旋挖钻机卷扬浮动控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及旋挖钻机卷扬浮动控制技术领域，特别涉及一种旋挖钻机卷扬浮动控制系统及其控制方法。

背景技术：

卷扬是旋挖钻机的关键部件，其操作性能直接影响到液压元件的寿命和现场安全性。目前，卷扬操纵包括正反转、浮动和制动几个动作，但以上几个动作之间没有限制逻辑。卷扬马达正反转时可以操纵浮动，卷扬浮动时制动缸与浮动同时动作。当操纵浮动停止的同时触发制动，此时，在重物惯性力下会对卷扬马达造成损伤，降低其使用寿命；当操纵卷扬正反转动的同时触发浮动，此时可能会出现溜钻或掉钻的危险，造成安全事故和经济损失。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种控制逻辑简单、合理，避免由于操纵导致旋挖钻机溜钻、掉钻问题出现的风险和提升卷扬马达使用寿命的旋挖钻机卷扬浮动控制系统及其控制方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种旋挖钻机卷扬浮动控制系统，具有依次电连接的操纵单元、控制单元、发送单元、执行单元和卷扬马达；所述操纵单元的输出端接卷扬马达的输入端，操纵卷扬马达动作；还具有压力检测单元；所述压力检测单元的输出端接控制单元的输入端，输入端接卷扬马达的压力信号制动口。

上述技术方案所述执行单元包括制动电磁阀和浮动电磁阀；所述制动电磁阀的一端接电源负极，另一端通过制动继电器的常开触点开关连接至电源正极；所述制动继电器的线圈的两端分别接控制单元的输出端和电源负极；所述浮动电磁阀的一端接电源负极，另一端通过浮动继电器的常开触点开关连接至电源正极；所述浮动继电器的线圈的两端分别接控制单元的输出端和电源负极；所述控制单元的两个输入端分别接有浮动按钮和液压操作手柄。

一种旋挖钻机卷扬浮动的控制方法，包括以下步骤：

A、操纵单元操纵卷扬马达动作；

B、压力检测单元检测卷扬马达制动口的压力信号并传送到控制单元；

C、控制单元判断输出对应信号，并通过发送单元发送至执行单元；

D、执行单元执行此时的卷扬马达进行正转操纵或反转操纵或浮动信操纵或制动操纵。

上述技术方案所述步骤A具体包括：若操纵单元操纵浮动按钮时，浮动按钮启动信号传送到控制单元，控制单元优先输出制动信号，通过发送单元传送到执行单元的制动电磁阀，并控制打开卷扬马达制动缸，延时时间t后，控制单元输出浮动信号，通过发送单元传送到执行单元的浮动电磁阀，接通卷扬马达A、B油口，控制卷扬马达执行浮动动作；反之，操纵单元操纵液压操作手柄，浮动动作释放，释放浮动按钮(11)时，浮动按钮释放信号传送到控制单元，控制单元优先切断浮动信号输出，通过发送单元传送到执行单元的浮动电磁阀，浮动电磁阀复位，切断卷扬马达A、B油口，控制卷扬马达不执行浮动动作，延时时间t1后，控制单元切断制动信号输出，通过发送单元传送到执行单元的制动电磁阀，制动电磁阀复位，并控制关闭卷扬马达制动缸。

上述技术方案所述步骤B具体包括：当检测单元检测到卷扬马达制动口的压力信号并传送到控制单元时，控制单元判断此时卷扬马达正执行正反转操纵，同时控制单元禁止浮动信号输出；反之，当检测单元未检测到卷扬马达制动口的压力信号，则允许浮动信号输出。

上述技术方案中，当卷扬马达制动口的压力信号值大于等于0.8MPa时，压力开关传感器置1；当卷扬马达制动口的压力信号值小于0.8MPa时压力开关传感器置0。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：

(1)本发明的控制逻辑清晰合理，避免由于操纵因此导致旋挖钻机溜钻、掉钻问题出现的风险，提高整机使用安全性能，提升卷扬马达使用寿命。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的控制逻辑流程图；

图2为本发明的部分电路框图；

附图中标号为：操纵单元1、控制单元2、发送单元3、执行单元4、卷扬马达5、压力检测单元6、制动电磁阀7、浮动电磁阀8、制动继电器9、浮动继电器10、浮动按钮11、压力开关传感器12。

具体实施方式

(实施例1)

见图1和图2，本发明具有依次电连接的操纵单元1、控制单元2、发送单元3、执行单元4和卷扬马达5；操纵单元1的输出端接卷扬马达5的输入端，操纵卷扬马达5动作；还具有压力检测单元6；压力检测单元6的输出端接控制单元2的输入端，输入端接卷扬马达5的压力信号制动口。

执行单元4包括制动电磁阀7和浮动电磁阀8；制动电磁阀7的一端接电源负极，另一端通过制动继电器9的常开触点开关连接至电源正极；制动继电器9的线圈的两端分别接控制单元2的输出端和电源负极；浮动电磁阀8的一端接电源负极，另一端通过浮动继电器10的常开触点开关连接至电源正极；浮动继电器10的线圈的两端分别接控制单元2的输出端和电源负极；控制单元2的两个输入端分别接有浮动按钮11和液压操作手柄12。

本发明的具体方法为：逻辑一：操纵单元1操纵卷扬马达5动作，压力检测单元6检测卷扬马达5制动口压力信号，当压力检测单元6检测到压力信号并传送到控制单元2时，控制单元2判断此时卷扬马达5正执行正反转操纵，同时控制单元2禁止浮动信号输出，反之则允许浮动信号输出。当卷扬马达5制动口的压力信号值大于等于0.8MPa时，压力开关传感器12置1；当卷扬马达5制动口的压力信号值小于0.8MPa时压力开关传感器12置0。

逻辑二：操纵单元1操纵浮动按钮时，信号传送到控制单元2，控制单元2优先输出制动信号，通过发送单元3传送到执行单元4的制动电磁阀7，并控制打开卷扬马达5制动缸，延时时间t(延迟时间t根据马达特性情况确定)后，控制单元2输出浮动信号，通过发送单元3传送到执行单元4的浮动电磁阀8，接通马达A、B油口，控制卷扬马达5执行浮动动作；反之，操纵单元1操纵浮动动作释放，信号传送到控制单元2，控制单元2优先切断浮动信号输出，通过发送单元3传送到执行单元4的浮动电磁阀8，浮动电磁阀8复位，切断马达A、B油口，控制卷扬马达5不执行浮动动作，延时时间t1(t1为一个信号传输周期)后，控制单元2切断制动信号输出，通过发送单元3传送到执行单元4的制动电磁阀7，制动电磁阀7复位，并控制关闭卷扬马达5制动缸。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。