一种水平定向钻辅助钻进控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种水平定向钻辅助钻进控制系统，包括控制器、回转电控手柄、回转泵、回转马达、推拉电控手柄、推拉泵以及推拉马达；还包括增量型编码器、回转压力传感器、绝对值型编码器以及推拉压力传感器；所述增量型编码器、回转压力传感器、绝对值型编码器以及推拉压力传感器的输出端均与控制器的输入端电性连接。本实用新型专利技术一种水平定向钻辅助钻进控制系统可检测回转马达和推拉马达输出的回转角度、回转压力、行走架位置以及推拉压力，并将信号发送至控制器，形成闭环反馈，可提升自动化程度，减少人工介入，同时避免误操作，提高施工效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种水平定向钻辅助钻进控制系统


[0001]本技术涉及钻机领域，具体涉及一种水平定向钻辅助钻进控制系统。

技术介绍

[0002]非开挖水平定向钻机由于其灵活性、可移动性等优点，越来越广泛地应用于工程实践中。
[0003]非开挖水平定向钻机的动力头回转和行走架的推拉移动，分别通过回转控制手柄和推拉控制手柄来操作，控制器检测到回转控制手柄和推拉控制手柄的信号后，将信号处理后分别发送给回转泵和推拉泵，回转泵和推拉泵根据控制器输出的电流信号来控制液压油的流量，进而控制回转马达、推拉马达的输出转速，从而实现回转、推拉动作速度的精准控制。
[0004]在不同的地质工况下，所需要的回转压力和推拉速度均不同，但是操作人员无法知晓钻头所处位置的地质工况；动力头的回转和行走架的推拉动作控制，完全凭借人工手动操作回转控制手柄和推拉控制手柄，缺少反馈机制，因此会导致施工效率低下甚至误操作的不良现象。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是：提供一种水平定向钻辅助钻进控制系统，在现有的控制链中加入增量型编码器、回转压力传感器、绝对值型编码器以及推拉压力传感器，分别用于检测回转马达和推拉马达输出的回转角度、回转压力、行走架位置以及推拉压力，并将信号发送至控制器，形成闭环反馈，可提升自动化程度，减少人工介入，同时避免误操作，提高施工效率。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供如下的技术方案：
[0007]一种水平定向钻辅助钻进控制系统，包括控制器、回转电控手柄、回转泵、回转马达、推拉电控手柄、推拉泵以及推拉马达，所述回转电控手柄和推拉电控手柄的输出端分别与控制器的输入端电性连接，所述控制器分别与回转泵和推拉泵电性连接，所述回转泵通过油路与回转马达连接，所述推拉泵通过油路与推拉马达连接；还包括增量型编码器、回转压力传感器、绝对值型编码器以及推拉压力传感器；所述增量型编码器、回转压力传感器、绝对值型编码器以及推拉压力传感器的输出端均与控制器的输入端电性连接；所述回转马达输出的回转角度和回转压力分别被增量型编码器和回转压力传感器检测到从而形成闭环反馈；所述推拉马达控制的行走架位置和输出的推拉压力分别被绝对值型编码器和推拉压力传感器检测到从而形成闭环反馈。
[0008]进一步的，所述增量型编码器安装在钻机的动力头上，并且通过联轴器与回转齿轮同轴连接。
[0009]进一步的，所述回转压力传感器安装在回转液压回路中；所述推拉压力传感器安装在推拉液压回路中。
[0010]进一步的，所述绝对值型编码器安装在钻机的行走架上，并且通过联轴器与推拉齿轮同轴连接，推拉齿轮与钻架上的齿条相啮合。
[0011]本技术的有益效果为：一种水平定向钻辅助钻进控制系统，在现有水平定向钻机的控制链中加入增量型编码器、回转压力传感器、绝对值型编码器以及推拉压力传感器，分别用于检测回转马达和推拉马达输出的回转角度、回转压力、行走架位置以及推拉压力，并将测得的信号发送至控制器，控制器可根据反馈进行调节，形成闭环反馈，可检测到并适应不同的地质工况，提升水平定向钻机的自动化程度，减少人工介入，同时避免误操作，有利于提高施工效率。
附图说明
[0012]图1为本技术一种水平定向钻辅助钻进控制系统的控制原理示意图。
[0013]图2为本技术一种水平定向钻辅助钻进控制系统的电性连接关系示意图。
[0014]图中：1、控制器；2、回转电控手柄；3、回转泵；4、回转马达；5、增量型编码器；6、回转压力传感器；7、推拉电控手柄；8、推拉泵；9、推拉马达；10、绝对值型编码器；11、推拉压力传感器。
具体实施方式
[0015]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0016]参考图1和图2，一种水平定向钻辅助钻进控制系统，包括控制器1、回转电控手柄2、回转泵3、回转马达4、推拉电控手柄7、推拉泵8以及推拉马达9，所述回转电控手柄2和推拉电控手柄7的输出端分别与控制器1的输入端电性连接，所述回转电控手柄2用于控制钻机的动力头的回转，从而实现钻杆与钻头的旋转；所述推拉电控手柄7用于控制钻机的行走架的给进与回退动作，实现钻进或者抽回操作，所述控制器1分别与回转泵3和推拉泵8电性连接，所述回转泵3通过油路与回转马达4连接，回转泵3用于控制回转马达4的输出转速，进而控制动力头的转速和扭矩，所述推拉泵8通过油路与推拉马达9连接，推拉泵8用于控制推拉马达9的转向和转速，进而控制行走架的给进和回退移动；还包括增量型编码器5、回转压力传感器6、绝对值型编码器10以及推拉压力传感器11；所述增量型编码器5、回转压力传感器6、绝对值型编码器10以及推拉压力传感器11的输出端均与控制器1的输入端电性连接；所述回转马达4输出的回转角度和回转压力分别被增量型编码器5和回转压力传感器6检测到从而形成闭环反馈，自动反馈可实时做出调整，减少人工介入；所述推拉马达9控制的行走架位置和输出的推拉压力分别被绝对值型编码器10和推拉压力传感器11检测到从而形成闭环反馈，自动反馈可实时做出调整，减少人工介入。
[0017]所述增量型编码器5安装在钻机的动力头上，并且通过联轴器与回转齿轮同轴连接，回转马达4驱动回转齿轮旋转。所述回转压力传感器6安装在回转液压回路中；所述推拉压力传感器11安装在推拉液压回路中。所述绝对值型编码器10安装在钻机的行走架上，并且通过联轴器与推拉齿轮同轴连接，推拉齿轮与钻架上的齿条相啮合，推拉马达9驱动推拉齿轮的旋转，在啮合与驱动的作用下，行走架沿齿条移动；绝对值型编码器10可向控制器1
输出旋转的角度，进而使控制器1得出绝对值型编码器10所在的行走架的具体位置。
[0018]本技术的工作原理为：当需要钻进时，动力头驱动钻杆和钻头旋转，此时操作人员手持回转电控手柄2，可控制转速，回转电控手柄2将电信号发给控制器1，控制器1经分析处理后，发给回转泵3，回转泵3调节供油的流量和压力，从而实现回转马达4的转速和扭矩的调节，最终实现钻杆和钻头的转速和扭矩的调节；当地质工况发生改变时，钻头或者钻杆受到的力会发生改变，进而导致转速和压力变化，增量型编码器5可检测回转速度，回转压力传感器6可检测回转油路中的压力，并将信息反馈给控制器1，从而使控制器1做出调节，以自动适应不同的地质工况。
[0019]当需要进行钻进或者回退时，此时操作人员手持推拉电控手柄3，行走架沿钻架的齿条移动，可控制移动速度，推拉电控手柄3将电信号发给控制器1，控制器1经分析处理后，发给推拉泵8，推拉泵8节供油的流量和压力，从而实现推拉马达9的转速和扭矩的调节，最终实现行走架的移动方向和移动速度的控制；当地质工况发生改变时，钻头或者钻杆受到的力会发生改变，会导致行走架移动速度降低，并且推拉油路中的压力增大，此时根据绝对值型编码器10输出的信息，控制器1可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水平定向钻辅助钻进控制系统，包括控制器(1)、回转电控手柄(2)、回转泵(3)、回转马达(4)、推拉电控手柄(7)、推拉泵(8)以及推拉马达(9)，所述回转电控手柄(2)和推拉电控手柄(7)的输出端分别与控制器(1)的输入端电性连接，所述控制器(1)分别与回转泵(3)和推拉泵(8)电性连接，所述回转泵(3)通过油路与回转马达(4)连接，所述推拉泵(8)通过油路与推拉马达(9)连接；其特征在于：还包括增量型编码器(5)、回转压力传感器(6)、绝对值型编码器(10)以及推拉压力传感器(11)；所述增量型编码器(5)、回转压力传感器(6)、绝对值型编码器(10)以及推拉压力传感器(11)的输出端均与控制器(1)的输入端电性连接；所述回转马达(4)输出的回转角度和回转压力分别被增...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞超，靳超，王晓晗，
申请(专利权)人：无锡市钻通工程机械有限公司，
类型：新型
国别省市：