[发明专利]旋挖钻机、自动钻进自锁装置、钻进控制系统及控制方法

说明书

本发明涉及一种旋挖钻机自动钻进自锁装置、钻进控制系统及控制方法，包括手柄、压盘、动力头马达、主阀、自锁先导阀、环形自锁电磁铁、加压电磁阀、主泵、辅阀、浮动电磁阀、卷扬马达及加压油缸，不仅能够实现动力头钻进自锁功能，而且通过系统控制加压联动，还能实现自动钻进的智能化作业，降低操作人员的疲劳强度，提高施工效率。

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、旋挖钻机自动钻进自锁装置、自动钻进控制系统及控制方法。

背景技术：

旋挖钻机是一种机电业集成度很高的成孔机械设备，常用于桩基础施工中，钻进是作业循环中的关键环节。但施工地层复杂多样，各种地层千差万别，而最头疼的是岩层，特别是中风化、微风化等岩层，往往钻进一根桩就需要几个小时持续不断的钻进作业。而这个过程则需要操作人员持续不断的做出同一个动作，这就给操作人员带来严重的视觉和肌肉疲劳，让操作人员苦不堪言。

目前旋挖钻机普遍使用普通先导阀进行作业，先导阀不具有锁定能力，钻机也不具有自动钻进功能，钻进过程需要操作人员持续按压先导阀进行钻机作业。对于中风化、微风化等岩层作业时，就会给操作人员造成严重的视觉和肌肉疲劳，从而影响施工效率。

发明内容：

本发明的目标是提供一种旋挖钻机、旋挖钻机自动钻进自锁装置、自动钻进控制系统及控制方法，不仅能够实现动力头钻进自锁功能，而且通过系统控制加压联动，还能实现自动钻进的智能化作业，降低操作人员的劳动强度，提高施工效率。

为实现上述目的，本发明提供一种旋挖钻机自动钻进自锁装置，包括自锁先导阀、环形自锁电磁铁、压盘及手柄，所述压盘固定在手柄底端，所述自锁先导阀对应设置在压盘一侧的下方，所述环形自锁电磁铁套设在自锁先导阀顶端，手柄下压最大位置时环形自锁电磁铁可与压盘吸合锁定。

旋挖钻机钻进过程通常是动力头钻进、加压和浮动的复合动作，即动力头钻进时需辅助加压和浮动动作，从而实现钻进过程。

为实现上述目的，本发明还提供一种具有上述自动钻进自锁装置的自动钻进控制系统，包括动力头马达、主阀、自锁先导阀、环形自锁电磁铁、加压电磁阀、主泵、辅阀、浮动电磁阀、卷扬马达及加压油缸，所述主阀设置在主泵与动力头马达之间，所述加压油缸依次通过辅阀、加压电磁阀与自锁先导阀连接，所述自锁先导阀分别与主阀、环形自锁电磁铁连接，所述浮动电磁阀通过卷扬马达与主阀连接。

另外，所述辅阀与主泵之间还设置有附泵。

作为优选，所述加压电磁阀为二位六通电磁阀。

为了便于控制，具体地，所述环形自锁电磁铁、加压电磁阀、浮动电磁阀分别与电气系统连接，所述电气系统包括钻进自锁按钮、控制器、显示器及继电器，所述钻进自锁按钮、显示器分别与控制器连接，所述环形自锁电磁铁、加压电磁阀、浮动电磁阀分别通过继电器与控制器连接。

另外，所述电气系统还包括压力传感器及测深传感器，所述环形自锁电磁铁、加压电磁阀、浮动电磁阀分别通过压力传感器及测深传感器与控制器连接。

本发明还提供一种旋挖钻机自动钻进控制方法，包括如下三种控制模式：

一、旋挖钻机启动运转，压力传感器向控制器传回压力信号，操作手柄执行钻进动作，按下自锁按钮，信号传回控制器，控制器输出信号到自锁继电器，此时环形自锁电磁铁得电，锁定手柄进入钻进状态，控制先导油接通到主阀，推动主阀阀芯使动力头马达保持得油钻进状态；

二、按下自锁按钮，间隔时间t1秒后，控制器输出加压信号到加压继电器，加压电磁阀得电，此时加压电磁阀与自锁先导阀左位先导油接通，推动辅阀阀芯，使加压油缸得油，即执行加压动作，间隔时间t2秒后控制器断开加压信号，加压电磁阀失电复位，加压动作停止，间隔时间t1秒后再次压力动作，执行时间t2秒，如此循环实现旋挖钻机自动加压钻进功能，直到单次钻进深度达到系统设定值或者再次按下自锁按钮；