[发明专利]一种旋挖钻长螺旋清土器的自适应跟随系统及方法

说明书

本发明公开了一种旋挖钻长螺旋清土器的自适应跟随系统及方法，自适应跟随系统包括控制器、脉冲传感器Ⅰ、脉冲传感器Ⅱ、PWM电磁阀；所述脉冲传感器Ⅰ安装在主卷马达上，且与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端通过PWM电磁阀与清土器马达相连，所述脉冲传感器Ⅱ安装在清土器马达上，且与控制器电连接；其中，脉冲传感器Ⅰ用于检测主卷信息，脉冲传感器Ⅱ用于反馈清土器信息，控制器通过主卷信息和反馈清土器信息作运算得出清土器的适应速度，通过控制PWM电磁阀来实现清土器马达的转速。本发明避免了在减轻速度突变时螺旋杆对清土器的冲击，保证清土器运行在安全区域，确保了施工的安全及高效。

技术领域

本发明涉及旋挖钻机领域，具体涉及一种旋挖钻长螺旋清土器的自适应跟随系统。 背景技术

旋挖钻机是一种取土成孔灌注桩施工软件，靠钻杆带动回转斗旋转切削岩土，然后提升至孔外卸土的周期性循环作业装备。与传统的冲击或回转钻进、泥浆循环护壁成孔技术相比，旋挖钻进无论从技术、设备还是成孔 工艺上都具有很多优点，具有一机多用，可以实现多种钻进方式。而长螺旋就是其中一种常用的多功能机型，由于长螺旋是螺旋钻进，提出时需要清土器将螺旋钻杆上的固土清理，当清土器跟随过慢时，会被钻杆提起对螺旋轨下部分有毁伤，而跟随过快又会对螺旋轨上部分有干涉，极易对清土器造成很大冲击，或由于惯性撞坏钻架的机械限位，甚至会发生停止不及时导致清土器或者螺旋杆损坏断裂的严重事故。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种旋挖钻长螺旋清土器的自适应跟随系统。本发明按以下技术方案实现：

一种旋挖钻长螺旋清土器的自适应跟随系统，自适应跟随系统包括控制器、脉冲传感器Ⅰ、脉冲传感器Ⅱ、PWM电磁阀；所述脉冲传感器Ⅰ安装在主卷马达上，且与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端通过PWM电磁阀与清土器马达相连，所述脉冲传感器Ⅱ安装在清土器马达上，且与控制器电连接；其中，脉冲传感器Ⅰ用于检测主卷信息，脉冲传感器Ⅱ用于反馈清土器信息，控制器通过主卷信息和反馈清土器信息作运算得出清土器的适应速度，通过控制PWM电磁阀来实现清土器马达的转速。

进一步，所述控制器作运算是基于速度比较的。

进一步，脉冲传感器Ⅰ用于将检测螺旋杆提升或者下落的主卷线性速度传递给控制器，脉冲传感器Ⅱ用来向控制器反馈清土器线性速度，控制器通过主卷线性速度与清土器线性速度之差，不断调整清土器PWM电磁阀的输出电流。

进一步，所述控制器作运算是基于位置比较的。

进一步，脉冲传感器Ⅰ用于将检测螺旋杆提升或者下落的主卷线性位移传递给控制器，脉冲传感器Ⅱ用来向控制器反馈清土器线性位置，控制器通过主卷线性位置与清土器线性位置之差，不断调整清土器PWM电磁阀的输出电流。

进一步，所述控制器给定电磁阀电流时是使用PID整定调节的。

一种旋挖钻长螺旋清土器的自适应跟随方法，该方法如下：

通过安装在主卷马达上的脉冲传感器Ⅰ检测主卷信息，；

通过安装在清土器马达上的脉冲传感器Ⅱ反馈清土器信息；

控制器通过主卷信息和反馈清土器信息作运算得出清土器的适应速度；

通过控制PWM电磁阀来实现清土器马达的转速。

本发明有益效果：

与现有技术相比，本发明通过采用脉冲检测的速度进行比较，调整PWM电流输出的方法响应较快，且短时跟随性好，位置比较消除运行过程中产生的微小误差，保证清土器运行的精确；此项发明，既运用脉冲传感消除了清土器运行过程中的累积误差，又可以保证清土器可以很好的跟随主卷加减速，避免了因累计误差造成清土器位置不准导致螺旋杆磨损或清土器损坏，保证了设备完好的同时确保了施工的安全。

附图说明