JP2012531545A - 削岩リグ制御システム及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
流体導管の少なくとも一つの接続及び遮断用の少なくとも一つの電気制御式補助バルブを備えた電子制御式補助制御ユニットと、
削岩機の少なくとも一つの部材に関する有効流体パラメータ値を感知し、かつ、センサ信号をセンサ入力信号is値として補助制御ユニットに送るための少なくとも一つのセンサと、
前記センサ入力信号is値を受信するための少なくとも一つのパラメータセンサ入力信号入力部と、各補助バルブの信号制御用の少なくとも一つの制御信号出力部とを有するプロセッサ(processor)、即ち、処理装置と
を通して達成され、
同システムでは、前記処理装置が、前記センサ入力信号is値をパラメータshould値と比較し、比較結果に対する応答として少なくとも一つの補助バルブに制御信号を出力し、前記少なくとも一つの補助バルブに関する流体導管内の流体フローを調整するように構成されている。
1.本発明に係るシステムは、主に手動の掘削制御システム又は半手動掘削制御システムへのアドオンシステムであり得る。
2.それは、知的可制御性(intelligent controllability)を有する電子・油圧ハイブリッドシステム(electronics-over-hydraulic hybrid system)である。
3.このシステムは、オリジナル制御システムに最適化機能を付加できる。
4.このシステムは、シーケンス及び時間制御機能を開始し得る。
5.このようなシステムの利点は、通常の手動制御機能性に影響を及ぼすことなく、それを除去したり停止したりできることにある。
6.このシステムは設計がシンプルであり、多数の機能性によって簡単に設計される。
7.この機能は、主として、調整バルブから出る実際の油圧フローを遮断することを通して得られる。これにより、掘削制御システムを選択する時に、使用者に多くの柔軟性が与えられる。
8.このシステムは、例えば、センサ及び油圧バルブと組み合わせたマイクロコントローラユニットを通して容易に具体化される。このシステムは、油圧フロー及び圧力を制御するためのアクチュエータとしてのみ油圧コンポーネントを使用する。これにより、システムは、リグコンポーネントの機械的特性、温度変化影響及び製造公差に対する感度が低くなる。
9.このシステムにはハイドロリックロジックが築かれない。代りに、ロジック機能を操作するために処理装置が用いられる。これにより、より少ないコンポーネントで、かつ、標準的なコンポーネントを使うことが可能になる。この油圧及び処理装置能力の組み合わせが、簡単化された油圧システムを可能にし、コンポーネントの低コスト化及び組立時間の低コスト化を可能にする。
a.流体導管の少なくとも一つへの接続及び遮断を、少なくとも一つの電気制御式補助バルブを備えた電子制御式補助制御ユニットによって行う。
b.削岩機の少なくとも一つの部材に関する有効流体パラメータ値を、少なくとも一つのセンサで検知する。
c.センサ信号をセンサ入力信号is値として補助制御ユニットに送る。
d.少なくとも一つのパラメータセンサ入力信号入力部を備えた処理装置が、前記センサ入力信号is値を受信し、各補助バルブの信号制御用の少なくとも一つの制御信号を出力する。
e.処理装置によって、前記センサ信号入力is値がパラメータshould値と比較される。
f.少なくとも一つの補助バルブに関する流体導管内の流体フローを調整するために、比較結果に対する応答として前記少なくとも一つの補助バルブに制御信号が出力される。
Claims (13)
- 削岩機の送りモータ、打撃装置及び回転モータである消費体への圧力流体供給を制御する制御システムであって、
前記システムが、各消費体用の調整バルブを有し、
調整バルブと各消費体との間に流体導管が設けられ、
前記システムが、
・流体導管の少なくとも一つの接続及び遮断用の少なくとも一つの電気制御式補助バルブを備えた電子制御式補助制御ユニットと、
・削岩機の少なくとも一つの部材に関する有効流体パラメータ値を感知し、かつ、センサ信号をセンサ入力信号is値として補助制御ユニットに送るための少なくとも一つのセンサと、
・前記センサ入力信号is値を受信するための少なくとも一つのパラメータセンサ入力信号入力部と、各補助バルブの信号制御用の少なくとも一つの制御信号出力部とを有する処理装置と
を備え、
前記処理装置が、前記センサ入力信号is値をパラメータshould値と比較し、比較結果に対する応答として少なくとも一つの補助バルブに制御信号を出力し、前記少なくとも一つの補助バルブに関する流体導管内の流体フローを調整するように構成されている
ことを特徴とする制御システム。 - 消費体に関する送りモータ圧力、衝撃圧力及び回転モータ圧力、並びにフラッシング空気圧、フラッシング水圧及び処理装置から成る他のパラメータのグループの中の一つ又は複数の流体パラメータ値が処理されるように構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - システムが、ドリルビット特性、ドリルロッド特性、岩の特性、要求ドリルモードのグループの中の一つ又は複数に関するデータをオペレータが入力することを可能にするユーザーインプット入力手段を備えている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のシステム。 - 補助制御システムが、既存の手動システムに適合するためにプラグインシステムである
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のシステム。 - 補助制御システムが、送り圧力センサ、回転圧力センサ、打撃ハンマー圧力センサのグループの中の少なくとも一つのセンサを備えている
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載のシステム。 - 補助制御システムが、少なくとも一つのフラッシング空気圧又はフラッシング水圧センサを備えている
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のシステム。 - 補助バルブが、各流体導管用の流体制限機能及び/又は流体反転機能を有する
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載のシステム。 - 補助制御ユニットが、特定のパラメータデータレベル/コンビネーションに従って掘削オペレーションシーケンスを起動する手段を有し、
前記シーケンスが、抗ジャミング、抗プランジング、抗プラギング、同期されたネジ締め及びハンマーパワー調整の中の一つ又は複数を含み得る
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載のシステム。 - 削岩機が移動可能に支持された送りビームを備えたキャリア車両を有する削岩リグであって、
送りモータ、打撃装置及び回転モータである消費体への圧力流体供給を制御するために、請求項1〜8の何れか一項に記載のハイドロリック流体制御システムが設けられ、
前記システムが、各消費体用の調整バルブを有し、
前記システムが、調整バルブと各消費体との間を流体導管が繋ぎ、
前記システムが、
・流体導管の少なくとも一つの接続及び遮断用の少なくとも一つの電気制御式補助バルブを備えた電子制御式補助制御ユニットと、
・削岩機の少なくとも一つの部材に関する有効流体パラメータ値を感知し、かつ、センサ信号をセンサ入力信号is値として補助制御ユニットに送るための少なくとも一つのセンサと、
・前記センサ入力信号is値を受信するための少なくとも一つのパラメータセンサ入力信号入力部と、各補助バルブの信号制御用の少なくとも一つの制御信号出力部とを有する処理装置と
を備え、
前記処理装置が、前記センサ入力信号is値をパラメータshould値と比較し、比較結果に対する応答として少なくとも一つの補助バルブに制御信号を出力し、前記少なくとも一つの補助バルブに関する流体導管内の流体フローを調整するように構成されている
ことを特徴とする削岩リグ。 - 削岩機の送りモータ、打撃装置及び回転モータである消費体への圧力流体の供給を制御する方法であって、
前記方法が、各消費体用の調整バルブを通して調整バルブと各消費体との間の導管内の流体を調整することを含み、
・少なくとも一つの電気制御式補助バルブを備えた電子制御式補助制御ユニットによって、少なくとも一つの流体導管の接続又は遮断が行われ、
・削岩機の少なくとも一つの部材に関する有効流体パラメータ値が、少なくとも一つのセンサで感知され、かつ、センサ入力信号is値としてセンサ信号が補助制御ユニットに送られ、
・少なくとも一つのパラメータセンサ入力信号入力部を有する処理装置が、前記センサ入力信号is値を受信し、各補助バルブの信号制御用の少なくとも一つの制御信号を出力し、
前記処理装置によって、前記センサ入力信号is値がパラメータshould値と比較され、比較結果に対する応答として少なくとも一つの補助バルブに制御信号が出力され、少なくとも一つの補助バルブに関する流体導管における流体フローが調整される
ことを特徴とする方法。 - 消費体に関する送りモータ圧力、衝撃圧力及び回転モータ圧力、並びにフラッシング空気圧、フラッシング水圧及びダンピング圧力から成る他のパラメータのグループの中の一つ又は複数の流体パラメータ値が処理される
ことを特徴とする請求項10に記載の方法。 - システムが、ドリルビット特性、ドリルロッド特性、岩の特性、要求掘削モードのグループの中の一つ又は複数に関するデータをオペレータが入力することを可能にするユーザーインプット入力手段が設けられている
ことを特徴とする請求項10又は11に記載の方法。 - 特定のパラメータデータレベル/コンビネーションに従って掘削オペレーションシーケンスが起動され、
前記シーケンスが、抗ジャミング、抗プランジング、抗プラギング、同期されたネジ締め及びハンマーパワー調整の中の一つ又は複数を含み得る
ことを特徴とする請求項10〜12の何れか一項に記載の方法。
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