CN104261291A - 一种旋挖钻机卷扬机构保护系统 - Google Patents

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张泉波
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    • B66D1/485—Control devices automatic electrical

Abstract

本发明提供一种旋挖钻机卷扬机构保护系统，电源（2）的负极经过电源开关（1）接地，电源（2）的正极分别与测重销轴传感器（3）及控制器（4）的正极连接，其中控制器（4）的负极及测重销轴传感器（3）均接地，测重销轴传感器（3）与控制器（4）的CAN接口连接，控制器（4)的输出管脚与加压溢流电磁阀（5）的一端连接，该加压溢流电磁阀（5）的另一端接地，加压溢流阀（5）的P口与多路阀（6）的加压联LS口通过管路连接，加压溢流阀（5）的T口与液压油箱管路连接。本发明限制旋挖钻机动力头对主卷扬钢丝绳的向下拉力，保证了主卷扬钢丝绳、主卷扬马达、主卷扬平衡阀、主卷扬减速机的安全性，保证了旋挖钻机的整机稳定性。

Description

一种旋挖钻机卷扬机构保护系统
技术领域
本发明涉及一种旋挖钻机卷扬机构保护系统。
背景技术
目前，旋挖钻机的主卷扬钢丝绳缠绕方法都是通过主卷扬减速机、绕过钻桅的背轮、绕过鹅头滑轮、最终与钻杆相连，而旋挖钻机的钻杆通过动力头的驱动键条相配合。旋挖钻机在正常施工过程中钻杆上连接的钻头与孔底地面接触，主卷扬处于浮动状态，主卷扬钢丝绳不受力，动力头驱动钻杆并对钻杆施加加压力，保证钻头的进尺施工。
在旋挖钻机的某些工况下：在全套管施工下护套工况时，主卷扬钢丝绳吊着钻杆，钻杆处于悬空状态，此时动力头驱动套管进行旋转压护筒，同时动力头驱动钻杆空转，在动力头向下驱动钻杆时动力头驱动键容易带动钻杆下压，此时用户如果不把主卷扬浮动开关打开，动力头加压力加在钻杆上作用在主卷扬钢丝绳上。此时主卷扬钢丝绳受到钻杆的重力和动力头的加压力，此合力远大于主卷扬钢丝绳的提升力，此时如果不限制动力头的加压力，主卷扬钢丝绳、主卷扬马达、主卷扬平衡阀、主卷扬减速机极其容易损坏。
用户在打孔施工过程中忘了把主卷扬浮动开关打开，或者主卷扬浮动开关失灵。此时用户继续使用动力头驱动钻杆往下加压，钻杆受到动力头的加压力。因主卷扬钢丝绳与钻杆相连，主卷扬受到钻杆的重力和动力头的加压力。此合力极容易使主卷扬减速机摩擦片失灵损坏，主卷扬马达吸空损坏，导致主卷扬掉杆，引发重大事故。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种旋挖钻机卷扬机构保护系统，可以检测主卷扬钢丝绳的拉力，并能根据检测到的拉力来对动力头的加压进行控制。
为了实现上述目的，本发明提供一种旋挖钻机卷扬机构保护系统，包括控制器，电源、测重销轴传感器、加压溢流电磁阀，所述电源的负极经过电源开关接地，所述电源的正极分别与测重销轴传感器及控制器的正极连接，其中控制器的负极及测重销轴传感器均接地，所述测重销轴传感器与控制器的CAN接口连接，所述控制器的输出管脚与加压溢流电磁阀的一端连接，该加压溢流电磁阀的另一端接地，所述加压溢流阀的P口与多路阀的加压联LS口通过管路连接，所述加压溢流阀的T口与液压油箱管路连接，所述多路阀与旋挖钻机液压主泵管路连接，所述动力头通过其上的驱动套与钻杆连接，所述测重销轴传感器安装在鹅头主卷扬滑轮的销轴里面，所述主卷扬钢丝绳绕过主卷滑轮的销轴与所述钻杆连接。
进一步，所述控制器为RC28-14控制器。
进一步，所述加压溢流电磁阀为电液反比例溢流阀。
进一步，所述电源为蓄电池组。
一种旋挖钻机卷扬机构保护方法，其步骤如下：
（1）将测重销轴传感器安装安装在鹅头主卷扬滑轮的销轴里面，主卷扬钢丝绳绕过主卷滑轮的销轴，并使该测重销轴传感器的信号输出口通过电路连接到控制器CAN接口；
（2）主卷扬钢丝绳受力的过程中，测重销轴传感器通过主卷扬滑轮的销轴检测钢丝绳所承受的拉力，并转化成电信号输出；
（3）控制器对测重销轴传感器的输出信号进行检测，当检测到输入的拉力到一定数值时，控制其输出管脚将输出电流供给加压溢流阀；
（4）与多路阀相连加压溢流阀得电后工作，根据得电电流的大小控制阀体内部油路开口的大小；
（5）与旋挖钻机液压主泵相连的多路阀的加压联LS口中的油液通过加压溢流阀流入液压油箱，从而使动力头液压主泵输出油液的压力降低，就实现了对动力头的加压力的限制，因为动力头的驱动套与钻杆相连接，钻杆与主卷扬钢丝绳相连，故可限制动力头对钢丝绳的向下拉力，保证了主卷扬钢丝绳、主卷扬马达、主卷扬平衡阀、主卷扬减速机的安全性，保证了整机的稳定性。
本发明通过测重销轴传感器检测主卷扬钢丝绳的拉力，通过CAN口通讯给控制器，控制器检测到主卷扬钢丝绳拉力到一定数值时，给多路阀加压联LS口加压溢流阀一定电流，从而限制旋挖钻机动力头的加压力，因为旋挖钻机动力头的驱动套与钻杆相连接，钻杆与钢丝绳相连，故可限制旋挖钻机动力头对钢丝绳的向下拉力，保证了主卷扬钢丝绳、主卷扬马达、主卷扬平衡阀、主卷扬减速机的安全性，可以保证旋挖钻机元件的安全性及整机的稳定性。
附图说明
图1是本发明的电路原理的示意图；
图2是本发明的液压部分的示意图。
图中：1、电源开关，2、电源，3、测重销轴传感器，4、控制器，5、加压溢流电磁阀，6、多路阀，7、液压油箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
 如图1到图2所示，一种旋挖钻机卷扬机构保护系统，包括控制器4，电源2、测重销轴传感器3、加压溢流电磁阀5，所述电源2的负极经过电源开关1接地，所述电源2的正极分别与测重销轴传感器3及控制器4的正极连接，其中控制器4的负极及测重销轴传感器3均接地，所述测重销轴传感器3与控制器4的CAN接口连接，所述控制器4的输出管脚与加压溢流电磁阀5的一端连接，该加压溢流电磁阀5的另一端接地，所述加压溢流阀5的P口与多路阀6的加压联LS口通过管路连接，所述加压溢流阀5的T口与液压油箱管路连接，所述多路阀6与旋挖钻机液压主泵管路连接，所述动力头通过其上的驱动套与钻杆连接，所述测重销轴传感器3安装在鹅头主卷扬滑轮的销轴里面，所述主卷扬钢丝绳绕过主卷滑轮的销轴与所述钻杆连接。
为了保证实时测量的精确性，避免环境温度或供电电压对检测值的影响，使所述控制器4为RC28-14控制器。
为了保证系统的可靠性和稳定性，使所述加压溢流电磁阀5为电液反比例溢流阀。
为了便于利用整车电源系统，使所述电源2为蓄电池组。
一种旋挖钻机卷扬机构保护方法，其步骤如下：
（1）将测重销轴传感器3安装安装在鹅头主卷扬滑轮的销轴里面，主卷扬钢丝绳绕过主卷滑轮的销轴，并使该测重销轴传感器3的信号输出口通过电路连接到控制器4的CAN接口；
（2）主卷扬钢丝绳受力的过程中，测重销轴传感器通过主卷扬滑轮的销轴检测钢丝绳所承受的拉力，并转化成电信号输出；
（3）控制器对测重销轴传感器的输出信号进行检测，当检测到输入的拉力到一定数值时，控制其输出管脚将输出电流供给加压溢流阀；
（4）与多路阀相连加压溢流阀得电后工作，根据得电电流的大小控制阀体内部油路开口的大小；
（5）与旋挖钻机液压主泵相连的多路阀的加压联LS口中的油液通过加压溢流阀流入液压油箱，从而使动力头液压主泵输出油液的压力降低，就实现了对动力头的加压力的限制，因为动力头的驱动套与钻杆相连接，钻杆与主卷扬钢丝绳相连，故可限制动力头对钢丝绳的向下拉力，保证了主卷扬钢丝绳、主卷扬马达、主卷扬平衡阀、主卷扬减速机的安全性，保证了整机的稳定性。

Claims (5)

1.一种旋挖钻机卷扬机构保护系统，包括控制器（4），电源（2），其特征在于，还包括测重销轴传感器（3）、加压溢流电磁阀（5），所述电源（2）的负极经过电源开关（1）接地，所述电源（2）的正极分别与测重销轴传感器（3）及控制器（4）的正极连接，其中控制器（4）的负极及测重销轴传感器（3）均接地，所述测重销轴传感器（3）与控制器（4）的CAN接口连接，所述控制器（4)的输出管脚与加压溢流电磁阀（5）的一端连接，该加压溢流电磁阀（5）的另一端接地，所述加压溢流阀（5）的P口与多路阀（6）的加压联LS口通过管路连接，所述加压溢流阀（5）的T口与液压油箱管路连接，所述多路阀（6）与旋挖钻机液压主泵管路连接，所述动力头通过其上的驱动套与钻杆连接，所述测重销轴传感器（3）安装在鹅头主卷扬滑轮的销轴里面，所述主卷扬钢丝绳绕过主卷滑轮的销轴与所述钻杆连接。
2.根据权利要求1所述的一种旋挖钻机卷扬机构保护系统，其特征在于，所述控制器（4）为RC28-14控制器。
3.根据权利要求1所述的一种旋挖钻机卷扬机构保护系统，其特征在于，所述加压溢流电磁阀（5）为电液反比例溢流阀。
4.根据权利要求1所述的一种旋挖钻机卷扬机构保护系统，其特征在于，所述电源（2）为蓄电池组。
5.一种旋挖钻机卷扬机构保护方法，其特征在于，其步骤如下：
（1）将测重销轴传感器（3)安装在鹅头主卷扬滑轮的销轴里面，主卷扬钢丝绳绕过主卷滑轮的销轴，并使该测重销轴传感器（3）的信号输出口通过电路连接到控制器（4）CAN接口；
（2）主卷扬钢丝绳受力的过程中，测重销轴传感器（3)通过主卷扬滑轮的销轴检测钢丝绳所承受的拉力，并转化成电信号输出；
（3）控制器（4）对测重销轴传感器（3)的输出信号进行检测，当检测到输入的拉力到一定数值时，控制其输出管脚将输出电流供给加压溢流阀（5）；
（4）与多路阀（6）相连加压溢流阀（5）得电后工作，根据得电电流的大小控制阀体内部油路开口的大小；
（5）与旋挖钻机液压主泵相连的多路阀（6）的加压联LS口中的油液通过加压溢流阀（5）流入液压油箱，从而使动力头液压主泵输出油液的压力降低，就实现了对动力头的加压力的限制，因为动力头的驱动套与钻杆相连接，钻杆与主卷扬钢丝绳相连，故可限制动力头对钢丝绳的向下拉力，保证了主卷扬钢丝绳、主卷扬马达、主卷扬平衡阀、主卷扬减速机的安全性，保证了整机的稳定性。
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