[发明专利]旋挖钻机、旋挖钻机的甩土系统及基于此系统的甩土方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其是涉及一种旋挖钻机、旋挖钻机的甩土系统及基于此系统的甩土方法。

背景技术

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。

旋挖钻机在进行打孔作业时，需要将钻斗上所带出的土甩掉。现有技术中，旋挖钻机的甩土方式是采用人工左右推动液压手柄，根据手柄的推动方向和位置的不同，控制先导阀的开度，利用先导阀开度的大小控制主泵开度的大小，从而控制动力头的正反转及转动的速度，利用动力头的正反转切换带来的惯性冲击将钻头中的泥土甩出。然而，此种方法仍存在以下不足：

1.通过推动液压手柄让主泵建立压力的方式需要一定的响应时间，因此，在推动手柄的过程中需要手柄稍作停留，如果停留的时间不足，会造成主泵建压不足，使动力头速度无法提上来，而速度不够会造成钻头惯性不足，从而导致钻斗中的泥土无法甩出；

2.频繁的进行液压手柄的左右推动的切换容易造成操作者的疲劳；

3.动力头的正反转频繁切换对液压系统的冲击较大，会损害液压系统，降低液压系统的寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种旋挖钻机的甩土系统，该系统可以快速有效地进行甩土作业，不容易造成操作者疲劳，且不会对液压系统产生损害。

另外，本发明还提供一种基于此系统的甩土方法及一种具有此系统的旋挖钻机。

本发明实施例提供的旋挖钻机的甩土系统，包括控制器、比例阀、主泵及动力头；所述控制器与所述比例阀信号连接，所述比例阀与所述主泵信号连接，所述主泵与所述动力头信号连接；所述控制器接收甩土作业的开始信号并根据所述甩土作业的开始信号控制流过所述比例阀的电流大小频繁地发生改变；所述主泵的开度根据流过所述比例阀的电流的改变而改变，使流过所述主泵的液体流量的大小发生改变；所述动力头的转速根据流过所述主泵的液体流量的变化频繁地变化。

进一步地，所述旋挖钻机的甩土系统还包括甩土信号发生器，所述甩土信号发生器与所述控制器信号连接，所述甩土信号发生器用于向所述控制器发送所述甩土作业的开始信号。

进一步地，所述旋挖钻机的甩土系统还包括钻头状态采集器，所述钻头状态采集器监测旋挖钻机钻头的当前位置信息，并将所述信息传递给所述控制器。

进一步地，所述钻头状态采集器包括钻头位置传感器，所述钻头位置传感器用于监测所述钻头相对于地面的高度，所述控制器在所述钻头位于地面上时控制流过所述比例阀的电流大小发生改变。

进一步地，所述钻头状态采集器还包括上车位置编码器，所述上车位置编码器监测所述钻头所在钻杆的偏转角度，所述控制器在所述钻头位于地面上且所述钻杆偏离打孔时其所在的角度时控制流过所述比例阀的电流大小发生改变。

进一步地，所述控制器通过脉冲宽度调制的方式控制流过所述比例阀的电流大小发生改变。

本发明实施例提供的旋挖钻机的甩土方法，包括：利用控制器接收甩土作业的开始信号并根据所述甩土作业的开始信号控制流过比例阀的电流大小频繁地发生改变；通过流过所述比例阀电流大小的频繁变化控制主泵开度大小的频繁改变继而使动力头的转速不断变化。

进一步地，所述控制器控制流过所述比例阀的电流大小周期性地在设定的最大电流及最小电流之间变换。

进一步地，所述旋挖钻机的甩土方法还包括：利用甩土信号发生器发送甩土作业的开始信号；利用钻头位置传感器监测旋挖钻机钻头相对于地面的高度信息并将该高度信息传递给所述控制器；利用上车位置编码器监测钻头所在钻杆的偏转角度并将该偏转角度信息传递给所述控制器；当所述控制器接收到所述甩土信号发生器的信号，并判断所述钻头位于地面以上且所述钻杆偏离打孔时其所在的角度时，控制流过所述比例阀的电流大小发生改变。

本发明提供的旋挖钻机包括上述的甩土系统。

综上所述，本发明通过频繁地改变通过比例阀的电流大小来控制主泵开度的大小频繁地发生变化，继而使动力头的旋转速度频繁地发生变化来达到甩土的目的。动力头旋转速度的频繁变化，可以快速高效地将泥土从钻头中甩出。由于该甩土系统不改变动力头的旋转方向，从而避免了动力头正反转对液压系统造成的冲击。进一步地，由于动力头不需要进行正反转切换，因此只需要一个按键就可以控制甩土作业的开启，这又减少了操作者的负担。