旋挖钻机钻杆带杆监控系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102359366A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102359366A(43)申请公布日2012.02.22(21)申请号201110252598.X(22)申请日2011.08.22(71)申请人徐州徐工基础工程机械有限公司地址221004江苏省徐州市金山桥开发区驮蓝山路36号(72)发明人宋雨张忠海陈以田刘玉涛何经纬朱军帅崔刚彭秀芹谭英林温建波范鹏郭连丰牟会春王卿权(51)Int.Cl.E21B44/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称旋挖钻机钻杆带杆监控系统(57)摘要一种旋挖钻机钻杆带杆监控系统，属于工程机械的监控系统。该监控系统由销轴传感器、测深编码器、控制器、先导电磁阀、主卷扬系统组成，销轴传感器连接在主卷滑轮的中心处；测深编码器连接在主卷卷筒一侧的旋转轴上；销轴传感器和测深编码器的输出端均与控制器的输入端连接，控制器的输出端与先导电磁阀连接，先导电磁阀与主卷扬系统的主卷马达连接，控制器安装在电控箱内；先导电磁阀安装在钻机车体上；所述的主卷扬系统，主卷马达与主卷卷筒连接，主卷卷筒通过钢丝绳与钻杆连接，钢丝绳在主卷滑轮凹槽中通过，主卷滑轮安装在主卷滑轮支架上；优点：结构简单，有效监控钻杆带杆，不需再依靠操作机手的经验来判断钻杆是否带杆，可靠实用。CN1023596ACCNN110235936602359382A权利要求书1/1页1.一种旋挖钻机钻杆带杆监控系统，其特征是：该监控系统的控制装置由销轴传感器、测深编码器、控制器、先导电磁阀、主卷扬系统及各连接导线组成，销轴传感器连接在主卷滑轮的中心处；测深编码器连接在主卷卷筒一侧的旋转轴上；销轴传感器和测深编码器的输出端均与控制器的输入端连接，控制器的输出端与先导电磁阀连接，先导电磁阀与主卷扬系统的主卷马达连接，控制器安装在电控箱内；先导电磁阀安装在钻机车体上；所述的主卷扬系统，主卷马达与主卷卷筒连接，主卷卷筒通过钢丝绳与钻杆连接，钢丝绳在主卷滑轮凹槽中通过，主卷滑轮安装在主卷滑轮支架上；所述的销轴传感器安装在主卷滑轮的中心处，主卷滑轮连接在桅杆的顶端；销轴传感器的一端有一凹槽，挡板装入销轴传感器的凹槽位置，挡板通过挡板固定螺栓、垫圈固定到主卷滑轮支架上；所述的测深编码器通过编码器固定螺钉固定在封板上，编码器保护盒通过保护盒固定螺钉固定在封板上，封板同时通过保护盒固定螺钉固定在连接板的端部；连接杆的一端拧入旋转轴的中心螺纹孔中，连接杆的另一端套接有测深编码器，连接杆底部有一圆台，连接杆固定锥销穿过连接杆底部的圆台与旋转轴的端部连接，连接板的内侧通过调心滚子轴承与旋转轴连接，连接板的外侧与主卷卷筒支架连接；旋转轴与主卷卷筒连接；测深编码器位于编码器保护盒内。2.一种旋挖钻机钻杆带杆监控系统，其特征是：该监控系统的控制方法是：销轴传感器实时检测主卷钢丝绳作用在销轴上的力，将检测的力转化为电信号进入控制器；测深编码器检测主卷转动圈数，将检测的数值转化为电信号进入控制器；在控制器内部根据销轴传感器采集的信号，计算出当前主卷的实际提升力，根据测深编码器采集的信号和主卷转动一圈所缠绕的钢丝绳长度，计算出当前主卷放出的钢丝绳的总长度，从而得出钻杆的当前位置，根据钻杆的当前位置计算出主卷的理论提升力；对主卷的实际提升力和主卷的理论提升力进行比较，当主卷的实际提升力是主卷的理论提升力的两倍甚至更大时，根据钻杆提升原理可判断钻杆带杆，控制器输出电信号控制先导电磁阀，先导电磁阀控制主卷马达停止工作，从而禁止钻杆继续提升；人工操作钻杆反转解锁后再提升，再次采集信号比较、判断；经循环比较，当主卷的实际提升力和理论提升力基本相符时，允许继续提升钻杆。2CCNN110235936602359382A说明书1/4页旋挖钻机钻杆带杆监控系统技术领域[0001]本发明涉及一种工程机械的监控系统，特别是一种旋挖钻机钻杆带杆监控系统。背景技术[0002]旋挖钻机一般有行走主机、桅杆、钻杆和主卷扬系统，主卷扬系统包括主卷卷筒、钢丝绳、主卷马达和主卷滑轮，桅杆安装在行走主机上，桅杆竖立后，钻杆位于桅杆的前侧，在桅杆的上端连接有主卷滑轮，在行走主机上安装有主卷卷筒，主卷马达位于主卷卷筒的一侧，主卷扬的钢丝绳一端缠绕在主卷卷筒上，钢丝绳的另一端通过主卷滑轮与钻杆连接。[0003]旋挖钻机钻杆采用伸缩式钻杆，各节钻杆采用矩形牙嵌与其外面一节钻杆相配合，当牙嵌嵌合时能传递扭矩和轴向压力，牙嵌脱开时，各节钻杆可以自由伸缩。钻杆第一节(最外部一节)采用矩形牙嵌与动力头驱动套牙板相配合，钻杆最里面一节和主卷钢丝绳相连，主卷扬带动钻杆提升或下放，提升或下放时每节钻杆都是按照顺序收回或伸出。当提升钻杆时，某相邻两节钻杆牙嵌若未完全脱开，里面的钻