一種旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭多檔模式控制裝置和旋挖鉆機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械控制裝置領(lǐng)域，特別是一種旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭多檔模式控制裝置和旋挖鉆機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]旋挖鉆機(jī)是建筑工程中成孔作業(yè)的現(xiàn)代化施工機(jī)械，目前已廣泛應(yīng)用于橋梁、市政建設(shè)等基礎(chǔ)的鉆孔灌注粧工程。目前國(guó)內(nèi)外的旋挖鉆機(jī)進(jìn)行的施工，施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件各不相同，如硬巖、風(fēng)化巖、砂巖、軟土、淤泥層等，但相同的機(jī)型，動(dòng)力頭的輸出扭矩是固定的，轉(zhuǎn)速也只有中速、合流兩檔，使旋挖鉆機(jī)不能較好的適應(yīng)不同的地質(zhì)工況，如:鉆進(jìn)至硬地層時(shí)，扭矩偏小，速度偏大，導(dǎo)致施工效率低，且鉆桿易損壞；鉆進(jìn)至軟土層時(shí)，扭矩偏大，速度偏小，導(dǎo)致鉆進(jìn)效率低，不節(jié)能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭多檔模式控制裝置和旋挖鉆機(jī)，使動(dòng)力頭的輸出扭矩及轉(zhuǎn)速能夠根據(jù)不同的地質(zhì)條件而變化，從而使旋挖鉆機(jī)能夠適應(yīng)不同的地質(zhì)工況，特別是更加適應(yīng)硬地層的施工工況，滿足多種地質(zhì)條件對(duì)動(dòng)力頭扭矩和轉(zhuǎn)速的不同需求。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭多檔模式控制裝置，包括壓力傳感器、動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)、控制器和比例調(diào)節(jié)閥組；所述控制器包括電源接口、壓力傳感器接口、模式轉(zhuǎn)換接口、PWM輸出接口 ；
[0005]所述壓力傳感器和所述壓力傳感器接口電連接，向所述控制器提供動(dòng)力頭馬達(dá)的正轉(zhuǎn)壓力信號(hào)；
[0006]所述動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)與所述模式轉(zhuǎn)換接口電連接，通過(guò)所述動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換，向所述控制器提供對(duì)應(yīng)的動(dòng)力頭模式信號(hào)；
[0007]所述控制器的PWM輸出端口與所述比例調(diào)節(jié)閥組連接，向所述比例調(diào)節(jié)閥組提供控制信號(hào)。
[0008]進(jìn)一步地，所述控制器的PWM輸出端口包括第一 PWM輸出端口、第二 PWM輸出端口和第三PWM輸出端口；所述比例調(diào)節(jié)閥組包括第一比例調(diào)節(jié)閥、第二比例調(diào)節(jié)閥和第三比例調(diào)節(jié)閥；所述第一比例調(diào)節(jié)閥、第二比例調(diào)節(jié)閥和第三比例調(diào)節(jié)閥分別與所述控制器上的第一 PWM輸出端口、第二 PWM輸出端口和第三PWM輸出端口連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一比例調(diào)節(jié)閥、第二比例調(diào)節(jié)閥和第三比例調(diào)節(jié)閥分別為第一電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥、第二電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥和第三電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥、第二電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥和第三電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥均為比例電磁閥。
[0011]進(jìn)一步地，所述控制器為RC28-14控制器。
[0012]進(jìn)一步地，所述壓力傳感器為動(dòng)力頭馬達(dá)正轉(zhuǎn)壓力傳感器。
[0013]進(jìn)一步地，電源開關(guān)、蓄電池和地線接口，所述蓄電池的負(fù)極通過(guò)所述電源開關(guān)接地，所述蓄電池的正極分別與所述控制器的電源接口、壓力傳感器以及所述動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)電連接，所述地線接口接地；
[0014]進(jìn)一步地，所述控制器的電源口為兩個(gè)。
[0015]本實(shí)用新型還提供一種旋挖鉆機(jī)，其包括上述的控制裝置。
[0016]本實(shí)用新型能夠根據(jù)不同的地質(zhì)工況，使各主參數(shù)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)配比，滿足多種地質(zhì)條件對(duì)動(dòng)力頭扭矩和轉(zhuǎn)速的不同需求，在硬地層的工況時(shí)可確保高效入巖，提升硬地層的施工效率且保護(hù)鉆桿，在軟地層時(shí)既提高了鉆進(jìn)效率，又達(dá)到節(jié)能的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0017]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1為本實(shí)用新型的旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭多檔模式控制裝置一個(gè)具體實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0020]如圖1所示:本實(shí)用新型包括電源開關(guān)1、蓄電池2、壓力傳感器3、動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)4、控制器5、第一比例電磁閥6、第二比例電磁閥7、第三比例電磁閥8 ;所述蓄電池2的負(fù)極通過(guò)所述電源開關(guān)I接地，所述蓄電池2的正極分別與所述控制器5的電源口、所述壓力傳感器3的輸入端和所述動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)4的一端連接；所述壓力傳感器3的輸出端與所述控制器5的模擬信號(hào)輸入端連接；所述動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)4的另一端與所述控制器5的數(shù)字信號(hào)輸入端連接；所述控制器5包括第一 PWM輸出端口、第二 PWM輸出端口和第三PWM輸出端口 ；所述第一比例電磁閥6、第二比例電磁閥7和第三比例電磁閥8分別與所述控制器上的第一 PWM輸出端口、第二 PWM輸出端口和第三PWM輸出端口連接；在一個(gè)具體實(shí)施例中，控制器5選用RC28-14控制器；上述三個(gè)比例電磁閥為動(dòng)力頭3個(gè)電比例變量馬達(dá)的比例電磁閥；蓄電池2的負(fù)極通過(guò)電源開關(guān)I接地，蓄電池2的正極連接控制器5的201端和203端，蓄電池2的正極同時(shí)連接壓力傳感器3的I端和動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)4的一端；控制器5的202端接地；壓力傳感器3的2端連接到控制器的171端；動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)4的另一端連接到控制器5的134端；控制器5的153、177、154端分別與比例電磁閥1、比例電磁閥2、比例電磁閥3對(duì)應(yīng)連接。
[0021]控制器默認(rèn)的模式為標(biāo)準(zhǔn)模式，當(dāng)動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)4被按下時(shí)，則依次在入巖、節(jié)能、標(biāo)準(zhǔn)模式之間切換。機(jī)手根據(jù)不同的地質(zhì)工況，切換為某一種動(dòng)力頭模式，普通工況時(shí)，默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)模式，硬巖工況時(shí)，選擇入巖模式，軟土層時(shí)，選擇節(jié)能模式。在不同的模式下，控制器輸出不同的PWM值控制三個(gè)比例電磁閥，使三個(gè)電比例變量馬達(dá)有不同的輸出扭矩及轉(zhuǎn)速?？蛇x裝顯示器實(shí)時(shí)顯示模式切換闕狀態(tài)及輸入輸出，使操作手一目了然。
[0022]本實(shí)用新型也提出一種包括上述控制系統(tǒng)的旋挖鉆機(jī)。
[0023]在所述標(biāo)準(zhǔn)模式下，將壓力傳感器3采集的壓力數(shù)值經(jīng)由壓力傳感器接口傳送至所述控制器5:
[0024]當(dāng)所述壓力數(shù)值在第一壓力區(qū)間(例如，180bar-280bar)時(shí)，使所述控制器5通過(guò)PWM輸出接口輸出的電流在第一電流區(qū)間內(nèi)(例如，600mA—200mA)線性變化；
[0025]當(dāng)所述壓力數(shù)值小于第一區(qū)間的最小值(例如，ISObar)時(shí)，使得輸出的電流值維持為第一恒定值(例如，600mA)；
[0026]當(dāng)所述壓力數(shù)值大于第一區(qū)間的最大值(例如，280bar)時(shí)，使得輸出的電流值維持為第二恒定值(例如，200mA)。
[0027]在所述入巖模式下，將壓力傳感器3采集的壓力數(shù)值經(jīng)由壓力傳感器接口傳送至所述控制器5:使所述控制器5通過(guò)PWM輸出接口輸出第三恒定電流值(例如，200mA)。此模式使動(dòng)力頭馬達(dá)扭矩最大，轉(zhuǎn)速最小。
[0028]進(jìn)一步地，在所述節(jié)能模式下，將壓力傳感器3采集的壓力數(shù)值經(jīng)由壓力傳感器接口傳送至所述控制器5:
[0029]當(dāng)所述壓力數(shù)值在第二壓力區(qū)間(例如，180bar-228bar)時(shí)，使所述控制器5通過(guò)PWM輸出接口輸出的電流在第二電流區(qū)間(例如，600mA—200mA)內(nèi)線性變化；
[0030]當(dāng)所述壓力數(shù)值小于第二區(qū)間的最小值(例如，ISObar)時(shí)，使得輸出的電流值維持為第四恒定值(例如，600mA)；
[0031]當(dāng)所述壓力數(shù)值大于第二區(qū)間的最大值(例如，228bar)時(shí)，使得輸出的電流值維持為第五恒定值(例如，200mA)，此模式可提高軟土層的鉆進(jìn)效率并節(jié)能。
[0032]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭多檔模式控制裝置，其特征在于，包括壓力傳感器(3)、動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)(4)、控制器(5)和比例調(diào)節(jié)閥組；所述控制器(5)包括電源接口、壓力傳感器接口、模式轉(zhuǎn)換接口、PWM輸出接口； 所述壓力傳感器(3)和所述壓力傳感器接口電連接，向所述控制器(5)提供動(dòng)力頭馬達(dá)的正轉(zhuǎn)壓力信號(hào)； 所述動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)(4)與所述模式轉(zhuǎn)換接口電連接，通過(guò)所述動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)(4)的切換，向所述控制器(5)提供對(duì)應(yīng)的動(dòng)力頭模式信號(hào)； 所述控制器(5)的PWM輸出端口與所述比例調(diào)節(jié)閥組連接，向所述比例調(diào)節(jié)閥組提供控制信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述控制器(5)的PWM輸出端口包括第一 PWM輸出端口、第二 PWM輸出端口和第三PWM輸出端口；所述比例調(diào)節(jié)閥組包括第一比例調(diào)節(jié)閥(6)、第二比例調(diào)節(jié)閥(7)和第三比例調(diào)節(jié)閥⑶；所述第一比例調(diào)節(jié)閥(6)、第二比例調(diào)節(jié)閥(7)和第三比例調(diào)節(jié)閥⑶分別與所述控制器(5)上的第一 PWM輸出端口、第二PWM輸出端口和第三PWM輸出端口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制裝置，其特征在于，所述第一比例調(diào)節(jié)閥(6)、第二比例調(diào)節(jié)閥(7)和第三比例調(diào)節(jié)閥⑶分別為第一電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥、第二電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥和第三電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述控制裝置，其特征在于，所述第一電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥、第二電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥和第三電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥均為比例電磁閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述控制器(5)為RC28-14控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述壓力傳感器(3)為動(dòng)力頭馬達(dá)正轉(zhuǎn)壓力傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，還包括電源開關(guān)(1)、蓄電池(2)和地線接口 ； 所述蓄電池(2)的負(fù)極通過(guò)所述電源開關(guān)(I)接地，所述蓄電池(2)的正極分別與所述控制器(5)的電源接口、壓力傳感器(3)以及所述動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)(4)電連接，所述地線接口接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制裝置，其特征在于，所述控制器(5)的電源口為兩個(gè)。
9.一種旋挖鉆機(jī)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1?8任一個(gè)所述的控制裝置。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭多檔模式控制裝置，包括電源開關(guān)、蓄電池、壓力傳感器、動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)、控制器、比例調(diào)節(jié)閥；本實(shí)用新型也涉及一種包括上述控制裝置的旋挖鉆機(jī)。本實(shí)用新型能使動(dòng)力頭的輸出扭矩及轉(zhuǎn)速能夠根據(jù)不同的地質(zhì)條件而變化，從而使旋挖鉆機(jī)能夠適應(yīng)不同的地質(zhì)工況，特別是更加適應(yīng)硬地層的施工工況，滿足多種地質(zhì)條件對(duì)動(dòng)力頭扭矩和轉(zhuǎn)速的不同需求。
【IPC分類】E21B44-04, E21B3-02
【公開號(hào)】CN204609756
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520070565
【發(fā)明人】高晶, 劉娜, 馬旭, 胡志民, 郜星, 董梅, 郭進(jìn), 王選卓, 郭煥煥
【申請(qǐng)人】徐州徐工基礎(chǔ)工程機(jī)械有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日