[发明专利]煤矿用全液压钻机钻孔深度行程综合检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测全液压钻机钻孔深度行程的综合检测方法。

背景技术

现在对煤矿用全液压钻机孔深参数的获取方法是通过对液压钻机推动钻头进杆时的推动油缸进程所用的液压油的总量来确定钻孔的深度，如在公开号为CN101338667A，申请号为200810303703.6的中国专利“煤矿瓦斯排放钻孔深度测量方法及测量仪器”中即公开了该种方法。该法缺点是由于行程活塞来回推进过程中特别是向前推进过程中由于受到巨大阻力，会产生漏油现象，从而导致油路检测装置存在累计误差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种煤矿用全液压钻机钻孔深度行程综合检测方法，通过检测钻杆轴向驱动油缸往复运动的行程，以及检测双向液压驱动马达液体进出口处的压力，实现钻机正常钻进过程识别、空钻识别、进杆识别，退杆识别、取杆识别等过程的智能判决，从而计算出钻进深度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

该煤矿用全液压钻机钻孔深度行程综合检测方法，包括平台移动行程检测步骤、压力检测步骤以及基于前述两者的基础上进行的综合判定步骤；

所述平台移动行程检测步骤是采用传感器技术实时检测出钻杆轴向驱动油缸往复运动的行程，当单杆双作用油缸在活塞运行到油缸底部时，平台移动到钻台最后，平台行程S=0；单杆双作用油缸在活塞运行到油缸顶部时，平台移动到钻台最前，平台行程S=Smax；平台行程S满足（ 0≤S≤Smax ） ；

所述压力检测步骤是将压力传感器装于双向液压驱动马达液体进出口处，实时检测进出口处的压力；设钻杆旋转液压驱动马达正转时液体流入口为A口，压力为Pa，液体流出口为B口，压力为Pb，则差分压力定义为P = Pa – Pb，正转时差分压力P>0，反转时差分压力P<0，钻杆旋转液压驱动马达在不带负载进行正反运转所需的差分驱动压力的最大值定义为空转压力门限Pkf；

所述综合判定步骤通过实时回馈的平台行程S、差分压力P的数值，实现钻机各过程的智能判决；其中，

a．当|P|<=Pkf，S无增减，钻机为空转状态；

b．当|P|<=Pkf，△S>0，平台无负载前移状态；

c．当|P|<=Pkf ，△S<0，平台无负载后移状态；

d．当P>Pkf，△S>0，进杆状态；

e．当P>Pkf，△S<0，退杆状态；

f．当P<-Pkf，S无增减，取杆状态。

进一步，所述平台移动行程检测步骤是通过齿轮齿条角度传感器检测法完成，该方式是将齿条固定于液压钻机固定平台上，与之配合的齿轮安装于活动平台上，所述齿轮只能径向旋转，不能实现轴向运动，通过角度传感器测量齿轮旋转角度，即可得到平台移动行程；

当然，所述平台移动行程检测步骤还可以通过活塞式弹簧应力检测装置完成，该装置包括活塞筒，所述活塞筒内设置有牵引活塞，所述牵引活塞包括连接为一体的活塞杆和活塞头，所述活塞杆的一端伸出筒外，所述活塞头以滑动连接的方式设置于筒内，活塞头一侧与活塞杆固定连接，另一侧通过应变弹簧与设置于活塞筒端底部的压力传感器相连接，所述装置与推进液压缸平行安装，活塞杆伸出筒外的端部以及活塞筒设置有压力传感器的底端部分别固定于钻机移动平台上，通过检测弹簧应力，即可得到平台移动行程；

进一步，所述差分压力检测步骤通过压力传感器检测法来完成，该方式是将压力传感器装于双向液压驱动马达液体进口、出口处，通过检测液体流入口的压力和液体流出口的压力就可实现差分压力检测。

本发明的有益效果是：

本发明通过检测钻杆轴向驱动油缸往复运动的行程，以及检测双向液压驱动马达液体进出口处的压力，实现钻机正常钻进过程识别、空钻识别、进杆识别，退杆识别、取杆识别等过程的智能判决，从而计算出钻进深度，同时还可以结合钻进过程中每米所用的钻进时间，可得到实时钻进深度参数，成功地实现多种模式识别以及深度参数获取，为煤矿用全液压钻机钻孔深度参数的获取开创了一条新路。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：