本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种柴移螺杆空压机的节油调速系统，本发明还涉及一种包括上述节油调速系统的柴移螺杆空压机的节油调速方法。
背景技术：
施工钻孔是指用钻头在实体材料上加工出孔的操作，包括：工程基础施工钻孔，为加固处理建筑工程基础而应用的基础桩或管桩所施工的钻孔；工程地质钻孔，勘察或为建筑厂基、坝址、水库、桥梁及道路等探明工程基础状况；开发钻孔，开采地下卤水、溶解岩盐、硫磺、燃烧气化地下煤炭等；采矿或隧道等工程的辅助钻孔，采矿或隧道施工时为通风、排水、探水、探气、冻结、运输以及建筑和通讯安装管线、爆破、取样、灌浆等所施工的钻孔。施工钻孔与机械加工中的钻孔不同，施工钻孔所面临的环境复杂多变，对钻孔设备的要求较高。钻机由于工作环境和工作条件的限制，钻机的动力需求一般有空压机来提供，空压机通过与柴油机传动连接不断将外部大气进行压缩从而为钻机提供必要的动力。螺杆空压机具有能效高、结构紧凑、噪音低等特点，受到在各领域应用的青睐。
现有螺杆空压机通常在不同工况下进行切换，为了达到节油的目的，通过使用调速开关实现对柴油机转速的调整，具体工作过程为：螺杆空压机排气量减小时，通过各控制气路作用，柴油机油门开度减小，柴油机转速减小，用气量为零时，发动机转速为怠速。反之，螺杆空压机排气量增大时，发动机油门开度增大，发动机转速增大，用气量额定时，发动机转速为额定转速。
但是，当螺杆空压机用气量由零增大瞬间，柴油机转速到达近最高空车转速，然后再回到对应转速，用户在使用中会频繁停气、用气，柴油机就会在怠速与近最高空车转速之间频繁波动。此时不仅影响柴油机油耗，而且影响柴油机可靠性。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决上述存在的至少一个问题，该目的是通过以下技术方案实现的。
本发明提供了一种柴移螺杆空压机的节油调速系统，包括具有气罐的空压机，所述空压机传动连接有柴油机，所述柴油机包括有调速装置，所述调速装置与所述气罐连接，所述调速装置包括有ecu，所述ecu电连接具有多个档位的功率调整开关，所述功率调整开关能够使得所述柴油机的额定功率与实际工况相适配。
优选地，所述功率调整开关包括结构部，所述结构部包括基座，所述基座内转动设置具有指示标识的旋钮，所述旋钮具有第一档位、第二档位和第三档位，所述基座上间隔设置有第一工况标识、第二工况标识和第三工况标识，所述第一档位与所述第一工况标识的位置对应设置，所述第二档位与所述第二工况标识对应设置，所述第三档位与所述第三工况标识对应设置。
优选地，所述功率调整开关包括还包括电器部，所述电器部包括有动触点、第一静触点、第二静触点和第三静触点，所述动触点与所述旋钮固定，所述第一静触点、所述第二静触点和所述第三静触点分别设置于所述基座内，所述动触点电连接所述ecu的负极，所述第一静触点、所述第二静触点和所述第三静触点分别通过变流电路连接所述ecu的正极；
所述旋钮在转动时能够使得所述动触点在所述第一静触点、所述第二静触点和所述第三静触点之间切换连接，从而使所述柴油机预设于所述ecu内的额定功率阈值改变。
优选地，所述变流电路包括依次串联的第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻与所述第一静触点电连接，所述第二电阻与所述第二静触点电连接，所述第三电阻与所述第三静触点电连接，所述ecu的正极与所述第三电阻电连接。
优选地，所述第一静触点设置于所述第一档位处，所述第二静触点设置于所述第二档位处，所述第三静触点设置于所述第三档位处，所述第一档位为低速档，所述第二档位为中速档，所述第三档位为高速档。
优选地，所述调速装置还包括有电子油门，所述电子油门的前端传动连接有驱动装置，所述电子油门的后端电连接所述ecu，所述驱动装置包括与所述气罐通过管路连接的伺服气缸，所述管路上设置有比例阀。
本发明还提供一种通过上述柴移螺杆空压机的节油调速系统来实施的节油调速方法，该节油调速方法的步骤如下：
s1：检测实际工况参数；
s2：根据实际工况参数计算实际用气量；
s3：调整功率调整开关，使得柴油机的额定功率与实际用气量相匹配；
s4：调整ecu内柴油机之额定功率的阈值，匹配最佳额定功率；
s5：输出介于怠速和最佳额定功率之间的转速。
优选地，在所述步骤s1中，所实际工况参数包括实际钻孔直径d1和实际钻孔深度h1；
在所述步骤s2中，所述实际用气量的计算公式为：
其中q为额定用气量，f为系数值2，d为额定钻孔直径，h为额定钻孔深度。
优选地，所述实际用气量与设置于所述功率调整开关上的某一工况档位相匹配，根据实际用气量将功率调整开关调整至对应的工况档位上。
优选地，所述柴油机之额定功率的阈值包括低速值、中速值和高速值，所述低速值时，
本发明所提供的柴移螺杆空压机的节油调速系统，包括具有气罐的空压机，所述空压机传动连接有柴油机，所述柴油机包括有调速装置，所述调速装置与所述气罐连接，所述调速装置包括有ecu，所述ecu电连接具有多个档位的功率调整开关，所述功率调整开关能够使得所述柴油机的额定功率与实际工况相适配。上述系统中空压机通过柴油机获得动力，空压机为气罐提供压缩空气，气罐通过管路与钻机连通，同时气罐上连接有调速装置，该调速装置气动控制，调速装置包括有ecu(electroniccontrolunit，电子控制单元)，在ecu上设置有功率调整开关，功率调整开关通过调整档位从而使得ecu对柴油机的额定功率进行调整，即限定柴油机的额定功率，由发动机万有特性曲线图可知，柴油机在不同额定功率条件下具有对应的最优转速，对应该最优转速时，柴油机耗油最少，因此，通过调整柴油机的额定功率，从而实现柴油机节油的目的。
具体工作过程为，通过判断钻机目前所处的工作状态，从而获得钻机工作时所需实际用气量，根据实际用气量对功率调整开关的档位进行调整，ecu获得功率调整开关的调整信号，根据调整信号选择与之相匹配的额定功率值，ecu对柴油机的额定功率进行限制，此时柴油机的功率范围在零至调整后的额定功率之间，柴油机的转速变化范围在怠速和调整后的额定功率所述对应的转速之间。
上述根据不同的工况调整柴油机的额定功率，柴油机的转速变化保持在较小的范围，有效降低柴油机的油耗，使得尾气排放满足环保要求，同时柴油机转速的变化范围小能够保证柴油机的使用寿命，有效提高柴油机的可靠性。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明所提供的节油调速系统的结构框图；
图2为图1所示的功率调整开关的结构示意图；
图3为图2所示功率调整开关的俯视图；
图4为图2所示功率调整开关的仰视图；
图5为图2所示功率调整开关的电路简图；
图6为本发明所提供的节油调速方法的流程图。
附图标记
1为空压机，2为柴油机，3为ecu，4为电子油门，5为伺服气缸，6为比例阀，7为气罐，8为功率调整开关，81为旋钮，811为指示标识，82为基座，821为can总线接口，822为第一工况标识，823为第二工况标识，824为第三工况标识，9为排气阀；
100为第一电阻，101为第一静触点，200为第二电阻，202为第二静触点，300为第三电阻，301为第三静触点，400为动触点。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
请参考图1至图5，图1为本发明所提供的节油调速系统的结构框图；图2为图1所示的功率调整开关的结构示意图；图3为图2所示功率调整开关的俯视图；图4为图2所示功率调整开关的仰视图；图5为图2所示功率调整开关的电路简图。
在一种具体实施方式中，本发明所提供的柴移螺杆空压机的节油调速系统，包括具有气罐7的空压机1，所述空压机1传动连接有柴油机2，所述柴油机2包括有调速装置，所述调速装置与所述气罐7连接，所述调速装置包括有ecu3(electroniccontrolunit，电子控制单元)，所述ecu3电连接具有多个档位的功率调整开关8，所述功率调整开关8能够使得所述柴油机2的额定功率与实际工况相适配。上述系统中空压机1通过柴油机2获得动力，空压机1为气罐7提供压缩空气，气罐7通过管路与钻机连通，同时气罐7上连接有调速装置，该调速装置气动控制，功率调整开关8通过调整档位从而使得ecu3对柴油机2的额定功率进行调整，即限定柴油机2的额定功率，由发动机万有特性曲线图可知，柴油机2在不同额定功率条件下具有对应的最优转速，对应该最优转速时，柴油机2耗油最少，因此，通过调整柴油机2的额定功率，从而实现柴油机2节油的目的。
具体工作过程为，通过判断钻机目前所处的工作状态，从而获得钻机工作时所需实际用气量，根据实际用气量对功率调整开关8的档位进行调整，ecu3获得功率调整开关8的调整信号，根据调整信号选择与之相匹配的额定功率值，ecu3对柴油机2的额定功率进行限制，此时柴油机2的功率范围在零至调整后的额定功率之间，柴油机2的转速变化范围在怠速和调整后的额定功率所述对应的转速之间。
上述根据不同的工况调整柴油机2的额定功率，柴油机2的转速变化保持在较小的范围，有效降低柴油机2的油耗，使得尾气排放满足环保要求，同时柴油机2转速的变化范围小能够保证柴油机2的使用寿命，有效提高柴油机2的可靠性。
需要理解的是，上述功率调整开关8中设置的档位为多个，各个档位对应不同的工况，通过判断实际工况所需的用气量后，当实际用气量介于两个档位之间时，选择其中的高档位，从而保证该工况下供气的稳定性，进而保证施工的有序进行。
需要指出的是，上述ecu3中所预存的多个额定功率，多个额定功率针对不同的工况进行设定，多个功率值与功率调整开关8的档位一一对应，当功率调整开关8根据工况调整至某一档位时，ecu3调用与之相对应的额定功率值，从而使得柴油机2额定功率的调整得到有效保证。
进一步理解的是，所述功率调整开关8包括结构部，所述结构部包括基座82，所述基座82内转动设置具有指示标识811的旋钮81，所述旋钮81具有第一档位、第二档位和第三档位，所述基座82上间隔设置有第一工况标识822、第二工况标识823和第三工况标识824，所述第一档位与所述第一工况标识822的位置对应设置，所述第二档位与所述第二工况标识823对应设置，所述第三档位与所述第三工况标识824对应设置。功率调整开关8设置三个档位，旋钮81相对基座82转动实现不同档位之间的切换，在旋钮81上设置指示标识811，通过将旋钮81上的指示标识811与设置在基座82上的工况标识相对应，实现档位切换过程中的有效对应，同时使得整个切换过程有序高效，避免出现调整无效或者误操作。
需要理解的是，上述基座82用于整个功率调整开关8的固定，基座82一般固定在系统控制模块的面板处，固定方式可以为螺钉连接、卡接等，从而保证连接处的稳定性，避免长时间操作出现松动导致功率调整开关8接触不良的现象发生。同时在基座82的底部设置有can(controllerareanetwork)总线接口821，通过该接口实现功率调整开关8与ecu3的有效连接。
进一步地，所述功率调整开关8包括还包括电器部，所述电器部包括有动触点400、第一静触点101、第二静触点202和第三静触点301，所述动触点400与所述旋钮81固定，所述第一静触点101、所述第二静触点202和所述第三静触点301分别设置于所述基座82内，所述动触点400电连接所述ecu3的负极，所述第一静触点101、所述第二静触点202和所述第三静触点301分别通过变流电路连接所述ecu3的正极；所述旋钮81在转动时能够使得所述动触点400在所述第一静触点101、所述第二静触点202和所述第三静触点301之间切换连接，从而使所述柴油机2预设于所述ecu3内的额定功率阈值改变。旋钮81上设置动触点400，基座82上分别设置三个静触点，旋钮81在旋转过程中实现动触点400在三个静触点之间的切换，当动触点400与某一个静触点接通时，该静触点对应某一种工况，此时功率调整开关8处于导通状态，ecu3获得该状态的电信号，ecu3根据该电信号进行匹配对应的额定功率值，从而读取匹配后的功率值，从而使得柴油机2在该匹配后的功率下工作。上述结构简单，操作过程简单易行，档位切换时避免发生延时，有效避免误操作等现象的发生。
需要理解的是，上述第一触点、第二触点和第三触点之间相互独立设置，相连两个静触点之间间隔距离相等，即动触点400在旋钮81的带动下相邻档位之间的切换所需旋转的角度相等，该结构能够有效提高操作的舒适性。
具体理解的是，所述变流电路包括依次串联的第一电阻100、第二电阻200和第三电阻300，所述第一电阻100与所述第一静触点101电连接，所述第二电阻200与所述第二静触点202电连接，所述第三电阻300与所述第三静触点301电连接，所述ecu3的正极与所述第三电阻300电连接。上述变流电路中第一电阻100、第二电阻200和第三电阻300串联的电路上，功率调整开关8处于第一档位时，动触点400与第一静触点101接触时，变流电路中第一电阻100、第二电阻200和第三电阻300对变流电路进行同时分压，使得电路中电流值最低，此时ecu3匹配第一工况的额定功率，使得柴油机2的最大功率保持在第一工况的额定功率；功率调整开关8处于第二档位时，动触点400与第二静触点202接触时，变流电路中第二电阻200和第三电阻300对变流电路进行同时分压，使得电路中电流值居中，此时ecu3匹配第二工况的额定功率，使得柴油机2的最大功率保持在第二工况的额定功率；功率调整开关8处于第三档位时，动触点400与第三静触点301接触时，变流电路中第三电阻300对变流电路进行同时分压，使得电路中电流值最高，此时ecu3匹配第三工况的额定功率，使得柴油机2的最大功率保持在第三工况的额定功率。上述电路结构简单，制造成本低，通过对电路中电流的调整能够使得柴油机2的额定功率进行调整。
需要指出的是，上述第一电阻100、第二电阻200和第三电阻300的阻值和型号可以相同，也可以不同，具体阻值根据具体工况即柴油机2型号进行确定。
具体地，所述第一静触点101设置于所述第一档位处，所述第二静触点202设置于所述第二档位处，所述第三静触点301设置于所述第三档位处，所述第一档位为低速档，所述第二档位为中速档，所述第三档位为高速档。上述第一档位为低速挡，该档位对应少用气量或者间接用气的工况，此时柴油机2调整后的额定功率低于柴油机2所标定的额定转速的一半；第二档位为中速档，该档位对应中气量的工况，此时柴油机2调整后的额定功率为柴油机2所标定的额定功率的一半；第三档位为高速档，该档位对应高气量的工况，此时柴油机2调整后的额定功率与柴油机2所标定的额定功率相等。通过具体划定工况能够有效满足不同工况的使用需求。
需要理解的是，上述第一档位所对应工况的实际用气量为空压机1额定用气量的四分之一；第二档位所对应工况的实际用气量为空压机1额定用气量的二分之一；第三档位所述对应工况的实际用气量为空压机1的额定用气量。当实际用气量处于第一档位和第二档位之间时，需要选择的工作档位为第二档位；当实际用气量处于第二档位和第三档位之间时，需要选择的工作档位为第三档位。
具体地，所述调速装置还包括有电子油门4，所述电子油门4的前端传动连接有驱动装置，所述电子油门4的后端电连接所述ecu3，所述驱动装置包括与所述气罐7通过管路连接的伺服气缸5，所述管路上设置有比例阀6。上述电子油门4通过伺服气缸5进行控制，伺服气缸5的气源来源于气罐7，并通过比例阀6控制。例如，当用户实际用气量为额定用气量的三分之一时，功率调整开关8旋至中速档，当空压机1实际用气量由0增大瞬间(即排气阀9突然增大)，气罐7压力下降，气罐7压力小于比例阀6设定压力，此时比例阀6关闭、即没有气流通过比例阀6，此时伺服气缸5压力变为0，气缸行程最小，油门开度最大。由于功率调整开关8旋至中速档，发动机转速不会达到额定转速n(标定的额定功率所述对应的转速)，而是达到n1(n1＜n)，柴油机2在n1转速下产气量大于用气量时，气罐7压力不断上升，随着气罐7压力上升，比例阀6开启，油门开度减小，发动机转速逐渐回落至稳定转速。用户在使用中会频繁停气、用气，通过功率调整开关8，可以避免柴油机2在怠速与最高空车转速之间频繁波动，从而降低柴油机2的油耗，进而提高柴油机2的可靠性。
请参考图1和图6，图1为本发明所提供的节油调速系统的结构框图；图6为本发明所提供的节油调速方法的流程图。
本发明还提供一种通过上述柴移螺杆空压机的节油调速系统来实施的节油调速方法，该节油调速方法的步骤如下：
s1：检测实际工况参数；通过采集实际工况的参数能够及时了解实际工况的情况，从而能够为后续判断、调整柴油机2功率提供有效保证，使得柴油机2额定功率的调整更加精准，进一步降低柴油机2的油耗和提高柴油机2的可靠性。
s2：根据实际工况参数计算实际用气量；通过计算参数计算使得实际用气量的数据更加准确，从而保证后期额定功率的调整更加具有针对性，使得调整后的额定功率能够与实际工况的匹配对更高。
s3：调整功率调整开关8，使得柴油机2的额定功率与实际用气量相匹配；通过调整柴油机2的额定功率，使得柴油机2在满足实际工况的同时能够有效降低能耗，提高柴油机2的使用寿命及可靠性。
s4：调整ecu3内柴油机2之额定功率的阈值，匹配最佳额定功率；在ecu3预设有多个额定功率阈值，多个额定功率阈值与不同的工况相匹配，通过将实际工况输入ecu3，ecu3将实际工况与对应的额定功率阈值相匹配，从而使得柴油机2执行匹配后的额定功率，进而使得柴油机2在满足实际生产的同时，能够有效降低油耗，提高柴油机2的可靠性。
s5：输出介于怠速和最佳额定功率之间的转速。
进一步地，在所述步骤s1中，所实际工况参数包括实际钻孔直径d1和实际钻孔深度h1；
在所述步骤s2中，所述实际用气量的计算公式为：
其中q为额定用气量，f为系数值2，d为额定钻孔直径，h为额定钻孔深度。
具体地，所述实际用气量与设置于所述功率调整开关8上的某一工况档位相匹配，根据实际用气量将功率调整开关8调整至对应的工况档位上。
具体地，所述柴油机2之额定功率的阈值包括低速值、中速值和高速值，所述低速值时，
上述节油调速方法根据不同的工况调整柴油机2的额定功率，柴油机2的转速变化保持在较小的范围，有效降低柴油机2的油耗，使得尾气排放满足环保要求，同时柴油机2转速的变化范围小能够保证柴油机2的使用寿命，有效提高柴油机2的可靠性。
应当理解的是，尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或比段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。