用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制装置

244 编辑：中冶有色技术网来源：徐州徐工基础工程机械有限公司

2024-01-16 14:50:00

权利要求书： 1.一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制方法，其特征在于：包括液压控制部分和电气控制部分，所述液压控制部分包括推拉泵（1）、推拉主阀（2）和若干对推拉马达，所述推拉泵（1）通过连接盘固定在发动机上，所述推拉泵（1）的P口、X口及S口分别通过管路与推拉主阀（2）的P1口、LS口及液压油箱（10）连接；在一对推拉马达中，所述推拉主阀（2）的A1口通过管路分别连接一个推拉马达的A口及另一个推拉马达B口，所述推拉主阀（2）的B1口通过管路分别连接一个推拉马达的B口及另一个推拉马达A口，所述推拉主阀（2）的T2口通过散热器（9）与液压油箱（10）管路连接，推拉主阀（2）的L口直接连接液压油箱（10）管路；

所述电气控制部分包括控制器（11）、推拉手柄（12）、推拉高速开关（13）、若干对高速电磁阀及动力头后退电磁阀Y2（20）和前进电磁阀Y1（21），所述推拉手柄（12）的正极与推拉高速开关（13）的输入端连接，所述推拉手柄（12）的S端及负极、推拉高速开关（13）输出端连接在控制器（11）的输入端上；所述动力头后退电磁阀Y2（20）、前进电磁阀Y1（21）和高速电磁阀的正极连接在控制器（11）的输出端上，动力头后退电磁阀Y2（20）、前进电磁阀Y1（21）、高速电磁阀的负极及控制器（11）的102端通过电路连接电源的负极；

所述高速电磁阀的数量与推拉马达数量一致，高速电磁阀设置在推拉马达上，成对设置的高速电磁阀进行统一编码，所述推拉高速开关（13）输出端数量与推拉高速开关的档位相同；

所述推拉马达的对数不小于两对，当推拉马达为三对时，所述推拉主阀（2）的A1口通过管路分别连接有第一推拉马达（3）、第三推拉马达（4）和第五推拉马达（5）的A口及第二推拉马达（6）、第四推拉马达（7）和第六推拉马达（8）的B口，所述推拉主阀（2）的B1口通过管路分别连接第一、三、五推拉马达的B口及第二、四、六推拉马达的A口；

六个高速电磁阀分别为高速电磁阀Y8（14）、高速电磁阀Y7（15）、高速电磁阀Y6（16）、高速电磁阀Y5（17）、高速电磁阀Y4（18）、高速电磁阀Y3（19），电源的正极通过电路与控制器（11）的101、127、128、271端连接，所述推拉手柄（12）的S端及负极端通过电路分别连接控制器（11）的114和126端，所述推拉手柄（12）的正极及推拉高速开关（13）的K3端连接，所推拉高速开关（13）的K1、K5及K7端通过电路分别连接控制器的262、255及261端，所述控制器（11）的117、106、130、142、131、143、132及144端通过电路分别连接动力头后退电磁阀Y2（20）、前进电磁阀Y1（21）、推拉马达高速电磁阀Y8（14）、高速电磁阀Y7（15）、高速电磁阀Y6（16）、高速电磁阀Y5（17）、高速电磁阀Y4（18）和高速电磁阀Y3（19）的正极；

所述第一推拉马达（3）包括高速电磁阀Y3（19），所述第二推拉马达（6）包括高速电磁阀Y6（16），所述第三推拉马达（4）包括高速电磁阀Y4（18），所述第四推拉马达（7）包括高速电磁阀Y7（15），所述第五推拉马达（5）包括高速电磁阀Y5（17），所述第六推拉马达（8）包括高速电磁阀Y8（14），所述电磁阀Y3与Y6、Y4与Y7、Y5与Y8各组成一组高速电磁阀组；

还包括如下步骤：

S1、推拉手柄（12）前推或后拉控制动力头在钻架上边旋转边向前或向后运行；

S2、当动力头需要高速一挡运行时，按下推拉高速开关（13）的上端，此时推拉高速开关（13）的K3端与K1端接通，控制器的262端有电；

S3、控制器根据每组推拉马达以前使用时间的多少，确定控制器是144、131端、还是

132、142端、还是143、130端输出电信号，进而选择三组推拉马达中的一组进行动作；

S4、当动力头需要高速二挡运行时，按下推拉高速开关（13）下端一挡，推拉高速开关的K3端与K5端接通，控制器的255端有电；

S5、控制器根据每两组推拉马达以前使用时间的多少，确定控制器是144、131、132、142端，还是132、142、143、130端，还是143、130、144、131端输出电信号，进而选择三组推拉马达中的两组进行动作；

S6、当动力头需要高速三挡运行时，按下推拉高速开关（13）下端二挡，推拉高速开关的K3端与K7端接通，控制器的261端有电，此时，控制器的144、131、132、142、143、130端全部输出电信号，三组推拉马达全部动作。

2.如权利要求1所述的一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制方法，其特征在于：所述推拉泵（1）与推拉主阀（2）内部设有最大压力保护系统。

3.如权利要求1所述的一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制方法，其特征在于：上述推拉马达为两点变量马达，当内置电磁阀有电时，马达高速运行。

4.如权利要求1所述的一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制方法，其特征在于：所述前进电磁阀Y1（21）和动力头后退电磁阀Y2（20）选用电控比例阀。

5.如权利要求1所述的一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制方法，其特征在于：所述动力头前进电磁阀Y1（21）和后退电磁阀Y2（20）均是可控电流为0?850mA的电控比例阀。

6.如权利要求1所述的一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制方法，其特征在于：所述控制器（11）为TTC60控制器。

说明书：一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制装置技术领域[0001] 本发明涉及水平定向钻机，具体涉及一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制装置。背景技术[0002] 水平定向钻机施工时，动力头在钻架上边旋转边向前或向后运行，其向前或向后的运行是由电控手柄前推或后拉实现的，电控手柄前推或后拉角度越大，动力头向前或向后运行的速度越快，实际工作时，由于地层多种多样，有时地层较软，动力头推拉运行的速度快一些，当地层较硬时，动力头推拉运行的速度慢一些，多数时候机手会用中等速度推拉动力头打导向孔或回扩孔道，因此，经常有两个或四个动力头马达电磁阀处于有电状态，此时两个或四个动力头马达处于高速运行，久而久之，这两个或四个经常使用的动力头马达首先损坏，而其它推拉马达仍很少高速使用，这不仅无法保证定向钻机的施工进度及安全，同时也给用户带来极大的经济损失。发明内容[0003] 本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种结构简单、效果良好的用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制装置。[0004] 本发明是以如下技术方案实现的：一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制装置，包括液压控制部分和电气控制部分，所述液压控制部分包括推拉泵、推拉主阀和若干对推拉马达，所述推拉泵通过连接盘固定在发动机上，所述推拉泵的P口、X口及S口分别通过管路与推拉主阀的P1口、LS口及液压油箱连接；在一对推拉马达中，所述推拉主阀的A1口通过管路分别连接一个推拉马达的A口及另一个推拉马达B口，所述推拉主阀的B1口通过管路分别连接一个推拉马达的B口及另一个推拉马达A口，所述推拉主阀的T2口通过散热器与液压油箱管路连接，推拉主阀的L口直接连接液压油箱管路；[0005] 所述电气控制部分包括控制器、推拉手柄、推拉高速开关、若干对高速电磁阀及动力头后退电磁阀Y2和前进电磁阀Y1，所述推拉手柄的正极与推拉高速开关的输入端连接，所述推拉手柄的S端及负极、推拉高速开关输出端连接在控制器的输入端上；所述动力头后退电磁阀Y2、前进电磁阀Y1和高速电磁阀的正极连接在控制器的输出端上，动力头后退电磁阀Y2、前进电磁阀Y1、高速电磁阀的负极及控制器的102端通过电路连接电源的负极；[0006] 所述高速电磁阀的数量与推拉马达数量一致，高速电磁阀设置在推拉马达上，成对设置的高速电磁阀进行统一编码，所述推拉高速开关输出端数量与推拉高速开关的档位相同。[0007] 其进一步是：所述推拉马达的对数不小于两对，当推拉马达为三对时，所述推拉主阀的A1口通过管路分别连接有第一推拉马达、第三推拉马达和第五推拉马达的A口及第二推拉马达、第四推拉马达和第六推拉马达的B口，所述推拉主阀的B1口通过管路分别连接第一、三、五推拉马达的B口及第二、四、六推拉马达的A口。[0008] 六个高速电磁阀分别为高速电磁阀Y8、高速电磁阀Y7、高速电磁阀Y6、高速电磁阀Y5、高速电磁阀Y4、高速电磁阀Y3，电源的正极通过电路与控制器的101、127、128、271端连接，所述推拉手柄的S端及负极端通过电路分别连接控制器的114和126端，所述推拉手柄的正极及推拉高速开关的K3端连接，所推拉高速开关的K1、K5及K7端通过电路分别连接控制器的262、255及261端，所述控制器的117、106、130、142、131、143、132及144端通过电路分别连接动力头后退电磁阀Y2、前进电磁阀Y1、推拉马达高速电磁阀Y8、高速电磁阀Y7、高速电磁阀Y6、高速电磁阀Y5、高速电磁阀Y4和高速电磁阀Y3的正极；[0009] 所述第一推拉马达包括高速电磁阀Y3，所述第二推拉马达包括高速电磁阀Y6，所述第三推拉马达包括高速电磁阀Y4，所述第四推拉马达包括高速电磁阀Y7，所述第五推拉马达包括高速电磁阀Y5，所述第六推拉马达包括高速电磁阀Y8，所述电磁阀Y3与Y6、Y4与Y7、Y5与Y8各组成一组高速电磁阀组。[0010] 所述推拉泵与推拉主阀内部设有最大压力保护系统。[0011] 上述推拉马达为两点变量马达，当内置电磁阀有电时，马达高速运行。[0012] 所述前进电磁阀Y1和动力头后退电磁阀Y2选用电控比例阀。[0013] 所述动力头前进电磁阀Y1和后退电磁阀Y2均是可控电流为0?850mA的电控比例阀。[0014] 所述控制器为TTC60控制器。[0015] 本发明具有以下优点：本发明的一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制装置，能满足用户在一组或两组推拉马达高速运行时，根据施工情况，任意选择其中一组或两组推拉马达高速运行时间，避免了一组或两组推拉马达因使用时间过长而先期损坏，从而保障定向钻机的施工进度和施工安全，达到节能环保的目的，本发明通过对推拉高速马达任意组合的运行控制，实现对每对推拉高速马达运行时间的控制，继而实现对推拉高速马达使用寿命的延。附图说明[0016] 图1是本发明的液压控制原理示意图；[0017] 图2是本发明的电气控制原理示意图；[0018] 图3是本发明的逻辑控制流程图；[0019] 其中：1、推拉泵，2、推拉主阀，3、第一推拉马达，4、第三推拉马达，5、第五推拉马达，6、第二推拉马达，7、第四推拉马达，8、第六推拉马达，9、散热器，10、液压油箱，11、控制器，12、推拉手柄，13、推拉高速开关14、高速电磁阀Y8，15、高速电磁阀Y7，16、高速电磁阀Y6，17、高速电磁阀Y5，18、高速电磁阀Y4，19、高速电磁阀Y3，20、后退电磁阀Y2，21、前进电磁阀Y1。具体实施方式[0020] 如图1至图3所示的一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制装置，包括液压控制部分和电气控制部分，所述液压控制部分包括推拉泵1、推拉主阀2和若干对推拉马达，所述推拉泵1通过连接盘固定在发动机上，所述推拉泵1的P口、X口及S口分别通过管路与推拉主阀2的P1口、LS口及液压油箱10连接；在一对推拉马达中，所述推拉主阀2的A1口通过管路分别连接一个推拉马达的A口及另一个推拉马达B口，所述推拉主阀2的B1口通过管路分别连接一个推拉马达的B口及另一个推拉马达A口，所述推拉主阀2的T2口通过散热器9与液压油箱10管路连接，推拉主阀2的L口直接连接液压油箱10管路；本发明的推拉主阀的T2口通过散热器连接油箱管路，实现对液压系统的散热，保证液压系统工作的稳定性及可靠性。[0021] 所述电气控制部分包括控制器11、推拉手柄12、推拉高速开关13、若干对高速电磁阀及动力头后退电磁阀Y220和前进电磁阀Y121，所述推拉手柄12的正极与推拉高速开关13的输入端连接，所述推拉手柄12的S端及负极、推拉高速开关13输出端连接在控制器11的输入端上；所述动力头后退电磁阀Y220、前进电磁阀Y121和高速电磁阀的正极连接在控制器11的输出端上，动力头后退电磁阀Y220、前进电磁阀Y121、高速电磁阀的负极及控制器11的

102端通过电路连接电源的负极；

[0022] 所述高速电磁阀的数量与推拉马达数量一致，高速电磁阀设置在推拉马达上，成对设置的高速电磁阀进行统一编码，所述推拉高速开关13输出端数量与推拉高速开关的档位相同。[0023] 如图1至图3所示的一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制装置，所述推拉马达的对数不小于两对，当推拉马达为三对时，所述推拉主阀2的A1口通过管路分别连接有第一推拉马达3、第三推拉马达4和第五推拉马达5的A口及第二推拉马达6、第四推拉马达7和第六推拉马达8的B口，所述推拉主阀2的B1口通过管路分别连接第一、三、五推拉马达的B口及第二、四、六推拉马达的A口。六个高速电磁阀分别为高速电磁阀Y814、高速电磁阀Y715、高速电磁阀Y616、高速电磁阀Y517、高速电磁阀Y418、高速电磁阀Y319，电源的正极通过电路与控制器11的101、127、128、271端连接，所述推拉手柄12的S端及负极端通过电路分别连接控制器11的114和126端，所述推拉手柄12的正极及推拉高速开关13的K3端连接，所推拉高速开关13的K1、K5及K7端通过电路分别连接控制器的262、255及261端，所述控制器11的117、106、130、142、131、143、132及144端通过电路分别连接动力头后退电磁阀Y220、前进电磁阀Y121、推拉马达高速电磁阀Y814、高速电磁阀Y715、高速电磁阀Y616、高速电磁阀Y517、高速电磁阀Y418和高速电磁阀Y319的正极；所述第一推拉马达3包括高速电磁阀Y319，所述第二推拉马达6包括高速电磁阀Y616，所述第三推拉马达4包括高速电磁阀Y418，所述第四推拉马达7包括高速电磁阀Y715，所述第五推拉马达5包括高速电磁阀Y517，所述第六推拉马达8包括高速电磁阀Y814，所述电磁阀Y3与Y6、Y4与Y7、Y5与Y8各组成一组高速电磁阀组。[0024] 如图1至图3所示的一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制装置，所述推拉泵1与推拉主阀2内部设有最大压力保护系统。[0025] 如图1至图3所示的一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制装置，上述推拉马达为两点变量马达，当内置电磁阀有电时，马达高速运行。本发明的推拉马达高速电磁阀Y8、Y7、Y6、Y5、Y4、Y3有电时，马达处于高速旋转状态，有电马达电磁阀数量越多，动力头向前或向后的运行速度越快。[0026] 如图1至图3所示的一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制装置，所述前进电磁阀Y121和动力头后退电磁阀Y220选用电控比例阀。[0027] 如图1至图3所示的一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制装置，所述动力头前进电磁阀Y121和后退电磁阀Y220均是可控电流为0?850mA的电控比例阀。[0028] 如图1至图3所示的一种用于延长水平定向钻机推拉马达使用寿命的控制装置，所述控制器11为TTC60控制器。[0029] 工作过程：水平定向钻机施工时，动力头在钻架上边旋转边向前或向后运行，其向前或向后的运行是由电控手柄前推或后拉实现的，电控手柄前推或后拉的角度越大，动力头后退电磁阀Y2、前进电磁阀Y1获得的电流越大，动力头向前或向后运行的速度越快。[0030] 根据实际施工的需要，当动力头需要高速一档运行时，按下推拉高速开关上端，此时推拉高速开关的K3端与K1端接通，控制器的262端有电，此时，控制器可根据每组推拉马达以前使用时间的多少，确定控制器是144、131端，还是132、142端，还是143、130端输出电信号，进而是高速电磁阀Y3、Y6，还是Y4、Y7，还是Y5、Y8有电，进而是第一推拉马达、第二推拉马达，还是第三推拉马达、第四推拉马达，还是第五推拉马达、第六推拉马达高速运转，实现动力头高速一档的前后运行，达到延长动力头推拉马达使用寿命的目的；当动力头需要高速二档运行时，按下动力头高速开关下端一档，推拉高速开关的K3端与K5端接通，控制器的255端有电，此时，控制器可根据每两组推拉马达以前使用时间的多少，确定控制器是144、131、132、142端，还是132、142、143、130端，还是143、130、144、131端输出电信号，进而是高速电磁阀Y3、Y6、Y4、Y7，还是Y4、Y7、Y5、Y8，还是Y5、Y8、Y3、Y6有电，进而是第一推拉马达、第二推拉马达、第三推拉马达、第四推拉马达，还是第三推拉马达、第四推拉马达、第五推拉马达、第六推拉马达，还是第五推拉马达、第六推拉马达、第一推拉马达、第二推拉马达高速运转，实现动力头高速二档的前后运行，达到延长动力头推拉马达使用寿命的目的；当动力头需要高速三档运行时，按下动力头高速开关下端二档，推拉高速开关的K3端与K7端接通，控制器的261端有电，此时，控制器的144、131、132、142、143、130端全部输出电信号，高速电磁阀Y3、Y6、Y4、Y7、Y5、Y8全部有电，第一推拉马达、第二推拉马达、第三推拉马达、第四推拉马达、第五推拉马达、第六推拉马达全部高速运转，实现动力头高速三档的前后运行。