CN112593917B - 旋挖钻机控制方法、装置、旋挖钻机和可读存储介质 - Google Patents
旋挖钻机控制方法、装置、旋挖钻机和可读存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112593917B CN112593917B CN202011438255.8A CN202011438255A CN112593917B CN 112593917 B CN112593917 B CN 112593917B CN 202011438255 A CN202011438255 A CN 202011438255A CN 112593917 B CN112593917 B CN 112593917B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- winch
- rotary drilling
- control
- drill rod
- drilling rig
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 143
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 56
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 50
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 24
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 9
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
- E21B44/02—Automatic control of the tool feed
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/08—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B45/00—Measuring the drilling time or rate of penetration
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本申请实施例提供一种旋挖钻机控制方法、装置、旋挖钻机和可读存储介质,该方法包括:当旋挖钻机处于钻进过程中,实时获取相对移动的相邻两节钻杆之间的相对位置;根据所述相对位置所述相邻两节钻杆的重叠区域是否处于预设过渡区间内;若处于所述预设过渡区间内,则依据卷扬降速策略调节卷扬控制机构的控制信号,以使对应钻杆在预设过渡区间内实现缓冲搭接。本申请的技术方案实现旋挖钻机在钻杆搭接的过渡区间进行自动执行缓冲功能,可避免出现因卷扬速度过快而产生较大的冲击力等。
Description
技术领域
本申请涉及旋挖钻机技术领域,尤其涉及一种旋挖钻机控制方法、装置、旋挖钻机和可读存储介质。
背景技术
旋挖钻机的钻杆结构通常由多节钻杆组成,在钻进过程中,随着钻孔越来越深,需要一节一节地将钻杆逐渐伸出,以增加位于末端的钻具能够到达的长度。然而,现有技术中,往往是通过由操作者进行手动操作卷扬机构,以实现钻杆的伸缩过程。由于在反复操作的过程中,操作者的操作手容易疲劳;另外,当相邻两节钻杆在搭接过渡时,若此时出现了速度过快,将会产生较大的冲击力而出现碰撞现象,这对钻杆底的连接件等具有一定的破坏作用。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种旋挖钻机控制方法、装置和旋挖钻机。
本申请的实施例提供一种旋挖钻机控制方法,包括:
当旋挖钻机处于钻进过程中,实时获取相对移动的相邻两节钻杆之间的相对位置;
根据所述相对位置判断所述相邻两节钻杆的重叠区域是否处于预设过渡区间内;
若处于预设过渡区间内,则依据卷扬降速策略对卷扬控制机构的控制信号进行调节,以使对应钻杆在预设过渡区间内实现缓冲搭接。
在一些实施例中,该旋挖钻机控制方法还包括:
若不处于预设过渡区间内,则维持当前的卷扬速度。
在一些实施例中,所述旋挖钻机包括桅杆和动力头,所述动力头可移动地安装于所述桅杆上,所述动力头用于支撑钻杆外杆,所述实时获取相对移动的相邻两节钻杆之间的相对位置之前,所述方法还包括:
实时获取所述钻杆外杆与所述动力头之间的相对位置;
当根据所述相对位置判断出所述钻杆外杆与所述动力头的重叠区域处于预设过滤区间内时,则控制降低当前的卷扬速度,以使所述钻杆外杆在预设过渡区间内缓冲搭接于所述动力头上。
在一些实施例中,所述旋挖钻机包括钻具,所述钻具设于所述钻杆的末端,所述实时获取相对移动的相邻两节钻杆之间的相对位置包括:
获取所述动力头在所述桅杆上的位置,将所述动力头的所述位置作为所述钻杆外杆固定时的初始位置;
根据实时获取的所述钻具的实时位置或孔深计算第二节钻杆相对于所述钻杆外杆的实时伸缩量;
从第三节钻杆开始,根据各节钻杆的固有长度、以及所述钻具的实时位置或所述孔深计算后一节钻杆相对于前一节钻杆的实时伸缩量。
在一些实施例中,所述旋挖钻机进入钻进过程后,所述方法还包括:
实时采集卷扬控制机构的控制信号;
若检测到卷扬巡航启动指令,获取采集到的卷扬控制机构在接收到所述卷扬巡航启动指令之前的指定时段内的多组控制信号;
利用所述多组控制信号计算所述卷扬控制机构的所述控制信号平均值,将所述控制信号的平均值进行存储以作为巡航控制数据;
依据所述巡航控制数据设定所述卷扬控制机构的所述控制信号的输入值,以使所述旋挖钻机执行钻进的卷扬巡航操作。
在一些实施例中,所述对应钻杆完成所述缓冲搭接后,所述方法还包括:
按照所述巡航控制数据再次调节所述卷扬控制机构的控制信号,以使所述旋挖钻机重新达到调节前的卷扬速度。
在一些实施例中,所述卷扬控制机构包括操纵手柄,或者包括操纵手柄以及卷扬马达和/或卷扬用液压泵,其中,所述卷扬马达的排量和所述卷扬用液压泵的输出油量能够作为各自对应的控制信号;当所述卷扬控制机构包括至少两种时,所述依据卷扬降速策略调节所述旋挖钻机的卷扬控制机构的控制信号,包括:
从所述操纵手柄、以及所述卷扬马达和/或所述卷扬用液压泵中随机选取或按照预设优先级顺序选取一个对象,并对所述对象的所述控制信号进行调节以降低当前的卷扬速度。
本申请的实施例还提供一种旋挖钻机控制装置,包括:
获取模块,用于当旋挖钻机处于钻进过程中,实时获取相对移动的相邻两节钻杆之间的相对位置;
判断模块,用于根据所述相对位置判断所述相邻两节钻杆的重叠区域是否处于预设过渡区间内;
控制模块,用于若处于预设过渡区间内,则依据卷扬降速策略调节所述旋挖钻机的卷扬控制机构的控制信号,以使对应钻杆在预设过渡区间内实现缓冲搭接。
本申请的实施例还提供一种旋挖钻机,包括:主卷扬、卷扬控制机构和钻杆,其中,所述主卷扬分别连接所述钻杆和所述卷扬控制机构,所述旋挖钻机采用上述的方法进行旋挖控制。
本申请的实施例还提供一种可读存储介质,其存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时实施上述的旋挖钻机控制方法。
本申请的实施例具有如下优点:
本申请的旋挖钻机控制方法通过对产生相对移动的相邻钻杆之间的相对位置进行实时监测,以判断对应钻杆是否进入预设过渡区间,并在过渡区间内通过降低卷扬速度,可以有效实现旋挖钻机在钻杆搭接的过渡区间进行自动执行缓冲功能,从而避免出现因卷扬速度过快而产生较大的冲击力,提高了设备的使用寿命等。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例的旋挖钻机控制方法的第一流程示意图;
图2示出了本申请实施例的旋挖钻机控制方法的一种应用示意图;
图3示出了本申请实施例的旋挖钻机控制方法的相邻钻杆下放示意图;
图4示出了本申请实施例的旋挖钻机控制方法的相对位置计算流程示意图;
图5示出了本申请实施例的旋挖钻机控制方法的卷扬巡航流程示意图;
图6示出了本申请实施例的旋挖钻机控制方法的卷扬巡航及缓冲搭接流程示意图;
图7示出了本申请实施例的旋挖钻机控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
请参照图1,本实施例提出一种旋挖钻机控制方法,该方法可以有效实现旋挖钻机在钻杆搭接的过渡区间进行自动执行缓冲功能,可避免出现因卷扬速度过快而产生较大的冲击力等。
示范性地,旋挖钻机通常包括主卷扬、钻杆、桅杆、动力头和钻具,其中,钻杆通过钢丝绳连接主卷扬,动力头安装于桅杆上,钻具设于钻杆的末端,主卷扬可通过放松或拉紧钢丝绳来控制钻杆的上提或下降操作,进而实现不同深度的钻孔等操作。本实施例将以钻进过程为例,对该旋挖钻机的控制方法进行详细说明。
步骤S110,当旋挖钻机处于钻进过程中,实时获取相对移动的相邻两节钻杆之间的相对位置。
步骤S120,根据该相对位置判断相邻两节钻杆的重叠区域是否处于预设过渡区间内。
在钻进过程中,钻杆是一节一节地逐渐伸出,当相邻两节钻杆在进行搭接时,可通过对卷扬速度进行控制,以防止高速搭接时对钻杆底部的组件产生破坏。由钻杆的结构可知,在下放钻杆时,先从最外层的外杆开始伸出的,待外杆下放并搭接固定在动力头上后,将开始依次下放位于内层的第二节钻杆、第三节钻杆、第四节钻杆等。通常地,相邻钻杆之间产生相对伸缩量时,靠外层的钻杆内部底部设有如台阶等限位结构,该限位结构用于对下放的相邻内层钻杆进行固定搭接。可以理解,所述的预设过渡区间是指,钻杆中设置的与限位结构相距一定距离的用于搭接缓冲的缓冲区域。例如,钻杆外杆的预设过渡区间设于靠近连接钢丝绳的一端;第二节钻杆的预设过渡区间设于远离钢丝绳的一端。
其中,在获取相邻两节钻杆之间的相对位置之前,本实施例先将钻杆外杆缓冲搭接于动力头上,待外杆位置固定后,再进行各钻杆之间的缓冲搭接。示范性地,该方法还包括:实时获取钻杆外杆与动力头之间的相对位置;当根据相对位置判断出钻杆外杆与动力头的重叠区域处于预设过滤区间内时,则控制降低当前的卷扬速度,以使钻杆外杆在预设过渡区间内缓冲搭接于动力头上。
如图2所示,以钻具刚好位于地平面的状态为初始状态,记录该初始状态下的钢丝绳的长度,随着钻孔的进行,钢丝绳在不断下放,直到将钻杆外杆下放到动力头的位置以进行固定搭接。其中,在钻杆外杆与动力头进行搭接时,可实时获取钻杆外杆相对于动力头之间的距离,其中,可通过距离传感器等获取该动力头在桅杆上的具体位置。以初始状态为基准,此时下放的钢丝绳的长度即为外杆的下放距离。进而,根据该外杆与动力头的初始距离与不断更新的下放长度的差值,即可判断出该钻杆外杆与动力头的重叠区域处于预设过滤区间。若进入了过渡区间,则控制减小当前的卷扬速度,即实现缓冲搭接过程,这样可防止下放速度过快而对钻杆外杆的搭接结构产生较大的冲击力等。
在钻杆外杆完成搭接后,为判断出产生相对移动的相邻两节钻杆的重叠区域是否进入预设过渡区间内,示范性地,如图3所示,可实时获取这相邻两节钻杆之间的相对位置,即后一节钻杆相对于前一节钻杆的相对距离,进而判断对应钻杆是否到达预设过渡区间。
在一种实施方式中,如图4所示,对上述步骤S110,实时获取相对移动的相邻两节钻杆之间的相对位置,包括:
步骤S111,将搭接有钻杆外杆的动力头的位置作为钻杆外杆固定时的初始位置,根据实时获取的钻具的实时位置或孔深计算第二节钻杆相对于钻杆外杆的实时伸缩量。
待钻杆外杆的位置固定后,将此时的动力头的位置作为钻杆外杆固定时的初始位置,如图3所示,随着钻孔的深度越来越深,将继续下放内层的钻杆,其中,第二节钻杆位于内层且与外杆相邻。示范性地,在求解第二节钻杆相对于钻杆外杆的相对位置时,从初始位置后,根据钻具的实时位置或孔深即可得到第二节钻杆的实时伸缩量,其中,该钻具的实时位置或孔深可通过下放的钢丝绳长度来确定。可以理解,孔深与钻具的实时位置是关联的。
步骤S112,从第三节钻杆开始,根据各节钻杆的固有长度、以及钻具的实时位置或孔深计算后一节钻杆相对于前一节钻杆的实时伸缩量。
如图3所示,当第二节钻杆搭接在外杆上之后,第二节钻杆的位置相对固定,以第三节钻杆为例,当外杆固定后的位置为基准,该第三节钻杆相对于第二节钻杆的实时伸缩量等于此时钻具的实时位置或孔深减去钻杆外杆的固有长度,其中,此时钻具的实时位置与以下放的钢丝绳的长度存在对应关系。其他的钻杆的计算方式类似,即通过各钻杆的固有长度,以及钻具的实时位置及孔深即可以计算得到后一节钻杆相对于前一节钻杆的实时伸缩量,也即两者的相对位置。
于是,若判断出后一节钻杆进入了前一节钻杆的预设过渡区间内,则执行步骤S130。可选地,若未进入预设过渡区间,则执行步骤S140。
步骤S130,若处于预设过渡区间内,则依据卷扬降速策略调节卷扬控制机构的控制信号,以使对应钻杆在预设过渡区间内实现缓冲搭接。
其中,上述的卷扬降速策略是指,以降低卷扬速度为主导,调整卷扬控制机构的对应控制参数,以使实际卷扬速度变小,进而保证钻杆在过渡区间内能够实现缓冲搭接而不会产生较大的冲击力。
步骤S140,若不处于预设过渡区间内,则维持当前的卷扬速度。
本实施例中,若卷扬控制机构只包括一种,如为操纵手柄等。此时该操纵手柄的控制信号可为施加在操纵手柄上的操作控制量。于是,对于上述步骤S130中的依据卷扬降速策略调节卷扬控制机构的控制信号步骤,即有:对该操纵手柄的操作控制量进行调整,以使得实际卷扬速度减小。
在一种实施方式中,若该操纵手柄为电控型的手柄,则该操作控制量将为输入的电信号。在另一种实施方式中,若为液压型的手柄,则该操作控制量将为输入的压力信号,通常为压力值。
当然,若卷扬控制机构包括多个对象时,除了上述的操纵手柄外,还可以包括但不限于包括如卷扬马达和/或卷扬用油泵等。例如,卷扬马达的排量和卷扬用液压泵的输出油量能够作为各自对应的控制信号;
对于步骤S130,依据卷扬降速策略调节卷扬控制机构的控制信号包括:
示范性地,可从操纵手柄、以及卷扬马达和/或卷扬用液压泵等多个卷扬控制机构中随机选取或按照预设优先级顺序选取一个对象,并对所述对象的控制信号进行调节以降低当前的卷扬速度。进一步优选地,在对应钻杆完成上述缓冲搭接后,可将旋挖钻机重新调整到降速前的卷扬速度。
可以理解,上述的钻杆搭接过程可以单独实现,也可以是在卷扬巡航过程中实现,不仅可以有效避免在卷扬巡航过程中因出现速度过快而造成较大冲击力,导致对钻杆的其他结构等的损坏。
本实施例的旋挖钻机还可在实现自动卷扬巡航的基础上,实现钻杆缓冲,这样不需要由操作者持续地进行按键及手柄等操作,大大缓解了操作者的劳动力度等。
在一种实施例中,如图5所示,该旋挖钻机控制方法还包括:
步骤S10,实时采集卷扬控制机构的控制信号。
步骤S20,若检测到卷扬巡航启动指令,获取采集到的卷扬控制机构在接收到卷扬巡航启动指令之前的指定时段内的多组控制信号。
可以理解,在钻进过程中,此时为下放的卷扬动作。示范性地,旋挖钻机在钻进过程中,可实时采集卷扬控制机构的控制信号并进行缓存。当操作者感觉当前的卷扬速度符合预期时,可启动卷扬巡航功能,例如,可通过巡航启动键等方式发出一卷扬巡航启动指令,旋挖钻机接收到指令后,则从缓存的数据中获取接收到指令前的一段时间内的多组控制信号。
步骤S30,利用该多组控制信号计算卷扬控制机构的控制信号的平均值,将控制信号的平均值进行存储以作为巡航控制数据。
利用获取的这些控制信号计算该指定时段内的平均值,并将计算到的控制信号的平均值作为此时的巡航控制数据,即该巡航控制数据作为设定对应卷扬控制机构的控制信号的依据。
步骤S40,依据该巡航控制数据设定卷扬控制机构的控制信号的输入值,以使旋挖钻机执行卷扬巡航操作。
例如,当卷扬控制机构包含多个时,将分别获取每一个卷扬控制机构对应的多组控制信号,如图6所示,进而将每个卷扬控制机构的控制信号的平均值均作为巡航控制数据,以便在启动巡航后用于设定各卷扬控制机构的控制信号的输入。可以理解,若不为钻进过程,同样可以执行上述步骤S10-S40的卷扬巡航操作。
此时,旋挖钻机将进行卷扬巡航操作。在进入自动巡航的工作模式后,旋挖钻机将实时监测是否有钻杆进入了预设过渡区间,从而在过渡期间内自动执行过渡缓冲功能。
进一步地,在完成缓冲搭接后,该方法还包括:按照上述巡航控制数据再次调节卷扬控制机构的控制信号,以使旋挖钻机重新达到调节前的卷扬速度。当然,在没有钻杆进入预设过渡区间的巡航期间,则旋挖钻机将自动控制维持当前的卷扬速度。
进一步可选地,当处于巡航模式时,如图6所示,该旋挖钻机控制方法还包括:若检测到巡航停止信号,则控制退出卷扬巡航模式并切换为手动操作模式。其中,在手动操作模式下,卷扬机构用于根据用户操作指令进行响应。可以理解,若是旋挖钻机在进入钻进过程中,启动了卷扬巡航功能,在卷扬巡航过程中,旋挖钻机将自动执行上述的钻杆缓冲过渡的操作。若是退出了卷扬巡航操作,则在判断出有钻杆处于预设过渡区间时,可以提醒用户来手动降低卷扬速度,从而实现手动操控钻杆缓冲,或者,旋挖钻机也可以自动控制降低当前的卷扬速度等。
本实施例的旋挖钻机控制方法在钻进过程中,通过对即将进行搭接的相邻钻杆之间的相对位置进行监测,使得在搭接过程中实现柔性过渡,从而可避免发生碰撞现象,提高了钻杆的使用寿命。此外,还可设置卷扬自动巡航,并在卷扬自动巡航过程中实现上述柔性过渡,这样不仅可以降低工人的劳动强度,还可以避免出现碰撞,提高了旋挖钻机的整体性能等。
实施例2
请参照图7,基于上述实施例1的方法,本实施例提出一种旋挖钻机控制装置10,该装置包括:
获取模块110,用于当旋挖钻机处于钻进过程中,实时获取相对移动的相邻两节钻杆之间的相对位置。
检测模块120,用于根据所述相对位置判断相邻两节钻杆的重叠区域是否处于预设过渡区间内。
控制模块130,用于若处于预设过渡区间内,则依据卷扬降速策略调节旋挖钻机的卷扬控制机构的控制信号,以使对应钻杆在预设过渡区间内实现缓冲搭接。
可以理解,本实施例的各模块对应于上述实施例1中的方法步骤,上述实施例1中的可选项同样适用于本实施例,故在此不再详述。
本申请还提出一种旋挖钻机,示范性地,如图2所示,该旋挖钻机主要包括主卷扬、卷扬控制机构和钻杆等,其中,主卷扬分别连接钻杆和卷扬控制机构。本实施例中,该旋挖钻机将采用上述实施例1的方法进行旋挖控制。
本申请还提出一种可读存储介质,其存储有计算机程序,计算机程序被执行时实施上述实施例的旋挖钻机控制方法。
在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。
Claims (8)
1.一种旋挖钻机控制方法,其特征在于,包括:
当旋挖钻机处于钻进过程中,实时获取相对移动的相邻两节钻杆之间的相对位置;所述旋挖钻机包括钻具和动力头,所述钻具设于所述钻杆的末端,所述实时获取相对移动的相邻两节钻杆之间的相对位置,包括:将搭接有所述钻杆外杆的所述动力头的位置作为所述钻杆外杆固定时的初始位置,根据实时获取的所述钻具的实时位置或孔深计算第二节钻杆相对于所述钻杆外杆的实时伸缩量;从第三节钻杆开始,根据各节钻杆的固有长度、以及所述钻具的实时位置或所述孔深计算后一节钻杆相对于前一节钻杆的实时伸缩量;
根据所述相对位置判断所述相邻两节钻杆的重叠区域是否处于预设过渡区间内;
若处于预设过渡区间内,则依据卷扬降速策略对卷扬控制机构的控制信号进行调节,以使对应钻杆在预设过渡区间内实现缓冲搭接;
所述旋挖钻机在进入钻进过程时,所述方法还包括:实时采集卷扬控制机构的控制信号,其中,所述卷扬控制机构包括操纵手柄、卷扬马达和卷扬用液压泵,所述控制信号包括施加在操纵手柄上的操作控制量、卷扬马达的排量和卷扬用液压泵的输出油量;若检测到卷扬巡航启动指令,获取采集到的卷扬控制机构在接收到所述卷扬巡航启动指令之前的指定时段内的多组控制信号;利用所述多组控制信号计算所述卷扬控制机构的所述控制信号的平均值,将所述控制信号的平均值进行存储以作为巡航控制数据;依据所述巡航控制数据设定所述卷扬控制机构的所述控制信号的输入值,以使所述旋挖钻机执行钻进的卷扬巡航操作;其中,在进入卷扬自动巡航的工作模式后,所述旋挖钻机将实时监测是否有钻杆进入预设过渡区间,从而在过渡期间内自动执行过渡缓冲功能;若检测到巡航停止信号,则控制退出卷扬巡航模式并切换为手动操作模式。
2.根据权利要求1所述的旋挖钻机控制方法,其特征在于,还包括:
若不处于预设过渡区间内,则维持当前的卷扬速度。
3.根据权利要求1所述的旋挖钻机控制方法,其特征在于,所述旋挖钻机包括桅杆,所述动力头可移动地安装于所述桅杆上,所述动力头用于支撑钻杆外杆,所述实时获取相对移动的相邻两节钻杆之间的相对位置之前,所述方法还包括:
实时获取所述钻杆外杆与所述动力头之间的相对位置;
当根据所述相对位置判断出所述钻杆外杆与所述动力头的重叠区域处于预设过滤区间内时,则控制降低当前的卷扬速度,以使所述钻杆外杆在预设过渡区间内缓冲搭接于所述动力头上。
4.根据权利要求1所述的旋挖钻机控制方法,其特征在于,所述对应钻杆完成所述缓冲搭接之后,所述方法还包括:
按照所述巡航控制数据再次调节所述卷扬控制机构的控制信号,以使所述旋挖钻机重新达到调节前的卷扬速度。
5.根据权利要求4所述的旋挖钻机控制方法,其特征在于,所述依据卷扬降速策略调节所述旋挖钻机的卷扬控制机构的控制信号,包括:
从所述操纵手柄、所述卷扬马达和所述卷扬用液压泵中随机选取或按照预设优先级顺序选取一个对象,并对所述对象的所述控制信号进行调节以降低当前的卷扬速度。
6.一种旋挖钻机控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于当旋挖钻机处于钻进过程中,实时获取相对移动的相邻两节钻杆之间的相对位置;所述旋挖钻机包括钻具和动力头,所述钻具设于所述钻杆的末端,所述实时获取相对移动的相邻两节钻杆之间的相对位置,包括:将搭接有所述钻杆外杆的所述动力头的位置作为所述钻杆外杆固定时的初始位置,根据实时获取的所述钻具的实时位置或孔深计算第二节钻杆相对于所述钻杆外杆的实时伸缩量;从第三节钻杆开始,根据各节钻杆的固有长度、以及所述钻具的实时位置或所述孔深计算后一节钻杆相对于前一节钻杆的实时伸缩量;
判断模块,用于根据所述相对位置判断所述相邻两节钻杆的重叠区域是否处于预设过渡区间内;
控制模块,用于若处于预设过渡区间内,则依据卷扬降速策略调节所述旋挖钻机的卷扬控制机构的控制信号,以使对应钻杆在预设过渡区间内实现缓冲搭接;所述控制模块还用于旋挖钻机在进入钻进过程时,实时采集卷扬控制机构的控制信号,其中,所述卷扬控制机构包括操纵手柄、卷扬马达和卷扬用液压泵,所述控制信号包括施加在操纵手柄上的操作控制量、卷扬马达的排量和卷扬用液压泵的输出油量;若检测到卷扬巡航启动指令,获取采集到的卷扬控制机构在接收到所述卷扬巡航启动指令之前的指定时段内的多组控制信号;利用所述多组控制信号计算所述卷扬控制机构的所述控制信号的平均值,将所述控制信号的平均值进行存储以作为巡航控制数据;依据所述巡航控制数据设定所述卷扬控制机构的所述控制信号的输入值,以使所述旋挖钻机执行钻进的卷扬巡航操作;其中,在进入卷扬自动巡航的工作模式后,所述旋挖钻机将实时监测是否有钻杆进入预设过渡区间,从而在过渡期间内自动执行过渡缓冲功能;若检测到巡航停止信号,则控制退出卷扬巡航模式并切换为手动操作模式。
7.一种旋挖钻机,其特征在于,包括:主卷扬、卷扬控制机构和钻杆,其中,所述主卷扬分别连接所述钻杆和所述卷扬控制机构,所述旋挖钻机采用如权利要求1至5中任一项所述的方法进行旋挖控制。
8.一种可读存储介质,其特征在于,其存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时实施权利要求1至5中任一项所述的旋挖钻机控制方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011438255.8A CN112593917B (zh) | 2020-12-07 | 2020-12-07 | 旋挖钻机控制方法、装置、旋挖钻机和可读存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011438255.8A CN112593917B (zh) | 2020-12-07 | 2020-12-07 | 旋挖钻机控制方法、装置、旋挖钻机和可读存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112593917A CN112593917A (zh) | 2021-04-02 |
CN112593917B true CN112593917B (zh) | 2024-03-29 |
Family
ID=75192326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011438255.8A Active CN112593917B (zh) | 2020-12-07 | 2020-12-07 | 旋挖钻机控制方法、装置、旋挖钻机和可读存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112593917B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114151063B (zh) * | 2021-12-14 | 2024-04-12 | 上海中联重科桩工机械有限公司 | 旋挖钻机掘进力控制方法、系统及存储介质 |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1027377A1 (ru) * | 1982-03-25 | 1983-07-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Автоматизированному Электроприводу В Промышленности,Сельском Хозяйстве И На Транспорте | Устройство управлени буровым насосом |
JPH05321286A (ja) * | 1991-07-31 | 1993-12-07 | Kobe Steel Ltd | 掘削機の超低速制御装置 |
JPH06346448A (ja) * | 1993-06-07 | 1994-12-20 | Shimizu Corp | 掘削機の自動偏位修正方法及び装置並びに掘削機の掘削速度制御方法 |
WO2005113930A1 (en) * | 2004-04-22 | 2005-12-01 | Noble Drilling Services, Inc. | Automatic drilling system |
CN201835810U (zh) * | 2010-07-21 | 2011-05-18 | 郑州宇通重工有限公司 | 旋挖钻机一键钻进控制装置 |
CN102359347A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-02-22 | 中联重科股份有限公司 | 机锁式钻机的钻杆监测方法及控制器、监测系统和钻机 |
CN102515049A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-06-27 | 北京市三一重机有限公司 | 旋挖钻机及其主卷扬下放控制方法、主卷扬下放控制系统 |
CN102900421A (zh) * | 2012-10-08 | 2013-01-30 | 上海中联重科桩工机械有限公司 | 钻机的钻杆的下放速度的控制方法、装置及钻机 |
CN102910549A (zh) * | 2012-09-28 | 2013-02-06 | 三一重工股份有限公司 | 旋挖钻机及其主卷扬下放方法、下放控制系统 |
CN103696689A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-04-02 | 北京市三一重机有限公司 | 动力头巡航钻进方法、系统及旋挖钻机 |
CN104555741A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 中联重科股份有限公司 | 一种旋挖钻机主卷扬控制系统及旋挖钻机 |
CN105275448A (zh) * | 2014-07-25 | 2016-01-27 | 陕西胜慧源信息科技有限公司 | 一种石油钻机控制装置 |
CN109138971A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-04 | 徐州徐工基础工程机械有限公司 | 钻杆操作提示方法及系统 |
CN109707365A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-03 | 北京三一智造科技有限公司 | 旋挖钻机成孔动画显示的方法、装置及旋挖钻机 |
CN111022027A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-17 | 徐州徐工基础工程机械有限公司 | 一种旋挖钻机及其旋挖钻机钻杆速度自动控制系统及方法 |
-
2020
- 2020-12-07 CN CN202011438255.8A patent/CN112593917B/zh active Active
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1027377A1 (ru) * | 1982-03-25 | 1983-07-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Автоматизированному Электроприводу В Промышленности,Сельском Хозяйстве И На Транспорте | Устройство управлени буровым насосом |
JPH05321286A (ja) * | 1991-07-31 | 1993-12-07 | Kobe Steel Ltd | 掘削機の超低速制御装置 |
JPH06346448A (ja) * | 1993-06-07 | 1994-12-20 | Shimizu Corp | 掘削機の自動偏位修正方法及び装置並びに掘削機の掘削速度制御方法 |
WO2005113930A1 (en) * | 2004-04-22 | 2005-12-01 | Noble Drilling Services, Inc. | Automatic drilling system |
CN201835810U (zh) * | 2010-07-21 | 2011-05-18 | 郑州宇通重工有限公司 | 旋挖钻机一键钻进控制装置 |
CN102359347A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-02-22 | 中联重科股份有限公司 | 机锁式钻机的钻杆监测方法及控制器、监测系统和钻机 |
CN102515049A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-06-27 | 北京市三一重机有限公司 | 旋挖钻机及其主卷扬下放控制方法、主卷扬下放控制系统 |
CN102910549A (zh) * | 2012-09-28 | 2013-02-06 | 三一重工股份有限公司 | 旋挖钻机及其主卷扬下放方法、下放控制系统 |
CN102900421A (zh) * | 2012-10-08 | 2013-01-30 | 上海中联重科桩工机械有限公司 | 钻机的钻杆的下放速度的控制方法、装置及钻机 |
CN103696689A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-04-02 | 北京市三一重机有限公司 | 动力头巡航钻进方法、系统及旋挖钻机 |
CN105275448A (zh) * | 2014-07-25 | 2016-01-27 | 陕西胜慧源信息科技有限公司 | 一种石油钻机控制装置 |
CN104555741A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 中联重科股份有限公司 | 一种旋挖钻机主卷扬控制系统及旋挖钻机 |
CN109138971A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-04 | 徐州徐工基础工程机械有限公司 | 钻杆操作提示方法及系统 |
CN109707365A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-03 | 北京三一智造科技有限公司 | 旋挖钻机成孔动画显示的方法、装置及旋挖钻机 |
CN111022027A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-17 | 徐州徐工基础工程机械有限公司 | 一种旋挖钻机及其旋挖钻机钻杆速度自动控制系统及方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
LWD-200B钻机自动钻进最优决策与控制方法研究;王英杰;冀常鹏;李勇;;露天采矿技术;20180415(第02期);全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112593917A (zh) | 2021-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102041895B1 (ko) | 건설 기계 | |
CN107269259B (zh) | 用于土方加工的设备和方法 | |
CN102829008B (zh) | 施行基于速率的正馈控制的提升系统 | |
AU2014200840B2 (en) | System and method for determining a ripping path | |
CN112593917B (zh) | 旋挖钻机控制方法、装置、旋挖钻机和可读存储介质 | |
CN1066231C (zh) | 建筑机械的前部控制装置及油温显示装置 | |
US9002593B2 (en) | System and method for re-directing a ripping path | |
US9441348B1 (en) | Hydraulic system with operator skill level compensation | |
WO2018084030A1 (ja) | 作業車両の制御システム、制御方法、及び作業車両 | |
US9598837B2 (en) | Excavation system providing automated stall correction | |
US20140150304A1 (en) | Hydraulic management system and method based on auxiliary work tool usage | |
CN107313475B (zh) | 一种推土机松土器控制系统及其控制方法 | |
WO2018084029A1 (ja) | 作業車両の制御システム、制御方法、及び作業車両 | |
KR102402509B1 (ko) | 전동식 건설 기계 | |
CN113846715A (zh) | 一种平地机控制方法、装置及平地机 | |
EP2980390B1 (en) | Engine speed controller of work machine | |
KR20220007144A (ko) | 작업 기계 및 작업 기계의 제어 방법 | |
JP2008163594A (ja) | 建設機械の制御装置 | |
JP3652100B2 (ja) | 建設機械のフロント制御装置 | |
JP7036433B2 (ja) | 杭打装置 | |
JP2005264651A (ja) | 回転杭の施工制御装置 | |
CN112555032A (zh) | 发动机主动油门铲装控制方法和装载机 | |
KR101501304B1 (ko) | 휠로더 시스템 및 그의 로딩작업 자동화 방법 | |
JP4716925B2 (ja) | オフセット式油圧ショベルの干渉防止装置 | |
WO2022118587A1 (ja) | 作業車両及び作業車両の制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |