[发明专利]一种山地物探电动钻机的控制系统

说明书

本发明一种山地物探电动钻机的控制系统，主要由控制终端、线缆和钻机机械结构组成；所述控制终端由手柄按钮模块、驱动器模块和系统整体控制模块组成；所述手柄按钮模块由旋转机构操作手柄、提升机构操作手柄、输入按钮和逻辑控制电路板组成；驱动器模块由旋转机构电机驱动器、提升机构电机驱动器和空压机电机驱动器组成；所述系统整体控制模块由系统整体控制主板、指示灯、高亮显示屏、电池系统模块和限位器传感组成；控制终端和钻机机械结构通过线缆连接；采用电能控制系统操作钻机，发热量和损失量小，安全隐患较低；可以在高亮显示屏上观看钻机的实时工况，实现了钻机的自动化、信息化。

技术领域

本发明涉及一种山地物探电动钻机的控制系统，属于钻机控制领域。

背景技术

石油和天然气作为国家重要的战略资源，是工业的血液，是人民幸福生活的保障，对国民经济和国家安全至关重要，物探钻机作为勘探油气资源的主要工具，广泛的用于山地、丘陵等复杂地形。

电动物探钻机作为一种新型的物探钻机装备，尚未有与其匹配的控制系统，而传统物探钻机采用液压系统控制钻机钻具的上升和下降；液压系统在使用过程中发热量大，液压油可能会发生泄露，易造成火灾等安全隐患，严重时将造成较大的经济损失；此外，传统的物探钻机不能及时地观察不同情况下的工况信息，信息化、自动化程度较差。因此，传统的物探钻机控制系统并不适用于电动钻机的控制系统。

为了更好的研发山地物探电动钻机，提出了一种山地物探电动钻机的控制系统。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足，设计一种山地物探电动钻机的控制系统，能解决传统电动物探钻机控制系统发热量和损失量大，信息化、自动化程度差和安全隐患大等问题。

本发明的技术方案：

本发明一种山地物探电动钻机的控制系统，主要由控制终端、线缆和钻机机械结构组成；所述控制终端由手柄按钮模块、驱动器模块和系统整体控制模块组成；所述手柄按钮模块由旋转机构操作手柄、提升机构操作手柄、输入按钮和逻辑控制电路板组成；驱动器模块由旋转机构电机驱动器、提升机构电机驱动器和空压机电机驱动器组成；所述系统整体控制模块由系统整体控制主板、指示灯、高亮显示屏、电池系统模块和限位器传感组成；控制终端和钻机机械结构通过线缆连接。

所述控制终端的手柄按钮模块与驱动器模块通过线路连接，驱动器模块与系统整体控制模块由线路连接。

控制终端通过系统整体控制模块查看钻机在工作过程中的实时工况，也通过手柄按钮模块来控制钻机整体的工作。

所述手柄按钮模块的旋转机构操作手柄、提升机构操作手柄和输入按钮通过线路连接在逻辑控制电路板上，旋转机构操作手柄和提升机构操作手柄设置三个机械档位，并带有霍尔传感器，两手柄均为不锈钢外壳，能防水和防雾，输入电压为12V；旋转机构操作手柄、提升机构操作手柄和输入按钮的操控信息通过线路传递到逻辑控制电路板，逻辑控制电路板通过内部编辑好的处理程序将这一信息进行转换，然后传递到下一模块。

所述驱动器模块的旋转机构电机驱动器、提升机构电机驱动器和空压机电机驱动器的输入端口通过线路连接在手柄按钮模块的逻辑控制电路板上，旋转机构电机驱动器、提升机构电机驱动器和空压机电机驱动器的输出端口通过线路连接在系统整体控制模块的系统整体控制主板上；旋转机构电机控制器、提升机构电机驱动器和空压机电机驱动器采用变频器驱动。

旋转机构电机驱动器的变频器驱动电机旋转，并能快速正反转切换，变频器控制模式采用开环转矩控制并做速度限幅；提升机构电机驱动器的变频器驱动电机带动钻杆升降，变频器控制模式采用开环速度控制；空压机电机驱动器的变频器控制永磁同步电机的软启软停。