一种车载钻机起重臂控制装置的制作方法

本发明涉及车载钻机领域，具体涉及一种车载钻机起重臂控制装置。

背景技术

车载深井钻机一般配备吊装工具，工作时辅助吊装各种工具和钻具。由于安装空间限制，起重臂一般采用可折叠伸缩式结构，运输状态时起重臂需要回收到规定位置，防止运输过程中整车超高。工作中，起重臂通过变幅达到工作姿态，同时根据工作需求可以旋转。旋转过程中需要角度限制，防止与其他部件碰撞。

现有技术中，起重臂旋转角度和回收动作一般由人为观察操作、存在运动干涉的风险，或者采用昂贵的角度传感器，使整车成本提高。起重臂回收时，离操作平台较远，需要边观察边操作，操作较复杂。

现有技术的缺点：目前起重臂操作多为手动操作，步骤多，操作复杂，同时存在运动中碰撞的风险。国外设备一般安装昂贵的传感器，增加了整车成本。

技术实现要素：

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种车载钻机起重臂控制装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种车载钻机起重臂控制装置，其特征在于：包括传感器安装板、检测板和与检测板相对应设置的多个传感器，检测板安装在旋转柱上，传感器及传感器安装板装在旋转马达外壳不动部分，以旋转马达的轴心随着旋转马达的旋转而旋转；

所述检测板整体为扇形结构，分为五块区域，其中区域①和区域③分别为内侧、外侧判断区域（内外侧相对于起始位置区分），区域①对应传感器得电时，判断工作在内侧位置；区域③对应传感器得电时，判断工作在外侧位置；

区域②为工作区域，对应传感器在此区域，可向内或向外旋转；

区域④和区域⑤为缓冲区域，用于防止向内或者向外旋转时对应传感器出了区域②而无法做相反动作。

所述传感器包括传感器一、传感器二、传感器三、传感器四；传感器一对应检测检测板的区域①，传感器四对应检测检测板的区域③；当传感器一触发时判断起重臂在内侧位置，角度范围为α；当传感器四触发时判断起重臂在外侧位置，角度范围为β；当传感器一和传感器四同时不触发，判断起重臂在中间位置；

传感器二和传感器三安装在同一个圆面上，传感器二和传感器三对应检测检测板的区域②；当传感器二从区域②运动到区域⑤，并超过区域⑤时，传感器二触发，禁止继续旋转，同时传感器三还未触发，起重臂可反方向旋转；同理，当传感器三从区域②运动到区域④，并超过区域④时，传感器三触发，禁止起重臂继续旋转，同时传感器二还未触发，起重臂可反方向旋转。

所述的车载钻机起重臂控制装置，其特征在于：内旋开关s1与内旋电磁阀y1连接，用于控制旋转马达向内旋转，带动起重臂内旋；当按下内旋开关s1时，起重臂向内旋转，最大位置到区域④。

所述的车载钻机起重臂控制装置，其特征在于：外旋开关s2与外旋电磁阀y2连接，用于控制旋转马达向外旋转，带动起重臂外旋；按下外旋开关s2时，起重臂向外旋转，最大位置到区域⑤。

所述的车载钻机起重臂控制装置，其特征在于：回收开关s3与回收电磁阀y3连接，用于控制油缸缩回，起重臂归位。

当传感器二sq2在区域④与区域⑤之间的区域内，按下内旋开关s1，起重臂向内旋转，由区域⑤向区域④作内旋；

当传感器三sq3在区域④与区域⑤之间的区域内，按下开关s2，起重臂向外旋转，由区域④向区域⑤作外旋；以上两种动作传感器超出区域将断开，无法进行动作；

当按下回收开关s3时，由于传感器一sq1和传感器四sq4的检测区域①和区域③不重合，在检测过程中有三种情况，传感器一sq1闭合传感器四sq4断开，传感器一sq1断开传感器四sq4闭合，传感器一sq1与传感器四sq4断开；

当按下回收开关s3时，若在区域①，传感器一sq1的常开触点sq1:1闭合，同时电磁阀y2得电，起重臂外旋，当旋转到区域①与区域③交接位置时，sq1:1与sq4:1均不得电，sq1:2与sq4:2同时得电，电磁阀y3得电，起重臂回收；

同理，当按下回收开关s3时，若在区域③，传感器四sq4的常开触点sq4:1闭合，同时电磁阀y1得电，起重臂内旋，当旋转到区域①与区域③交接位置时，sq1:1与sq4:1均不得电，sq1:2与sq4:2同时得电，电磁阀y3得电，起重臂回收。

作为优选方案，所述的车载钻机起重臂控制装置，其特征在于：所述传感器为接近开关。

作为优选方案，所述的车载钻机起重臂控制装置，其特征在于：传感器二与传感器三之间的夹角等于角a或者角b，角a、角b为缓冲角度，用于防止传感器二和传感器三出了区域②而无法正常返回。

有益效果：本发明提供的车载钻机起重臂控制装置，可以通过检测及控制保证起重臂向内向外在安全角度内作业，防止与其他物体碰撞。同时通过检测装置检测出中间位置，自动实现一键回收。本发明使用最常见的接近开关和半导体器件组合，通过检测板的巧妙设计，用最简单的方法实现自动控制，不需要控制器就能实现起重臂的安全操作和自动回收，成本低、效果好。

附图说明

图1为起重臂示意图；

图2为起重臂检测装置安装示意图；

图3为传感器安装板及传感器安装示意图；

图4为检测板示意图；

图5为起重臂在中间位置时传感器与检测板之间的对应关系图；

图6为控制原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1、图2所示，为一种车载钻机起重臂控制装置，包括检测板5、传感器安装板4和四个传感器，检测板5安装在旋转柱2上，传感器及其安装板4装在旋转马达3外壳不动部分，以旋转马达3的轴心随着旋转马达3的旋转而旋转；起重臂通过油缸1变幅实现运输状态和工作状态，通过旋转马达3带动旋转柱2向内和向外旋转起重臂位置进行作业。

如图4所示，所述检测板整体为扇形结构，分为五块区域，其中区域①和区域③为内、外侧判断区域（内外侧相对于起始位置区分），区域①对应传感器得电时，说明工作在内侧，同理可判断是否工作在外侧；

区域②为工作区域，对应两个传感器只要在此区域就可以向内或向外旋转。

区域④和区域⑤为缓冲区域，用于防止向内或者向外旋转时对应传感器出了区域②而无法做相反动作。

如图3所示，四个传感器分别为传感器一6、传感器二7、传感器三8、传感器四9；传感器一6对应检测检测板的区域①内侧位置，传感器四9对应检测检测板的区域③外侧位置；当传感器一6触发时判断起重臂在内侧位置，角度范围为α；当传感器四9触发时判断起重臂在外侧位置，角度范围为β；当传感器一6和传感器四9同时不触发，判断起重臂在中间位置，如图5所示。

传感器二7和传感器三8安装在同一个圆面上，传感器二7和传感器三8之间夹角等于角a或者角b，传感器二7和传感器三8对应检测检测板的区域②。传感器二7从区域②运动到区域⑤，并超过区域⑤时，传感器二7触发，禁止继续旋转，同时传感器三8还未触发，起重臂可以反方向旋转；同理传感器三8从区域②运动到区域④，当超过区域④时，传感器三8触发，禁止起重臂继续旋转，同时传感器二7还未触发，起重臂可以反方向旋转。

角度a、b为缓冲角度，用于防止传感器二和传感器三出了区域②而无法正常返回。

内旋开关s1与内旋电磁阀y1连接，用于控制旋转马达3向内旋转；

外旋开关s2与外旋电磁阀y2连接，用于控制旋转马达3向外旋转；

回收开关s3与回收电磁阀y3连接，用于控制油缸1缩回，起重臂归位。

如图6所示，y1为内旋电磁阀，y2为外旋电磁阀，y3为回收电磁阀，v1、v2为二极管。当传感器二sq2在区域④与⑤之间的区域内，按下开关s1，起重臂可以向内旋转（由区域⑤向④作内旋）。当传感器三sq3在区域④与⑤之间的区域内，按下开关s2，起重臂可以向外旋转（由区域④向⑤作外旋）。以上两种动作传感器超出区域将断开，无法进行动作。当按下一键回收开关s3时，由于传感器一sq1和传感器四sq4区域①和③不重合，在检测过程中有三种情况，sq1闭合sq4断开，sq1断开sq4闭合，sq1与sq4断开。当按下一键回收开关s3时，若在区域①，sq1的常开触点sq1:1闭合，同时电磁阀y2得电，起重臂外旋，当旋转到区域①与区域③交接位置时，sq1:1与sq4:1均不得电，sq1:2与sq4:2同时得电，电磁阀y3得电，起重臂回收。同理，当按下一键回收开关s3时，若在区域③，sq4的常开触点sq4:1闭合，同时电磁阀y1得电，起重臂内旋，当旋转到区域①与③交接位置时，sq1:1与sq4:1均不得电，sq1:2与sq4:2同时得电，电磁阀y3得电，起重臂回收。

所以当按下内旋开关s1时，起重臂可以向内旋转，最大位置到区域④，同理，按下外旋开关s2时，起重臂可以向外旋转，最大位置到区域⑤。通过以上方式，规定旋转马达3旋转角度。

同时本发明设计一键操作，操作开关为s3。当按下一键回收按键时，若起重臂在内侧，即区域①，外旋电磁阀y2得电，向外旋转，同时回收电磁阀因为互锁不得电，当向外旋转到中间区域时，传感器一6和传感器四9同时失电，sq1:2和sq4:2得电，回收电磁阀y3得电，油缸缩回，达到起重臂归位的目的。同理当按下一键回收按键时，若起重臂在外侧，即区域③，内旋电磁阀y1得电，向内旋转，同时回收电磁阀y3因为互锁不得电，当向内旋转到中间区域时，传感器一6和传感器四9同时失电，sq1:2和sq4:2得电，回收电磁阀y3得电，油缸缩回，起重臂归位。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。