[发明专利]旋挖钻机动力头作业系统、作业方法及旋挖钻机

说明书

本发明涉及一种旋挖钻机动力头作业系统及作业方法，包括主泵、主泵功率调节阀、甩土控制电磁阀、主阀及动力头马达，具有钻进模式和甩土模式。本发明兼顾旋挖钻机负载敏感系统的优点，不仅使动作头在钻进作业时适应不同的地层，而且在动力头甩土作业时，实现动力头快速正反转和快速切换。

技术领域：

本发明涉及旋挖钻机技术领域，尤其涉及一种旋挖钻机动力头作业系统、作业方法及具有该作业系统的旋挖钻机。

背景技术：

旋挖钻机是一种机电液集成度很高的成孔机械设备，常用于桩基础施工中，加压钻进和卸土是作业循环中的关键环节，钻进效率卸土效率直接影响作业效率。

旋挖钻机施工地层复杂，甚至同一桩孔从地面到孔底的地层千差万别，单一钻进模式无法适应所有地层，影响机器最大效率的发挥；旋挖钻机常用钻具存在卸土困难现象，尤其是在粘土层、桩径小的作业中，卸土问题仍是一大难题。

目前配置负载敏感系统的旋挖钻机，动力头正转或反转速度都是根据操作者操纵先导手柄的幅度来完成，在钻进施时对不同地层缺少适应性；而在卸土时，操纵先导手柄本身需要一定的时间，而先导压力建立后主泵响应，主泵建立压力也需要一定的响应时间，因此，使动力头转动启动、停止都有一定的延迟，在要求快速甩土时，正反转切换速度慢，导致卸土效率低，粘土无法从钻斗中甩出。

发明内容：

本发明的目标是提供一种旋挖钻机动力头作业系统、作业方法及旋挖钻机，兼顾旋挖钻机负载敏感系统的优点，不仅使动作头在钻进作业时适应不同的地层，而且在动力头甩土作业时，实现动力头快速正反转和快速切换。

为实现上述目的，本发明提供一种旋挖钻机动力头作业系统，包括主泵、主泵功率调节阀、甩土控制电磁阀、主阀及动力头马达，所述主阀设置在主泵与动力头马达之间，用于输出高压油驱动动力头马达正转或反转，所述主泵功率调节阀通过甩土控制电磁阀与主阀连接，用于调节泵的排量。

另外，所述旋挖钻机动力头作业系统还包括动力头马达排量调节阀，所述动力头马达排量调节阀与动力头马达连接，用于调节动力头马达的排量；还包括负载压力反馈阀，所述负载压力反馈阀分别与主泵功率调节阀、动力头马达排量调节阀连接，分别将压力反馈至主泵功率调节阀和动力头马达排量调节阀，并同时将压力信号反馈给控制器。

作为优选，所述主泵功率调节阀包括电磁比例换向阀和压力控制阀，接收控制器信号和负载压力反馈阀信号进行自适应调节；所述动力头马达排量调节阀包括电磁比例换向阀和压力控制阀，接收控制器信号和负载压力反馈阀信号进行自适应调节。

本发明还提供一种旋挖钻机，所述旋挖钻机具有上述动力头作业系统。

本发明还提供一种旋挖钻机动力头作业方法，采用上述旋挖钻机动力头作业系统，包括

一、旋挖钻机启动，控制器初始化；

二、进行作业模式选择；

三、选取钻进模式时，控制器接收负载压力反馈阀的信号，输出控制信号给动力头马达排量调节阀和主泵功率调节阀，使动力头马达的排量与负载自适应，使主泵功率响应并适应负载需求；选取甩土模式时，控制器直接输出信号给动力头马达排量调节阀和主泵功率调节阀，使动力头马达排量调整并保持最小，使主泵排量调整并保持最大，动力头马达达到最高输出转速，动力头马达正转和反转之间的切换速度也达到最快。

具体地，所述控制器在钻进模式时还可接收整机发动机运转数据，通过控制动力头马达排量调节阀实现动力头马达与负载自适应控制，同时通过控制主泵功率调节阀实现主泵与发动机相匹配，实现动力头输出转速、扭矩与负载自适应。

具体地，所述控制器在钻进模式时，根据采集负载压力反馈阀信号将不同地层细分为多种钻进模式，包括入岩模式、高效模式、标准模式，并近一步实现在不同地层的自适应和自动化操作。