旋挖钻机、旋挖钻机的溜杆距离检测装置及检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械的技术领域，尤其涉及一种旋挖钻机、旋挖钻机的溜杆距离检测装置及检测方法。
【背景技术】
[0002]作为一种大型的工程机械设备，旋挖钻机因其不仅能配合不同的钻具，适应于干式(短螺旋)、湿式(回转斗)及岩层(岩心钻)的成孔作业，并具有装机功率大、输出扭矩大、轴向压力大、机动灵活、施工效率高及功能多等特点，因此被广泛地用于市政建设、公路桥梁、高层建筑等基础施工工程中。
[0003]旋挖钻机的主要工作装置为动力头装置和主卷扬系统，主卷扬系统主要完成提放钻杆及钻进过程中的浮动。旋挖钻机的主卷扬系统使用频率较高，容易出现故障，目前的旋挖钻机在使用一段时间后，因主卷扬液压制动系统反应滞后或者元件失效等原因，在钻杆提升或下降的过程中当操作手柄回到中位(空档)时会出现溜杆现象，即钻杆不是马上停下来，而是继续下溜一段距离后才停止运动。
[0004]通常出现溜杆现象时，是靠操作人员用肉眼观察并估算出钻杆下溜的距离(即溜杆距离)，在每次操作钻杆升降时根据经验预留出此段溜杆的下降距离，即钻杆上升时要比目标位置再往上提升一点、而钻杆下降时则要提前回到空档，先使钻杆停留在目标位置的上方，预留出钻杆下溜的距离，以确保钻杆实际停止时所在位置的精确性。但依靠操作人员的肉眼进行观察和靠经验进行估算会导致钻杆最终停留位置不够准确，钻头实际停止位置有可能偏离目标位置很多，此时则需要重新二次提升操作，影响工作效率。溜杆现象还有可能会造成钻杆断裂、卷扬马达及减速器等元件损坏等，若不及时采取防范措施，还会带来更大的安全隐患。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供了一种旋挖钻机的溜杆距离检测装置，可提高工作效率并辅助衡量主卷扬液压制动系统的有效性，以采取相应措施及时维护液压制动系统，避免产生安全隐患。
[0006]本发明提供了一种旋挖钻机的溜杆距离检测装置，包括第一检测单元、第二检测单元、第三检测单元以及控制器，所述控制器与所述第一检测单元、所述第二检测单元以及所述第三检测单元相连；其中:
[0007]所述第一检测单元用于检测主卷扬上升先导压力值并将检测到的所述主卷扬上升先导压力值传递给所述控制器；
[0008]所述第二检测单元用于检测主卷扬下降先导压力值并将检测到的所述主卷扬下降先导压力值传递给所述控制器；
[0009]所述第三检测单元用于检测钻头位置并将检测到的所述钻头位置传递给所述控制器；
[0010]所述控制器根据接收到的所述主卷扬上升先导压力值或所述主卷扬下降先导压力值判断操作手柄已经离开中位并控制主卷扬做上升动作或下降动作时，开启所述溜杆距离检测装置的钻头位置检测功能，并在开启钻头位置检测功能后，所述控制器根据接收到的所述主卷扬上升先导压力值或所述主卷扬下降先导压力值判断操作手柄返回中位时，所述控制器记录此时的钻头位置为初始值；
[0011]所述控制器在钻杆停止下溜时记录此时的钻头位置为停止值并关闭所述溜杆距离检测装置的钻头位置检测功能，根据所述停止值和所述初始值计算出溜杆距离，其中所述溜杆距离=初始值-停止值。
[0012]进一步地，所述控制器内预先设置第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值，所述控制器判断接收到的所述主卷扬上升先导压力值大于所述第一阈值时或者所述主卷扬下降先导压力值大于所述第二阈值时，所述控制器判断操作手柄已经离开中位并控制主卷扬做上升动作或下降动作；在开启钻头位置检测功能后，所述控制器判断接收到的所述主卷扬上升先导压力值小于所述第二阈值时或者所述主卷扬下降先导压力值小于所述第四阈值时，所述控制器判断操作手柄返回中位，其中所述第一阈值大于所述第二阈值，所述第三阈值大于所述第四阈值。
[0013]进一步地，所述第一检测单元包括第一压力传感器，所述主卷扬上升先导压力值由所述第一压力传感器进行检测，所述第二检测单元包括第二压力传感器，所述主卷扬下降先导压力值由所述第二压力传感器进行检测，所述第三检测单元包括钻头位置检测装置，所述钻头位置由所述钻头位置检测装置进行检测。
[0014]进一步地，若钻杆还没有完全停止下溜，所述控制器判断操作手柄离开中位重新启动主卷扬做上升动作或下降动作时，所述控制器重新开启所述溜杆距离检测装置的钻头位置检测功能。
[0015]进一步地，所述溜杆距离检测装置还包括显示单元，所述显示单元与所述控制器相连，用于显示所述溜杆距离。
[0016]本发明还提供了一种旋挖钻机的溜杆距离检测方法，包括如下步骤:
[0017]通过第一检测单元检测主卷扬上升先导压力值，并将检测到的所述主卷扬上升先导压力值传递给控制器；
[0018]通过第二检测单元检测主卷扬下降先导压力值，并将检测到的所述主卷扬下降先导压力值传递给所述控制器；
[0019]通过第三检测单元检测钻头位置，并将检测到的所述钻头位置传递给所述控制器;
[0020]通过所述控制器根据接收到的所述主卷扬上升先导压力值或所述主卷扬下降先导压力值判断操作手柄已经离开中位并控制主卷扬做上升动作或下降动作时，开启钻头位置检测功能；
[0021]在开启钻头位置检测功能后，通过所述控制器根据接收到的所述主卷扬上升先导压力值或所述主卷扬下降先导压力值判断操作手柄返回中位时，通过所述控制器记录此时的钻头位置为初始值；以及
[0022]在钻杆停止下溜时，通过所述控制器记录此时的钻头位置为停止值并关闭钻头位置检测功能，根据所述停止值和所述初始值计算出溜杆距离，其中所述溜杆距离=初始值_停止值。
[0023]进一步地，所述控制器内预先设置第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值，所述控制器判断接收到的所述主卷扬上升先导压力值大于所述第一阈值时或者所述主卷扬下降先导压力值大于所述第二阈值时，所述控制器判断操作手柄已经离开中位并控制主卷扬做上升动作或下降动作；在开启钻头位置检测功能后，所述控制器判断接收到的所述主卷扬上升先导压力值小于所述第二阈值时或者所述主卷扬下降先导压力值小于所述第四阈值时，所述控制器判断操作手柄返回中位，其中所述第一阈值大于所述第二阈值，所述第三阈值大于所述第四阈值。
[0024]进一步地，所述方法还包括:若钻杆还没有完全停止下溜，所述控制器判断操作手柄离开中位重新启动主卷扬做上升动作或下降动作时，所述控制器重新开启钻头位置检测功能。
[0025]进一步地，所述方法还包括:将计算出的所述溜杆距离利用显示单元进行显示。
[0026]本发明还提供了一种旋挖钻机，所述旋挖钻机具有上述的任意一项溜杆距离检测
目.ο
[0027]本发明的溜杆距离检测装置的控制器利用第一检测单元和第二检测单元检测的主卷扬上升先导压力值和主卷扬下降先导压力值来判断是否开启钻头位置检测功能，并通过第三检测单元检测的钻头位置来计算得出每一次主卷扬上升动作和下降动作停止时的钻杆下溜的溜杆距离。溜杆距离检测装置能快速量化每一次钻杆下溜的溜杆距离，溜杆距离可帮助操作人员更精确掌控钻头的实际停止位置，清晰地提示操作人员需要预留多大的钻杆下溜的距离，提高工作效率；另外，通过对每一次溜杆距离进行分析还可以辅助衡量液压制动系统的有效性，以采取相应措施及时维护液压制动系统，避免因器件老化、疲劳损伤等原因产生安全隐患。