[發明專利]一種鑿巖臺車的自動控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201910730000.X
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN110410056B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 孟東彬;武京偉;申啟雷;劉明鑫;楊博;張大為
• 申請（專利權）人: 河北中瑞智能機械設備制造有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00;E21B44/02;E21B19/16;E21B19/14;E21F17/18;F15B13/08;F15B13/01
• 代理公司: 石家莊科途知識產權代理事務所(普通合伙) 13141
• 代理人: 檀文禮

1.一種鑿巖臺車的自動控制系統，用于包括工作機構的鑿巖臺車上，所述工作機構包括推進梁以及帶動所述推進梁橫移的滑臺，還包括安裝于所述推進梁上的鑿巖機，其特征在于，所述鑿巖臺車的自動控制系統包括：

遠程控制系統，所述遠程控制系統包括設置于所述鑿巖臺車上的車載控制器，以及包括控制終端、操控臺和顯示器的井上調度室，還包括使所述控制終端與所述車載控制器間通訊的地面環網交換機、井下防爆交換機、礦用無線基站和信號發射模塊，所述操控臺包括可進行X軸正負向操作以使所述工作機構俯仰以及進行Y軸正負向操作以使所述推進梁正反轉的操控手柄，還包括可輸入設定所述鑿巖臺車的工作模式和參數的操作按鍵，所述操控手柄上設置有預備鉆孔按鈕、推進梁延伸按鈕以及推進梁擺動按鈕，所述操作按鍵包括手動模式按鍵、記憶模式按鍵、支腿面板伸縮按鍵、鉆孔參數輸入按鍵，感應部件感應的數值經由所述記憶模式按鍵進行記錄；

鉆孔模擬系統，所述鉆孔模擬系統包括分別接收所述操控臺指令，以使所述工作機構及所述推進梁按指令動作的動作部件，以及感應所述動作部件到位數值并經由控制終端輸出至顯示器顯示的感應部件，所述感應部件感應的數值經由所述操控臺進行記錄，所述動作部件包括帶動所述工作機構俯仰的第一動作件，所述第一動作件包括接收所述操控手柄X軸正負向操作指令以推動所述工作機構俯仰的液壓缸組，以及控制所述液壓缸組伸縮的第一比例換向閥，所述感應部件包括連接于所述工作機構上、并與所述控制終端控制相連的第一傾角傳感器，所述第一動作件還包括推動所述滑臺橫移的第二液壓缸，以及控制所述第二液壓缸伸縮以使所述滑臺左右橫移的第二比例換向閥，所述感應部件還包括連接于所述滑臺上、并與所述控制終端控制相連的第一位移傳感器，所述動作部件還包括，

第二動作件，所述第二動作件包括接收所述操控手柄Y軸正負向操作指令以帶動所述推進梁轉動的旋轉馬達，以及控制所述旋轉馬達正反轉的第三比例換向閥，所述感應部件還包括連接于所述推進梁上、并與所述控制終端控制相連的第二傾角傳感器；

第三動作件，所述第三動作件包括接收所述操控手柄的推進梁延伸按鈕指令以帶動所述推進梁伸縮的第三液壓缸，以及控制所述第三液壓缸伸縮的第四比例換向閥，所述感應部件還包括連接于所述推進梁上、并與所述控制終端控制相連的第二位移傳感器；

第四動作件，所述第四動作件包括接收所述操控手柄的推進梁擺動按鈕指令帶動所述推進梁擺動的第四液壓缸，以及控制所述第四液壓缸伸縮的第五比例換向閥；

自動鉆孔系統，所述自動鉆孔系統包括將所述工作機構在工作位置進行定位的自動定位模塊，以及接收所述操控臺指令進行自動開鉆孔的自動開鉆模塊，所述自動定位模塊包括布設于所述工作機構上的兩組前頂尖油缸和兩組后頂尖油缸，以及接收所述操控臺指令而分別控制各所述前頂尖油缸和各所述后頂尖油缸伸縮的各第一電磁換向閥，還包括分別布設于各所述前頂尖油缸和所述后頂尖油缸上的各第一壓力傳感器，所述自動開鉆模塊包括分別控制所述鑿巖機旋轉、推進、沖擊力度的旋轉模塊、推進模塊和沖擊模塊，以及控制所述鑿巖機的冷卻水噴淋大小的水路控制模塊，所述旋轉模塊包括與所述鑿巖機傳動連接的馬達，以及控制所述馬達轉動方向的第六比例換向閥和第二電磁換向閥，所述推進模塊包括與所述鑿巖機傳動連接的推進油缸，以及控制所述推進油缸推進方向的第七比例換向閥和第一比例溢流閥，還包括設于所述推進油缸的油缸桿上的第三位移傳感器，所述沖擊模塊包括沖擊器，以及控制所述沖擊器沖擊力度大小的第二比例溢流閥和第三電磁換向閥，所述水路控制模塊包括控制冷卻水小噴淋的第一電磁水閥和控制冷卻水大噴淋的第二電磁水閥，所述自動開鉆模塊還包括將所述鑿巖臺車的鉆桿自動安裝至所述鑿巖機上的自動上桿模塊，所述自動上桿模塊包括設置于所述工作機構上的夾桿模塊以及存桿模塊，所述夾桿模塊包括夾爪臂，以及控制所述夾爪臂移動的第四電磁換向閥和第八比例換向閥，還包括布設于所述夾爪臂上的兩個夾爪臂鉗口，以及控制兩個所述夾爪臂鉗口夾緊或松開的第五電磁換向閥，于所述鑿巖機上設有檢測所述夾爪臂位置的轉軸編碼器，以及檢測所述鑿巖機旋轉壓力的第二壓力傳感器，所述存桿模塊包括桿庫，以及與所述桿庫間傳動連接的離合器，所述離合器的液壓線路上設置有控制所述離合器開閉的第六電磁換向閥，以及測定所述離合器是否鎖定的第三壓力傳感器，所述桿庫的液壓線路上設置有控制所述桿庫開閉的第一鎖定油缸，以及控制所述第一鎖定油缸伸縮的第七電磁換向閥，于所述鎖定油缸處設定有第一接近開關，所述桿庫的液壓線路上還設定有控制所述桿庫旋轉的第二鎖定油缸，以及控制所述第二鎖定油缸伸縮的第八電磁換向閥，于所述桿庫上設置有第三接近開關和第四接近開關，所述自動開鉆模塊還包括自動加卸桿模塊，所述自動加卸桿模塊包括布設于所述工作機構上的一對夾釬器，以及控制一對夾釬器開閉的第九電磁換向閥和第十電磁換向閥。