旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭多檔模式控制裝置、方法及旋挖鉆機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械控制裝置領(lǐng)域，特別是一種旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭多檔模式控制裝置、方法及旋挖鉆機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]旋挖鉆機(jī)是建筑工程中成孔作業(yè)的現(xiàn)代化施工機(jī)械，目前已廣泛應(yīng)用于橋梁、市政建設(shè)等基礎(chǔ)的鉆孔灌注粧工程。目前國內(nèi)外的旋挖鉆機(jī)進(jìn)行的施工，施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件各不相同，如硬巖、風(fēng)化巖、砂巖、軟土、淤泥層等，但相同的機(jī)型，動(dòng)力頭的輸出扭矩是固定的，轉(zhuǎn)速也只有中速、合流兩檔，使旋挖鉆機(jī)不能較好的適應(yīng)不同的地質(zhì)工況，如:鉆進(jìn)至硬地層時(shí)，扭矩偏小，速度偏大，導(dǎo)致施工效率低，且鉆桿易損壞；鉆進(jìn)至軟土層時(shí)，扭矩偏大，速度偏小，導(dǎo)致鉆進(jìn)效率低，不節(jié)能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭多檔模式控制裝置、方法及旋挖鉆機(jī)，使動(dòng)力頭的輸出扭矩及轉(zhuǎn)速能夠根據(jù)不同的地質(zhì)條件而變化，從而使旋挖鉆機(jī)能夠適應(yīng)不同的地質(zhì)工況，特別是更加適應(yīng)硬地層的施工工況，滿足多種地質(zhì)條件對動(dòng)力頭扭矩和轉(zhuǎn)速的不同需求。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭多檔模式控制裝置，包括壓力傳感器、動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)、控制器和比例調(diào)節(jié)閥組；所述控制器包括電源接口、壓力傳感器接口、模式轉(zhuǎn)換接口、PWM輸出接口；
[0005]所述壓力傳感器和所述壓力傳感器接口電連接，向所述控制器提供動(dòng)力頭馬達(dá)的正轉(zhuǎn)壓力信號；
[0006]所述動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)與所述模式轉(zhuǎn)換接口電連接，通過所述動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換，向所述控制器提供對應(yīng)的動(dòng)力頭模式信號；
[0007]所述控制器的PWM輸出端口與所述比例調(diào)節(jié)閥組連接，向所述比例調(diào)節(jié)閥組提供控制信號。
[0008]進(jìn)一步地，所述控制器的PWM輸出端口包括第一 PWM輸出端口、第二 PWM輸出端口和第三PWM輸出端口；所述比例調(diào)節(jié)閥組包括第一比例調(diào)節(jié)閥、第二比例調(diào)節(jié)閥和第三比例調(diào)節(jié)閥；所述第一比例調(diào)節(jié)閥、第二比例調(diào)節(jié)閥和第三比例調(diào)節(jié)閥分別與所述控制器上的第一 PWM輸出端口、第二 PWM輸出端口和第三PWM輸出端口連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一比例調(diào)節(jié)閥、第二比例調(diào)節(jié)閥和第三比例調(diào)節(jié)閥分別為第一電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥、第二電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥和第三電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥、第二電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥和第三電比例變量馬達(dá)的比例調(diào)節(jié)閥均為比例電磁閥。
[0011]進(jìn)一步地，所述控制器為RC28-14控制器。
[0012]進(jìn)一步地，所述壓力傳感器為動(dòng)力頭馬達(dá)正轉(zhuǎn)壓力傳感器。
[0013]進(jìn)一步地，電源開關(guān)、蓄電池和地線接口，所述蓄電池的負(fù)極通過所述電源開關(guān)接地，所述蓄電池的正極分別與所述控制器的電源接口、壓力傳感器以及所述動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)電連接，所述地線接口接地；
[0014]進(jìn)一步地，所述控制器的電源口為兩個(gè)。
[0015]本發(fā)明還提供一種旋挖鉆機(jī)，其包括上述的控制裝置。
[0016]本發(fā)明還提供一種上述的控制裝置的控制方法，包括:
[0017]通過所述控制裝置的動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)，使得動(dòng)力頭模式在入巖模式、節(jié)能模式和標(biāo)準(zhǔn)模式之間轉(zhuǎn)換；
[0018]在所述入巖模式、節(jié)能模式和標(biāo)準(zhǔn)模式下，分別使所述控制器輸出不同的PWM值至所述比例調(diào)節(jié)閥組，以向所述比例調(diào)節(jié)閥組提供不同的控制信號。
[0019]進(jìn)一步地，包括:在所述標(biāo)準(zhǔn)模式下，將壓力傳感器采集的壓力數(shù)值經(jīng)由壓力傳感器接口傳送至所述控制器:
[0020]當(dāng)所述壓力數(shù)值在第一壓力區(qū)間時(shí)，使所述控制器通過PWM輸出接口輸出的電流在第一電流區(qū)間內(nèi)線性變化；
[0021]當(dāng)所述壓力數(shù)值小于第一區(qū)間的最小值時(shí)，使得輸出的電流值維持為第一恒定值；
[0022]當(dāng)所述壓力數(shù)值大于第一區(qū)間的最大值時(shí)，使得輸出的電流值維持為第二恒定值。
[0023]進(jìn)一步地，在所述入巖模式下，將壓力傳感器采集的壓力數(shù)值經(jīng)由壓力傳感器接口傳送至所述控制器:使所述控制器通過PWM輸出接口輸出第三恒定電流值。
[0024]進(jìn)一步地，在所述節(jié)能模式下，將壓力傳感器采集的壓力數(shù)值經(jīng)由壓力傳感器接口傳送至所述控制器:
[0025]當(dāng)所述壓力數(shù)值在第二壓力區(qū)間時(shí)，使所述控制器通過PWM輸出接口輸出的電流在第二電流區(qū)間內(nèi)線性變化；
[0026]當(dāng)所述壓力數(shù)值小于第二區(qū)間的最小值時(shí)，使得輸出的電流值維持為第四恒定值；
[0027]當(dāng)所述壓力數(shù)值大于第二區(qū)間的最大值時(shí)，使得輸出的電流值維持為第五恒定值。
[0028]本發(fā)明能夠根據(jù)不同的地質(zhì)工況，使各主參數(shù)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)配比，滿足多種地質(zhì)條件對動(dòng)力頭扭矩和轉(zhuǎn)速的不同需求，在硬地層的工況時(shí)可確保高效入巖，提升硬地層的施工效率且保護(hù)鉆桿，在軟地層時(shí)既提高了鉆進(jìn)效率，又達(dá)到節(jié)能的效果。
【附圖說明】
[0029]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0030]圖1為本發(fā)明的旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭多檔模式控制裝置一個(gè)具體實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0032]如圖1所示:本發(fā)明包括電源開關(guān)1、蓄電池2、壓力傳感器3、動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)4、控制器5、第一比例電磁閥6、第二比例電磁閥7、第三比例電磁閥8 ;所述蓄電池2的負(fù)極通過所述電源開關(guān)I接地，所述蓄電池2的正極分別與所述控制器5的電源口、所述壓力傳感器3的輸入端和所述動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)4的一端連接；所述壓力傳感器3的輸出端與所述控制器5的模擬信號輸入端連接；所述動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)4的另一端與所述控制器5的數(shù)字信號輸入端連接；所述控制器5包括第一 PWM輸出端口、第二 PWM輸出端口和第三PWM輸出端口 ；所述第一比例電磁閥6、第二比例電磁閥7和第三比例電磁閥8分別與所述控制器上的第一 PWM輸出端口、第二 PWM輸出端口和第三PWM輸出端口連接；在一個(gè)具體實(shí)施例中，控制器5選用RC28-14控制器；上述三個(gè)比例電磁閥為動(dòng)力頭3個(gè)電比例變量馬達(dá)的比例電磁閥；蓄電池2的負(fù)極通過電源開關(guān)I接地，蓄電池2的正極連接控制器5的201端和203端，蓄電池2的正極同時(shí)連接壓力傳感器3的I端和動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)4的一端；控制器5的202端接地；壓力傳感器3的2端連接到控制器的171端；動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)4的另一端連接到控制器5的134端；控制器5的153、177、154端分別與比例電磁閥1、比例電磁閥2、比例電磁閥3對應(yīng)連接。
[0033]控制器默認(rèn)的模式為標(biāo)準(zhǔn)模式，當(dāng)動(dòng)力頭模式轉(zhuǎn)換開關(guān)4被按下時(shí)，則依次在入巖、節(jié)能、標(biāo)準(zhǔn)模式之間切換。機(jī)手根據(jù)不同的地質(zhì)工況，切換為某一種動(dòng)力頭模式，普通工況時(shí)，默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)模式，硬巖工況時(shí)，選擇入巖模式，軟土層時(shí)，選擇節(jié)能模式。在不同的模式下，控制器輸出不同的PWM值控