[发明专利]旋挖钻机掘进力控制方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开一种旋挖钻机掘进力控制方法、系统及存储介质，该旋挖钻机掘进力控制方法包括：获得合力方向与地面的夹角；比较钻齿与钻具底边的夹角和合力方向与地面的夹角，判断其是否存在偏差，如果是，调节加压装置的加压力和/或动力头装置的旋转力，如果否，获取旋挖钻机的掘进力，并获得合力大小，判断合力大小和掘进力是否存在偏差；当合力大小和掘进力存在偏差时，同步调整动力头装置的旋转力和钻具的径向力直到合力大小和掘进力不存在偏差。本发明的旋挖钻机掘进力控制方法、系统及存储介质中，可实现对掘进力的方向和大小的控制，保证合理大小可控，并沿钻齿方向输出，减少了掘进力的浪费。

技术领域

本发明涉及旋挖钻机技术领域，尤其是涉及一种旋挖钻机掘进力控制方法、系统及存储介质。

背景技术

旋挖钻机在进行掘进过程中，动力头装置给钻具提供旋转力，钻杆自身重力、钻具自身重力和加压装置给钻具提供径向压力，钻具在旋转力和径向压力作用下产生合力，钻具上的钻齿在合力作用下对底下的沙石、土壤、岩石进行切削，从而实现钻具的掘进。

目前钻具在掘进过程中，动力头装置提供的旋转力来自于动力头马达，目前多使用液控马达，液控马达的排量由马达自身调节，外界无法直接控制排量大小；由于钻杆和钻具的重量固定，提供给钻具的径向压力的变化主要由加压装置决定，故径向压力主要由加压装置提供，目前加压力通过加压溢流阀控制最大加压力，外界无法直接控制加压力大小。因此，在掘进过程中，钻齿的合力及方向不受控。请参照图1，钻具11上的钻齿12按固定角度安装在钻具11底部，合力的方向与钻齿12掘进的角度难以重合，导致部分合力在掘进过程中被浪费，不利于掘进力的有效利用，且合力大小无法确定，无法精确控制钻具上的钻齿12掘进力。

前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

申请内容

本发明的目的在于提供一种能实现对旋挖钻机掘进力的方向和大小进行控制的旋挖钻机掘进力控制方法、系统及存储介质。

本发明提供了一种旋挖钻机掘进力控制方法，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。

在一种可实现的方式中，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。

在一种可实现的方式中，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、马达出口压力、钢丝绳拉力、加压装置的加压进口压力、加压出口压力和动力头马达的马达排量值；