[發明專利]全回轉鉆機刀頭壓入力控制裝置

無效

• 申請號: 201210484467.9
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN103015907A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 陳衛;滕聰;魏垂勇;陳小青
• 申請（專利權）人: 浙江盾安精工集團有限公司
• 主分類號: E21B12/04
• 分類號: E21B12/04
• 代理公司: 杭州宇信知識產權代理事務所(普通合伙) 33231
• 代理人: 張宇娟

技術領域

本發明涉及一種刀頭壓入力控制裝置，尤其涉及一種全回轉鉆機的刀頭壓入力控制裝置。

背景技術

隨著我國基礎建設的不斷加快，全回轉鉆機作為工程機械行業的新興產品，成為適合各種復雜地質環境最有效的施工機械。全回轉鉆機具有高效率、高質量、環保等特點。在鉆機施工過程中，套管愈長，自重愈大，則即使推力油缸不施壓壓入力，僅套管的自重就可能導致刀頭超負荷。特別是在大直徑，大深度挖掘施工和堅硬地層施工過程中，刀頭極易磨損、斷裂，更換刀頭非常麻煩，給正常施工帶來不利影響。

發明內容

本發明提供一種能夠保護刀頭的全回轉鉆機刀頭壓入力控制裝置，可以根據實際施工情況設定刀頭壓入力并維持不變，有效保護刀頭。

本發明是以如下技術方案實現的：一種全回轉鉆機刀頭壓入力控制裝置，包括：

壓入起拔液壓泵；

PLC可編程控制器；

安裝于套管壓入引拔液壓回路上的壓力傳感器，與PLC可編程控制器連接，用于采集鉆機的壓入引拔液壓回路上的液壓壓力信息，并將信息傳輸PLC可編程控制器；

刀頭載荷設定電位計,與PLC可編程控制器連接，用于設定刀頭載荷。

與PLC可編程控制器連接的執行機構電磁比例閥；

與PLC可編程控制器連接的壓力表和刻度盤。

本發明的有益效果是：用電位計自由設定刀頭所受到的下壓力，利用裝在液壓系統上的壓力傳感器獲得壓力數據，經過PLC可編程控制器計算、分析、比較后由溢流閥限定使泵給刀頭給定一個合適的下壓力，從而保證到頭所受到的下壓力與設定值一致并保持不變，與套管規格和鉆進深度無關，可使刀頭載荷維持在較高的切削效率范圍內，并能有效保護刀頭，防止意外受損，保證了工作的順利進行。

附圖說明

附圖1是本發明的結構原理圖。

圖中：1、下壓壓力傳感器，2、起拔壓力傳感器，3、PLC可編程控制器，4、刀頭載荷設定電位計，5、下壓油路比例溢流閥，6、起拔回路比例溢流閥，7、壓力表，8、液壓泵。

具體實施方式

如圖1所示，全回轉鉆機套管刀頭保護裝置由下壓壓力傳感器1、起拔壓力傳感器2、PLC可編程控制器3、刀頭載荷設定電位計4、下壓油路壓力傳感器5、起拔回路壓力傳感器6、壓力表7和液壓泵8組成。壓力傳感器1、2為電流輸出型，檢測壓力范圍0~40Mpa。壓力傳感器1、2通過電纜將壓入和引拔液壓回路上的液壓壓力信息實時的傳遞給PLC可編程控制器3；PLC可編程控制器3作為中央處理器負責讀取輸入數據并分析計算，將計算結果輸出給執行機構比例溢流閥5和6，控制回路的溢流壓力。其中，壓力傳感器1安裝于機器動力站的中部壓入引拔集成閥組上，可實時感應到鉆機的壓入液壓回路上的液壓壓力信息，并將這一信息實時的傳遞到PLC可編程控制器；壓力傳感器2安裝于機器動力站的中部起拔節流回路上，可實時感應到鉆機的起拔液壓回路上的液壓壓力信息，并將這一信息實時的傳遞到PLC可編程控制器；PLC可編程控制器3為本設備的中央處理器，所有的傳感器的實時信息都在這里進行數據的分析和處理，并及時的將信息輸出給壓力表7和比例溢流閥5和6上；比例溢流閥5和6為本發明的執行機構，接受來自PLC可編程控制器3的指令，進行刀頭載荷自動控制；壓力表7為顯示部件，裝配于遙控器中部，可以實時顯示到頭所受到的實際壓入力載荷。液壓泵8為動力源，提供下壓力。

工作原理是：使用該功能時，利用刀頭載荷設定電位計4設定一個刀頭下壓力，PLC可編程控制器3根據電位計的位置計算出刀頭下壓力，當機器執行壓入動作時，PLC可編程控制器3控制壓入和起拔回路上的比例溢流閥5和6均關閉，此時PLC可編程控制器3根據壓入起拔壓力傳感器1、2的數據在兩秒鐘內可計算出套管和機器本體重量之和，然后PLC可編程控制器3經過分析比較給定下壓油路比例溢流閥5和起拔油路比例溢流閥6各一個恰當的溢流壓力，從而保證刀頭所受到的壓入力保持不變，有效保護刀頭，防止意外受損。

本發明的全回轉鉆機刀頭壓入力控制裝置，由刀頭載荷設定電位計、液壓回路上的壓力傳感器、PLC可編程控制器、液壓系統比例溢流閥等組成；刀頭受到的壓入力載荷受套管重量，機器重量和壓入油缸的壓力三者共同影響。使用本保護功能時，先由選擇開關選擇壓入力控制，由電位計設定刀頭的壓入力，然后開始工作，控制器經過一系列計算后，確定液壓系統給出一個適當的壓力，可使刀頭受到的壓入力維持在設定值上，其所受到的壓入力不受鉆進深度和套管規格、長度的影響，避免了刀頭因載荷過大而影響壽命。