[发明专利]旋挖钻机掘进力控制方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种旋挖钻机掘进力控制方法，其特征在于，所述旋挖钻机掘进力控制方法包括：

计算动力头装置的旋转力和钻具的径向力，并根据所述动力头装置的旋转力和所述钻具的径向力进行合力计算，获得合力方向与地面的夹角；

获取钻具的钻齿与钻具底边的夹角，并比较所述钻齿与钻具底边的夹角和所述合力方向与地面的夹角，判断所述合力方向与地面的夹角和所述钻齿与钻具底边的夹角是否存在偏差，如果是，调节加压装置的加压力和/或增大动力头装置的旋转力，如果否，则获取旋挖钻机的掘进力，并根据所述动力头装置的旋转力和所述钻具的径向力进行合力计算获得合力大小，判断所述合力大小和所述掘进力是否存在偏差；

当所述合力大小和所述掘进力存在偏差时，同步调整所述动力头装置的旋转力和所述钻具的径向力直到所述合力大小和所述掘进力不存在偏差，当所述合力大小和所述掘进力没有偏差时，工作直至工作结束。

2.如权利要求1所述的旋挖钻机掘进力控制方法，其特征在于，判断所述合力方向与地面的夹角和所述钻齿与钻具底边的夹角是否存在偏差，如果是，调节加压装置的加压力和/或增大动力头装置的旋转力的步骤具体包括：判断所述合力方向与地面的夹角和所述钻齿与钻具底边的夹角是否存在偏差，如果是，判断所述合力方向与地面的夹角是否大于所述钻齿与钻具底边的夹角，如果是，减小加压装置的加压力和/或增大动力头装置的旋转力，如果所述合力方向与地面的夹角小于所述钻齿与钻具底边的夹角，增大加压装置的加压力和/或减小动力头装置的旋转力。

3.如权利要求1所述的旋挖钻机掘进力控制方法，其特征在于，所述获得合力方向与地面的夹角的步骤具体包括：

获取钻杆的重量值、钻具的重量值和钻具半径；

获取动力头马达的马达进口压力(M1)、马达出口压力(M2)、钢丝绳拉力、加压装置的加压进口压力(P1)、加压出口压力(P2)和动力头马达的马达排量值；

根据所述动力头马达的马达排量值、所述动力头马达的马达进口压力(M1)与所述马达出口压力(M2)的马达压力差及动力头装置的机械液压效率计算得到所述动力头装置的旋转力，根据所述钻杆的重量值、所述钻具的重量值、所述钢丝绳拉力和所述加压装置的加压进口压力(P1)与所述加压出口压力(P2)的加压压力差计算得到所述钻具的径向力；

根据所述动力头装置的旋转力和所述钻具的径向力进行合力计算，获得所述合力方向与地面的夹角。

4.如权利要求3所述的旋挖钻机掘进力控制方法，其特征在于，所述动力头装置的旋转力的计算方法为：RF＝k*(Vg*ΔP)/(20*π*η)/L1；所述钻具的径向力的计算方法为：PF＝D1g+D2g-F1+ΔF；所述合力方向与地面的夹角的计算方法为：R’＝arctan(PF/RF)；其中，RF为所述动力头装置的旋转力，PF为所述钻具的径向力，Vg为所述动力头马达的马达排量值，ΔP为所述动力头马达的马达进口压力(M1)与马达出口压力(M2)的马达压力差，L1为所述钻具半径，D1为所述钻杆的重量值，D2为所述钻具的重量值，F1为所述钢丝绳拉力，ΔF为所述加压装置的加压进口压力(P1)与加压出口压力(P2)的加压压力差，k为动力头马达到动力头装置的减速比,π为圆周率，η为动力头装置的机械液压效率，g为重力加速度，k1为系数。

5.如权利要求1所述的旋挖钻机掘进力控制方法，其特征在于，所述减小或增大加压装置的加压力具体包括：调节加压装置的压力控制阀；所述减小或增大动力头装置的旋转力具体包括：调整动力头马达的排量控制阀。