[发明专利]防突远距离控制钻机及其控制方法

权利要求书

1.一种防突远距离控制钻机，其特征在于：包括基座(1)、钻机主机和控制系统，所述钻机主机设置在基座(1)上，所述基座(1)设置有行走装置(2)；所述钻机主机包括动力头(3)、推进机构(4)和动力装置(5)；所述动力头(3)连接钻杆并由动力装置(5)驱动完成钻杆的旋转；动力头(3)安装在推进机构(4)上，动力装置(5)驱动推进机构(4)完成动力头(3)的往复运动；所述控制系统包括远控系统和主控系统，所述远控系统包括自动控制系统I、人机界面和显示屏，主控系统包括传感器组和自动控制系统II；所述传感器组设置于钻机主机，传感器组用于监测钻机主机运行状态；自动控制系统II接收传感器组的钻机主机运行状态信号，处理并向自动控制系统I传送传感器组信号，接收自动控制系统I的控制信号，向钻机主机发送命令信号，接通或切断控制动力装置的电源，驱动或停止动力头完成钻孔作业；所述动力装置(5)为液压动力装置，包括液压泵(51)、油箱(52)和液控多路阀，所述液压动力装置设置先导电磁阀组，所述先导电磁阀组与自动控制系统II相连，先导电磁阀组通过液控多路阀控制动力装置的动力输出；所述推进机构(4)包括底座(41)、设置在底座(41)上的机架(42)、设置在机架(42)上的导轨(43)和拖板(44)，所述拖板(44)设置在导轨(43)上并可沿导轨(43)滑动，所述动力头(3)设置在拖板(44)上；所述液压动力装置(5)通过马达链条倍力机构驱动推进机构(4)；所述钻机还包括钻杆自动拆装机构，包括钳式夹持器I(6)和钳式夹持器II(7)，所述钳式夹持器I(6)和钳式夹持器II(7)内环面设置液压卡瓦，所述液压卡瓦与液控多路阀相连；钳式夹持器I(6)和钳式夹持器II(7)同轴设置，并在液压动力装置(5)的驱动下可沿径向相对转动；钳式夹持器I(6)和钳式夹持器II(7)的位置分别与相连接的两根钻杆端部对应。

2.根据权利要求1所述的防突远距离控制钻机，其特征在于：所述动力头包括液压马达I(31)和齿轮变速机构(32)，所述液压马达I(31)与液控多路阀相连，液压马达I(31)通过齿轮变速机构(32)驱动动力头(3)。

3.根据权利要求2所述的防突远距离控制钻机，其特征在于：还包括钻杆装卸机构，所述钻杆装卸机构包括钻杆举升机构(8)、钻杆储存箱(9)和钻杆抓取机构(10)，钻杆举升机构(8)包括顶升油缸(81)、摆杆(82)和连杆(83)，所述顶升油缸(81)的活塞杆和摆杆(82)组成曲柄摇杆机构，摆杆(82)和连杆(83)组成平行四边形机构，平行四边形机构上部横向固定设置顶杆(11)，所述顶杆(11)至少两根纵向并列设置；

所述钻杆储存箱(9)内设置有用于放置钻杆的列单元，列单元无底并设置在顶杆(11)上部；

钻杆抓取机构(10)包括液压马达II(101)、齿轮齿条机构(102)、滑臂(103)和抓取机构固定座(104)，滑臂(103)与钻杆垂直设置于钻杆储存箱(9)的列单元底部，所述液压马达II(101)与液控多路阀相连，滑臂(103)前端设置钻杆钩(105)，钻杆钩(105)横向设置半圆形凹槽，凹槽的中心线与动力头(3)回转中心的轴线在同一水平面上；所述滑臂(103)固定设置在齿轮齿条机构(102)的齿条上，液压马达II(101)通过齿轮齿条机构(102)带动滑臂(103)从而推动钻杆钩(105)前进或后退；滑臂(103)的前端和后端分别设置前限位块(107)和后限位块(106)；抓取机构固定座(104)上设置数量与钻杆储存箱(9)列单元数量一致的钻杆选择油缸(108)，相邻钻杆选择油缸(108)的间距与钻杆储存箱(9)内的相邻列单元间距相同；钻杆选择油缸(108)伸出的活塞杆与前限位块(107)配合，使滑臂(103)推动钻杆钩(105)与钻杆储存箱(9)内的列单元位置对应。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的防突远距离控制钻机，其特征在于：所述自动控制系统I和自动控制系统II为PLC自动控制系统。

5.根据权利要求4所述的防突远距离控制钻机，其特征在于：所述行走装置(2)为履带式行走装置，履带式行走装置(2)与液控多路阀相连并由液压动力装置(5)驱动。

6.根据权利要求5所述的防突远距离控制钻机，其特征在于：所述基座(1)上设置有手动操作台(12)，所述手动操作台(12)通过先导操作阀和液控多路阀控制动力装置的动力输出。