[发明专利]一种自动控制钻机作业的推进器系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种自动控制钻机作业的推进器系统及控制方法，涉及煤矿机械领域，包括：推进器，液压油缸，驱动推进器转动的液压马达，用于控制推进器转动方向的控制阀组，包括有角度传感器和位移传感器的钻机，以及用于接收角度传感器和位移传感器参数并进行计算的处理器；所述处理器根据角度传感器和位移传感器传输的参数对推进器的控制阀组发送控制信号，所述控制阀组根据所述控制信号控制推进器进行位置调整。本发明能够实现自动提前制动。处理器根据位移传感器反馈的参数，在推进油缸运动时对回转机构或油缸的伸缩端位置进行判断，当回转机构后退至距离停止位置一定距离时停止，使回转机构处于浮动状态，且回转机构后退速度将快速下降。

技术领域

本发明涉及煤矿机械领域，具体涉及一种自动控制钻机作业的推进器系统及控制方法。

背景技术

随着科学技术的进步，钻探工程设备的技术水平也进入了快速发展的阶段，钻探工程设备能够代替人工进行煤矿井下钻探作业。目前现有技术中已经实现了通过机械手和钻杆箱内钻杆进行配合抓取的方式进行自动上钻和自动打钻，其自动化程度正在逐步提升。

然而，现有技术中存在一个问题在于，自动控制钻进设备当有机械手从固定位置送入钻杆实现设备连续自动作业时，于机械手配合进行钻杆送入的回转机构其位置精度难以控制。在机械手每次送入钻杆或回收钻杆时回转机构应该停在固定位置，而在设备施工时由于钻孔角度的存在大角度钻进或垂直钻进情况，而回转机构自身重量与回转机构前端钻杆重量的叠加使回转机构的停止位置控制受到较大影响，尤其是使用液压油缸推进实现回转机构往复运动的运动，由于液压惯性问题导致回转机构制动存在延迟，导致回转减速机的停止位置存在偏差，特别是在回转机构自重较大、前端钻杆较多、钻孔角度较大、回转机构快速后退时，回转机构停止位置偏差更大。若在推进油缸处增加液压锁，回转机构在进行钻杆丝扣连接时会对钻杆螺纹产生较大破坏，因此无法使用液压锁对推进油缸进行制动。

发明内容

为解决现有技术中的技术问题，本发明提供一种自动控制钻机作业的推进器系统及控制方法，该方法通过对回转减速机的推进油缸进行提前制动、增加回油被压、进行偏差补偿等技术手段实现对回转机构位置的准确定位。

根据本发明的一个方面，一种自动控制钻机作业的推进器系统包括：推进器，液压油缸，驱动推进器移动的液压马达，用于控制推进器移动方向的控制阀组，包括有角度传感器和位移传感器的钻机，以及用于接收角度传感器和位移传感器参数并进行计算的处理器；所述处理器根据角度传感器和位移传感器传输的参数对推进器的控制阀组发送控制信号，所述控制阀组根据所述控制信号控制推进器进行位置调整。

进一步可选的，所述控制阀组包括控制推进器移动方向的Y型阀和设置在所述液压油缸回油管路中的限制阀，所述限制阀使液压油缸停止后可以制动。

进一步可选的，所述限制阀包括单向电磁阀、液控单向阀和抗衡阀等。

进一步可选的，所述推进器包括回转机构和导轨，所述回转机构与导轨之间安装有位移传感器，所述位移传感器为全段位移传感，其两端固定在所述导轨上，全段位移传感的磁环固定在所述回转机构上；所述导轨上设置有角度传感器以感知导轨与地面的夹角，所述位移传感器和角度传感器的输出端通过有线形式与处理器的输入端连接。

进一步可选的，所述处理器的输出端通过有线形式与所述控制阀组连接，所述处理器中预设有所述回转机构的起点位置与终点位置。

根据本发明的另一个方面，一种自动控制钻机作业的推进器的控制方法，其特征在于，包括：推进器在打钻过程中达到处理器中预设的终点位置，执行退钻操作；推进器后退的过程中，通过角度传感器和位移传感器获取推进器的位移参数和角度参数，将其传输至处理器；处理器的物体运动模型预设有测定位置，当所述推进器到达所述测定位置时，所述处理器根据所述位移参数和角度参数，通过物体运动模型计算推进器供压方向以及供入压力值，形成控制信号；所述控制阀组接收所述控制信号后进行推进器控制，推进器停止到预设的起点位置。

进一步可选的，所述物体运动模型为：