[发明专利]防偏斜控制方法

摘要

本发明公开的一种防偏斜控制系统，该系统包括动力机构、执行机构、控制阀、电气系统。其中动力机构包括单向泵和电机，由电机带动单向泵向系统供给液压油。执行机构包括推进缸、液压马达和冲击机构。控制阀包括三位四通电磁换向阀、二位三通电磁换向阀、先导式溢流阀、单向阀、比例节流阀、推进压力控制阀、推进背压阀、过滤器和冷却器。电气系统包括压力传感器、信号放大器、信号放大器组、信号处理器、数据采集卡、孔内因素监测系统、孔内因素和偏斜控制系统。电器系统采集压力信号和孔内因素信号，通过偏斜控制系统对液压阀调控作用于推进缸、液压马达和冲击机构，使凿岩机在钻凿过程中有效地调节推进压力，从而很好的预防钻凿偏斜的情况。

主权项

1.防偏斜控制方法，在防偏斜控制系统上实现，所述防偏斜控制系统包括动力机构和分别与动力机构连接的执行机构、控制阀、电气系统，其中：执行机构包括推进缸、液压马达和冲击机构；控制阀包括三位四通电磁换向阀、二位三通电磁换向阀、先导式溢流阀、单向阀、比例节流阀、推进压力控制阀、推进背压阀、过滤器和冷却器，先导式溢流阀分别旁接在主油路中，限制主油路的油压；推进压力控制阀调节推进缸的进口压力；通过调节单向阀和比例电磁阀调节控制推进缸进出口流量；通过调节推进背压阀调节控制推进缸的出口压力；通过调节三位四通电磁换向阀实现推进缸的前进和后退；通过调节三位四通电磁换向阀实现液压马达的正反转；通过调节二位三通电磁换向阀实现冲击机构的往复冲击；电气系统包括压力传感器、信号放大器组、信号处理器、数据采集卡、孔内因素监测系统、孔内因素和偏斜控制系统，压力传感器分别设置在推进缸和液压马达的进出口处，通过压力传感器采集其所在位置的压力参数并传输到数据采集卡；通过孔内因素监测系统监测凿岩过程的孔内变化因素，将所采集的信号发送至孔内因素，孔内因素将所采集的信号和所具有的经验数据对比处理，偏斜控制系统将得到的压力参数和所采集的孔内因素进行综合判定得出最适合的推进压力，然后对二位三通电磁换向阀、比例节流阀和推进背压阀进行调控，得到推进缸推进力，避免凿岩机钎杆在钻凿过程中因推进力的影响而造成的偏斜；所述的动力机构包括油箱、电机和与电机连接的单向泵，通过电机驱动单向泵，向推进缸、液压马达和冲击机构供油；其特征在于：压力传感器P1、P2、P3、P4分别安装在推进缸R的工作口P、T、液压马达的工作口P、T；信号放大器A1接收压力传感器P1、P2的信号，信号放大器A2接收压力传感器P3、P4的信号，信号处理器F1、F2处理放大后的信号、数据采集卡C采集处理后的信号；通过孔内因素监测系统I监测凿岩过程的孔内变化因素，将所采集信号发送至孔内因素Q，孔内因素Q将所采集的信号和所具有的经验数据对比处理，偏斜控制系统K将得到的压力参数和所采集的孔内因素Q进行综合判定做出偏斜控制决策控制对应的电磁阀；偏斜控制系统收到数据采集卡采集到的压力传感器P1、P2、P3、P4的压力信号和经过孔内因素监测系统I监测凿岩过程的孔内因素时，将监测到的压力信号和孔内因素信号与正常凿岩时的信号作对比，会得出三种结果：（1）凿岩机凿入状态正常偏斜控制系统K不发出新的调控指令，防偏斜凿岩控制系统仍保持现在的工作状态；（2）凿岩机凿入松软岩层钻头回转阻力减小，回转压力降低；处理方案：当凿岩机的推进压力与回转压力突然降低时，推进压力控制阀N1会自动增大推进缸进口压力，同时偏斜控制系统K立即降低比例节流阀J的开口流量，减小比例溢流阀Y2的压力，使推进缸出口的背压力和流量减小，实现对推进缸进口的补偿，从而使推进缸R的推进压力能精确的增大的同时能增大推进速度，同时增加电磁换向阀H3的切换次数以增大冲击机构冲击频率，这样就可以提高凿岩机的效率；（3）凿岩机凿入诱偏岩层钻头回转阻力增大，回转压力增大；处理方案：当凿岩机的推进压力与回转压力突然增大时，推进压力控制阀N1会自动减小推进缸进口压力，同时偏斜控制系统K立即增大比例节流阀J的开口流量，增大比例溢流阀Y2的压力，使推进缸出口的背压力和流量增大，从而推进缸R的推进压力能精确的减小的同时能降低推进速度，同时减少电磁换向阀H3的切换次数以减小冲击机构的冲击频率，这样就可以有效地预防凿入偏斜的情况。