一种坑道钻机回转器液压马达控制系统及控制方法与流程

文档序号:20759656发布日期:2020-05-15 17:54阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种坑道钻机回转器液压马达控制系统,其特征在于:包括油箱(1)、液压泵(2)、溢流阀(3)、压力表(4)、集成阀块(5)、液压马达(6)、旋转编码器(7)、电控箱(8)和外接电源(9);所述溢流阀(3)进口接液压泵(2)的出油管线,出口接系统回油管线;所述压力表(4)用于显示液压系统的压力;所述集成阀块(5)上有管线接口,分别接液压泵(2)的出油管线、系统回油管线、液压马达(6)的进油管线和回油管线,所述集成阀块(5)用于实现液压油路的接通、切断、换向以及压力卸载;所述旋转编码器(7)安装于液压马达(6)的输出轴上,用于检测反馈液压马达(6)旋转速度和角度位置;所述电控箱(8)为系统控制单元,用于采集传感器数据,并输出指令控制系统动作;所述外接电源(9)与电控箱(8)电连接,电控箱(8)与集成阀块(5)和旋转编码器(7)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种坑道钻机回转器液压马达控制系统,其特征在于:所述液压马达(6)为双向液压马达,所述液压马达(6)有m和n两个油口。

3.根据权利要求2所述的一种坑道钻机回转器液压马达控制系统,其特征在于:所述集成阀块(5)包括压力传感器一(501)、压力传感器二(502)、流量方向控制阀(503)、比例减压阀(504)和流量计(505);所述流量方向控制阀(503)为三位四通阀,四个油口分别为p、t、a和b,a口连液压马达(6)的m口,b口连液压马达(6)的n口,p口接比例减压阀(504)的出口,t口接流量计(505)的入口;所述比例减压阀(504)的入口接液压泵(2)的出油管线;流量计(505)出口接系统的回油管线;所述压力传感器一(501)与流量方向控制阀(503)的a口及液压马达(6)的m口相通,所述压力传感器二(502)与流量方向控制阀(503)的b口及液压马达(6)的n口相通;所述流量计(505)用于检测反馈液压马达(6)的旋转速度和位置。

4.根据权利要求3所述的一种坑道钻机回转器液压马达控制系统,其特征在于:所述流量方向控制阀(503)可为比例伺服方向阀或比例方向阀。

5.根据权利要求1所述的一种坑道钻机回转器液压马达控制系统,其特征在于:所述电控箱(8)包括人机交互单元(801)、可编程控制器(802)、电源模块(803)、模拟量输出模块(804)、模拟量输入模块(805)和高速脉冲输入模块(806);所述人机交互单元(801)用于参数设置、指令输入及系统运行参数显示;所述可编程控制器(802)内装载控制程序,实时采集人机交互单元(801)的输入参数和指令,以及模拟量输入模块(805)和高速脉冲输入模块(806)的信号,经程序运算后,通过模拟量输出模块(804)输出模拟量信号;所述电源模块(803)与可编程控制器(802)和人机交互单元(801)电连接,并通过可编程控制器(802)与模拟量输出模块(804)、模拟量输入模块(805)和高速脉冲输入模块(806)电连接,所述模拟量输出模块(804)与流量方向控制阀(503)和比例减压阀(504)电连接,所述模拟量输入模块(805)与压力传感器一(501)和压力传感器二(502)电连接,所述高速脉冲输入模块(806)与旋转编码器(7)或流量计(505)电连接。

6.根据权利要求5所述的一种坑道钻机回转器液压马达控制系统,其特征在于:所述旋转编码器(7)和流量计(505)两者选一。

7.根据权利要求1所述的一种坑道钻机回转器液压马达控制系统,其特征在于:所述油箱(1)的进油管道口和出油管道口均安装有过滤器。

8.根据权利要求1-7所述的一种坑道钻机回转器液压马达控制系统的控制方法,其特征在于:

s1、根据液压系统原理图安装好所有液压、电气元件,连接好电源线及信号线;

s2、根据坑道钻机型号、所用钻具型号以及钻孔工艺要求,通过人机交互单元(801)设定系统参数;

s3、设定液压马达(6)m口供油,n口回油时,液压马达(6)顺时针旋转,n口供油,m口回油时,液压马达(6)逆时针旋转;

s4、通过设定双向扭矩载荷范围或双向角度范围的控制方式实现液压马达(6)的启停换向及速度控制。


技术总结
本发明公开了一种坑道钻机回转器液压马达控制系统及控制方法,包括油箱、液压泵、溢流阀、压力表、集成阀块、液压马达、旋转编码器、电控箱和外接电源。有益效果在于:使用该控制系统及控制方法,在长水平位移定向钻孔时,通过合理设定旋转角度或扭矩负载范围对液压马达进行启停换向及速度控制,可以驱动孔内上部大部分钻杆双向回转,且不影响井底定向钻进,从而变钻杆与孔壁之间静摩擦为动摩擦,大幅降低摩阻,提高了定向钻孔速度,效果显著;该系统中的集成阀块和电控箱采用模块化设计,可独立应用于其它各类液压马达的启停换向及速度控制场合,且便于在现有坑道钻机上增加回转器液压马达启停换向及速度控制功能,兼容性好,安装方便。

技术研发人员:李翔;严霞锋
受保护的技术使用者:李翔
技术研发日:2020.02.27
技术公布日:2020.05.15
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