連接；節流閥連接電磁閥和液壓馬達后分別與流量傳感器及壓力傳感器連接；所述的壓力傳感器與流量傳感器的輸出信號經濾波放大和AD轉換的電路調理后送入微處理器，微處理器處理后的信息在顯示屏上顯示，微處理器處理后的信息同時通過通訊接口與上位機連接；所述的液壓控制系統的控制信號還可通過鍵盤輸入，經過微處理器處理后在顯示屏上顯示。?

本實用新型所述的液壓控制系統的子系統Ⅰ包含有5個電磁閥、2臺液壓馬達，電磁閥C、電磁閥D、電磁閥E、電磁閥F、電磁閥G分別與微處理器系統操作箱的面板上安裝的電磁閥C按鈕、電磁閥D按鈕、電磁閥E按鈕、電磁閥F按鈕、電磁閥G?按鈕連接；按下電磁閥A按鈕上位，液壓油進入子系統Ⅰ：按下電磁閥F按鈕控制鉆機動力頭正反轉和停止，按下電磁閥D按鈕上位使前持緊器處于夾緊狀態；按下電磁閥E按鈕上位使后持緊器處于夾緊狀態；按下電磁閥C按鈕，控制上鉆桿和下鉆桿；按下電磁閥G按鈕，使動力頭給進或回拖。?

本實用新型所述的液壓控制系統的子系統Ⅱ包含有2個電磁閥、1臺液壓馬達，電磁閥B和電磁閥BB?分別與微處理器系統的操作箱的面板上安裝電磁閥B按鈕、電磁閥BB按鈕連接；按下電磁閥A按鈕下位，液壓油進入子系統Ⅱ；按下電磁閥B按鈕，控制鉆機整體的前后移動和停止；按下電磁閥BB按鈕上位，使鉆機伸出支腿；按下電磁閥BB按鈕下位，鉆機收回支腿；按下電磁閥BB按鈕中位，鉆機的液壓缸桿靜止。?

本實用新型操作過程中采用1個電磁閥A控制子系統的選擇。子系統Ⅰ分別采用5個電磁閥進行控制，子系統Ⅱ采用2個電磁閥進行控制。?

本實用新型所述的液壓控制系統中的電磁閥A和電磁閥B有左位、中位以及右位，通過左中右位不同得失電可以實現虛擬鉆機三種狀態轉換。本實用新型通過微處理器系統設置的檢測電路監測電磁閥的狀態，當電磁閥處于中位時，對應液壓執行元件不動作，兩個比較器均輸出低電平；當電磁閥動作時，對應液壓執行元件動作，兩個比較器中有一個輸出高電平，根據不同比較器輸出高低電平順序不同判斷電磁閥所處狀態。另外電磁閥B控制鉆機整體的前后移動和停止，電磁閥G控制鉆桿正轉、反轉和鉆桿停止，這2個電磁閥也具有三個狀態位檢測控制功能。?