[发明专利]一种水平钻机自动控制方法

权利要求书

1.一种水平钻机自动控制方法，其特征在于，包括钻机推进控制和切割器旋转控制，其中，钻机推进控制包括自动推进模式和推进换步模式；所述自动控制方法具体包括如下步骤：

步骤1)启动水平钻机，预设推进油缸的初始推进力为F₀，切割器的初始转速为ω₀，水平钻机的目标推进距离为K，水平钻机完成一次推进过程的推进距离为S，水平钻机经过n次推进后的总推进距离为SS＝n*S，设置初始n＝0，SS＝0；

步骤2)水平钻机进入自动推进模式：

步骤2.1)通过PLC控制器判断是否达到预定推进行程，水平钻机在当次推进过程中的已推进距离为Y＝i*X，其中，X为推进油缸的最大行程距离，i为推进油缸在当次推进过程中的换步次数，设置初始i＝0，Y＝0，若YS，则执行下一步骤，若Y＝S，则水平钻机进入回退换杆模式，执行步骤4)；

步骤2.2)PLC控制器控制切割器以上一时刻的转速ω继续旋转，推进油缸以上一时刻的推进力F继续向前伸出推进；

步骤2.3)检测当前的切割器扭矩T以及水平钻机的推进速度V，将两个参数分别与预设好的临界值进行比较，并通过PLC控制器对切割器转速ω以及推进油缸的推进力F做出对应调整；

步骤2.4)由PLC控制器实时记录推进油缸的伸出行程L₁，若0L₁X，则水平钻机继续自动推进模式，返回步骤2.1)，若L₁＝X，则水平钻机进入推进换步模式，执行下一步骤；

步骤3)水平钻机进入推进换步模式：

步骤3.1)PLC控制器控制切割器停止转动，推进油缸停止推进；

步骤3.2)PLC控制器控制推进油缸向前缩回，并实时记录推进油缸的缩回行程L₂，若0L₂X，则推进油缸继续缩回，若L₂＝X，则水平钻机的推进换步模式结束，记录i＝i+1，返回步骤2.1)；

步骤4)水平钻机进入回退换杆模式：PLC控制器控制切割器停止转动，推进油缸停止推进，水平钻机在推进油缸的带动下向后退，直至已回退距离Z与已推进距离Y相等；

步骤5)此时水平钻机完成一次推进过程，记录n＝n+1，若SSK，则由PLC控制器控制水平钻机装入新钻杆，检测新钻杆安装到位后返回步骤2)，水平钻机继续下一次自动推进，若SS＝K，则水平钻机自动控制停止，结束作业。