CN110985366A - 一种铁路工程勘探用取芯钻机泥浆泵控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及泥浆泵控制技术领域，公开了一种铁路工程勘探用取芯钻机泥浆泵控制方法，包括步骤：1)将泥浆泵连接液压马达，启动液压马达带动泥浆泵转动；2)钻杆在钻进过程中，通过压力检测仪检测钻孔内的泥浆压力，并将检测到的泥浆压力值P传送至地面的控制台；3)控制台接收到泥浆压力值P后，通过人为干预和计算机控制系统干预相配合的干预方式调节节流阀的开合度控制液压马达的流量，实现对泥浆泵转速的控制，进而调整钻孔内泥浆流量。本发明通过将液压马达与泥浆泵直连，实现对泥浆泵的无极调速，通过人为干预和计算机系统干预相结合的调节方式调节节流阀的开合度，控制泥浆泵的转速进而控制泥浆流量，过程简单，控制精确。
Description
技术领域
本发明属于泥浆泵控制技术领域，特别是涉及一种铁路工程勘探用取芯钻机泥浆泵控制方法。
背景技术
在钻探过程中，泥浆作用有：1、冷却钻头；2、润滑钻头；3、将孔底钻头切削出来的泥沙冲出孔外；4、润滑钻杆，减小摩擦力；5、保持一定的水压，防止孔壁坍塌。
流量是优化钻进效率的一个关键变数，流液必须有效地冷却钻头，去除钻头切面的钻屑，并将这些钻屑向上由孔隙带往地表。流量应随钻进率增加而增加，流液速度及其载重量取决于流液的粘度，一般而言，钻屑应始终保持10厘米/秒的上升速度。如果流量过多，则压力就会增加，从而影响实际的钻头压力和相应的钻切性能，流量过小，则钻屑无法排除，钻头会过早磨损。
现有泥浆泵是通过柴油机带动的，中间有一个换挡机构，只有4挡，无法做到无极调速，无法准确调整泥浆的流量。
因此，如何解决上述问题成为本领域人员研究的重点。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种铁路工程勘探用取芯钻机泥浆泵控制方法，已解决上述技术问题。
本发明的实施例是这样实现的：
一种铁路工程勘探用取芯钻机泥浆泵控制方法，包括以下步骤：
1)将泥浆泵连接液压马达，启动液压马达带动泥浆泵转动；
2)钻杆在钻进过程中，通过压力检测仪检测钻孔内的泥浆压力，并将检测到的泥浆压力值P传送至地面的控制台；
3)控制台接收到泥浆压力值P后，通过人为干预和计算机控制系统干预相配合的干预方式调节节流阀的开合度控制液压马达的流量，通过控制液压马达的流量实现对泥浆泵转速的控制，进而调整钻孔内泥浆流量。
进一步地，所述控制台上设置有用于显示泥浆泵转速的转速表。
进一步地，所述控制台上设置有用于显示泥浆压力值的压力表。
进一步地，不同直径的钻杆对应不同数值的泥浆流量，直径为60mm的钻杆对应泥浆流量为23-30L/min，直径为75mm的钻杆对应泥浆流量为30-38L/min，直径为95mm的钻杆对应泥浆流量为38-46L/min。
进一步地，所述人为干预是指通过人工调节节流阀的开合度，控制液压马达的流量，实现对泥浆泵转速的控制，进而调整钻孔内泥浆流量。
进一步地，所述计算机控制系统干预是指通过计算机系统控制节流阀的开合度，控制液压马达的流量，实现对泥浆泵转速的控制，进而调整钻孔内泥浆流量。
进一步地，所述步骤3)中，当P>2MPa，减小节流阀的开合度，降低泥浆泵转速，减小泥浆流量，直至P＝2MPa。
进一步地，所述步骤3)中，当P<2MPa，增大节流阀的开合度，降低泥浆泵转速，增大泥浆流量，直至P＝2MPa。
进一步地，所述压力检测仪与计算机控制系统的信号输入端子连接。
进一步地，所述计算机控制系统与节流阀的信号输入端子连接。
本发明的有益效果是：
1、本发明结构简单，通过将液压马达与泥浆泵直连，实现对泥浆泵的无极调速；
2、本发明通过检测钻孔内泥浆压力，由人为干预和计算机系统干预相结合的调节方式调节节流阀的开合度，控制泥浆泵的转速进而控制泥浆流量，控制过程简单，控制精确。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
由公式泥浆流量＝0.121*泥浆泵转速,所以通过调节泥浆泵转速就可控制泥浆流量，因此：
本实施例提供一种铁路工程勘探用取芯钻机泥浆泵控制方法,包括以下步骤：
1)将泥浆泵与液压马达连接，在液压马达的回油管路上设置有用于控制回油流量的节流阀，待设备检查完成后，启动液压马达带动泥浆泵转动；
2)缓慢匀速下放钻杆，钻杆在钻进过程中，通过压力检测仪检测钻孔内的泥浆压力，并将检测到的泥浆压力值P传送至地面的控制台，所述控制台上设置有用于显示泥浆泵转速的转速表和用于显示泥浆压力值的压力表，操作人员可以根据转速表和压力表清楚了解钻探过程中泥浆泵的转速以及钻孔内泥浆压力值；
3)控制台接收到泥浆压力值P后，通过人为干预和计算机控制系统干预相配合的干预方式调节节流阀的开合度控制液压马达的流量，通过控制液压马达的流量实现对泥浆泵转速的控制，进而调整钻孔内泥浆流量。
具体的，步骤3)中，当计算机控制系统接收到的泥浆压力值P>2MPa，计算机控制系统给出信号，减小节流阀的开合度，减少液压马达的回油速度，降低泥浆泵转速，减小泥浆流量，直至P＝2MPa；当计算机控制系统接收到的泥浆压力值P<2MPa，计算机控制系统给出信号，增大节流阀的开合度，加速液压马达的回油速度，增大泥浆泵转速，增大泥浆流量，直至P＝2MPa，由于2MPa为经验值，因此在实际操作过程中，操作者会根据现场实际情况，人工微调节流阀，使维持在1.5MPa-2.5MPa的范围内，本发明中计算机控制系统为常规的信号处理系统，用于接收压力传感信号，分析泥浆压力值P与2MPa的大小关系，给出信号控制节流阀的开合度。
由于不同直径的钻杆对应不同数值的泥浆流量，本实施例还给出了不同直径的钻杆所对应的泥浆流量如下：直径为60mm的钻杆对应泥浆流量为23-30L/min，直径为75mm的钻杆对应泥浆流量为30-38L/min，直径为95mm的钻杆对应泥浆流量为38-46L/min。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铁路工程勘探用取芯钻机泥浆泵控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将泥浆泵连接液压马达，启动液压马达带动泥浆泵转动；
2)钻杆在钻进过程中，通过压力检测仪检测钻孔内的泥浆压力，并将检测到的泥浆压力值P传送至地面的控制台；
3)控制台接收到泥浆压力值P后，通过人为干预和计算机控制系统干预相配合的干预方式调节节流阀的开合度控制液压马达的流量，通过控制液压马达的流量实现对泥浆泵转速的控制，进而调整钻孔内泥浆流量。
2.根据权利要求1所述的铁路工程勘探用取芯钻机泥浆泵控制方法，其特征在于：所述控制台上设置有用于显示泥浆泵转速的转速表。
3.根据权利要求1所述的铁路工程勘探用取芯钻机泥浆泵控制方法，其特征在于：所述控制台上设置有用于显示泥浆压力值的压力表。
4.根据权利要求1所述的铁路工程勘探用取芯钻机泥浆泵控制方法，其特征在于：不同直径的钻杆对应不同数值的泥浆流量，直径为60mm的钻杆对应泥浆流量为23-30L/min，直径为75mm的钻杆对应泥浆流量为30-38L/min，直径为95mm的钻杆对应泥浆流量为38-46L/min。
5.根据权利要求1所述的铁路工程勘探用取芯钻机泥浆泵控制方法，其特征在于：所述人为干预是指通过人工调节节流阀的开合度，控制液压马达的流量，实现对泥浆泵转速的控制，进而调整钻孔内泥浆流量。
6.根据权利要求1所述的铁路工程勘探用取芯钻机泥浆泵控制方法，其特征在于：所述计算机控制系统干预是指通过计算机系统控制节流阀的开合度，控制液压马达的流量，实现对泥浆泵转速的控制，进而调整钻孔内泥浆流量。
7.根据权利要求1所述的铁路工程勘探用取芯钻机泥浆泵控制方法，其特征在于：所述步骤3)中，当P>2MPa，减小节流阀的开合度，降低泥浆泵转速，减小泥浆流量，直至P＝2MPa。
8.根据权利要求1所述的铁路工程勘探用取芯钻机泥浆泵控制方法，其特征在于：所述步骤3)中，当P<2MPa，增大节流阀的开合度，增大泥浆泵转速，增大泥浆流量，直至P＝2MPa。
9.根据权利要求1所述的铁路工程勘探用取芯钻机泥浆泵控制方法，其特征在于：所述压力检测仪与计算机控制系统的信号输入端子连接。
10.根据权利要求1所述的铁路工程勘探用取芯钻机泥浆泵控制方法，其特征在于：所述计算机控制系统与节流阀的信号输入端子连接。
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