[发明专利]旋挖钻机钻杆带杆卡杆监控系统和方法

权利要求书

1.一种旋挖钻机钻杆带杆卡杆监控系统，其特征在于，包括：

第一位移传感器，用于监测钻头相对于地面的第一位移；

第二位移传感器，用于监测动力头相对于地面的第二位移；

第三位移传感器，用于监测所述动力头的上托盘缓冲弹簧的实际形变量；

PLC，用于根据接收到的所述第一位移和所述第二位移获取钻杆的伸缩总长度，根据所述钻杆的伸缩总长度以及所述钻杆中每节钻杆的长度和重量获取所述钻杆的伸缩总长度的重量，根据所述钻杆的伸缩总长度的重量和所述上托盘缓冲弹簧的弹性系数获取所述上托盘缓冲弹簧的设定形变量，将所述设定形变量与接收到的所述实际形变量进行比较，当所述实际形变量小于所述设定形变量则输出带杆报警触发信号，当所述实际形变量大于所述设定形变量则输出卡杆报警触发信号；

报警模块，用于根据接收到的所述带杆报警触发信号或所述卡杆报警触发信号对应输出带杆报警信号或卡杆报警信号。

2.根据权利要求1所述的旋挖钻机钻杆带杆卡杆监控系统，其特征在于，所述第一位移传感器为一旋转编码器，所述旋转编码器固定于卷扬中心轴上。

3.根据权利要求1所述的旋挖钻机钻杆带杆卡杆监控系统，其特征在于，所述第二位移传感器为一超声波传感器，所述超声波传感器通过连杆固定于所述动力头上，其探头垂直朝向地面，且其探头中心至所述动力头轴线的距离大于钻头的成孔半径。

4.根据权利要求1所述的旋挖钻机钻杆带杆卡杆监控系统，其特征在于，所述第三位移传感器为两个超声波传感器，两个所述超声波传感器分别通过一个减震垫对称安装在所述动力头的左、右联板上，且其探头向下垂直朝向所述上托盘缓冲弹簧。

5.根据权利要求1所述的旋挖钻机钻杆带杆卡杆监控系统，其特征在于，还包括：

显示屏，用于接收所述PLC同步输出的所述钻杆的伸缩总长度、所述实际形变量和所述第一、二、三位移，并且其上设置有所述报警模块。

6.一种旋挖钻机钻杆带杆卡杆监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

监测钻头相对于地面的第一位移、动力头相对于地面的第二位移以及所述动力头的上托盘缓冲弹簧的实际形变量；

根据接收到的所述第一位移和所述第二位移获取钻杆的伸缩总长度，根据所述钻杆的伸缩总长度以及所述钻杆中每节钻杆的长度和重量获取所述钻杆的伸缩总长度的重量，根据所述钻杆的伸缩总长度的重量和所述上托盘缓冲弹簧的弹性系数获取所述上托盘缓冲弹簧的设定形变量；

将所述设定形变量与接收到的所述实际形变量进行比较，当所述实际形变量小于所述设定形变量则进行带杆报警，当所述实际形变量大于所述设定形变量则进行卡杆报警。

7.根据权利要求6所述的旋挖钻机钻杆带杆卡杆监控方法，其特征在于，所述第一位移由固定于卷扬中心轴上的旋转编码器实现。

8.根据权利要求6所述的旋挖钻机钻杆带杆卡杆监控方法，其特征在于，所述第二位移由通过连杆固定于所述动力头上的超声波传感器实现，其探头垂直朝向地面，且其探头中心至所述动力头轴线的距离大于钻头的成孔半径。

9.根据权利要求6所述的旋挖钻机钻杆带杆卡杆监控方法，其特征在于，所述实际形变量由两个超声波传感器实现，两个所述超声波传感器分别通过一个减震垫对称安装在所述动力头的左、右联板上，且其探头向下垂直朝向所述上托盘缓冲弹簧。

10.根据权利要求6所述的旋挖钻机钻杆带杆卡杆监控方法，其特征在于，还包括：

将监测到所述钻杆的伸缩总长度、所述实际形变量和所述第二位移同步显示输出的步骤。