CN110593751A - 一种冲击钻机人机交互式控制系统 - Google Patents

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CN110593751A CN201911003909.1A CN201911003909A CN110593751A CN 110593751 A CN110593751 A CN 110593751A CN 201911003909 A CN201911003909 A CN 201911003909A CN 110593751 A CN110593751 A CN 110593751A
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张震之
杨宏飞
丁卓
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王震
胡际勇
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马永新
王永
戴红灿
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Abstract

本发明涉及一种冲击钻机人机交互式控制系统，由冲击钻机、传动系统、液压控制系统以及电气控制系统构成，可以随时改变冲击钻机的冲次和冲击高度，以保证冲击钻机在工作过程中无须停机调整；本发明冲击钻机人机交互式控制系统将冲击钻机与电气系统结合，便可以实现冲击高度和冲次的不停机调节，且结构简单、使用方便，能够保障操作安全性并显著提高冲击钻机工作的效率；从而提高冲击钻机的工作效率并降低工人的劳动程度。

Description

一种冲击钻机人机交互式控制系统
技术领域
本发明属于复杂机电产品系统控制技术领域，具体涉及一种冲击钻机人机交互式控制系统。
背景技术
随着我国工业地位的提高以及施工技术的逐渐发展，大型施工项目的数量与日俱增，在基础建设领域中，凿岩开采的工程量也变得越来越大，而冲击钻机作为其中不可缺少的施工设备，具有十分重要的地位和作用。现有的冲击钻机中，针对不同地形有不同的适用类型，到如今则发展出了液压式冲击钻机、钢绳冲击钻机、挖改冲击钻机等多种多样的类型，以适应不同地质、工况和要求的作业类型，从而提高工作效率以完善开采需要。其中，钢绳冲击钻机的结构简单、操作方便、效率较高。但是，在冲击钻机正逐渐往自动化控制方向发展的今天，对于冲击钻机冲次和冲击高度的调整及其在使用人机控制装置以提高工作效率等方面仍然有待进一步的发展和改进。
发明内容
本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种冲击钻机人机交互式控制系统，可以随时改变冲击钻机的冲次和冲击高度，以保证冲击钻机在工作过程中无须停机调整；将冲击钻机与电气系统结合，从而提高冲击钻机的工作效率并降低工人的劳动程度。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种冲击钻机人工交互式控制系统，其特征在于：由冲击钻机、传动系统、液压控制系统以及电气控制系统构成；
所述冲击钻机由钻具1、天轮3、底座9、固定于底座9上的塔架2、冲击机构4、卷扬机构7、电机座8、油箱10及液压缸11以及固定于电机座8上的直流发动机5和测速发电机6组成；所述液压缸11与塔架2的1/3处铰接，塔架2的一端与底座9铰接，另一端通过销轴与天轮3铰接；所述钻具1与钢丝绳的一端固定，钢丝绳的另一端穿过天轮3、冲击机构4中的压轮42和导向轮45进入卷扬机构7的卷筒05内；所述测速发电机6通过联轴器与直流发动机5相连；
所述冲击机构4还包括二级减速机构41、缓冲机构43、冲击梁44和曲柄连杆机构47；其中，二级减速机构41通过曲柄连杆机构47与冲击梁44铰接，且二级减速机构41中的冲击齿轮411与曲柄连杆机构47同时固定在二级减速机构41的输出轴上，缓冲机构43通过摇臂432一端连接在冲击梁44的前端，另一端与压轮42铰接；
所述传动系统由V带01组成，V带01的小带轮通过联轴器与直流发动机5相连，大带轮与二级减速机构41的输入轴相连；
所述液压控制系统包括通过液压软管相连的三位四通电磁换向阀002、液压锁以及液压泵008；油箱10中的液压油经液压泵008流向系统，并通过三位四通换向阀002控制液压缸11的伸缩，进而控制塔架2的摆动；所述液压锁由液控单向阀Ⅰ003和液控单向阀Ⅱ004组成，用于控制三位四通电磁换向阀002中活塞的锁紧；
所述电气控制系统包括单片机、与单片机相连的键盘、显示器、驱动电路以及测速模块，其中，键盘、显示器与操作面板电连接；所述单片机通过测速模块与测速发电机6相连，用于检测直流发动机5的转速并返回结果；所述单片机经驱动电路分别与卷扬电动机02和直流发动机5控制连接，所述电气控制系统包括单片机、与单片机相连的键盘、显示器、驱动电路以及测速模块，其中，键盘、显示器与操作面板相连；所述单片机通过测速模块与测速发电机6相连，用于检测直流发动机5的转速及反馈当前的冲次；所述单片机经PWM放大电路和驱动电路后与直流发动机5控制连接，并调整其转速；所述单片机经PWM放大电路和驱动电路后还与卷扬电动机02控制连接，驱动其正反转，进而控制卷扬机构7进行冲击高度的调整。
本发明中直流电动机5产生的动力，经过V带01减速后传递给二级减速机构41控制转速并将动力传递到冲击齿轮411所在轴，驱动冲击齿轮411做顺时针或逆时针回转运动，通过曲柄连杆机构47中的曲柄带动与冲击梁44铰接端的摇杆，将冲击齿轮411的回转运动通过钢丝绳转变为钻具1的上下往复运动，将冲击钻进所需的力传递到岩层当中；同时卷扬电动机02产生的动力，经过制动器03和联轴器传入卷扬机变速箱04变速后传入卷筒05，实现卷扬机构7的正常工作。
进一步地，所述液压缸11与固定在底座9上的支撑架铰接，所述卷扬机构7、冲击机构4和电机座8固定在底座9左侧，所述塔架2、油箱10和液压缸11固定在底座9右侧。
进一步地，所述二级减速机构41由两对圆柱齿轮啮合组成。
进一步地，所述冲击梁44的左下方设有用于支撑导向轮45的导向轮支架46，导向轮支架46固定在底座9上。
进一步地，所述缓冲机构43主要由弹簧座431、弹簧支杆435、弹簧套筒436为架构组成；在缓冲机构43靠近压轮42的一侧，由两组弹簧组并联成为缓冲弹簧组，每组弹簧组均由设置在弹簧支杆435上的外缓冲弹簧433和内缓冲弹簧434串联而成；在缓冲机构43远离压轮42的一侧，外回力弹簧438和内回力弹簧437通过弹簧套筒436串联成回力弹簧组；回力弹簧组一侧为弹簧座431，另一侧装有预紧螺母。
进一步地，所述卷扬机构7还包括制动器03和卷扬机变速箱04；所述卷扬电动机02和卷扬机变速箱04的一端通过联轴器相连，制动器03安装在卷扬电动机02和卷扬机变速箱04之间，卷筒05和卷扬机变速箱04的另一端相连。
进一步地，所述液压控制系统还包括用于滤去油液中杂质的滤油器005和用于时刻对油压进行检测的压力表006。
进一步地，所述测速模块经A/D转换器、D/A转换器与测速发电机6相连，测速模块还通过A/D转换器与单片机相连。
进一步地，所述单片机经扩展芯片、D/A转换器、PWM功率放大器与卷扬电动机02和直流发动机5相连。
进一步地，所述操作面板设有数字显示和电源指示键，能够在工作状态下显示当前钻机的冲次，并能够通过在键盘输入所需频率的大小来改变冲次大小；还可以通过操作面板上的按钮对冲击高度进行调整，以及控制塔架2的上升下降以及钻具1的提升和下落。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明结合电气控制系统，利用单片机传递和接收电信号来控制电机的动作，用户只需要在键盘输入想要达到的冲次，计算机便会将数据指令传递给单片机，当单片机接收到指令后会输出信号，该信号经过D/A转换将被转换为模拟信号，经过PWM放大电路和驱动电路进而调整直流电机的转速，并通过测速模块向控制面板反馈当前的冲次；此外，还可以通过操作面板上的按钮对冲击高度进行调整，其按键信号传递到单片机后能够改变其输出信号，实现卷扬电动机的正反转，进而控制卷扬机构带动钢丝绳实现冲击高度的调整。由此，便可以实现冲击高度和冲次的不停机调节，且结构简单、使用方便，能够保障操作安全性并显著提高冲击钻机工作的效率；
2、针对本发明的工作情况设计出一套有效的电气控制系统，提高了冲击钻机冲次变换和冲击高度转换的可操作性；
3、针对冲击钻机在工作过程中产生的振动和颠簸，设计了一个对冲击机构的的减震装置：缓冲机构43，通过缓冲机构43即可对冲击过程中钢绳的长度进行补偿，从而减轻钻具1在工作过程中对冲击机构的冲击，提高冲击机构的寿命；
4、本发明全面的提高了冲击钻机的人机交互能力，能大大降低施工的人力和财力，提高施工效率。
附图说明
图1为本发明冲击钻机总体结构示意图；
图2为本发明冲击钻机冲击机构示意图；
图3为本发明冲击钻机缓冲机构示意图；
图4为本发明冲击钻机传动系统示意图；
图5为本发明电气控制系统总体框图；
图6为本发明接口总体设计框图；
图7为本发明PWM功率放大器示意图；
图8为8051单片机引脚图；
图9为8051单片机扩展接口设计图；
图10为机电接口设计图；
图11为光电隔离接口；
图12为控制输出接口；
图13为复位电路；
图14为按键电路；
图15为本发明操作面板示意图；
图16为CPU外部接口；
图17为控制塔架摆动的液压回路设计图；
图中，1.钻具 2.塔架 3.天轮 4.冲击机构 5.直流发动机 6.测速发电机 7.卷扬机构 8.电机座 9.底座 10.油箱 11.液压缸 41.二级减速机构 42.压轮 43.缓冲机构44.冲击梁 45.导向轮 46.导向轮支架 47.曲柄连杆机构 411.冲击齿轮 431.弹簧座432.摇臂 433.外缓冲弹簧 434.内缓冲弹簧 435.弹簧支杆 436.弹簧套筒 437.内回力弹簧 438.外回力弹簧 439.预紧螺母 01.V带 02.卷扬电动机 03.制动器 04.卷扬变速箱05.卷筒 001.溢流阀 002.三位四通电磁换向阀 003.液控单向阀Ⅰ 004.液控单向阀Ⅱ005.过滤器 006.压力表 007.液压马达 008.液压泵。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的实施例，实施例在附图中示出，其中自始至终相同标号表示相同的元件或具有相同功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域中的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明的保护范围。
为解决冲击钻机对其冲次、冲击高度和冲击位置的调整不灵活以及工人工作量大等问题，本发明提供一种冲击钻机人机交互式控制系统，还提供冲击钻机人机交互式控制系统的控制方法，用于将冲击钻机和电气系统相结合，从而提高冲击钻机的工作效率，并降低工人的劳动程度；通过该发明的控制系统，可以随时改变冲击钻机的冲次和冲击高度，以保证冲击钻机在工作过程中无须停机调整。
本发明冲击钻机人机交互式控制系统由冲击钻机、传动系统、液压控制系统以及电气控制系统构成。
如图1所示，本发明冲击钻机由钻具1、塔架2、天轮3、冲击机构4、直流发动机5、测速发电机6、卷扬机构7、电机座8、底座9、油箱10以及液压缸11构成。所述塔架2、冲击机构4、卷扬机构7、电机座8、油箱10以及液压缸11均固定在底座9上。
其中，液压缸11与固定在底座9上的支撑架铰接。卷扬机构7、冲击机构4和电机座8固定在底座9左侧，塔架2、油箱10和液压缸11固定在底座9右侧。所述直流发动机5和测速发电机6固定在电机座8上。所述塔架2的一端与底座9铰接，另一端与天轮3用销轴铰接。钻具1与钢丝绳的一端固定，钢丝绳的另一端穿过天轮3、冲击机构4中的压轮42和导向轮45进入卷扬机构7的卷筒05内。所述液压缸11与塔架2的1/3处铰接。
所述冲击机构4的组成结构如图2所示，其由二级减速机构41、压轮42、缓冲机构43、冲击梁44、导向轮45、导向轮支架46和曲柄连杆机构47组成。其中，二级减速机构41由两对圆柱齿轮啮合实现减速功能。曲柄连杆机构47一端与二级减速机构41相连，具体地，二级减速机构41中的冲击齿轮411与曲柄连杆机构47同时固定在二级减速机构41的输出轴上；曲柄连杆机构47的另一端与冲击梁44靠近钻具1的一端铰接，动力从二级减速机构41传至曲柄连杆机构47。冲击梁44的左下方设有用于支撑导向轮45的导向轮支架46，冲击梁44与冲击钻机的导向轮支架46铰接。所述缓冲机构43与冲击梁44靠近钻具1的一端相连，压轮42与缓冲机构43铰接。
该冲击机构4采用曲柄摇杆式冲击机构，其相对与其它冲击机构的结构要较为简单，应用起来更加方便，且工作平稳，载荷较小，对于实现冲击功能来说更为直接和方便。在冲击机构4工作的过程中，随着冲击齿轮411被驱动，将做顺时针或逆时针回转运动，在其组成的四杆冲击机构中，曲柄带动与冲击梁44铰接端的摇杆，将冲击齿轮411的回转运动通过钢丝绳转变为钻具1的上下往复运动，进而把冲击钻进所需的力传递到岩层当中。
所述缓冲机构43如图3所示，其通过摇臂432连接在冲击梁44的前端，主要由弹簧座431、弹簧支杆435、弹簧套筒436为架构组成。在缓冲机构43靠近压轮42的一侧，由两组弹簧组并联成为缓冲弹簧组，其中，每组弹簧组均由设置在弹簧支杆435上的外缓冲弹簧433和内缓冲弹簧434串联而成；在缓冲机构43远离压轮42的一侧，外回力弹簧438和内回力弹簧437通过弹簧套筒436串联成回力弹簧组。回力弹簧组一侧为弹簧座431，另一侧装有预紧螺母。当弹簧套筒436与弹簧座431接触的时候内回力弹簧的作用已达极限，此时主要是外回力弹簧438起作用。设置缓冲机构43的目的是为了对冲击钻机起缓冲作用和补偿功能，避免冲击钻机受到冲击载荷的损伤以及由于钢丝绳伸长带来的抖动现象。
所述传动系统如图4所示，其由V带01组成。V带01的小带轮通过联轴器与直流发动机5相连，大带轮与二级减速机构41的输入轴相连，而二级减速机构41的输出轴与冲击齿轮411和曲柄连杆机构47相连。动力从直流发动机5产生，经过V带01进行减速，传递给二级减速机构41，该二级减速机构41能够将转速控制在可调范围内，并将动力传递到冲击齿轮411所在的轴，进而实现冲击机构4的运动。
所述卷扬机构7由卷扬电动机02、制动器03、卷扬机变速箱04以及卷筒05构成。其中，卷扬电动机02和卷扬机变速箱04的一端通过联轴器相连，制动器03安装在卷扬电动机02和卷扬机变速箱04之间，卷筒05和卷扬机变速箱04的另一端相连。卷扬机构7的动力从卷扬电动机02产生，经过制动器03和联轴器传入卷扬机变速箱04，接着由变速箱变速后传入卷筒05从而实现卷扬机构7的正常工作。
所述电气系统控制总体框图如图5所示，考虑到冲击钻机的运动精度不高且负载较大，因此，本发明采用闭环控制系统进行控制。
所述电气控制系统主要由8051单片机、8255扩展芯片、驱动电路、隔离电路、测速模块、键盘及显示器等部分组成。
MSC-51具有集成度高、速度快且性价比高等优点，故在这里将采用MSC-51系列中的8051单片机扩展系统。而其控制系统则是由微机系统部分、键盘及显示器、I/O接口、功率放大电路等部分组成；将测速模块和直流电机安装在一起，可以对直流电机的转速进行实时监控和控制。
冲击钻机的控制系统硬件电路设计包括控制器及接口设计，机电接口设计和CPU外部接口设计。
其中，对于控制器接口设计，其总体设计框图如图6所示，本发明中采用8051单片机，在进行存储器的扩展时，扩展芯片的片内扩展信息是由单片机的P0口和P2口所提供的，其中，P0口提供低8位的地址，P2口提供高8位地址。由于P0口需要和扩展芯片的数据线直接相连，因此，为了让数据信号和地址信号之间不产生冲突，将单片机P0口的低8位地址线通过地址锁存器连接到扩展芯片的低8位地址线上，因此在本设计中，选用8255A芯片作为扩展芯片，选用74LS373作为地址锁存器。其中，8051单片机引脚图如图8所示，8051单片机扩展接口如图9所示。
为了对卷扬电动机02和直流发动机5进行驱动，需要先利用控制系统求出控制量，并将控制数据传到D/A转换器中将数字量转化为模拟量，进一步可控制PWM功率放大器工作。PWM功率放大器示意图如图7所示。
其中，机电接口设计如图10所示；信息输入采用光电隔离接口，如图11所示；控制输出接口如图12所示；其它辅助电路包括复位电路(如图13所示)和按键电路(如图14所示)。
其中，8051单片机的CPU接口部分主要包括传感器部分(测速发电机6)、传动驱动、人机界面(操作面板)三个部分，其外部接口如图16所示；其中，图15为本发明操作面板设计示意图，其具有数字显示、电源指示功能，可以在工作状态下显示当前钻机的冲次，并且能够通过在键盘输入所需频率的大小来改变冲次大小；同时，通过操作面板还可以控制塔架2的上升下降以及钻具1的提升和下落。
所述液压控制系统由溢流阀001、三位四通电磁换向阀002、液控单向阀Ⅰ003、液控单向阀Ⅱ004、过滤器005、压力表006、液压马达007以及液压泵008组成，其各元件之间由液压软管连接。图17为控制塔架2摆动的液压回路，图中溢流阀001起安全稳压作用，油箱10中的液压油经液压泵008流向系统，并通过一个三位四通换向阀002来控制液压缸11的伸缩，用液控单向阀Ⅰ003、液控单向阀Ⅱ004两个液控单向阀组成液压锁，使三位四通电磁换向阀002处于中位的时候，活塞能够在其运动行程的任意一个位置被锁紧，即塔架2可停止在任意角度，滤油器005可以滤去油液中的杂质，压力表006可以时刻对油压进行检测。采用图示的液压回路既可以承受足够的负载，又可以经得起负载变化带来的干扰。在对该系统进行控制的时候，当1YA通电时，液压缸11伸出，塔架2向上摆动；当2YA通电时，液压缸11收缩，塔架2向下摆动。
冲击钻机由直流发动机5提供动力，当冲击钻机启动后，与测速发电机6通过联轴器相连的直流发动机5开始工作，通过V带01传动，将动力传递到二级减速机构41(可根据具体工况调整为多级减速机构)进行减速以达到需要转速，二级减速机构41的输出端与曲柄连杆机构47铰接，曲柄连杆机构47另一端与冲击机构4的冲击梁44铰接，通过曲柄连杆机构47带动冲击机构做的循环往复运动，进而带动钻具1进行碎岩钻孔工作。钻机工作过程如下，在钻机启动前首先通过控制面板上的按键控制液压缸11的伸缩，进而控制塔架2的上升和下降以调整好冲击位置，接着通过控制面板上另外两个按键来控制卷扬机构7中的卷筒05对钢丝绳进行收放从而使钻具1提升和下落，调整到合适的位置，然后启动冲击钻机，这时在控制面板上会显示出直流发动机5的转速，此时可以通过键盘输入需要的转速来对冲击频率进行调整，也可以通过控制面板上的按键对冲击频率进行固定值的加速或减速。在冲击钻机启动后，可以根据钻孔情况继续由控制面板上的按键对冲击高度和冲击频率进行实时调整。
本发明控制系统控制冲击钻机的工作原理如下：
本发明通过电气控制系统控制直流发动机5启动，动力由直流发动机5通过传动系统传至冲击机构4，使冲击机构4做循环往复运动，并通过钢丝绳带动钻具1做上下往复运动从而实现冲击钻机的钻孔功能。在冲击钻机工作的过程中，可以实时通过控制面板观测电机的运行转速，并能够通过电气控制系统在键盘输入数值调整直流电机5的转速，进而调整冲击机构4做往复运动的频率，从而实现对冲次做出实时调整，如此可以对冲击钻机的频率进行及时的调整，大大提高了冲击钻机的工作效率，同时也减轻了工人的操作难度。此外，在冲击钻机工作的过程中，可以通过控制操作面板上的按键对卷扬机构7进行控制，通过按键改变电信号从而控制卷扬电动机02的正反转，进而控制卷筒05对钢丝绳进行收放，实现对钻具高度的控制，如此不仅可以减轻工人的工作量，还能及时的对钻具高度进行调整；与此同时，在冲击钻机工作的过程中，还可以通过电气控制系统和液压控制系统改变油量的大小，进而控制油压以实现对液压缸11的伸缩的控制，这样，工人只需在控制面板上选择对应的按键即可实现对钻塔2的调整以调整冲击钻机钻孔的位置，这样可以很大程度上减少纵向调整钻孔位置的时间，提高工作效率。

Claims (10)

1.一种冲击钻机人工交互式控制系统，其特征在于：由冲击钻机、传动系统、液压控制系统以及电气控制系统构成；
所述冲击钻机由钻具(1)、天轮(3)、底座(9)、固定于底座(9)上的塔架(2)、冲击机构(4)、卷扬机构(7)、电机座(8)、油箱(10)及液压缸(11)以及固定于电机座(8)上的直流发动机(5)和测速发电机(6)组成；所述液压缸(11)与塔架(2)的1/3处铰接，塔架(2)的一端与底座(9)铰接，另一端通过销轴与天轮(3)铰接；所述钻具(1)与钢丝绳的一端固定，钢丝绳的另一端穿过天轮(3)、冲击机构(4)中的压轮(42)和导向轮(45)进入卷扬机构(7)的卷筒(05)内；所述测速发电机(6)通过联轴器与直流发动机(5)相连；
所述冲击机构(4)还包括二级减速机构(41)、缓冲机构(43)、冲击梁(44)和曲柄连杆机构(47)；其中，二级减速机构(41)通过曲柄连杆机构(47)与冲击梁(44)铰接，且二级减速机构(41)中的冲击齿轮(411)与曲柄连杆机构(47)同时固定在二级减速机构(41)的输出轴上，缓冲机构(43)通过摇臂(432)一端连接在冲击梁(44)的前端，另一端与压轮(42)铰接；
所述传动系统由V带(01)组成，V带(01)的小带轮通过联轴器与直流发动机(5)相连，大带轮与二级减速机构(41)的输入轴相连；
所述液压控制系统包括通过液压软管相连的三位四通电磁换向阀(002)、液压锁以及液压泵(008)；油箱(10)中的液压油经液压泵(008)流向系统，并通过三位四通换向阀(002)控制液压缸(11)的伸缩，进而控制塔架(2)的摆动；所述液压锁由液控单向阀Ⅰ(003)和液控单向阀Ⅱ(004)组成，用于控制三位四通电磁换向阀(002)中活塞的锁紧；
所述电气控制系统包括单片机、与单片机相连的键盘、显示器、驱动电路以及测速模块，其中，键盘、显示器与操作面板电连接；所述单片机通过测速模块与测速发电机(6)相连，用于检测直流发动机(5)的转速及反馈当前的冲次；所述单片机经PWM放大电路和驱动电路后与直流发动机(5)控制连接，并调整其转速；所述单片机经PWM放大电路和驱动电路后还与卷扬电动机(02)控制连接，驱动其正反转，进而控制卷扬机构(7)进行冲击高度的调整。
2.根据权利要求1所述的一种冲击钻机人工交互式控制系统，其特征在于：所述液压缸(11)与固定在底座(9)上的支撑架铰接，所述卷扬机构(7)、冲击机构(4)和电机座(8)固定在底座(9)左侧，所述塔架(2)、油箱(10)和液压缸(11)固定在底座(9)右侧。
3.根据权利要求1所述的一种冲击钻机人工交互式控制系统，其特征在于：所述二级减速机构(41)由两对圆柱齿轮啮合组成。
4.根据权利要求1所述的一种冲击钻机人工交互式控制系统，其特征在于：所述冲击梁(44)的左下方设有用于支撑导向轮(45)的导向轮支架(46)，导向轮支架(46)固定在底座(9)上。
5.根据权利要求1所述的一种冲击钻机人工交互式控制系统，其特征在于：所述缓冲机构(43)主要由弹簧座(431)、弹簧支杆(435)、弹簧套筒(436)为架构组成；在缓冲机构(43)靠近压轮(42)的一侧，由两组弹簧组并联成为缓冲弹簧组，每组弹簧组均由设置在弹簧支杆(435)上的外缓冲弹簧(433)和内缓冲弹簧(434)串联而成；在缓冲机构(43)远离压轮(42)的一侧，外回力弹簧(438)和内回力弹簧(437)通过弹簧套筒(436)串联成回力弹簧组；回力弹簧组一侧为弹簧座(431)，另一侧装有预紧螺母。
6.根据权利要求1所述的一种冲击钻机人工交互式控制系统，其特征在于：所述卷扬机构(7)还包括制动器(03)和卷扬机变速箱(04)；所述卷扬电动机(02)和卷扬机变速箱(04)的一端通过联轴器相连，制动器(03)安装在卷扬电动机(02)和卷扬机变速箱(04)之间，卷筒(05)和卷扬机变速箱(04)的另一端相连。
7.根据权利要求1所述的一种冲击钻机人工交互式控制系统，其特征在于：所述液压控制系统还包括用于滤去油液中杂质的滤油器(005)和用于时刻对油压进行检测的压力表(006)。
8.根据权利要求1所述的一种冲击钻机人工交互式控制系统，其特征在于：所述测速模块经A/D转换器、D/A转换器与测速发电机(6)相连，测速模块还通过A/D转换器与单片机相连。
9.根据权利要求1所述的一种冲击钻机人工交互式控制系统，其特征在于：所述单片机经扩展芯片、D/A转换器、PWM功率放大器与卷扬电动机(02)和直流发动机(5)相连。
10.根据权利要求1所述的一种冲击钻机人工交互式控制系统，其特征在于：所述操作面板设有数字显示和电源指示键，能够在工作状态下显示当前钻机的冲次，并能够通过在键盘输入所需频率的大小来改变冲次大小；还可以通过操作面板上的按钮对冲击高度进行调整，以及控制塔架(2)的上升下降以及钻具(1)的提升和下落。
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