[實用新型]一種吊臂垂直鉆孔的控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320649579.5
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN203531881U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 童睿;文二明;聶新科
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙金陽機械設(shè)備科技開發(fā)有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00;E21B7/04
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種垂直鉆孔的控制系統(tǒng)，特別是涉及一種對鉆桿安裝在吊臂上的一類吊裝一體設(shè)備的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)對于這種鉆桿安裝在吊臂上面的鉆孔設(shè)備實現(xiàn)鉆孔垂直的方法是利用鉆桿及連接處的活動鉸鏈實現(xiàn)小部分調(diào)整，或者是通過液壓系統(tǒng)同時操作幾個動作組合完成。以上方法，對于施工來說，操作復(fù)雜危險，且前一種方法因其調(diào)節(jié)范圍小，只能針對鉆淺孔，對深孔有將鉆桿折彎和折斷危險。后一種方法可以實現(xiàn)對深孔鉆進(jìn)的調(diào)整，因為要同時操作幾個動作同時動作，且需要人肉眼判斷調(diào)整多少，同樣存在有折彎鉆桿風(fēng)險，且對操作人員要求較高，施工效率低。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種實現(xiàn)自動控制、能提高作業(yè)的安全性和效率的吊臂垂直鉆孔的控制系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的吊臂垂直鉆孔的控制系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)臺、吊臂、變幅油缸和鉆桿，擺臂的中部鉸接在所述的吊臂上，推拉油缸的一端鉸接在所述的吊臂上，所述的推拉油缸的另一端與所述的擺臂的一端鉸接，所述的擺臂的另一端與所述的鉆桿的動力部分鉸接，液壓泵的出口連接有電液比例伺服閥和溢流閥，所述的電液比例伺服閥的液壓出口與雙向液壓平衡閥的進(jìn)口連接，所述的雙向液壓平衡閥的出口與所述的推拉油缸連接，在所述的鉆桿的動力部分安裝有垂直角度傳感器，所述的垂直角度傳感器通過比例放大器與所述的電液比例伺服閥的電控端通信連接。

采用上述技術(shù)方案的吊臂垂直鉆孔的控制系統(tǒng)，吊臂的根部通過銷軸鉸接在吊車的轉(zhuǎn)臺上，吊臂下部跟變幅油缸一端鉸接，變幅油缸另一端鉸接在轉(zhuǎn)臺上，通過變幅油缸的伸縮實現(xiàn)吊臂角度的變化，同時也實現(xiàn)了鉆桿的下壓與提升。鉆桿上面的動力部分通過鉸接在吊臂上的擺臂鉸接在吊臂的下方，擺臂的另一端通過銷軸跟推拉油缸鉸接，推拉油缸的根部也是通過固定在吊臂的支座鉸接。通過推拉油缸4的伸縮實現(xiàn)了鉆桿的姿態(tài)調(diào)整。垂直角度傳感器安裝在鉆桿的動力頭上，通過檢測鉆桿的垂直度，從而發(fā)出相應(yīng)控制信號驅(qū)動電液比例伺服閥動作，從而調(diào)整鉆桿的垂直。

本實用新型保證鉆桿安裝在吊臂上的一類吊裝一體設(shè)備，鉆孔的垂直度，降低操作難度，從而降低鉆桿折彎或折斷等的風(fēng)險，提高鉆孔效率。

本實用新型優(yōu)點及效果是：

a)避免鉆孔過深時，鉆桿折彎或折斷；

b)保證鉆孔垂度度，解決靠擴(kuò)大孔徑辦法來保證孔垂直度的問題。

c)自動控制過程連續(xù)、平穩(wěn)，控制精度高，可一次性垂直鉆深孔，提高施工效率。

d)控制系統(tǒng)智能化高，大大降低操作人員操作難度。

綜上所述，本實用新型是一種利用垂直角度出傳感器檢測同時驅(qū)動電液比例伺服閥來調(diào)整安裝在吊臂上方的推拉油缸實現(xiàn)的鉆孔垂直的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動控制，以提高作業(yè)的安全性和效率。

附圖說明

圖1是本實用新型應(yīng)用設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本實用新型機電液控制原理圖。

具體實現(xiàn)方式

下面結(jié)合附圖，說明本實用新型具體控制方法。

參見圖1和圖2，吊臂3內(nèi)設(shè)有伸縮吊臂8，伸縮吊臂8上設(shè)有吊鉤7，吊臂3的根部通過銷軸鉸接在吊車的轉(zhuǎn)臺1上，吊臂3下部跟變幅油缸2的一端鉸接，變幅油缸2的另一端鉸接在轉(zhuǎn)臺1上，擺臂5的中部鉸接在吊臂3上，推拉油缸4的一端鉸接在吊臂3上，推拉油缸4的另一端與擺臂5的一端鉸接，擺臂5的另一端與鉆桿6的動力部分鉸接，液壓泵9的出口連接有電液比例伺服閥11和溢流閥10，所述的電液比例伺服閥11的液壓出口與雙向液壓平衡閥12的進(jìn)口連接，所述的雙向液壓平衡閥12的出口與所述的推拉油缸4連接，在所述的鉆桿6的動力部分安裝有垂直角度傳感器14，所述的垂直角度傳感器14通過比例放大器13與所述的電液比例伺服閥11的電控端通信連接。

參見圖1和圖2，吊臂3的根部通過銷軸鉸接在吊車的轉(zhuǎn)臺1上，吊臂3下部跟變幅油缸2一端鉸接，變幅油缸2另一端鉸接在轉(zhuǎn)臺1上，通過變幅油缸2的伸縮實現(xiàn)吊臂3角度的變化，同時也實現(xiàn)了鉆桿6的下壓與提升。鉆桿6上面的動力部分通過鉸接在吊臂3上的擺臂5鉸接在吊臂3的下方，擺臂5的另一端通過銷軸跟推拉油缸4鉸接，推拉油缸4的根部也是通過固定在吊臂3的支座鉸接。通過推拉油缸4的伸縮實現(xiàn)了鉆桿6的姿態(tài)調(diào)整。垂直角度傳感器14安裝在鉆桿6的動力部分上，通過檢測鉆桿6的垂直度，從而發(fā)出相應(yīng)控制信號驅(qū)動電液比例伺服閥11動作，從而調(diào)整鉆桿6的垂直。

參見圖1和圖2，設(shè)備鉆孔時，開動鉆機，鉆桿6旋轉(zhuǎn)，操作液壓系統(tǒng)使變幅油缸2向里回縮，開始鉆進(jìn)。鉆進(jìn)到一定深度時，鉆桿6開始傾斜，此時安裝在鉆桿6動力頭上面的垂直角度傳感器14檢測到角度信號，并輸出相應(yīng)大小的信號，經(jīng)過比例放大器13放大、判定方向后，由驅(qū)動電路輸入到電液比例伺服閥11中相應(yīng)的電磁鐵，電液比例伺服閥11的閥芯產(chǎn)生相應(yīng)位移，輸出壓力油，壓力油的流量與控制電流成正比，即與鉆桿6的垂直角度成正比，壓力油進(jìn)入推拉油缸4兩腔中的一腔，使活塞桿伸出或是縮短，通過擺臂5作用與鉆桿6上端，控制鉆桿6與原傾斜方向相反的轉(zhuǎn)動，鉆桿6恢復(fù)到垂直狀態(tài)。在鉆桿6傾斜角度減小的過程中，垂直角度傳感器14輸出的信號變小，壓力油流量減小。鉆桿6傾斜角度大時，系統(tǒng)恢復(fù)垂直的速度快，鉆桿6傾斜角度小時，系統(tǒng)恢復(fù)垂直的速度慢，因此，此控制過程是連續(xù)、平穩(wěn)的，垂直度控制性能好、控制精度高、動態(tài)響應(yīng)快。