權(quán)利要求書： 1.一種旋挖鉆機(jī)多模式智能加壓系統(tǒng)，其特征在于，包括觸摸顯示裝置(1)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(2)、整機(jī)控制器(3)、測(cè)深傳感器(4)、雙軸傾角傳感器(5)、先導(dǎo)壓力繼電器(6)、先導(dǎo)開關(guān)(7)、加壓比例閥(8)、起拔比例閥(9)、加壓調(diào)壓比例閥(10)、動(dòng)力頭正轉(zhuǎn)比例閥(11)、動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)比例閥(12)、右手柄加壓按鈕(13)和主卷?yè)P(yáng)上限位開關(guān)(14)，所述測(cè)深傳感器(4)和所述雙軸傾角傳感器(5)的模擬量信號(hào)輸出端分別與所述整機(jī)控制器(3)的指定模擬量輸入接口連接；所述右手柄加壓按鈕(13)和所述主卷?yè)P(yáng)上限位開關(guān)(14)的數(shù)字量輸出端分別與所述整機(jī)控制器(3)的制定數(shù)字量輸入端接口連接；所述先導(dǎo)壓力繼電器(6)和所述先導(dǎo)開關(guān)(7)的數(shù)字量信號(hào)輸出端分別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(2)的指定數(shù)字量輸入接口連接；所述加壓比例閥(8)、起拔比例閥(9)、加壓調(diào)壓比例閥(10)、動(dòng)力頭正轉(zhuǎn)比例閥(11)以及動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)比例閥(12)的插頭均與所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(2)的PWM輸出端連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(2)和整機(jī)控制器(3)與所述觸摸顯示裝置(1)通過(guò)CAN通訊接口三者串聯(lián)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能加壓系統(tǒng)，其特征在于，所述觸摸顯示裝置(1)的顯示界面中包含啟動(dòng)加壓按鈕、模式切換按鈕、脈沖加壓時(shí)間設(shè)定框、脈沖加壓周期設(shè)定框、加壓比例閥設(shè)定框、起拔比例閥設(shè)定框、動(dòng)力頭正轉(zhuǎn)比例閥電流設(shè)定框、動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)比例閥電流設(shè)定框、加壓調(diào)壓比例閥設(shè)定框、預(yù)設(shè)單斗深度設(shè)定框、單斗當(dāng)前深度顯示框、加壓比例閥PWM輸出框、起拔比例閥PWM輸出框、動(dòng)力頭正轉(zhuǎn)比例閥PWM輸出框、動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)比例閥PWM輸出框和加壓調(diào)壓比例閥PWM輸出框。

說(shuō)明書： 一種旋挖鉆機(jī)多模式智能加壓系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種旋挖鉆機(jī)多模式智能加壓系統(tǒng)。

背景技術(shù)[0002] 目前，市場(chǎng)上銷售的旋挖鉆機(jī)配有測(cè)深傳感器、先導(dǎo)壓力開關(guān)、傾角傳感器、操作手柄及按鈕、加壓油缸升降電磁閥、動(dòng)力頭正反轉(zhuǎn)電磁閥、整機(jī)控制器和顯示屏，整機(jī)控制

器可讀取目前單斗鉆孔深度和當(dāng)前桅桿傾角度數(shù)，并通過(guò)can總線將讀取的數(shù)據(jù)發(fā)送給顯

示器進(jìn)行數(shù)值顯示?？刂破骺梢愿鶕?jù)操作手柄和加壓按鈕和先導(dǎo)壓力開關(guān)的狀態(tài)來(lái)控制加

壓油缸的升降和動(dòng)力頭的正反轉(zhuǎn)。其不足的是：在鉆孔過(guò)程中，有些地質(zhì)硬度和濕度及巖土

成分各不相同，一般地質(zhì)鉆孔時(shí)需要機(jī)手一直保持壓著手柄的施工動(dòng)作，巖石層鉆進(jìn)時(shí)需

要機(jī)手反復(fù)操作手柄施工，操作動(dòng)作多，易導(dǎo)致施工疲勞，造成施工效率低的結(jié)果。整機(jī)不

具備智能加壓的功能，即不具備特定工況下的自動(dòng)加壓和不同地質(zhì)環(huán)境下的自動(dòng)加壓模式

切換和自動(dòng)加壓過(guò)程中特定情況下的停止自動(dòng)加壓等功能，也無(wú)法參照當(dāng)前桅桿傾斜的角

度、先導(dǎo)開關(guān)通斷狀態(tài)以及操作手柄動(dòng)作等介入狀態(tài)、當(dāng)前單斗鉆孔深度，主卷?yè)P(yáng)浮動(dòng)電磁

閥通斷狀態(tài)來(lái)進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)和工作狀態(tài)切換的智能控制。因此，本申請(qǐng)發(fā)明人從切身實(shí)際

情況出發(fā)，設(shè)計(jì)一種旋挖鉆機(jī)多模式智能加壓系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容

[0003] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種旋挖鉆機(jī)多模式智能加壓系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有旋挖鉆機(jī)需要機(jī)手在鉆孔時(shí)反復(fù)操作手柄施工的問(wèn)題；本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)旋挖鉆機(jī)當(dāng)前施工中

動(dòng)力頭動(dòng)力給定和加壓油缸壓力給定，結(jié)合測(cè)深傳感器的單斗鉆孔位置和傾角傳感器的傾

斜角度和壓力繼電器的狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集和分析，實(shí)現(xiàn)手柄動(dòng)作智能停止和先導(dǎo)手柄智能停

止和桅桿傾角超限智能停止，單斗深度填滿智能停止或者智能起拔；同時(shí)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力頭壓力

可調(diào)、加壓油缸壓力可調(diào)、加壓時(shí)間可調(diào)、加壓模式可調(diào)的人性化設(shè)計(jì)。并通過(guò)不同模式智

能加壓的顯示界面設(shè)計(jì)，完成旋挖鉆機(jī)智能加壓的實(shí)現(xiàn)。

[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種旋挖鉆機(jī)多模式智能加壓系統(tǒng)，包括觸摸顯示裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、整機(jī)控制器、測(cè)深傳感器、雙軸傾角傳感器、先導(dǎo)壓力繼電器、

先導(dǎo)開關(guān)、加壓比例閥、起拔比例閥、加壓調(diào)壓比例閥、動(dòng)力頭正轉(zhuǎn)比例閥、動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)比例

閥、右手柄加壓按鈕和主卷?yè)P(yáng)上限位開關(guān)，所述測(cè)深傳感器和所述雙軸傾角傳感器的模擬

量信號(hào)輸出端分別與所述整機(jī)控制器的指定模擬量輸入接口連接；所述右手柄加壓按鈕和

所述主卷?yè)P(yáng)上限位開關(guān)的數(shù)字量輸出端分別與所述整機(jī)控制器的指定數(shù)字量輸入端接口

連接；所述先導(dǎo)壓力繼電器和所述先導(dǎo)開關(guān)的數(shù)字量信號(hào)輸出端分別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器

的指定數(shù)字量輸入接口連接；所述加壓比例閥、起拔比例閥、加壓調(diào)壓比例閥、動(dòng)力頭正轉(zhuǎn)

比例閥以及動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)比例閥的插頭均與所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的PWM輸出端連接，所述發(fā)動(dòng)

機(jī)控制器和整機(jī)控制器與所述觸摸顯示裝置通過(guò)CAN通訊接口三者串聯(lián)連接。

[0005] 進(jìn)一步的，所述觸摸顯示裝置的顯示界面中包含啟動(dòng)加壓按鈕、模式切換按鈕、脈沖加壓時(shí)間設(shè)定框、脈沖加壓周期設(shè)定框、加壓比例閥設(shè)定框、起拔比例閥設(shè)定框、動(dòng)力頭

正轉(zhuǎn)比例閥電流設(shè)定框、動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)比例閥電流設(shè)定框、加壓調(diào)壓比例閥設(shè)定框、預(yù)設(shè)單斗

深度設(shè)定框、單斗當(dāng)前深度顯示框、加壓比例閥PWM輸出框、起拔比例閥PWM輸出框、動(dòng)力頭

正轉(zhuǎn)比例閥PWM輸出框、動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)比例閥PWM輸出框和加壓調(diào)壓比例閥PWM輸出框。

[0006] 相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果：[0007] (1)、本實(shí)用新型的旋挖鉆機(jī)多模式智能加壓系統(tǒng)，只需按下觸摸顯示裝置上的啟動(dòng)加壓按鈕即可實(shí)現(xiàn)智能加壓，實(shí)現(xiàn)智能保護(hù)和智能結(jié)束的功能；采用比例閥實(shí)現(xiàn)加壓壓

力和速度可調(diào)，提高施工效率。

[0008] (2)、本實(shí)用新型的旋挖鉆機(jī)多模式智能加壓系統(tǒng)，觸摸顯示裝置采取人性化設(shè)計(jì)，直觀顯示當(dāng)前各比例閥的給定電流和各比例閥的PWM輸出電壓，促進(jìn)施工效率，提升客

戶利潤(rùn)，為產(chǎn)品贏得口碑。

[0009] 除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

附圖說(shuō)明[0010] 構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖

中：

[0011] 圖1是本實(shí)用新型一種旋挖鉆機(jī)多模式智能加壓系統(tǒng)框圖；[0012] 其中，1?觸摸顯示裝置，2?發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，3?整機(jī)控制器，4?測(cè)深傳感器，5?雙軸傾角傳感器，6?先導(dǎo)壓力繼電器，7?先導(dǎo)開關(guān)，8?加壓比例閥，9?起拔比例閥，10?加壓調(diào)壓比

例閥，11?動(dòng)力頭正轉(zhuǎn)比例閥，12?動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)比例閥，13?右手柄加壓按鈕，14?主卷?yè)P(yáng)上限

位開關(guān)。

具體實(shí)施方式[0013] 以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

[0014] 請(qǐng)參見圖1，本實(shí)施例提供一種旋挖鉆機(jī)多模式智能加壓系統(tǒng)，包括觸摸顯示裝置1、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器2、整機(jī)控制器3、測(cè)深傳感器4、雙軸傾角傳感器5、先導(dǎo)壓力繼電器6、先導(dǎo)

開關(guān)7、加壓比例閥8、起拔比例閥9、加壓調(diào)壓比例閥10、動(dòng)力頭正轉(zhuǎn)比例閥11、動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)

比例閥12、右手柄加壓按鈕13和主卷?yè)P(yáng)上限位開關(guān)14，測(cè)深傳感器4和雙軸傾角傳感器5的

模擬量信號(hào)輸出端分別與整機(jī)控制器3的指定模擬量輸入接口連接；右手柄加壓按鈕13和

主卷?yè)P(yáng)上限位開關(guān)14的數(shù)字量輸出端分別與整機(jī)控制器3的制定數(shù)字量輸入端接口連接；

先導(dǎo)壓力繼電器6和先導(dǎo)開關(guān)7的數(shù)字量信號(hào)輸出端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器2的指定數(shù)字量輸

入接口連接；加壓比例閥8、起拔比例閥9、加壓調(diào)壓比例閥10、動(dòng)力頭正轉(zhuǎn)比例閥11以及動(dòng)

力頭反轉(zhuǎn)比例閥12的插頭均與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器2的PWM輸出端連接，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器2和整機(jī)控

制器3與觸摸顯示裝置1通過(guò)CAN通訊接口三者串聯(lián)連接。

[0015] 本實(shí)施例的智能加壓系統(tǒng)通過(guò)雙軸傾角傳感器、測(cè)深傳感器以及先導(dǎo)壓力繼電器分別檢測(cè)出當(dāng)前旋挖鉆機(jī)桅桿傾角角度、單斗鉆孔深度和手柄是否動(dòng)作，通過(guò)CAN通訊數(shù)據(jù)

傳送后，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器進(jìn)行運(yùn)算后對(duì)各比例閥進(jìn)行控制，具體判斷方法如下：

[0016] 當(dāng)按下右手柄加壓按鈕，若整機(jī)控制器讀取加壓模式為恒壓模式時(shí)，且先導(dǎo)開關(guān)處于接通狀態(tài)，單斗鉆孔深度小于設(shè)定值，雙軸傾角傳感器角度處于設(shè)定的安全范圍值內(nèi)，

先導(dǎo)壓力繼電器斷開時(shí)，則判定當(dāng)前工況滿足恒壓模式運(yùn)行條件，則分別給加壓調(diào)壓比例

閥、動(dòng)力頭正轉(zhuǎn)比例閥和加壓比例閥一個(gè)設(shè)定的默認(rèn)電流值，從而實(shí)現(xiàn)恒壓加壓模式的施

工動(dòng)作，當(dāng)隨著單斗鉆孔深度的增加，到達(dá)設(shè)定的單斗深度時(shí)，加壓比例閥和動(dòng)力頭正轉(zhuǎn)比

例閥給定電流均變?yōu)?，起拔比例閥和動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)比例閥給定分別為設(shè)定的默認(rèn)電流值，當(dāng)

觸碰到主卷?yè)P(yáng)上限位開關(guān)時(shí)，起拔比例閥和動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)比例閥給定電流變?yōu)?，完成一次鉆

孔作業(yè)。

[0017] 當(dāng)按下右手柄加壓按鈕，若整機(jī)控制器讀取加壓模式為脈沖模式時(shí)，且先導(dǎo)開關(guān)處于接通狀態(tài)，單斗鉆孔深度小于設(shè)定值，雙軸傾角傳感器角度處于設(shè)定的安全范圍值內(nèi)，

先導(dǎo)壓力繼電器斷開時(shí)，則判定當(dāng)前工況滿足脈沖加壓模式運(yùn)行條件，則分別給加壓調(diào)壓

比例閥和動(dòng)力頭正轉(zhuǎn)比例閥一個(gè)設(shè)定的默認(rèn)電流值，加壓比例閥電流給定為一個(gè)可調(diào)加壓

周期，前半周期加壓電流與時(shí)間成正比，后半周期與時(shí)間成反比的線性參數(shù)值，從而實(shí)現(xiàn)脈

沖加壓模式的施工動(dòng)作，完成一個(gè)脈沖周期后自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)脈沖周期不斷循環(huán)施工。隨

著單斗鉆孔深度的增加，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的單斗深度時(shí)，加壓比例閥和動(dòng)力頭正轉(zhuǎn)比例閥給定

電流均變?yōu)?，起拔比例閥和動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)比例閥給定為設(shè)定的默認(rèn)電流值，當(dāng)觸碰到主卷?yè)P(yáng)

上限位開關(guān)時(shí)，起拔比例閥和動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)比例閥給定電流變?yōu)?，完成一次鉆孔作業(yè)。加壓

調(diào)壓比例閥可以調(diào)節(jié)自動(dòng)加壓時(shí)的最大加壓壓力，脈沖加壓模式可實(shí)現(xiàn)加壓壓力、加壓速

度和脈沖加壓時(shí)間分別可調(diào)的功能，滿足不同地質(zhì)的施工作業(yè)，尤其適用于入巖地質(zhì)硬的

施工現(xiàn)場(chǎng)。

[0018] 同時(shí)，采取充分的安全保護(hù)，當(dāng)任何手柄動(dòng)作介入時(shí)，可觸發(fā)先導(dǎo)壓力繼電器動(dòng)作；當(dāng)出現(xiàn)雙軸傾角傳感器角度超出設(shè)定的安全范圍值、主卷?yè)P(yáng)上限位開關(guān)動(dòng)作、CAN通訊

異常等，均會(huì)觸發(fā)旋挖鉆機(jī)立馬停止當(dāng)前的加壓模式進(jìn)入無(wú)壓模式狀態(tài)，給定動(dòng)力頭正反

轉(zhuǎn)比例閥電流和加壓起拔比例閥電流均為0，從而確保自動(dòng)加壓的安全性。

[0019] 本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中觸摸顯示裝置選擇SSD2000作為顯示屏進(jìn)行智能加壓顯示界面設(shè)計(jì)，觸摸顯示裝置的顯示界面中含加壓按鈕、模式切換按鈕、脈沖加壓時(shí)間設(shè)定

框、脈沖加壓周期設(shè)定框、加壓比例閥設(shè)定框、起拔比例閥設(shè)定框、動(dòng)力頭正轉(zhuǎn)比例閥電流

設(shè)定框、動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)比例閥電流設(shè)定框、加壓調(diào)壓比例閥設(shè)定框、預(yù)設(shè)單斗深度設(shè)定框、單

斗當(dāng)前深度顯示框、加壓比例閥PWM輸出框、起拔比例閥PWM輸出框、動(dòng)力頭正轉(zhuǎn)比例閥PWM

輸出框、動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)比例閥PWM輸出框和加壓調(diào)壓比例閥PWM輸出框。

[0020] 本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，通過(guò)CAN總線的物理接口和數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層進(jìn)行CAN變量狀態(tài)的發(fā)送和接收，實(shí)現(xiàn)信息互換。

[0021] 以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則

之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。