權(quán)利要求書： 1.一種潛孔鉆機(jī)控制方法，其特征在于，包括：獲取潛孔鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)提供的當(dāng)前氣壓大小，并判斷所述當(dāng)前氣壓是否大于預(yù)設(shè)氣壓值，當(dāng)所述當(dāng)前氣壓大于所述預(yù)設(shè)氣壓值時控制推進(jìn)方向反向直到所述當(dāng)前氣壓不大于所述預(yù)設(shè)氣壓值，當(dāng)所述當(dāng)前氣壓不大于所述預(yù)設(shè)氣壓值時獲取潛孔鉆機(jī)的實際回轉(zhuǎn)壓力，并判斷所述實際回轉(zhuǎn)壓力是否大于預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值；

當(dāng)所述實際回轉(zhuǎn)壓力大于所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值時控制推進(jìn)方向反向直到所述實際回轉(zhuǎn)壓力不大于所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值，當(dāng)所述實際回轉(zhuǎn)壓力不大于所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值時獲取潛孔鉆機(jī)的鉆桿的當(dāng)前推進(jìn)加速度，并判斷所述當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值是否大于推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值；

當(dāng)所述當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值大于所述推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值時控制推進(jìn)速度減速直到所述當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值不大于所述推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值；

當(dāng)滿足控制推進(jìn)方向反向使所述當(dāng)前氣壓不大于所述預(yù)設(shè)氣壓值、所述實際回轉(zhuǎn)壓力不大于所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值、所述當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值不大于所述推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值三個條件之一時，控制潛孔鉆機(jī)正常工作，所述控制潛孔鉆機(jī)正常工作時，控制潛孔鉆機(jī)按預(yù)定推進(jìn)速度工作。

2.如權(quán)利要求1所述的潛孔鉆機(jī)控制方法，其特征在于，所述當(dāng)前氣壓大小通過潛孔鉆機(jī)的螺桿機(jī)出氣口處設(shè)置氣壓檢測元件（91）獲得；或者，所述實際回轉(zhuǎn)壓力通過設(shè)置在鉆桿的回轉(zhuǎn)回路上設(shè)置壓力檢測元件（71）獲得；或者，所述當(dāng)前推進(jìn)加速度通過設(shè)置在推進(jìn)回路上的流量計（83a）獲得。

3.如權(quán)利要求1所述的潛孔鉆機(jī)控制方法，其特征在于，所述潛孔鉆機(jī)控制方法還包括對測得的所述當(dāng)前氣壓大小數(shù)據(jù)、所述實際回轉(zhuǎn)壓力數(shù)據(jù)和所述當(dāng)前推進(jìn)加速度數(shù)據(jù)中的至少一個進(jìn)行濾波處理。

4.如權(quán)利要求1所述的潛孔鉆機(jī)控制方法，其特征在于，所述控制潛孔鉆機(jī)正常工作時，采用通過PID算法調(diào)整施加給推進(jìn)控制閥的電壓。

5.如權(quán)利要求1所述的潛孔鉆機(jī)控制方法，其特征在于，在獲取潛孔鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)提供的當(dāng)前氣壓大小，并判斷所述當(dāng)前氣壓是否大于預(yù)設(shè)氣壓值的步驟之前，所述潛孔鉆機(jī)控制方法還包括以下步驟：

設(shè)定所述預(yù)設(shè)氣壓值、所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值、所述推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值和所述預(yù)定推進(jìn)速度。

6.如權(quán)利要求1所述的潛孔鉆機(jī)控制方法，其特征在于，所述潛孔鉆機(jī)包括手動控制模式，在獲取潛孔鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)提供的當(dāng)前氣壓大小，并判斷所述當(dāng)前氣壓是否大于預(yù)設(shè)氣壓值的步驟之前，所述潛孔鉆機(jī)控制方法還包括以下步驟：判斷是否手動控制，如果是則進(jìn)入手動控制模式，如果否則設(shè)定所述預(yù)設(shè)氣壓值、所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值、所述推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值和所述預(yù)定推進(jìn)速度。

7.如權(quán)利要求1所述的潛孔鉆機(jī)控制方法，其特征在于，所述潛孔鉆機(jī)控制方法還包括以下步驟：

在控制推進(jìn)方向反向或控制推進(jìn)速度減速后提示自動防卡鉆模式開啟。

8.一種潛孔鉆機(jī)控制裝置，其特征在于，包括氣壓檢測元件（91）、壓力檢測元件（71）、推進(jìn)加速度檢測元件（83）和控制器（96），所述氣壓檢測元件（91）連接于所述控制器（96），其用于獲取潛孔鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)提供的當(dāng)前氣壓大小，所述壓力檢測元件（71）連接于所述控制器（96），其用于獲取潛孔鉆機(jī)的實際回轉(zhuǎn)壓力，所述推進(jìn)加速度檢測元件（83）連接于所述控制器（96），其用于獲取鉆桿的當(dāng)前推進(jìn)加速度，所述控制器（96）內(nèi)預(yù)設(shè)有預(yù)設(shè)氣壓值、預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值和推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值；

所述控制器（96）用于判斷當(dāng)前氣壓是否大于所述預(yù)設(shè)氣壓值，在判斷結(jié)果為所述當(dāng)前氣壓大于所述預(yù)設(shè)氣壓值時控制推進(jìn)馬達(dá)反轉(zhuǎn)直到所述當(dāng)前氣壓不大于所述預(yù)設(shè)氣壓值，并在判斷結(jié)果為所述當(dāng)前氣壓不大于所述預(yù)設(shè)氣壓值時判斷實際回轉(zhuǎn)壓力是否大于所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值，所述控制器（96）還用于在判斷結(jié)果為所述實際回轉(zhuǎn)壓力大于所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值時控制推進(jìn)方向反向直到所述實際回轉(zhuǎn)壓力不大于所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值，并在判斷結(jié)果為所述實際回轉(zhuǎn)壓力不大于所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值時判斷當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值是否大于所述推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值，所述控制器（96）還用于在判斷結(jié)果為所述當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值大于所述加速度預(yù)設(shè)值時控制推進(jìn)速度減速直到所述當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值不大于所述加速度預(yù)設(shè)值。

9.如權(quán)利要求8所述的潛孔鉆機(jī)控制裝置，其特征在于，所述控制器（96）包括PID模塊（962），所述PID模塊（962）用于采用通過PID算法調(diào)整施加給推進(jìn)控制閥的電壓。

10.如權(quán)利要求8所述的潛孔鉆機(jī)控制裝置，其特征在于，所述控制器（96）還包括濾波模塊（964），所述濾波模塊（964）用于對測得的所述當(dāng)前氣壓大小數(shù)據(jù)、所述實際回轉(zhuǎn)壓力數(shù)據(jù)、所述推進(jìn)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理。

11.如權(quán)利要求8所述的潛孔鉆機(jī)控制裝置，其特征在于，所述潛孔鉆機(jī)控制裝置還包括自動防卡鉆模式開啟提示模塊（98），所述自動防卡鉆模式開啟提示模塊（98）連接于所述控制器（96），所述自動防卡鉆模式開啟提示模塊（98）用于在判斷結(jié)果為滿足所述當(dāng)前氣壓大于所述預(yù)設(shè)氣壓值、所述實際回轉(zhuǎn)壓力大于所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值、所述當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值大于所述推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值三個條件之一時提示自動防卡鉆模式開啟。

說明書： 潛孔鉆機(jī)控制方法及潛孔鉆機(jī)控制裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及地下施工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種潛孔鉆機(jī)控制方法及潛孔鉆機(jī)控制裝置。

背景技術(shù)[0002] 潛孔鉆機(jī)是鉆鑿礦物和巖石的一種工程機(jī)械，是由沖擊器潛入孔內(nèi)直接沖擊鉆頭而回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在孔外帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)向巖石鉆進(jìn)的設(shè)備，主要用于露天礦山開采、建筑基礎(chǔ)、水

利、電站、建材、交通及國防建設(shè)等多種工程中的鑿巖鉆孔；是鑿巖機(jī)械的一種，目前鉆鑿炮

孔作業(yè)廣為使用的鑿巖機(jī)械之一。常見的鑿巖機(jī)，有鉆孔深、鉆孔直徑大、鉆孔效率高、適用

范圍廣等特點，沖擊、推進(jìn)、回轉(zhuǎn)和排渣是潛孔鉆機(jī)鑿巖工作的四個基本環(huán)節(jié)，其過程為由

推進(jìn)機(jī)構(gòu)推進(jìn)鉆具依次包括鉆桿、沖擊器和鉆頭使鉆頭與孔底巖石緊密地接觸由沖擊器間

歇沖擊鉆頭，同時，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使鉆具連續(xù)回轉(zhuǎn)。

[0003] 潛孔鉆機(jī)的工作環(huán)境復(fù)雜，極易發(fā)生卡鉆而導(dǎo)致沖擊器損壞等情況，影響工作的正常進(jìn)行。目前，為了防止卡鉆，通常在回轉(zhuǎn)壓力過高時控制回轉(zhuǎn)馬達(dá)換向反轉(zhuǎn)，將鉆桿提

起，回轉(zhuǎn)壓力下降后恢復(fù)正轉(zhuǎn)，如此反復(fù)，系統(tǒng)容易進(jìn)入惡性循環(huán)，鉆桿不能持續(xù)上提脫離

卡鉆區(qū)，防卡鉆效果較差，且在防卡鉆時，上提鉆桿和下拉鉆桿動作是反向的，且無任何提

示，容易讓人誤操作。

發(fā)明內(nèi)容[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種防卡鉆效果較好的潛孔鉆機(jī)控制方法及潛孔鉆機(jī)控制裝置。

[0005] 本發(fā)明提供一種潛孔鉆機(jī)控制方法，包括：[0006] 獲取潛孔鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)提供的當(dāng)前氣壓大小，并判斷所述當(dāng)前氣壓是否大于預(yù)設(shè)氣壓值，當(dāng)所述當(dāng)前氣壓大于所述預(yù)設(shè)氣壓值時控制推進(jìn)方向反向直到所述當(dāng)前氣

壓不大于所述預(yù)設(shè)氣壓值，當(dāng)所述當(dāng)前氣壓不大于所述預(yù)設(shè)氣壓值時獲取潛孔鉆機(jī)的實際

回轉(zhuǎn)壓力，并判斷所述實際回轉(zhuǎn)壓力是否大于預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值；

[0007] 當(dāng)所述實際回轉(zhuǎn)壓力大于所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值時控制推進(jìn)方向反向直到所述實際回轉(zhuǎn)壓力不大于所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值，當(dāng)所述實際回轉(zhuǎn)壓力不大于所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值

時獲取潛孔鉆機(jī)的鉆桿的當(dāng)前推進(jìn)加速度，并判斷所述當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值是否大于推

進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值；

[0008] 當(dāng)所述當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值大于所述推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值時控制推進(jìn)速度減速直到所述當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值不大于所述推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值；

[0009] 當(dāng)滿足控制推進(jìn)方向反向使所述當(dāng)前氣壓不大于所述預(yù)設(shè)氣壓值、所述實際回轉(zhuǎn)壓力不大于所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值、所述當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值不大于所述推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)

值三個條件之一時，控制潛孔鉆機(jī)正常工作。

[0010] 其中一實施例中，所述當(dāng)前氣壓大小通過潛孔鉆機(jī)的螺桿機(jī)出氣口處設(shè)置氣壓檢測元件獲得；或者，所述實際回轉(zhuǎn)壓力通過設(shè)置在鉆桿的回轉(zhuǎn)回路上設(shè)置壓力檢測元件獲

得；或者，所述當(dāng)前推進(jìn)加速度通過設(shè)置在推進(jìn)回路上的流量計獲得。

[0011] 其中一實施例中，所述潛孔鉆機(jī)控制方法還包括對測得的所述當(dāng)前氣壓大小數(shù)據(jù)、所述實際回轉(zhuǎn)壓力數(shù)據(jù)和所述當(dāng)前推進(jìn)加速度數(shù)據(jù)中的至少一個進(jìn)行濾波處理。

[0012] 其中一實施例中，所述控制潛孔鉆機(jī)正常工作時，采用通過PID算法調(diào)整施加給推進(jìn)控制閥的電壓，控制潛孔鉆機(jī)按預(yù)定推進(jìn)速度工作。

[0013] 其中一實施例中，在獲取潛孔鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)提供的當(dāng)前氣壓大小，并判斷所述當(dāng)前氣壓是否大于預(yù)設(shè)氣壓值的步驟之前，所述潛孔鉆機(jī)控制方法還包括以下步驟：

[0014] 設(shè)定所述預(yù)設(shè)氣壓值、所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值、所述推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值和所述預(yù)定推進(jìn)速度；或者，

[0015] 在獲取潛孔鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)提供的當(dāng)前氣壓大小，并判斷所述當(dāng)前氣壓是否大于預(yù)設(shè)氣壓值的步驟之前，所述潛孔鉆機(jī)控制方法還包括以下步驟：

[0016] 設(shè)定所述預(yù)設(shè)氣壓值、所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值、所述推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值和預(yù)定推進(jìn)速度；

[0017] 所述潛孔鉆機(jī)包括手動控制模式，所述潛孔鉆機(jī)控制方法還包括以下步驟：[0018] 判斷是否手動控制，如果是則進(jìn)入手動控制模式，如果否則進(jìn)入設(shè)定所述預(yù)設(shè)氣壓值、所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值、所述推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值和所述預(yù)定推進(jìn)速度的步驟。

[0019] 其中一實施例中，所述潛孔鉆機(jī)控制方法還包括以下步驟：[0020] 在控制推進(jìn)方向反向或控制推進(jìn)速度減速后提示自動防卡鉆模式開啟。[0021] 本發(fā)明還提供一種潛孔鉆機(jī)控制裝置，包括氣壓檢測元件、壓力檢測元件、推進(jìn)加速度檢測元件和控制器，所述氣壓檢測元件連接于所述控制器，其用于獲取潛孔鉆機(jī)的回

轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)提供的當(dāng)前氣壓大小，所述壓力檢測元件連接于所述控制器，其用于獲取潛孔

鉆機(jī)的實際回轉(zhuǎn)壓力，所述推進(jìn)加速度檢測元件連接于所述控制器，其用于獲取鉆桿的當(dāng)

前推進(jìn)加速度，所述控制器內(nèi)預(yù)設(shè)有預(yù)設(shè)氣壓值、預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值和推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值；

[0022] 所述控制器用于判斷當(dāng)前氣壓是否大于所述預(yù)設(shè)氣壓值，在判斷結(jié)果為所述當(dāng)前氣壓大于所述預(yù)設(shè)氣壓值時控制推進(jìn)馬達(dá)反轉(zhuǎn)直到所述當(dāng)前氣壓不大于所述預(yù)設(shè)氣壓值，

并在判斷結(jié)果為所述當(dāng)前氣壓不大于所述預(yù)設(shè)氣壓值時判斷實際回轉(zhuǎn)壓力是否大于所述

預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值，所述控制器還用于在判斷結(jié)果為所述實際回轉(zhuǎn)壓力大于所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓

力值時控制推進(jìn)方向反向直到所述實際回轉(zhuǎn)壓力不大于所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值，并在判斷結(jié)

果為所述實際回轉(zhuǎn)壓力不大于所述預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值時判斷當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值是否大

于所述推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值，所述控制器還用于在判斷結(jié)果為所述當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值大

于所述加速度預(yù)設(shè)值時控制推進(jìn)速度減速直到所述當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值不大于所述加

速度預(yù)設(shè)值。

[0023] 其中一實施例中，所述控制器包括PID模塊，所述PID模塊用于采用通過PID算法調(diào)整施加給推進(jìn)控制閥的電壓。

[0024] 其中一實施例中，所述控制器還包括濾波模塊，所述濾波模塊用于對測得的所述當(dāng)前氣壓大小數(shù)據(jù)、所述實際回轉(zhuǎn)壓力數(shù)據(jù)、所述推進(jìn)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理。

[0025] 其中一實施例中，所述潛孔鉆機(jī)控制裝置還包括自動防卡鉆模式開啟提示模塊，所述自動防卡鉆模式開啟提示模塊連接于所述控制器，所述自動防卡鉆模式開啟提示模塊

用于在判斷結(jié)果為滿足所述當(dāng)前氣壓大于所述預(yù)設(shè)氣壓值、所述實際回轉(zhuǎn)壓力大于所述預(yù)

設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值、所述當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值大于所述推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值三個條件之一時提

示自動防卡鉆模式開啟。

[0026] 本發(fā)明實施例的潛孔鉆機(jī)控制方法及潛孔鉆機(jī)控制裝置中，通過先判斷氣壓大小、再判斷回轉(zhuǎn)壓力，最后判斷推進(jìn)加速度的方式，可最大程度地預(yù)防卡鉆，并以最強(qiáng)的措

施立即解決嚴(yán)重的卡鉆，可起到良好的防卡鉆的效果，最大程度地保證潛孔鉆機(jī)的正常運

轉(zhuǎn)。

[0027] 附圖概述[0028] 圖1為本發(fā)明一實施例的潛孔鉆機(jī)控制方法的流程圖。[0029] 圖2為潛孔鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)回路示意圖。[0030] 圖3為潛孔鉆機(jī)的推進(jìn)回路示意圖。[0031] 圖4為本發(fā)明一實施例的潛孔鉆機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)框框圖。[0032] 本發(fā)明的較佳實施方式[0033] 為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)方式及功效，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明的具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。

[0034] 如圖1所示，本發(fā)明一實施例的潛孔鉆機(jī)控制方法包括以下步驟：[0035] S11，獲取潛孔鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)提供的當(dāng)前氣壓大小，并判斷當(dāng)前氣壓是否大于預(yù)設(shè)氣壓值，如果是則執(zhí)行步驟S13，如果否則執(zhí)行步驟S21。

[0036] 具體地，可在潛孔鉆機(jī)的螺桿機(jī)出氣口處設(shè)置氣壓檢測元件91（見圖4），以測量螺桿機(jī)的出氣壓力，由此獲得回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)提供的當(dāng)前氣壓大小，一般來說，螺桿機(jī)的出氣壓

力等于回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)提供的氣壓大小?？梢岳斫猓瑲鈮簷z測元件91也可設(shè)置在回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)

構(gòu)內(nèi)。

[0037] 具體地，步驟S11中還包括對測得的當(dāng)前氣壓大小數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，以去除非正常數(shù)據(jù)，避免氣壓檢測元件本身的抖動導(dǎo)致的非正常數(shù)據(jù)觸發(fā)誤操作。濾波處理可以為將

超出預(yù)定范圍的數(shù)據(jù)進(jìn)行去除。

[0038] S13，控制推進(jìn)方向反向。[0039] 具體地，可通過控制推進(jìn)馬達(dá)反轉(zhuǎn)實現(xiàn)推進(jìn)方向反向（即將鉆桿上提），進(jìn)一步地可通過控制連接于推進(jìn)馬達(dá)的推進(jìn)控制閥換向，從而控制推進(jìn)馬達(dá)反轉(zhuǎn)。更具體地，推進(jìn)控

制閥可為電磁換向閥，當(dāng)然，推進(jìn)控制閥也可為液控閥，只是控制推進(jìn)控制閥換向的方式不

同。推進(jìn)控制閥可為比例閥，這樣可通過控制推進(jìn)控制閥的開度控制推進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而

控制潛孔鉆機(jī)的推進(jìn)速度。

[0040] S15，再次判斷當(dāng)前氣壓是否大于預(yù)設(shè)氣壓值，如果是則返回步驟S13，如果否則執(zhí)行步驟S41。

[0041] 具體地，在本步驟中可采取和步驟S11中相同的方式獲取當(dāng)前氣壓大小的方式，在此不再贅述。

[0042] S21，獲取潛孔鉆機(jī)的實際回轉(zhuǎn)壓力，并判斷實際回轉(zhuǎn)壓力是否大于預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值，如果是執(zhí)行步驟S23，如果否執(zhí)行步驟S31。

[0043] 具體地，請參圖2，可在鉆桿的回轉(zhuǎn)回路上設(shè)置壓力檢測元件71，由此來獲取潛孔鉆機(jī)的實際回轉(zhuǎn)壓力。具體地，回轉(zhuǎn)回路包括回轉(zhuǎn)馬達(dá)73，回轉(zhuǎn)馬達(dá)73的第一油口732和第

二油口734用于分別與回轉(zhuǎn)換向閥（圖未示）的第三油口和第四油口連接，回轉(zhuǎn)換向閥的第

五油口和第六油口分別和回轉(zhuǎn)液壓泵（圖未示）的出油口、油箱連接，通過回轉(zhuǎn)換向閥的換

向可實現(xiàn)其第三油口、第四油口、第五油口和第六油口之間不同的連通狀態(tài)，以控制液壓泵

的出油口給第一油口732或第二油口734供油，回轉(zhuǎn)馬達(dá)73分別正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。壓力檢測元件

71設(shè)于第一油口732與回轉(zhuǎn)換向閥之間的油路上，以檢測回轉(zhuǎn)馬達(dá)73正轉(zhuǎn)時回轉(zhuǎn)馬達(dá)73的

進(jìn)油口壓力，進(jìn)而獲得潛孔鉆機(jī)的實際回轉(zhuǎn)壓力?？梢岳斫?，壓力檢測元件71也可設(shè)置在液

壓泵的出油口處等其他位置，只要能獲得潛孔鉆機(jī)的實際回轉(zhuǎn)壓力即可。

[0044] 具體地，步驟S21中還包括對測得的實際回轉(zhuǎn)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，以去除非正常數(shù)據(jù)，避免壓力檢測元件71本身的抖動導(dǎo)致的非正常數(shù)據(jù)觸發(fā)誤操作。濾波處理可以為

將超出預(yù)定范圍的數(shù)據(jù)進(jìn)行去除。

[0045] S23，控制推進(jìn)方向反向。本步驟中推進(jìn)馬達(dá)的控制可與步驟S13中相同，在此不再贅述。

[0046] S25，再次潛孔鉆機(jī)的實際回轉(zhuǎn)壓力，并判斷實際回轉(zhuǎn)壓力是否大于預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值，如果是則返回步驟S23，如果否則執(zhí)行步驟S41。

[0047] 具體地，在本步驟中可采取和步驟S21中相同的方式獲取當(dāng)前回轉(zhuǎn)壓力的方式，在此不再贅述。

[0048] S31，獲取潛孔鉆機(jī)的鉆桿的當(dāng)前推進(jìn)加速度，并判斷當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值是否大于推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值，如果是執(zhí)行步驟S33，如果否執(zhí)行步驟S41。這里比較的是當(dāng)前推進(jìn)

加速度絕對值和推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值，是因為推進(jìn)速度突然增大或突然減小時都表明存在巖

石斷裂帶等情況，不加以控制極易發(fā)生卡鉆，因此推進(jìn)加速度為正值或負(fù)值時都有可能存

在卡鉆。

[0049] 具體地，可通過在推進(jìn)回路上設(shè)置流量計來獲取潛孔鉆機(jī)的鉆桿的當(dāng)前推進(jìn)加速度，流量越大則當(dāng)前推進(jìn)加速度越大。請參圖3，推進(jìn)回路包括推進(jìn)馬達(dá)81、流量計83a、第一

油路85和第二油路87，推進(jìn)馬達(dá)81包括第七油口812和第二油口814，第一油路85和第二油

路87分別連接于第七油口812和第二油口814，流量計83a設(shè)于第一油路85上。第一油路85和

第二油路87還分別連接于推進(jìn)換向閥（圖未示）的第九油口和第十油口，推進(jìn)換向閥的第十

一油口和第十二油口分別連接于液壓泵（圖未示）的出油口和油箱，通過推進(jìn)換向閥的換向

可實現(xiàn)其第九油口、第十油口、第十一油口和第十二油口之間不同的連通狀態(tài)，以控制液壓

泵的出油口給第七油口812或第八油口814供油，推進(jìn)馬達(dá)73分別正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而使鉆桿

鉆進(jìn)或上提?？梢岳斫猓七M(jìn)加速度也可通過其他推進(jìn)加速度檢測元件83（見圖4）獲得，例

如，可在鉆桿上設(shè)置位置傳感器，通過獲取鉆桿的不同上下位置可計算出推進(jìn)加速度。

[0050] 具體地，步驟S31中還包括對測得的當(dāng)前推進(jìn)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，以去除非正常數(shù)據(jù)，避免流量計83a本身的抖動導(dǎo)致的非正常數(shù)據(jù)觸發(fā)誤操作。濾波處理可以為將超

出預(yù)定范圍的數(shù)據(jù)進(jìn)行去除。

[0051] S33，控制推進(jìn)速度減速。具體地，可通過控制推進(jìn)馬達(dá)減速來實現(xiàn)減速，進(jìn)一步地可通過控制連接于推進(jìn)馬達(dá)的推進(jìn)控制閥開度，從而控制推進(jìn)馬達(dá)減速。

[0052] S35，再次獲取潛孔鉆機(jī)的鉆桿的當(dāng)前推進(jìn)加速度，并判斷當(dāng)前推進(jìn)加速度是否大于推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值，如果是則返回步驟S33，如果否則執(zhí)行步驟S41。在本步驟中可采取和

步驟S31中相同的方式獲取當(dāng)前推進(jìn)加速度的方式，在此不再贅述。

[0053] S41，控制潛孔鉆機(jī)正常工作。具體地，控制潛孔鉆機(jī)按照預(yù)定推進(jìn)速度工作。這個推進(jìn)速度可根據(jù)巖石硬度等情況確定，這是可以根據(jù)操作者的經(jīng)驗或?qū)嶒灥玫降?。而推進(jìn)

速度由推進(jìn)控制閥的開度決定，開度越大，推進(jìn)速度越快，控制推進(jìn)速度需要控制好推進(jìn)控

制閥的開度，控制推進(jìn)控制閥的開度需要控制施加給推進(jìn)控制閥的電壓。具體地，在預(yù)定開

度相應(yīng)的電壓值后，由于各種原因，施加相應(yīng)電壓后，推進(jìn)速度可能和預(yù)定推進(jìn)速度有偏

差，因此，在本實施例中，采用通過PID算法不斷調(diào)整施加給推進(jìn)控制閥的電壓。通過PID算

法可使得對推進(jìn)速度的控制更為精準(zhǔn)。

[0054] 具體地，步驟S41包括：[0055] S411，根據(jù)預(yù)定推進(jìn)速度確定施加給推進(jìn)控制閥的輸入電壓。[0056] S413，獲取推進(jìn)控制閥的當(dāng)前電流值，并比較輸入電壓和推進(jìn)控制閥的當(dāng)前電流值進(jìn)行PID運算處理，得到處理后的處理電壓，并將處理電壓作為輸入電壓施加給推進(jìn)控制

閥。反復(fù)執(zhí)行步驟S413。

[0057] 本實施例中，潛孔鉆機(jī)控制方法還包括位于步驟S11之前的以下步驟：[0058] S51，設(shè)定預(yù)設(shè)氣壓值、預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值、推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值和預(yù)定推進(jìn)速度。這些預(yù)設(shè)值都可根據(jù)經(jīng)驗或?qū)嶒灥玫?，一般根?jù)現(xiàn)場的巖層硬度等確定。可以理解，在步驟S51

之后、步驟S11之前還需要將潛孔鉆機(jī)開啟，使?jié)摽足@機(jī)處于鉆進(jìn)狀態(tài)，此時推進(jìn)馬達(dá)正向

轉(zhuǎn)動。可以理解，步驟S51可以在潛孔鉆機(jī)通電后的任何時候執(zhí)行，通常在同一質(zhì)地的巖層

現(xiàn)場只需設(shè)置一次。

[0059] 本實施例中，潛孔鉆機(jī)控制方法還包括以下步驟：[0060] S53，判斷是否手動控制。如果是則進(jìn)入步驟S55，如果否則進(jìn)入步驟S51。具體地，S53具體可判斷是否手動控制推進(jìn)控制閥?？梢岳斫?，當(dāng)沒有手動控制時也可直接進(jìn)入步驟

S11，例如步驟S51也可在步驟S53之前。也就是說，如果沒有手動控制指令，則進(jìn)入自動控制

模式，自動控制模式包括步驟S11 S43。

~

[0061] S55，進(jìn)入手動控制模式，即根據(jù)手柄信號控制潛孔鉆機(jī)工作。具體地，根據(jù)手柄信號控制潛孔鉆機(jī)工作可以包括根據(jù)手柄信號輸出施加給推進(jìn)控制閥的電壓值。這樣，潛孔

鉆機(jī)既可手動控制，也可自動控制，當(dāng)潛孔鉆機(jī)接收到手動控制信號時進(jìn)入手動控制模式，

否則處于自動控制模式，便于操作者隨時接管潛孔鉆機(jī)的控制。

[0062] 本實施例中，潛孔鉆機(jī)控制方法還包括位于S13和S15之間的步驟：[0063] S17，提示自動防卡鉆模式開啟。具體地，可通過在顯示器上顯示自動防卡鉆模式開啟，也可在潛孔鉆機(jī)上設(shè)置自動防卡鉆指示燈，燈亮表示自動防卡鉆模式開啟，還可在潛

孔鉆機(jī)上設(shè)置報警器，報警器發(fā)聲表示自動防卡鉆模式開啟。當(dāng)然，還可通過其他方式進(jìn)行

提示自動防卡鉆模式開啟。通過提示開啟自動防卡鉆模式，可提醒操作者密切關(guān)注潛孔鉆

機(jī)的工作情況，以便及時處理突發(fā)狀況，避免嚴(yán)重事故的發(fā)生。

[0064] 本實施例中，潛孔鉆機(jī)控制方法還包括位于S23和S25之間的步驟：[0065] S27，提示自動防卡鉆模式開啟。[0066] 本實施例中，潛孔鉆機(jī)控制方法還包括位于S33和S35之間的步驟：[0067] S37，提示自動防卡鉆模式開啟。[0068] 本實施例中，潛孔鉆機(jī)控制方法還包括位于S41之后的步驟：[0069] S43，提示自動防卡鉆模式關(guān)閉。[0070] 在潛孔鉆機(jī)中，氣壓大小一旦超出預(yù)設(shè)氣壓值，意味著鉆具完全堵死，為最嚴(yán)重的卡鉆，而推進(jìn)加速度超出推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值只是卡鉆的征兆，需要提前預(yù)防，在本實施例的

潛孔鉆機(jī)控制方法中，通過先判斷氣壓大小、再判斷回轉(zhuǎn)壓力，最后判斷推進(jìn)加速度的方

式，可最大程度地預(yù)防卡鉆，并以最強(qiáng)的措施立即解決嚴(yán)重的卡鉆，可起到良好的防卡鉆的

效果，最大程度地保證潛孔鉆機(jī)的正常運轉(zhuǎn)。

[0071] 請參照圖4，本發(fā)明還提供一種潛孔鉆機(jī)控制裝置，包括氣壓檢測元件91、壓力檢測元件71、推進(jìn)加速度檢測元件83和控制器96。

[0072] 氣壓檢測元件91連接于控制器96，其用于獲取潛孔鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)提供的當(dāng)前氣壓大小，壓力檢測元件71連接于控制器96，其用于獲取潛孔鉆機(jī)的實際回轉(zhuǎn)壓力，推進(jìn)

加速度檢測元件83連接于控制器96，其用于獲取鉆桿的當(dāng)前推進(jìn)加速度?？刂破?6內(nèi)預(yù)設(shè)

有預(yù)設(shè)氣壓值、預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值和推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值?？刂破?6用于控制潛孔鉆機(jī)以自動

控制模式工作，在自動控制模式下，控制器96用于判斷當(dāng)前氣壓是否大于預(yù)設(shè)氣壓值，在判

斷結(jié)果為當(dāng)前氣壓大于預(yù)設(shè)氣壓值時控制推進(jìn)馬達(dá)反轉(zhuǎn)直到當(dāng)前氣壓不大于預(yù)設(shè)氣壓值，

并在判斷結(jié)果為當(dāng)前氣壓不大于預(yù)設(shè)氣壓值時判斷實際回轉(zhuǎn)壓力是否大于預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力

值，控制器96還用于在判斷結(jié)果為實際回轉(zhuǎn)壓力大于預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值時控制推進(jìn)方向反向

直到實際回轉(zhuǎn)壓力不大于預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值，并在判斷結(jié)果為實際回轉(zhuǎn)壓力不大于預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)

壓力值時判斷當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值是否大于推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值，控制器96還用于在判斷

結(jié)果為當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值大于加速度預(yù)設(shè)值時控制推進(jìn)速度減速直到當(dāng)前推進(jìn)加速

度絕對值不大于加速度預(yù)設(shè)值。

[0073] 具體地，當(dāng)控制器96控制推進(jìn)馬達(dá)反轉(zhuǎn)直到當(dāng)前氣壓不大于預(yù)設(shè)氣壓值或?qū)嶋H回轉(zhuǎn)壓力不大于預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值后，或者當(dāng)前推進(jìn)加速度絕對值不大于加速度預(yù)設(shè)值時控制

潛孔鉆機(jī)正常工作。潛孔鉆機(jī)正常工作包括安裝預(yù)定推進(jìn)速度工作。

[0074] 本實施例中，控制器96還用于接收控制指令，控制器96用于在接收到手動控制指令時控制潛孔鉆機(jī)進(jìn)入手動控制模式，否則進(jìn)入自動控制模式。

[0075] 本實施例中，控制器96包括PID模塊962，其用于采用通過PID算法調(diào)整施加給推進(jìn)控制閥的電壓。具體地，PID模塊962用于根據(jù)預(yù)定推進(jìn)速度確定施加給推進(jìn)控制閥的輸入

電壓，并獲取推進(jìn)控制閥的當(dāng)前電流值，并比較輸入電壓和推進(jìn)控制閥的當(dāng)前電流值進(jìn)行

PID運算處理，得到處理后的處理電壓，并將處理電壓作為輸入電壓施加給推進(jìn)控制閥。通

過PID模塊962可使得對推進(jìn)速度的控制更為精準(zhǔn)。

[0076] 本實施例中，控制器96還包括濾波模塊964，濾波模塊964用于對測得的當(dāng)前氣壓大小數(shù)據(jù)、實際回轉(zhuǎn)壓力數(shù)據(jù)、推進(jìn)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，以去除非正常數(shù)據(jù)，避免因

元件本身的抖動導(dǎo)致的非正常數(shù)據(jù)觸發(fā)誤操作。濾波處理可以為將超出預(yù)定范圍的數(shù)據(jù)進(jìn)

行去除。

[0077] 本實施例中，潛孔鉆機(jī)控制裝置還包括自動防卡鉆模式開啟提示模塊98，自動防卡鉆模式開啟提示模塊98連接于控制器96，自動防卡鉆模式開啟提示模塊98用于在判斷結(jié)

果為滿足當(dāng)前氣壓大于預(yù)設(shè)氣壓值、實際回轉(zhuǎn)壓力大于預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值、當(dāng)前推進(jìn)加速度

絕對值大于推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值三個條件之一時提示自動防卡鉆模式開啟。具體地，可通過

在顯示器上顯示自動防卡鉆模式開啟，也可在潛孔鉆機(jī)上設(shè)置自動防卡鉆指示燈，燈亮表

示自動防卡鉆模式開啟，還可在潛孔鉆機(jī)上設(shè)置報警器，報警器發(fā)聲表示自動防卡鉆模式

開啟。當(dāng)然，還可通過其他方式進(jìn)行提示自動防卡鉆模式開啟。通過提示開啟自動防卡鉆模

式，可提醒操作者密切關(guān)注潛孔鉆機(jī)的工作情況，以便及時處理突發(fā)狀況，避免嚴(yán)重事故的

發(fā)生。

[0078] 自動防卡鉆模式開啟提示模塊98還用于在控制推進(jìn)馬達(dá)反轉(zhuǎn)或推進(jìn)馬達(dá)減速后，且滿足當(dāng)前氣壓不大于預(yù)設(shè)氣壓值、實際回轉(zhuǎn)壓力不大于預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)壓力值、當(dāng)前推進(jìn)加速

度絕對值不大于推進(jìn)加速度預(yù)設(shè)值三個條件之一時提示自動防卡鉆模式關(guān)閉。

[0079] 本實施例中，當(dāng)前氣壓大小可通過氣壓檢測元件測得，氣壓檢測元件可設(shè)置潛孔鉆機(jī)的螺桿機(jī)出氣口處?？梢岳斫猓瑲鈮簷z測元件也可設(shè)置在潛孔鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)供風(fēng)機(jī)構(gòu)內(nèi)。

[0080] 本實施例中，潛孔鉆機(jī)控制裝置還包括回轉(zhuǎn)回路和推進(jìn)回路。壓力檢測元件71設(shè)于回轉(zhuǎn)回路上，推進(jìn)回路上設(shè)有推進(jìn)加速度檢測元件。

[0081] 具體地，請參圖2，回轉(zhuǎn)回路包括回轉(zhuǎn)馬達(dá)73，回轉(zhuǎn)馬達(dá)73包括第一油口732和第二油口734，壓力檢測元件71設(shè)于與第一油口732連接的油路上。回轉(zhuǎn)馬達(dá)73的第一油口732和

第二油口734用于分別與回轉(zhuǎn)換向閥（圖未示）的第三油口和第四油口連接，回轉(zhuǎn)換向閥的

第五油口和第六油口分別和回轉(zhuǎn)液壓泵（圖未示）的出油口、油箱連接，通過回轉(zhuǎn)換向閥的

換向可實現(xiàn)其第三油口、第四油口、第五油口和第六油口之間不同的連通狀態(tài)，以控制液壓

泵的出油口給第一油口732或第二油口734供油，回轉(zhuǎn)馬達(dá)73分別正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。壓力檢測元

件71設(shè)于第一油口732與回轉(zhuǎn)換向閥之間的油路上，以檢測回轉(zhuǎn)馬達(dá)73正轉(zhuǎn)時回轉(zhuǎn)馬達(dá)73

的進(jìn)油口壓力，進(jìn)而獲得潛孔鉆機(jī)的實際回轉(zhuǎn)壓力?？梢岳斫?，壓力檢測元件71也可設(shè)置在

液壓泵的出油口處等其他位置，只要能獲得潛孔鉆機(jī)的實際回轉(zhuǎn)壓力即可。

[0082] 具體地，請參圖3，推進(jìn)加速度檢測元件可為設(shè)置在推進(jìn)回路上的流量計83a，推進(jìn)回路包括推進(jìn)馬達(dá)81、流量計83a、第一油路85和第二油路87，推進(jìn)馬達(dá)81包括第七油口812

和第二油口814，第一油路85和第二油路87分別連接于第七油口812和第二油口814，流量計

83a設(shè)于第一油路85上。第一油路85和第二油路87還分別連接于推進(jìn)換向閥（圖未示）的第

九油口和第十油口，推進(jìn)換向閥的第十一油口和第十二油口分別連接于液壓泵（圖未示）的

出油口和油箱，通過推進(jìn)換向閥的換向可實現(xiàn)其第九油口、第十油口、第十一油口和第十二

油口之間不同的連通狀態(tài)，以控制液壓泵的出油口給第七油口812或第八油口814供油，推

進(jìn)馬達(dá)73分別正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而使鉆桿鉆進(jìn)或上提?？梢岳斫猓七M(jìn)加速度也可通過流量計

以外的其他推進(jìn)加速度檢測元件獲得，例如，可在鉆桿上設(shè)置位置傳感器，通過獲取鉆桿的

不同上下位置可計算出推進(jìn)加速度。

[0083] 在本實施例的潛孔鉆機(jī)控制裝置中，控制器通過先判斷氣壓大小、再判斷回轉(zhuǎn)壓力，最后判斷推進(jìn)加速度的方式，可最大程度地預(yù)防卡鉆，并以最強(qiáng)的措施立即解決嚴(yán)重的

卡鉆，可起到良好的防卡鉆的效果，最大程度地保證潛孔鉆機(jī)的正常運轉(zhuǎn)。

[0084] 以上僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在

不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同

變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實

施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。

[0085] 工業(yè)實用性[0086] 本發(fā)明實施例的潛孔鉆機(jī)控制方法及潛孔鉆機(jī)控制裝置中，通過先判斷氣壓大小、再判斷回轉(zhuǎn)壓力，最后判斷推進(jìn)加速度的方式，可最大程度地預(yù)防卡鉆，并以最強(qiáng)的措

施立即解決嚴(yán)重的卡鉆，可起到良好的防卡鉆的效果，最大程度地保證潛孔鉆機(jī)的正常運

轉(zhuǎn)。