[发明专利]一种铁路工程勘探用取芯钻机钻压调节方法

说明书

本发明涉及液压控制技术领域，公开了一种铁路工程勘探用取芯钻机钻压调节方法，包括以下步骤：首先在给进油缸的回油管上设置用于控制所述给进油缸回油速度的节流阀，在所述给进油缸和所述节流阀之间设置有用于检测给进油缸回油压力的压力传感器；然后在维持恒定给进油缸进油压力，利用节流阀产生的背压用以抵消钻杆的重量，进而维持恒定的钻压。本发明利用节流阀产生的背压用于抵消钻杆重量，在钻探过程中，无需随时调节给进油缸进油压力，便可维持恒定钻压，因此本发明操作方便，施工安全。

技术领域

本发明属于液压控制技术领域，特别是涉及一种铁路工程勘探用取芯钻机钻压调节方法。

背景技术

如图1所示取芯钻机：动力头1与给进油缸2的缸体连为一体，动力头1前端连钻杆3，钻杆每根1.5米长，随着孔深的增加，需要不停的加钻杆，钻杆的最前端连接钻头4。通过给进油缸2的收缩，为钻头4提供压力，完成钻进工作，而且孔内通常有水，水的作用是对钻头进行润滑以及冷却。因为钻头所应承受的正压力为1.5-3吨，压力低了，无法钻进，压力高了，钻头无法承受，会损坏。

目前常用的控制方法是：通过调节给进油缸的进油压力，来控制钻压，由钻头所承受的压力(钻压)＝给进油缸给进压力+钻杆重量-孔内水的浮力，其中孔内水的浮力较小，可忽略不计。随着孔深的增加，钻杆重量也在增加，为了保证钻压恒定，就必须随时通过增加的钻杆重量来计算出所需要的给进油缸的进油压力，因此在转进过程中需要不断调整给进油缸的压力。此方法的缺点是：计算复杂，一旦计算错误，将会影响效率，甚至会损坏钻头，从而造成孔内事故，而且每加一根钻杆就需要调节一次，操作不便。

因此，如何解决上述问题成为本领域人员研究的重点。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种铁路工程勘探用取芯钻机钻压调节方法，

本发明的实施例是这样实现的：

一种铁路工程勘探用取芯钻机钻压调节方法，包括以下步骤：

1)在给进油缸的回油管上设置用于控制所述给进油缸回油速度的节流阀，在所述给进油缸和所述节流阀之间设置有用于检测给进油缸回油压力的压力传感器；

2)由公式：钻压＝给进油缸进油压力+回油压力，其中所述回油压力＝钻杆重量-孔内水的浮力-节流阀产生的背压；

2.1)钻探前，设置恒定给进油缸进油压力；

2.2)钻探过程中，控制所述节流阀的开闭程度,以改变所述节流阀产生的背压，使节流阀产生的背压等于钻杆重量，以维持给进油缸回油管处回油压力恒定，从而实现钻压恒定。

进一步地，由所述公式钻压＝钻压＝给进油缸进油压力+回油压力，所述回油压力＝钻杆重量-孔内水的浮力-节流阀产生的背压，可知：随着钻杆质量增加，节流阀产生的背压增大，则节流阀开合度减小，当所述压力传感器测得回油压力达到指定的恒定值时，控制节流阀停止开合。

进一步地，每次钻探前，设定给进油缸给进速度为0.5米/分钟-1米/分钟，动力头转速为800RPM-1000RPM，动力头液压马达工作压力为5MPa-10MPa。

进一步地，动力头液压马达工作压力用于驱动动力头转动。

进一步地，钻探过程中，当动力头液压马达工作压力低于5MPa时，提高给进油缸进给速度，提高动力头转速。

进一步地，当动力头转速提高至1500RPM时，动力头液压马达工作压力仍低于5MPa，维持动力头转速1500RPM不变,给进油缸给进速度维持1米/分钟不变，动力头持续钻进。

进一步地，钻探过程中，当动力头液压马达工作压力高于10MPa时，降低给进油缸进给速度，降低动力头转速。