專利名稱：一種小型旋挖鉆機(jī)的桅桿控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種小型旋挖鉆機(jī)，特別是一種小型旋挖鉆機(jī)的桅桿控制裝置。
背景技術(shù)：
我國改革開放以來，國民經(jīng)濟(jì)得到快速增長，以“科技創(chuàng)新，自主創(chuàng)新”已成為我國目前工業(yè)發(fā)展的主流，我國工業(yè)逐步向集約型，節(jié)能減排，低碳的方向發(fā)展。為了滿足小型旋挖鉆機(jī)整體運(yùn)輸?shù)男枰?，沒有采用平形四邊形的變幅機(jī)構(gòu)，為保持整體重心平衡，變幅行程小。而旋挖鉆機(jī)的的桅桿是實現(xiàn)旋挖工況的一個重要的部件，小型旋挖鉆機(jī)在工況時桅桿垂直地面，運(yùn)輸或停機(jī)時桅桿與地面成一定安全角度放置。而桅桿與地面小于一定角度時，桅桿會處在駕駛室側(cè)面并相距很近，因此在倒立桅桿操作時，稍有不慎，就會造成桅桿與駕駛室干涉。大型旋挖鉆機(jī)可以通過變幅運(yùn)動把桅桿提升高出駕駛室而避免干涉；而小型旋挖鉆機(jī)因變幅行程小，不能把桅桿提升至駕駛室上部。并且在桅桿工況垂直地面時，操作變幅動作，桅桿會隨著動臂的運(yùn)動，角度就會發(fā)生變化。此時需要操作機(jī)手不斷的調(diào)整桅桿與地面垂直，從而嚴(yán)重影響工作效率。為了解決這一難題，科研單位和企業(yè)科技人員借鑒大型旋挖鉆機(jī)具有平行四邊形的變幅機(jī)構(gòu)，桅桿角度不隨動臂角度變化而變化的特征，在不斷的研究、探索，利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，雖然在技術(shù)上取得了一些進(jìn)步，但在實際運(yùn)用中仍然存在著尚未克服的技術(shù)難題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服以上不足，提供一種小型旋挖鉆機(jī)的桅桿控制裝置，通過桅桿上設(shè)有的桅桿傾角傳感器和動臂上設(shè)有的動臂角度儀實時監(jiān)測桅桿和動臂與水平地面的角度，經(jīng)過PCL控制器程序運(yùn)算，避免桅桿與駕駛室發(fā)生干涉。該系統(tǒng)自動化程度高，反應(yīng)速度快，安全性好，提高了小型旋挖鉆機(jī)的工作效率。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括桅桿、桅桿傾角傳感器、動臂角度儀、動臂、PLC控制器、桅桿停止倒桅、變幅后限位、變幅前限位、桅桿慢速起桅、桅桿程序左限位、桅桿快速起桅、桅桿限位開關(guān)左限位、桅桿自動調(diào)垂?fàn)顟B(tài)，桅桿上設(shè)有桅桿傾角傳感器，動臂上設(shè)有動臂角度儀，桅桿傾角傳感器和動臂角度儀與PLC控制器的輸入端相連接，PLC控制器的輸出端與桅桿慢速起桅、桅桿程序左限位和變幅前限位相連接，PLC控制器的輸出端還與變幅后限位和桅桿停止倒桅相連接，桅桿慢速起桅與桅桿快速起桅、桅桿限位開關(guān)左限位相連接，桅桿快速起桅與桅桿自動調(diào)垂?fàn)顟B(tài)、變幅后限位相連接，組成了一種小型旋挖鉆機(jī)的桅桿控制裝置。本實用新型采用的技術(shù)原理是:通過桅桿上設(shè)有的桅桿傾角傳感器和動臂上設(shè)有的動臂角度儀實時監(jiān)測桅桿和動臂與水平地面的角度，經(jīng)過PCL控制器程序運(yùn)算，避免桅桿與駕駛室發(fā)生干涉。當(dāng)在垂直工況操作動臂動作，桅桿自動進(jìn)入桅桿自動調(diào)垂?fàn)顟B(tài)，使桅桿角度始終保持與地面垂直。桅桿自動調(diào)垂?fàn)顟B(tài)是指PLC控制器根據(jù)桅桿傾角傳感器提供的桅桿角度數(shù)據(jù)，自動緩慢的操作桅桿進(jìn)入垂直狀態(tài)。變幅機(jī)構(gòu)是指動臂，變幅油缸，支撐桿的組合體?？稍谛》秶鷥?nèi)調(diào)整桅桿前后的距離。同時也能提升和下落桅桿的高度。PLC控制器對桅桿的操控=PLC控制器對液壓多路閥的控制，多路閥給桅桿油缸供油，實現(xiàn)桅桿動作。小型旋挖鉆機(jī):動力頭扭矩小于lOOKN.m的旋挖鉆機(jī)。桅桿角度:當(dāng)桅桿垂直地面時，前后運(yùn)動表示為Y方向，左右運(yùn)動表示為X方向，PLC控制器判斷為X:0度；Y:0度。前傾時Y值為正，后傾時Y值為負(fù)；左傾(駕駛室側(cè))時X值為負(fù)；右傾時X值為正。桅桿上設(shè)有桅桿傾角傳感器，桅桿傾角傳感器用于檢測桅桿左右傾斜(X角度)和前后傾斜(Y角度) ’動臂上設(shè)有動臂角度儀，動臂角度儀用于檢測動臂前后角度(Y角度)，PLC控制器接收處理桅桿傾角傳感器和動臂角度儀的角度信號。當(dāng)X <_0.5°時，表示桅桿向左偏(駕駛室側(cè)傾斜)，PLC控制器控制桅桿停止左偏，并提出桅桿程序左限位。當(dāng)-90° < Y < -65°時，桅桿處于駕駛室右側(cè)(離右側(cè)很近)，此時PLC控制器控制桅桿慢速起桅，并控制變幅后限位，防止升變幅時，桅桿<_90°而與車體發(fā)生干涉。當(dāng)Y>3°時，桅桿垂直并前傾3° , PLC控制器控制變幅前限位，禁止變幅下落使桅桿再次前傾。當(dāng)X >_2°和-75°〈Y <-5。時，桅桿處于安全空間，PLC控制器控制桅桿快速起桅，提高效率。當(dāng)桅桿在-2°〈Y <2。和-5° <5。時，桅桿基本垂直，PLC控制器控制桅桿進(jìn)入桅桿自動調(diào)垂?fàn)顟B(tài)(速度轉(zhuǎn)慢)，防止桅桿過快而難以垂直。當(dāng)動臂角度16° >Υ>8°時，即桅桿停止倒桅，防止車體重心太靠后，而存在安全隱患。本實用新型有益效果是:通過桅桿上設(shè)有的桅桿傾角傳感器和動臂上設(shè)有的動臂角度儀實時監(jiān)測桅桿和動臂與水平地面的角度，經(jīng)過PCL控制器程序運(yùn)算，避免桅桿與駕駛室發(fā)生干涉。該系統(tǒng)自動化程度高，反應(yīng)速度快，安全性高，可提高小型旋挖鉆機(jī)的工作效率。

下面是結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步描述:圖1是本實用新型的小型旋挖鉆機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實用新型的PLC控制器控制裝置流程圖在圖中:1.桅桿、2.桅桿傾角傳感器、3.動臂角度儀、4.動臂、5.PLC控制器、6.桅桿停止倒桅、7.變幅后限位、8.變幅前限位、9.桅桿慢速起桅、10.桅桿程序左限位、11.桅桿快速起桅、12.桅桿限位開關(guān)左限位、13.桅桿自動調(diào)垂?fàn)顟B(tài)。
具體實施方式
在圖1、圖2中:桅桿I上設(shè)有桅桿傾角傳感器2，動臂4上設(shè)有動臂角度儀3，桅桿傾角傳感器2和動臂角度儀3與PLC控制器5的輸入端相連接，PLC控制器5的輸出端與桅桿慢速起桅9、桅桿程序左限位10和變幅前限位8相連接，PLC控制器5的輸出端還與變幅后限位7和桅桿停止倒桅6相連接，桅桿慢速起桅9與桅桿快速起桅11、桅桿限位開關(guān)左限位12相連接，桅桿快速起桅11與桅桿自動調(diào)垂?fàn)顟B(tài)13、變幅后限位7相連接，組成了一種小型旋挖鉆機(jī)的桅桿控制裝置。一種小型旋挖鉆機(jī)的桅桿控制裝置，通過桅桿I上設(shè)有的桅桿傾角傳感器2和動臂4上設(shè)有的動臂角度儀3實時監(jiān)測桅桿I和動臂4與水平地面的角度，經(jīng)過PCL控制器5程序運(yùn)算， 避免桅桿I與駕駛室發(fā)生干涉。當(dāng)在垂直工況操作動臂4動作，桅桿I自動進(jìn)入桅桿自動調(diào)垂?fàn)顟B(tài)13，使桅桿I角度始終保持與地面垂直。桅桿自動調(diào)垂?fàn)顟B(tài)13是指PLC控制器5根據(jù)桅桿傾角傳感器2提供的桅桿I角度數(shù)據(jù)，自動緩慢的操作桅桿I進(jìn)入垂直狀態(tài)。變幅機(jī)構(gòu)是指動臂4，變幅油缸，支撐桿的組合體?？稍谛》秶鷥?nèi)調(diào)整桅桿I前后的距離。同時也能提升和下落桅桿I的高度。PLC控制器5對桅桿I的操控:PLC控制器5對液壓多路閥的控制，多路閥給桅桿I油缸供油，實現(xiàn)桅桿I動作。小型旋挖鉆機(jī):動力頭扭矩小于100KN.m的旋挖鉆機(jī)。桅桿I角度:當(dāng)桅桿I垂直地面時，前后運(yùn)動表示為Y方向，左右運(yùn)動表示為X方向，PLC控制器5判斷為X:0度；Y:0度。前傾時Y值為正，后傾時Y值為負(fù)；左傾(駕駛室側(cè))時X值為負(fù)；右傾時X值為正。桅桿I上設(shè)有桅桿傾角傳感器2，桅桿傾角傳感器2用于檢測桅桿I左右傾斜(X角度)和前后傾斜(Y角度)；動臂4上設(shè)有動臂角度儀3，動臂角度儀3用于檢測動臂4前后角度(Y角度)，PLC控制器5接收處理桅桿傾角傳感器2和動臂角度儀3的角度信號。當(dāng)X < -0.5°時，表示桅桿I向左偏(駕駛室側(cè)傾斜)，PLC控制器5控制桅桿I停止左偏，并提出桅桿程序左限位10。當(dāng)-90° < Y<-65°時，桅桿I處于駕駛室右側(cè)(離右側(cè)很近)，此時PLC控制器5控制桅桿慢速起桅9，并控制變幅后限位7，防止升變幅時，桅桿I <-90°而與車體發(fā)生干涉。當(dāng)Y>3°時，桅桿I垂直并前傾3°，PLC控制器5控制變幅前限位8，禁止變幅下落使桅桿I再次前傾。當(dāng)Χ>-2°和-75° <Υ<-5°時，桅桿I處于安全空間，PLC控制器5控制桅桿快速起桅11，提高效率。當(dāng)桅桿I在-2° <Υ<2°和-5° <5°時，桅桿I基本垂直，PLC控制器5控制桅桿I進(jìn)入桅桿自動調(diào)垂?fàn)顟B(tài)13 (速度轉(zhuǎn)慢)，防止桅桿I過快而難以垂直。當(dāng)動臂4角度16° > Y > 8。時，即桅桿停止倒桅6，防止車體重心太靠后，而存在安全隱患。
權(quán)利要求1.小型旋挖鉆機(jī)的桅桿控制裝置，包括桅桿、桅桿傾角傳感器、動臂角度儀、動臂、PLC控制器、桅桿停止倒桅、變幅后限位、變幅前限位、桅桿慢速起桅、桅桿程序左限位、桅桿快速起桅、桅桿限位開關(guān)左限位、桅桿自動調(diào)垂?fàn)顟B(tài)，其特征是:桅桿上設(shè)有桅桿傾角傳感器，動臂上設(shè)有動臂角度儀，桅桿傾角傳感器和動臂角度儀與PLC控制器的輸入端相連接，PLC控制器的輸出端與桅桿慢速起桅、桅桿程序左限位和變幅前限位相連接，PLC控制器的輸出端還與變幅后限位和桅桿停止倒桅相連接，桅桿慢速起桅與桅桿快速起桅、桅桿限位開關(guān)左限位相連接，桅桿快速起桅與桅桿自動調(diào)垂?fàn)顟B(tài)、變幅后限位相連接，組成了一種小型旋挖鉆機(jī)的桅桿控制裝置。
專利摘要一種小型旋挖鉆機(jī)的桅桿控制裝置，涉及一種小型旋挖鉆機(jī)，桅桿上設(shè)有桅桿傾角傳感器，動臂上設(shè)有動臂角度儀，桅桿傾角傳感器和動臂角度儀與PLC控制器的輸入端相連接，PLC控制器的輸出端與桅桿慢速起桅、桅桿程序左限位和變幅前限位相連接，PLC控制器的輸出端還與變幅后限位和桅桿停止倒桅相連接，桅桿慢速起桅與桅桿快速起桅、桅桿限位開關(guān)左限位相連接，桅桿快速起桅與桅桿自動調(diào)垂?fàn)顟B(tài)、變幅后限位相連接。它通過桅桿上設(shè)有的桅桿傾角傳感器和動臂上設(shè)有的動臂角度儀實時監(jiān)測桅桿和動臂與水平地面的角度，經(jīng)過PCL控制器程序運(yùn)算，避免桅桿與駕駛室發(fā)生干涉。該系統(tǒng)自動化程度高，反應(yīng)速度快，安全性高，可提高小型旋挖鉆機(jī)的工作效率。
文檔編號E21B15/00GK202954805SQ20122070436
公開日2013年5月29日 申請日期2012年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月1日
發(fā)明者辛鵬, 李小勝, 周輝 申請人:江蘇平漢重工有限公司