旋挖钻机动力头多档模式控制装置、方法及旋挖钻机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械控制装置领域，特别是一种旋挖钻机动力头多档模式控制装置、方法及旋挖钻机。
【背景技术】
[0002]旋挖钻机是建筑工程中成孔作业的现代化施工机械，目前已广泛应用于桥梁、市政建设等基础的钻孔灌注粧工程。目前国内外的旋挖钻机进行的施工，施工现场的地质条件各不相同，如硬岩、风化岩、砂岩、软土、淤泥层等，但相同的机型，动力头的输出扭矩是固定的，转速也只有中速、合流两档，使旋挖钻机不能较好的适应不同的地质工况，如:钻进至硬地层时，扭矩偏小，速度偏大，导致施工效率低，且钻杆易损坏；钻进至软土层时，扭矩偏大，速度偏小，导致钻进效率低，不节能。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供旋挖钻机动力头多档模式控制装置、方法及旋挖钻机，使动力头的输出扭矩及转速能够根据不同的地质条件而变化，从而使旋挖钻机能够适应不同的地质工况，特别是更加适应硬地层的施工工况，满足多种地质条件对动力头扭矩和转速的不同需求。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供一种旋挖钻机动力头多档模式控制装置，包括压力传感器、动力头模式转换开关、控制器和比例调节阀组；所述控制器包括电源接口、压力传感器接口、模式转换接口、PWM输出接口；
[0005]所述压力传感器和所述压力传感器接口电连接，向所述控制器提供动力头马达的正转压力信号；
[0006]所述动力头模式转换开关与所述模式转换接口电连接，通过所述动力头模式转换开关的切换，向所述控制器提供对应的动力头模式信号；
[0007]所述控制器的PWM输出端口与所述比例调节阀组连接，向所述比例调节阀组提供控制信号。
[0008]进一步地，所述控制器的PWM输出端口包括第一 PWM输出端口、第二 PWM输出端口和第三PWM输出端口；所述比例调节阀组包括第一比例调节阀、第二比例调节阀和第三比例调节阀；所述第一比例调节阀、第二比例调节阀和第三比例调节阀分别与所述控制器上的第一 PWM输出端口、第二 PWM输出端口和第三PWM输出端口连接。
[0009]进一步地，所述第一比例调节阀、第二比例调节阀和第三比例调节阀分别为第一电比例变量马达的比例调节阀、第二电比例变量马达的比例调节阀和第三电比例变量马达的比例调节阀。
[0010]进一步地，所述第一电比例变量马达的比例调节阀、第二电比例变量马达的比例调节阀和第三电比例变量马达的比例调节阀均为比例电磁阀。
[0011]进一步地，所述控制器为RC28-14控制器。
[0012]进一步地，所述压力传感器为动力头马达正转压力传感器。
[0013]进一步地，电源开关、蓄电池和地线接口，所述蓄电池的负极通过所述电源开关接地，所述蓄电池的正极分别与所述控制器的电源接口、压力传感器以及所述动力头模式转换开关电连接，所述地线接口接地；
[0014]进一步地，所述控制器的电源口为两个。
[0015]本发明还提供一种旋挖钻机，其包括上述的控制装置。
[0016]本发明还提供一种上述的控制装置的控制方法，包括:
[0017]通过所述控制装置的动力头模式转换开关，使得动力头模式在入岩模式、节能模式和标准模式之间转换；
[0018]在所述入岩模式、节能模式和标准模式下，分别使所述控制器输出不同的PWM值至所述比例调节阀组，以向所述比例调节阀组提供不同的控制信号。
[0019]进一步地，包括:在所述标准模式下，将压力传感器采集的压力数值经由压力传感器接口传送至所述控制器:
[0020]当所述压力数值在第一压力区间时，使所述控制器通过PWM输出接口输出的电流在第一电流区间内线性变化；
[0021]当所述压力数值小于第一区间的最小值时，使得输出的电流值维持为第一恒定值；
[0022]当所述压力数值大于第一区间的最大值时，使得输出的电流值维持为第二恒定值。
[0023]进一步地，在所述入岩模式下，将压力传感器采集的压力数值经由压力传感器接口传送至所述控制器:使所述控制器通过PWM输出接口输出第三恒定电流值。
[0024]进一步地，在所述节能模式下，将压力传感器采集的压力数值经由压力传感器接口传送至所述控制器:
[0025]当所述压力数值在第二压力区间时，使所述控制器通过PWM输出接口输出的电流在第二电流区间内线性变化；
[0026]当所述压力数值小于第二区间的最小值时，使得输出的电流值维持为第四恒定值；
[0027]当所述压力数值大于第二区间的最大值时，使得输出的电流值维持为第五恒定值。
[0028]本发明能够根据不同的地质工况，使各主参数实现最优配比，满足多种地质条件对动力头扭矩和转速的不同需求，在硬地层的工况时可确保高效入岩，提升硬地层的施工效率且保护钻杆，在软地层时既提高了钻进效率，又达到节能的效果。
【附图说明】
[0029]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0030]图1为本发明的旋挖钻机动力头多档模式控制装置一个具体实施例的电路结构图。
【具体实施方式】
[0031]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0032]如图1所示:本发明包括电源开关1、蓄电池2、压力传感器3、动力头模式转换开关4、控制器5、第一比例电磁阀6、第二比例电磁阀7、第三比例电磁阀8 ;所述蓄电池2的负极通过所述电源开关I接地，所述蓄电池2的正极分别与所述控制器5的电源口、所述压力传感器3的输入端和所述动力头模式转换开关4的一端连接；所述压力传感器3的输出端与所述控制器5的模拟信号输入端连接；所述动力头模式转换开关4的另一端与所述控制器5的数字信号输入端连接；所述控制器5包括第一 PWM输出端口、第二 PWM输出端口和第三PWM输出端口 ；所述第一比例电磁阀6、第二比例电磁阀7和第三比例电磁阀8分别与所述控制器上的第一 PWM输出端口、第二 PWM输出端口和第三PWM输出端口连接；在一个具体实施例中，控制器5选用RC28-14控制器；上述三个比例电磁阀为动力头3个电比例变量马达的比例电磁阀；蓄电池2的负极通过电源开关I接地，蓄电池2的正极连接控制器5的201端和203端，蓄电池2的正极同时连接压力传感器3的I端和动力头模式转换开关4的一端；控制器5的202端接地；压力传感器3的2端连接到控制器的171端；动力头模式转换开关4的另一端连接到控制器5的134端；控制器5的153、177、154端分别与比例电磁阀1、比例电磁阀2、比例电磁阀3对应连接。
[0033]控制器默认的模式为标准模式，当动力头模式转换开关4被按下时，则依次在入岩、节能、标准模式之间切换。机手根据不同的地质工况，切换为某一种动力头模式，普通工况时，默认标准模式，硬岩工况时，选择入岩模式，软土层时，选择节能模式。在不同的模式下，控制器输出不同的PWM值控