权利要求书： 1.一种旋挖钻机多模式智能加压系统，其特征在于，包括触摸显示装置(1)、发动机控制器(2)、整机控制器(3)、测深传感器(4)、双轴倾角传感器(5)、先导压力继电器(6)、先导开关(7)、加压比例阀(8)、起拔比例阀(9)、加压调压比例阀(10)、动力头正转比例阀(11)、动力头反转比例阀(12)、右手柄加压按钮(13)和主卷扬上限位开关(14)，所述测深传感器(4)和所述双轴倾角传感器(5)的模拟量信号输出端分别与所述整机控制器(3)的指定模拟量输入接口连接；所述右手柄加压按钮(13)和所述主卷扬上限位开关(14)的数字量输出端分别与所述整机控制器(3)的制定数字量输入端接口连接；所述先导压力继电器(6)和所述先导开关(7)的数字量信号输出端分别与所述发动机控制器(2)的指定数字量输入接口连接；所述加压比例阀(8)、起拔比例阀(9)、加压调压比例阀(10)、动力头正转比例阀(11)以及动力头反转比例阀(12)的插头均与所述发动机控制器(2)的PWM输出端连接，所述发动机控制器(2)和整机控制器(3)与所述触摸显示装置(1)通过CAN通讯接口三者串联连接。
2.根据权利要求1所述的智能加压系统，其特征在于，所述触摸显示装置(1)的显示界面中包含启动加压按钮、模式切换按钮、脉冲加压时间设定框、脉冲加压周期设定框、加压比例阀设定框、起拔比例阀设定框、动力头正转比例阀电流设定框、动力头反转比例阀电流设定框、加压调压比例阀设定框、预设单斗深度设定框、单斗当前深度显示框、加压比例阀PWM输出框、起拔比例阀PWM输出框、动力头正转比例阀PWM输出框、动力头反转比例阀PWM输出框和加压调压比例阀PWM输出框。
说明书： 一种旋挖钻机多模式智能加压系统技术领域[0001] 本实用新型涉及工程机械技术领域，特别地，涉及一种旋挖钻机多模式智能加压系统。
背景技术[0002] 目前，市场上销售的旋挖钻机配有测深传感器、先导压力开关、倾角传感器、操作手柄及按钮、加压油缸升降电磁阀、动力头正反转电磁阀、整机控制器和显示屏，整机控制
器可读取目前单斗钻孔深度和当前桅杆倾角度数，并通过can总线将读取的数据发送给显
示器进行数值显示。控制器可以根据操作手柄和加压按钮和先导压力开关的状态来控制加
压油缸的升降和动力头的正反转。其不足的是：在钻孔过程中，有些地质硬度和湿度及岩土
成分各不相同，一般地质钻孔时需要机手一直保持压着手柄的施工动作，岩石层钻进时需
要机手反复操作手柄施工，操作动作多，易导致施工疲劳，造成施工效率低的结果。整机不
具备智能加压的功能，即不具备特定工况下的自动加压和不同地质环境下的自动加压模式
切换和自动加压过程中特定情况下的停止自动加压等功能，也无法参照当前桅杆倾斜的角
度、先导开关通断状态以及操作手柄动作等介入状态、当前单斗钻孔深度，主卷扬浮动电磁
阀通断状态来进行自动保护和工作状态切换的智能控制。因此，本申请发明人从切身实际
情况出发，设计一种旋挖钻机多模式智能加压系统。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种旋挖钻机多模式智能加压系统，以解决现有旋挖钻机需要机手在钻孔时反复操作手柄施工的问题；本实用新型通过对旋挖钻机当前施工中
动力头动力给定和加压油缸压力给定，结合测深传感器的单斗钻孔位置和倾角传感器的倾
斜角度和压力继电器的状态的数据采集和分析，实现手柄动作智能停止和先导手柄智能停
止和桅杆倾角超限智能停止，单斗深度填满智能停止或者智能起拔；同时实现动力头压力
可调、加压油缸压力可调、加压时间可调、加压模式可调的人性化设计。并通过不同模式智
能加压的显示界面设计，完成旋挖钻机智能加压的实现。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型提供了一种旋挖钻机多模式智能加压系统，包括触摸显示装置、发动机控制器、整机控制器、测深传感器、双轴倾角传感器、先导压力继电器、
先导开关、加压比例阀、起拔比例阀、加压调压比例阀、动力头正转比例阀、动力头反转比例
阀、右手柄加压按钮和主卷扬上限位开关，所述测深传感器和所述双轴倾角传感器的模拟
量信号输出端分别与所述整机控制器的指定模拟量输入接口连接；所述右手柄加压按钮和
所述主卷扬上限位开关的数字量输出端分别与所述整机控制器的指定数字量输入端接口
连接；所述先导压力继电器和所述先导开关的数字量信号输出端分别与所述发动机控制器
的指定数字量输入接口连接；所述加压比例阀、起拔比例阀、加压调压比例阀、动力头正转
比例阀以及动力头反转比例阀的插头均与所述发动机控制器的PWM输出端连接，所述发动
机控制器和整机控制器与所述触摸显示装置通过CAN通讯接口三者串联连接。
[0005] 进一步的，所述触摸显示装置的显示界面中包含启动加压按钮、模式切换按钮、脉冲加压时间设定框、脉冲加压周期设定框、加压比例阀设定框、起拔比例阀设定框、动力头
正转比例阀电流设定框、动力头反转比例阀电流设定框、加压调压比例阀设定框、预设单斗
深度设定框、单斗当前深度显示框、加压比例阀PWM输出框、起拔比例阀PWM输出框、动力头
正转比例阀PWM输出框、动力头反转比例阀PWM输出框和加压调压比例阀PWM输出框。
[0006] 相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：[0007] (1)、本实用新型的旋挖钻机多模式智能加压系统，只需按下触摸显示装置上的启动加压按钮即可实现智能加压，实现智能保护和智能结束的功能；采用比例阀实现加压压
力和速度可调，提高施工效率。
[0008] (2)、本实用新型的旋挖钻机多模式智能加压系统，触摸显示装置采取人性化设计，直观显示当前各比例阀的给定电流和各比例阀的PWM输出电压，促进施工效率，提升客
户利润，为产品赢得口碑。
[0009] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明[0010] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图
中：
[0011] 图1是本实用新型一种旋挖钻机多模式智能加压系统框图；[0012] 其中，1?触摸显示装置，2?发动机控制器，3?整机控制器，4?测深传感器，5?双轴倾角传感器，6?先导压力继电器，7?先导开关，8?加压比例阀，9?起拔比例阀，10?加压调压比
例阀，11?动力头正转比例阀，12?动力头反转比例阀，13?右手柄加压按钮，14?主卷扬上限
位开关。
具体实施方式[0013] 以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0014] 请参见图1，本实施例提供一种旋挖钻机多模式智能加压系统，包括触摸显示装置1、发动机控制器2、整机控制器3、测深传感器4、双轴倾角传感器5、先导压力继电器6、先导
开关7、加压比例阀8、起拔比例阀9、加压调压比例阀10、动力头正转比例阀11、动力头反转
比例阀12、右手柄加压按钮13和主卷扬上限位开关14，测深传感器4和双轴倾角传感器5的
模拟量信号输出端分别与整机控制器3的指定模拟量输入接口连接；右手柄加压按钮13和
主卷扬上限位开关14的数字量输出端分别与整机控制器3的制定数字量输入端接口连接；
先导压力继电器6和先导开关7的数字量信号输出端分别与发动机控制器2的指定数字量输
入接口连接；加压比例阀8、起拔比例阀9、加压调压比例阀10、动力头正转比例阀11以及动
力头反转比例阀12的插头均与发动机控制器2的PWM输出端连接，发动机控制器2和整机控
制器3与触摸显示装置1通过CAN通讯接口三者串联连接。
[0015] 本实施例的智能加压系统通过双轴倾角传感器、测深传感器以及先导压力继电器分别检测出当前旋挖钻机桅杆倾角角度、单斗钻孔深度和手柄是否动作，通过CAN通讯数据
传送后，发动机控制器进行运算后对各比例阀进行控制，具体判断方法如下：
[0016] 当按下右手柄加压按钮，若整机控制器读取加压模式为恒压模式时，且先导开关处于接通状态，单斗钻孔深度小于设定值，双轴倾角传感器角度处于设定的安全范围值内，
先导压力继电器断开时，则判定当前工况满足恒压模式运行条件，则分别给加压调压比例
阀、动力头正转比例阀和加压比例阀一个设定的默认电流值，从而实现恒压加压模式的施
工动作，当随着单斗钻孔深度的增加，到达设定的单斗深度时，加压比例阀和动力头正转比
例阀给定电流均变为0，起拔比例阀和动力头反转比例阀给定分别为设定的默认电流值，当
触碰到主卷扬上限位开关时，起拔比例阀和动力头反转比例阀给定电流变为0，完成一次钻
孔作业。
[0017] 当按下右手柄加压按钮，若整机控制器读取加压模式为脉冲模式时，且先导开关处于接通状态，单斗钻孔深度小于设定值，双轴倾角传感器角度处于设定的安全范围值内，
先导压力继电器断开时，则判定当前工况满足脉冲加压模式运行条件，则分别给加压调压
比例阀和动力头正转比例阀一个设定的默认电流值，加压比例阀电流给定为一个可调加压
周期，前半周期加压电流与时间成正比，后半周期与时间成反比的线性参数值，从而实现脉
冲加压模式的施工动作，完成一个脉冲周期后自动进入下一个脉冲周期不断循环施工。随
着单斗钻孔深度的增加，当到达设定的单斗深度时，加压比例阀和动力头正转比例阀给定
电流均变为0，起拔比例阀和动力头反转比例阀给定为设定的默认电流值，当触碰到主卷扬
上限位开关时，起拔比例阀和动力头反转比例阀给定电流变为0，完成一次钻孔作业。加压
调压比例阀可以调节自动加压时的最大加压压力，脉冲加压模式可实现加压压力、加压速
度和脉冲加压时间分别可调的功能，满足不同地质的施工作业，尤其适用于入岩地质硬的
施工现场。
[0018] 同时，采取充分的安全保护，当任何手柄动作介入时，可触发先导压力继电器动作；当出现双轴倾角传感器角度超出设定的安全范围值、主卷扬上限位开关动作、CAN通讯
异常等，均会触发旋挖钻机立马停止当前的加压模式进入无压模式状态，给定动力头正反
转比例阀电流和加压起拔比例阀电流均为0，从而确保自动加压的安全性。
[0019] 本实用新型较佳的实施例中触摸显示装置选择SSD2000作为显示屏进行智能加压显示界面设计，触摸显示装置的显示界面中含加压按钮、模式切换按钮、脉冲加压时间设定
框、脉冲加压周期设定框、加压比例阀设定框、起拔比例阀设定框、动力头正转比例阀电流
设定框、动力头反转比例阀电流设定框、加压调压比例阀设定框、预设单斗深度设定框、单
斗当前深度显示框、加压比例阀PWM输出框、起拔比例阀PWM输出框、动力头正转比例阀PWM
输出框、动力头反转比例阀PWM输出框和加压调压比例阀PWM输出框。
[0020] 本实用新型较佳的实施例中，通过CAN总线的物理接口和数据链路层和应用层进行CAN变量状态的发送和接收，实现信息互换。
[0021] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则
之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
声明：
“旋挖钻机多模式智能加压系统” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：恒天九五重工有限公司
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2025年03月20日 ~ 22日 
