[發明專利]基于工況模式的旋挖鉆機提升力控制及監測系統、方法

在審

• 申請號: 201911188911.0
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110924925A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 耿倩斌;張栩苛;唐恒玉;高霞芳;張夢慈;劉志剛;黃國爭
• 申請（專利權）人: 徐州徐工基礎工程機械有限公司
• 主分類號: E21B44/02
• 分類號: E21B44/02;E21B44/06;E21B19/086;E21B45/00;E21B47/00
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 何君

1.基于工況模式的旋挖鉆機提升力控制及監測系統，其特征在于，包括：

距離傳感器，用于測量旋挖鉆機的變幅距離；

壓力傳感器，根據有無壓力判斷支腿油缸是否處于工作狀態；

處理器，所述距離傳感器、壓力傳感器分別與處理器相連，處理器通過高速通信傳輸模塊將距離和壓力數據傳輸到數據中心；

數據分析決策模塊，其與數據中心相連，通過距離和壓力數據確定旋挖鉆機當前的工況模式，并計算出當前工況模式下滿足穩定性要求的最大許用提升力；

提升力控制模塊，數據中心將分析出的最大許用提升力傳輸給提升力控制模塊，對主卷揚和加壓油缸的提升力作出限制，保證總提升力在最大許用提升力以下；

拉力傳感器和銷軸傳感器，其分別與處理器相連，用以測量主卷揚和加壓油缸上的提升力，并與計算出的最大許用提升力進行比較，如果出現提升力超過最大許用提升力的情況，同步發送報警信息到報警器，提醒駕駛員當前提升力過大。

2.根據權利要求1所述的基于工況模式的旋挖鉆機提升力控制及監測系統，其特征在于：所述距離傳感器安裝在鉆桅后面的下部。

3.根據權利要求1所述的基于工況模式的旋挖鉆機提升力控制及監測系統，其特征在于：所述壓力傳感器安裝在鉆桅支腿油缸內。

4.根據權利要求1所述的基于工況模式的旋挖鉆機提升力控制及監測系統，其特征在于：所述拉力傳感器安裝在主卷揚上。

5.根據權利要求1所述的基于工況模式的旋挖鉆機提升力控制及監測系統，其特征在于：所述銷軸傳感器安裝在加壓油缸上。

6.基于工況模式的旋挖鉆機提升力控制及監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）測得旋挖鉆機的鉆桅到回轉中心的距離；

（2）通過測量壓力數據能夠得到鉆桅支腿油缸是否處于工作狀態；

（3）處理器通過高速通信傳輸模塊將距離和壓力數據傳輸到數據中心；

（4）數據分析決策模塊通過距離和壓力數據確定旋挖鉆機當前的工況模式，并計算出當前工況模式下滿足穩定性要求的最大許用提升力；

（5）數據中心將分析出的最大許用提升力傳輸給提升力控制模塊，對主卷揚和加壓油缸的提升力作出限制，保證總提升力在最大許用提升力以下；

（6）將測得主卷揚工作和測得加壓油缸的總提升力與最大許用提升力對比，若出現了總提升力大于最大許用提升力的情況，則向報警器發送報警信息，提醒駕駛員提升力過大。

7.根據權利要求6所述的基于工況模式的旋挖鉆機提升力控制及監測方法，其特征在于：將工況模式分為鉆桅底部的支腿油缸工作與不工作兩種情況；

（1）當支腿油缸處于工作狀態時，給旋挖鉆機提供了支撐點，極大地提高了旋挖鉆機的穩定性，此時主卷揚和加壓油缸的拉力參數可以調整到最大值；

（2）當支腿油缸處于不工作的情況下，實時測量鉆桅到回轉中心的距離，根據穩定性要求計算分析此時的最大許用提升力，并將數據傳輸給提升力控制系統，以此限制主卷揚和加壓油缸的最大提升力。

8.根據權利要求6所述的基于工況模式的旋挖鉆機提升力控制及監測方法，其特征在于：鉆桅下部安裝有距離傳感器，用以測得旋挖鉆機的鉆桅到回轉中心的距離。

9.根據權利要求6所述的基于工況模式的旋挖鉆機提升力控制及監測方法，其特征在于：變幅機構上安裝角度傳感器，通過測量變幅角度得到鉆桅到回轉中心的距離。

10.根據權利要求6所述的基于工況模式的旋挖鉆機提升力控制及監測方法，其特征在于：鉆桅支腿油缸內裝有壓力傳感器；所述主卷揚上安裝有拉力傳感器，用以測量主卷揚的提升力；所述加壓油缸上安裝有銷軸傳感器，用以測量加壓油缸的提升力。