[发明专利]硬土、岩石非开挖铺管钻机控制系统

说明书

技术领域

 本发明涉及非开挖铺管钻机的辅助系统，特别涉及一种硬土、岩石非开挖铺管钻机控制系统。

背景技术

非开挖技术应用于地下管线的铺设，现都是采用泥浆马达岩石钻进工艺在硬岩中变角钻进，但这种工艺有很大的缺陷；泥浆马达受高速高压带砂泥浆的作用，损耗相当大。

对于非开挖铺管钻进机而言，采用泥浆马达也好，双钻杆驱动也好，都是利用导向仪器引导控制变向方向后，朝着预定方向（和原方向有1.5度—2度的夹角）切割，从而实现变向。我们使用镶嵌硬质合金刀头的钻头在Ⅳ、Ⅰ象限做切削运动，切削后向Ⅳ、Ⅰ象限切削区顶进，就可以实现向上的变角。传统的控制方式（向上变角）；1）正转切削顺序F1 -180°F2，停止切削（空转）转过F2 -270°F1。我们可以在转过F2 -270°F1的过程中，我们可以停止液压顶推油缸（或推进液压马达）的供油而轻松实现这个动作。这种控制方法的优点是连续一个方向旋转，是一个好的方案，但由于Ⅳ、Ⅰ象限的切削作用，镶嵌硬质合金刀头的钻头板在Ⅳ、Ⅰ象限不断的向前顶推，而Ⅱ、Ⅲ象限由于顶推力的卸载而没有改变，在岩石较硬时势必造成钻杆的不断伸缩状态，若岩石较软时造连带切削造成变向误差。

发明内容

本发明的目的就是提供可以在硬土层、岩石层中实现导向变向，在导向变向过程中，由于硬土层较硬，导向斜掌要在导向方向上多次的切削才能破碎硬土、岩石，所以要是圆周的某一角度上多次切削，而又不破坏非导向方面上土层、岩石，以达到沿导向轨迹钻进的目的，本发明了一种硬土、岩石非开挖铺管钻进的硬土、岩石非开挖铺管钻机控制系统。

本发明的解决方案是这样的：

一种硬土、岩石非开挖铺管钻机控制系统，具有角度感应装置及液压控制系统，所述的角度感应装置包括固定组件和转动组件，所述固定组件包括固定盘、第一转动盘、第二转动盘，其中第一转动盘、第二转动盘的位置由固定螺栓进行定位，在第一转动盘上固定有第一感应器，在第二转动盘上固定有第二感应器，所述固定盘固定于钻机动力头端盖；所述转动组件具的感应片支架和安装于感应片支架的感应片，所述感应片支架固定于动力头，使感应片转动到第一感应器或者第二感应器的位置时，处于第一、第二感应器的感应区域内；所述的液压控制系统包括推拉控制阀和旋转控制阀，所述的推拉控制阀并联于手动推拉控制阀，所述的旋转控制阀并联于手动旋转控制阀；其中推拉控制阀和旋转控制阀的工作是受第一、第二感应器发出的信号控制。

更具体的技术方案还包括所述第二转动盘的周向设置有转动盘调节槽，所述第一转动盘设置有固定盘螺栓，固定盘螺栓卡在转动盘调节槽处，当固定盘螺栓扭紧时，固定转动盘的位置。

本发明的优点是由于采用两个感应器对动力头的旋转角度位置进行精确定位，其测量的角度信号给液压系统，用于控制在某一角度上多次切削，而又不破坏非导向方面上土层，以达到沿导向轨迹钻进的目的，施工简单，施工成本低，可以实现在启动程序号无人操作的智能化控制，旋转角度位置可调，使用范围广。

附图说明

图1是本发明安装于钻机的结构示意图。

图2是图1所示结构取消钻机部件后本发明的相对结构示意图。

图3是是图2的A-A剖视图。

图4是固定盘2的结构示意图。

图5是图4的B-B剖视图。

图6是本发明液压系统原理图。

图7是本发明进行循环钻进的切削区域设定示意图。

图8是钻杆顶进时间T1与钻杆后退时间T2的关系示意图。

图9是钻杆钻进的一个周期施工方法示意图。

附图中，1、动力头，2、固定盘，3、第一转动盘，4、感应片，5、第二感应器，6、端盖，7、固定螺栓，8、固定盘螺栓，9、第一感应器支架，10、第二转动盘调节槽，11、第二转动盘，12、第一感应器，13、感应片支架，14、感应片支架定位螺栓。

具体实施方式