一种水平定向钻控制方法技术

本发明专利技术公开了一种水平定向钻控制方法

【技术实现步骤摘要】
一种水平定向钻控制方法、装置及存储介质


[0001]本申请涉及工程机械控制领域，具体涉及一种水平定向钻控制方法
、
装置及存储介质
。

技术介绍

[0002]水平定向钻是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下公用设施
(
管道
、
电缆等
)
的一种施工机械，它广泛应用于供水
、
电力
、
电讯
、
天然气
、
煤气
、
石油等柔性管线铺设施工中，水平定向钻机可适用于沙土
、
粘土
、
等地况
。
水平定向钻具有不会阻碍交通，不会破坏绿地，植被，不会影响居民的正常生活和工作秩序，解决了传统开挖施工对居民生活的干扰，对交通，环境，周边建筑物基础的破坏和不良影响
。
[0003]在双碳战略的时代背景下，工程机械领域作为碳排放大户，其电动化是未来发展的必然趋势
。
大吨位水平定向钻的电动化带来的低成本
、
高效率
、
无污染
、
高静谧性等优势，也使得各家厂商积极的跟进相关项目的研发
。
水平定向钻包括钻孔和拉管
(
把对面的线缆回拖
)
两个工作状态，由于在工作时需要连接多节钻杆，其长度可能会超过几公里
。
因此在两种工作状态下都会使钻杆产生一定的形变以及卸载时会发生回弹
。<br/>[0004]在钻孔工作状态，钻杆会发生旋转形变和回弹，钻孔时会连接多根钻杆
(
几公里的长度
)
，每根钻杆在旋转时会产生一定形变，累加起来就会有一个很大的形变和回弹
。
在拉管工作状态，钻杆会沿轴向发生弹性形变
(
类似于拉弹簧
)
，并在松开的时候会产生回弹
。
[0005]钻杆回弹会对驱动装置产生强大的冲击，可能导致驱动装置损坏，如何有效的控制钻杆的形变回弹以成为本领域亟需解决的技术问题
。

技术实现思路

[0006]鉴于上述问题，本申请提供了一种水平定向钻控制方法，用于解决上述钻杆弹性回弹冲击大，易损坏驱动装置的技术问题
。
[0007]为实现上述目的，专利技术人提供了一种水平定向钻控制方法所述水平定向钻包括：抱闸
、
旋转驱动装置和制动电阻控制器；
[0008]所述抱闸用于锁止钻杆；
[0009]所述旋转驱动装置用于驱动所述钻杆周向旋转钻孔，所述旋转驱动装置包括两个以上的第一驱动电机，各所述第一驱动电机与所述钻杆传动连接；
[0010]所述方法包括卸载放闸步骤：
[0011]减小旋转驱动装置的输出扭矩，以使所述钻杆由旋转状态减速至堵转状态；
[0012]通过抱闸锁止所述钻杆，并记录当前状态下所述输出扭矩；
[0013]控制所述抱闸的锁止力度，以使所述钻杆以预设的速度周向回弹旋转，并反拖所述旋转驱动装置中各所述第一驱动电机；
[0014]通过所述制动电阻控制器将各所述第一驱动电机反拖产生的电能转化为热能
。
[0015]进一步的，所述控制所述抱闸的锁止力度，以使所述钻杆以预设的速度周向回弹
旋转包括步骤：
[0016]减小所述抱闸的锁止力度，以使所述钻杆周向回弹旋转；
[0017]检测所述第一驱动电机被反拖的旋转速度，并以所述预设的速度为参照，调整所述抱闸的锁止力度，以使所述反拖的旋转速度等于或趋向于所述预设的速度
。
[0018]进一步的，所述预设的速度小于或于所述第一驱动电机的最大反拖转速
。
[0019]进一步的，还包括步骤：判断所述第一驱动电机的反拖转速是否为零，若是则控制所述抱闸锁止所述钻杆
。
[0020]进一步的，还包括带载放闸步骤：
[0021]记载所述钻杆的堵转扭矩，通过抱闸锁止所述钻杆；
[0022]释放旋转驱动扭矩，并增加或减少所述钻杆的长度；
[0023]控制所述旋转驱动扭矩增大至所述堵转扭矩；
[0024]释放所述抱闸，以使所述旋转驱动装置驱动所述钻杆旋转钻孔
。
[0025]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了另一技术方案：
[0026]一种水平定向钻控制装置，包括：控制器
、
抱闸
、
旋转驱动装置和制动电阻控制器；
[0027]所述抱闸用于锁止钻杆；
[0028]所述旋转驱动装置用于驱动所述钻杆周向旋转钻孔，包括两个以上的第一驱动电机，各所述第一驱动电机与所述钻杆传动连接；
[0029]所述控制器用于减小旋转驱动装置的输出扭矩，以使所述钻杆由旋转状态减速至堵转状态；以及控制所述抱闸锁止所述钻杆，并记录当前状态下所述输出扭矩；
[0030]所述控制器还用于控制所述抱闸的锁止力度，以使所述钻杆以预设的速度周向回弹旋转，并反拖所述旋转驱动装置中各所述第一驱动电机；以及控制所述制动电阻控制器启动，以将各所述第一驱动电机反拖产生的电能转化为热能
。
[0031]进一步的，所述控制器还用于控制所述抱闸的锁止力度，以使所述钻杆以预设的速度周向回弹旋转包括：
[0032]减小所述抱闸的锁止力度，以使所述钻杆周向回弹旋转；
[0033]检测所述第一驱动电机被反拖的旋转速度，并以所述预设的速度为参照，调整所述抱闸的锁止力度，以使所述反拖的旋转速度等于或趋向于所述预设的速度
。
[0034]进一步的，所述控制器还用于控制钻杆带载放闸，包括：
[0035]记载所述钻杆的堵转扭矩，通过抱闸锁止所述钻杆；
[0036]释放旋转驱动扭矩，并增加或减少所述钻杆的长度；
[0037]控制所述旋转驱动扭矩增大至所述堵转扭矩；
[0038]释放所述抱闸，以使所述旋转驱动装置驱动所述钻杆旋转钻孔
。
[0039]本专利技术还提供了另一技术方案：
[0040]一种计算机可读存储介质，其内存储有计算机程序，所述程序被运行时执行以上任一项技术方案所述的水平定向钻控制方法
。
[0041]区别于现有技术，上述技术方案旋转驱动装置设置有多个第一驱动电机，因此可以提供强大的驱动扭矩，并且也可以产生强大的反拖阻力；并且通过抱闸
、
制动电阻控制器与旋转驱动装置配合，可以准确的控制钻杆回弹反拖的转速，从而减小钻杆反弹对旋转驱动装置的冲击，避免旋转驱动装置损坏，有效延长旋转驱动装置的使用寿命
。
[0042]在一些实施例中，通过所述抱闸与旋转驱动装置配合，可以控制钻杆带载放闸，以便于增加或减小钻杆长度，并避免钻杆弹性形变导致的反向旋转
。
[0043]上述
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水平定向钻控制方法，其特征在于，所述水平定向钻包括：抱闸
、
旋转驱动装置和制动电阻控制器；所述抱闸用于锁止钻杆；所述旋转驱动装置用于驱动所述钻杆周向旋转钻孔，所述旋转驱动装置包括两个以上的第一驱动电机，各所述第一驱动电机与所述钻杆传动连接；所述方法包括卸载放闸步骤：减小旋转驱动装置的输出扭矩，以使所述钻杆由旋转状态减速至堵转状态；通过抱闸锁止所述钻杆，并记录当前状态下所述输出扭矩；控制所述抱闸的锁止力度，以使所述钻杆以预设的速度周向回弹旋转，并反拖所述旋转驱动装置中各所述第一驱动电机；通过所述制动电阻控制器将各所述第一驱动电机反拖产生的电能转化为热能
。2.
根据权利要求1所述的水平定向钻控制方法，其特征在于，所述控制所述抱闸的锁止力度，以使所述钻杆以预设的速度周向回弹旋转包括步骤：减小所述抱闸的锁止力度，以使所述钻杆周向回弹旋转；检测所述第一驱动电机被反拖的旋转速度，并以所述预设的速度为参照，调整所述抱闸的锁止力度，以使所述反拖的旋转速度等于或趋向于所述预设的速度
。3.
根据权利要求1所述的水平定向钻控制方法，其特征在于，所述预设的速度小于或于所述第一驱动电机的最大反拖转速
。4.
根据权利要求1所述的水平定向钻控制方法，其特征在于，还包括步骤：判断所述第一驱动电机的反拖转速是否为零，若是则控制所述抱闸锁止所述钻杆
。5.
根据权利要求1所述的水平定向钻控制方法，其特征在于，还包括带载放闸步骤：记载所述钻杆的堵转扭矩，通过抱闸锁止所述钻杆；释放旋转驱动扭矩，并增加或减少所述钻杆的长度；控制所述旋转驱动扭矩增大至所述堵转扭矩；释放所述抱闸，以使所述旋转驱动装置驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宇翔，钟毅铭，雷学国，
申请(专利权)人：福建万润新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：