CN107489413B - 旋挖钻机智能控制装置、旋挖钻机智能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋挖钻机智能控制装置及旋挖钻机智能控制方法，该旋挖钻机智能控制装置包括加压油缸、动力头马达、控制器、调节装置和负载测量装置，控制器分别连接于调节装置和负载测量装置；控制器包括调节输入量，调节装置连接于加压油缸和动力头马达，调节装置根据调节输入量控制向加压油缸和动力头马达输送油液；负载测量装置用于测量加压油缸和动力头马达的负载，调节装置还据此控制输送至加压油缸和动力头马达的油液。本旋挖钻机控制装置及方法中，无需机手一直操作手柄，操作稳定、安全可靠，且大大降低了劳动强度、提高了劳动效率；而且，还能调节加压油缸的加压力或起拔力和动力头马达的动力，进一步提高了旋挖钻机的智能化。

Description

旋挖钻机智能控制装置、旋挖钻机智能控制方法

技术领域

本发明涉及旋挖钻机领域，特别是涉及一种旋挖钻机智能控制装置、旋挖钻机智能控制方法。

背景技术

旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械，主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用，一般采用液压履带式伸缩底盘、自行起落可折叠钻桅、伸缩式钻杆、带有垂直自动检测调整、孔深数码显示等，整机操纵一般采用液压先导控制、负荷传感，具有操作轻便、舒适等特点。

旋挖产品入岩一般是由机手操作，首先操作手柄主卷扬下降，将钻杆钻具下放至孔内，接近孔底，然后按下浮动按钮不松开，主卷扬解锁阀和浮动阀同时工作，紧接着按下入岩按钮进入强力入岩模式，动力头入岩阀工作，此时操作手柄做动力头加压和右回转的复合动作，对岩层进行钻进，维持此手柄姿势一段时间，当机手觉得钻进距离可以或者钻具装满岩土时，即可松开浮动按钮，再次按下入岩按钮，退出强力入岩模式，操作手柄回中位，入岩施工结束。这时操作手柄做动力头起拔和右回转的复合动作，将钻具斗门关闭，最后操作手柄主卷扬提升，将钻杆钻具和岩土从孔内移出。然而，这种入岩操作方式由机手凭经验和主观控制，会存在野蛮和危险操作，导致机器损坏；另外，操作时，机手必须一直按着浮动按钮和扳动手柄，工作时间长机手很辛苦，劳动强度高。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单、安全可靠且施工效率较高的旋挖钻机智能控制装置、旋挖钻机智能控制方法。

一种旋挖钻机智能控制装置，包括加压油缸、动力头马达、控制器、调节装置和负载测量装置，所述控制器分别连接于所述调节装置和所述负载测量装置；所述控制器包括调节输入量，所述调节装置连接于所述加压油缸和所述动力头马达，所述调节装置根据所述调节输入量控制向所述加压油缸和所述动力头马达输送油液；所述负载测量装置用于测量所述加压油缸和所述动力头马达的负载并发送给所述控制器，所述调节装置还接收所述控制器发送的所述负载测量装置测量的负载值并据此控制输送至所述加压油缸和所述动力头马达的油液。

本旋挖钻机控制装置中，控制器控制调节装置，使调节装置控制向加压油缸和动力头马达输送油液，实现对加压油缸和动力头马达的自动控制，无需机手一直操作手柄，操作稳定、安全可靠，且大大降低了劳动强度、提高了劳动效率；而且，调节装置还能根据负载测量装置测量的加压油缸和动力头马达的负载值调节加压油缸的加压力或起拔力和动力头马达的动力，进一步根据岩石硬度等不同工况自动调节加压力或起拔力和动力头马达的动力，进一步提高了旋挖钻机控制装置的智能化。

所述旋挖钻机控制装置还包括第一主阀和第二主阀，所述第一主阀的第一出油口连接于所述加压油缸的第一油腔，所述调节装置包括第一调节阀和第二调节阀，所述第一调节阀的输出口连接于所述第一主阀的第一控制油口；所述第二主阀的第二出油口连接于所述动力头马达的第一油口，所述第二调节阀的输出口连接于所述第二主阀的第二控制油口。

所述调节装置还包括第三调节阀和第四调节阀，所述第一主阀的第三出油口连接于所述加压油缸的第二油腔，所述第三调节阀的输出口连接于所述第一主阀的第三控制油口；所述第二主阀的第四出油口连接于所述动力头马达的第二油口，所述第四调节阀的输出口连接于所述第二主阀的第四控制油口。

所述第一调节阀、所述第二调节阀、所述第三调节阀和所述第四调节阀均包括调节阀进油口和回油口，所述调节阀进油口与进油路连通，所述回油口与回油路连通。

所述负载测量装置包括分别连接于所述控制器的加压油缸负载测量装置和动力头马达负载测量装置，且两个所述加压油缸负载测量装置分别设于与所述第一油腔连通的油路上和与所述第二油腔连通的油路上，以分别测量所述第一油腔和所述第二油腔的压力，进而获得所述加压油缸的负载；两个所述动力头马达负载测量装置分别设于所述第一油口的进油路上和所述第二油口的进油路上，以分别测量所述第一油口和所述第二油口的压力，进而获得所述动力头马达的负载。

所述旋挖钻机智能控制装置还包括用于测量所述动力头马达的转速的转速测量装置，所述控制器还根据所述转速测量装置测得转速是否发生突变控制所述动力头马达的转速。

所述旋挖钻机智能控制装置还包括手动操作回路，所述加压油缸通过选择元件择一地与所述调节装置和所述手动操作回路连接，所述动力头马达通过选择元件择一地与所述调节装置和所述手动操作回路连接；所述手动操作回路上设有先导压力测量装置以检测手动操作回路的先导压力，所述先导压力测量装置连接于所述控制器，所述控制器还用于将根据所述先导压力测量装置测量的所述先导压力值确定所述调节输入量。

所述手动操作回路包括第一操作油路、第二操作油路、第三操作油路和第四操作油路，所述选择元件为梭阀，所述第一调节阀和所述第一操作油路分别连接于第一梭阀的两个进油口，所述第一主阀的所述第一控制油口连接于所述第一梭阀的出油口；所述第二调节阀和所述第二操作油路分别连接于第二梭阀的进油口，所述第一主阀的所述第三控制油口连接于第二梭阀的出油口；所述第三调节阀和所述第三操作油路分别连接于第三梭阀的进油口，所述第二主阀的所述第二控制油口连接于所述第三梭阀的出油口；所述第四调节阀和所述第四操作油路分别连接于第三梭阀的进油口，所述第二主阀的所述第四控制油口连接于所述第四梭阀的出油口；所述先导压力测量装置包括四个先导压力传感器，所述第一操作油路、所述第二操作油路、所述第三操作油路和所述第四操作油路上分别设有一个所述先导压力传感器。

所述第一调节阀、所述第二调节阀、所述第三调节阀和所述第四调节阀均为电比例阀，所述调节输入量为电流值，所述控制器还用于根据不同工况下所述先导压力测量装置测量的压力值和相应工况下所述第一调节阀、所述第二调节阀、所述第三调节阀和所述第四调节阀的电流值获取压力值与电流值的对应关系并存储在所述控制器内，所述控制器根据所述先导压力测量装置测量的某一压力值及压力值与电流值的对应关系确定某一第一调节阀、某一第二调节阀、某一第三调节阀和某一第四调节阀的电流值。

一种旋挖钻机智能控制方法，用于控制旋挖钻机，所述旋挖钻机包括加压油缸、动力头马达和调节装置，所述旋挖钻机智能控制方法包括以下步骤：

S100，获取调节输入量；

S200，所述调节装置根据所述调节输入量控制向加压油缸和动力头马达输送油液；

S300，获取所述加压油缸和所述动力头马达的负载值，根据所述负载值调节所述调节输入量，以使所述调节装置控制调节输送至所述加压油缸和所述动力头马达的油液，从而调节所述加压油缸的加压力或起拔力和所述动力头马达的动力。

本旋挖钻机控制方法中，调节装置根据调节输入量控制向加压油缸和动力头马达输送油液，实现对加压油缸和动力头马达的自动控制，无需机手一直操作手柄，操作稳定、安全可靠，且大大降低了劳动强度、提高了劳动效率；而且，调节装置还能根据加压油缸和动力头马达的负载值调节加压油缸的加压力或起拔力和动力头马达的动力，进一步根据岩石硬度等不同工况自动调节加压力或起拔力和动力头马达的动力，进一步提高了旋挖钻机的智能化。

其中一实施例中，所述步骤S0还包括：获取所述动力头马达的转速，根据所述动力头马达的转速变化控制所述动力头马达的转速。

其中一实施例中，所述旋挖钻机还包括手动操作回路，所述加压油缸及所述动力头马达择一地与所述手动操作回路或所述调节装置连接，所述旋挖钻机智能控制方法还包括位于所述步骤S100之前的步骤S500：手动操作入岩；

所述步骤S100具体为：采集手动入岩时所述手动操作回路的先导压力值确定所述调节输入量。

其中一实施例中，所述旋挖钻机智能控制方法还包括：

位于所述步骤S100之后、所述步骤S200之前的步骤S600：判断是否满足自动入岩的逻辑条件，如果是则进入步骤S700，如果否则进入所述步骤S500；及

步骤S700：进入自动入岩模式。

所述旋挖钻机智能控制方法还包括：

位于所述步骤S700之前、所述步骤S600之后的步骤S800：接收退出自动入岩模式的条件；以及

位于所述步骤S300之后的步骤S900：当退出所述自动入岩模式的条件达到时，退出所述自动入岩模式。

所述调节装置包括分别连接于所述加压油缸的第一油腔和第二油腔的第一调节阀和第二调节阀，以及分别连接于所述动力头马达的第一油口和第二油口的第三调节阀和第四调节阀，且所述第一、第二、第三和第四调节阀均为电比例阀，所述调节输入量为所述第一、第二、第三和第四调节阀的电流值。

所述旋挖钻机智能控制方法还包括：位于所述步骤S500之前的步骤S400：手动操作所述手动操作回路，并采集至少两个不同工况下所述手动操作回路的所述先导压力值及对应的所述第一、第二、第三和第四调节阀的电流值，进而获得所述先导压力值与所述电流值的对应关系；

所述步骤S100具体为：采集根据手动入岩的先导压力值，并根据所述先导压力值与所述电流值的对应关系获取所述第一、第二、第三和第四调节阀的所述电流值；

所述步骤S200具体为：根据所述第一、第二、第三和第四调节阀的所述电流值控制所述第一、第二、第三和第四调节阀的输出压力，从而控制所述加压油缸的所述第一油腔或所述第二油腔的压力以及所述动力头马达的所述第一油口或所述第二油口的压力，进而控制所述加压油缸和所述动力头马达的动作；

所述步骤S300具体为：获取所述加压油缸和所述动力头马达的所述第一油腔和/或所述第二油腔的压力以及所述动力头马达的所述第一油口或所述第二油口的压力，并据此调节所述第一、第二、第三和第四调节阀的所述电流值，调节所述第一、第二、第三和第四调节阀的输出压力，从而调节所述加压油缸的所述第一油腔和/或所述第二油腔的压力以及所述动力头马达的所述第一油口或所述第二油口的压力，进而调节所述加压油缸和所述动力头马达的动力，以调节入岩的速度和动作。

附图说明

图1为本发明一实施例的旋挖钻机智能控制装置的示意图；

图2为图1所示旋挖钻机智能控制装置的液压回路示意图；

图3为本发明一实施例的旋挖钻机智能控制方法的流程图；

图4为本发明另一实施例的旋挖钻机智能控制方法的流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1所示，本发明一实施例的旋挖钻机智能控制装置用于控制旋挖钻机的施工操作，其包括加压油缸10、动力头马达20、控制器30、调节装置和负载测量装置，控制器30分别连接于调节装置和负载测量装置。控制器30包括调节输入量，调节装置连接于加压油缸10和动力头马达20，调节装置根据调节输入量控制向加压油缸10和动力头马达20输送油液。负载测量装置用于测量加压油缸10和动力头马达20的负载并发送给控制器30，调节装置还接收控制器30发送的负载测量装置测量的负载值并据此控制输送至加压油缸10和动力头马达20的油液，从而调节加压油缸10的加压力或起拔力和动力头马达20的动力。例如，当负载测量装置测量的负载值增大时，说明土层或岩层硬度增加，需要增大加压油缸10和动力头马达20的动力，以顺利钻入。

本旋挖钻机控制装置中，控制器30控制调节装置，使调节装置控制向加压油缸10和动力头马达20输送油液，实现对加压油缸10和动力头马达20的自动控制，无需机手一直操作手柄，操作稳定、安全可靠，且大大降低了劳动强度、提高了劳动效率；而且，调节装置还能根据负载测量装置测量的加压油缸10和动力头马达20的负载值调节加压油缸10的加压力或起拔力和动力头马达20的动力，进一步根据岩石硬度等不同工况自动调节加压力或起拔力和动力头马达20的动力，进一步提高了旋挖钻机控制装置的智能化。

本实施例中，请一并参照图2，旋挖钻机控制装置还包括第一主阀41和第二主阀43，第一主阀41的第一出油口412连接于加压油缸10的第一油腔102，调节装置包括第一调节阀51和第二调节阀52，第一调节阀51的输出口连接于第一主阀41的第一控制油口413；第二主阀43的第二出油口432连接于动力头马达20的第一油口202，第二调节阀52的输出口连接于第二主阀43的第二控制油口433。通过调节第一调节阀51的调节输入量，可调节第一调节阀51的输出口的输出量，从而调节第一主阀41的第一出油口412的压力，进而控制加压油缸10的加压力；通过调节第二调节阀52的调节输入量，可调节第二调节阀52的输出口的输出量，从而调节第二主阀43的第二出油口432的压力，进而控制动力头马达20正转的动力。具体地，第一调节阀51和第二调节阀52可为电比例阀，且第一调节阀51和第二调节阀52分别连接于控制器30，由控制器30控制第一调节阀51和第二调节阀52的调节输入量，即输入电流。

本实施例中，调节装置还包括第三调节阀53和第四调节阀54，第一主阀41的第三出油口414连接于加压油缸10的第二油腔104，第三调节阀53的输出口连接于第一主阀41的第三控制油口415；第二主阀43的第四出油口434连接于动力头马达20的第二油口204，第四调节阀54的输出口连接于第二主阀43的第四控制油口435。通过调节第三调节阀51的调节输入量，可调节第三调节阀53的输出口的输出量，从而调节第一主阀41的第三出油口414的压力，进而孔子加压油缸10的起拔力；通过调节第四调节阀54的调节输入量，可调节第四调节阀54的输出口的输出量，从而调节第二主阀43的第四出油口434的压力，进而控制动力头马达20反转的动力。具体地，第三调节阀53和第四调节阀54可为电比例阀，且第三调节阀53和第四调节阀54分别连接于控制器30，由控制器30控制第三调节阀53和第四调节阀54的调节输入量，即输入电流。

综上，第一调节阀51为加压电比例阀，第二调节阀52为起拔电比例阀，第三调节阀53为动力头正转电比例阀，第四调节阀54为动力头反转电比例阀。在旋挖钻机的工作过程中，通过控制器30调节各调节阀的输入电流，即可控制各调节阀的输出量，从而控制加压油缸10是钻入还是拔出，动力头马达20是正转还是反转。当旋挖钻机朝内钻入时，加压油缸10的活塞杆伸出，动力头马达20正转；当旋挖钻机回退时，加压油缸10的活塞杆回退，动力头马达20反转。

本实施例中，第一调节阀51、第二调节阀52、第三调节阀53和第四调节阀54均包括调节阀进油口512和回油口514，调节阀进油口512与进油路55连通，回油口514与回油路56连通。具体在本实施例中，第一调节阀51、第二调节阀52、第三调节阀53和第四调节阀54的调节阀进油口512与同一个进油路55连通，各回油口514与同一个回油路56连通，当然，也可设置四个进油路55和四个回油路56，各调节阀进油口512分别与一个对应的进油路55连通，各回油口514分别与一个对应的回油路56连通。

本实施例中，负载测量装置包括分别连接于控制器30的加压油缸负载测量装置71和动力头马达负载测量装置73，且两个加压油缸负载测量装置71分别设于与第一油腔102连通的油路上和与第二油腔104连通的油路上，以分别测量第一油腔102和第二油腔104的压力，进而获得加压油缸10的负载；两个动力头马达负载测量装置73分别设于第一油口202的进油路上和第二油口204的进油路上，以分别测量第一油口202和第二油口204的压力，进而获得动力头马达20的负载。

本实施例中，旋挖钻机智能控制装置还包括用于测量动力头马达20的转速的转速测量装置75，控制器30还根据转速测量装置75测得转速是否发生突变控制动力头马达20的转速。正常情况下，动力头马达20应当保持转速基本不变，当转速测量装置75测得动力头马达20发生突变时，控制器30控制调整动力头马达20的转速。

本实施例中，旋挖钻机智能控制装置还包括手动操作回路，加压油缸10通过选择元件择一地与调节装置和手动操作回路连接，动力头马达20通过选择元件择一地与调节装置和手动操作回路连接；手动操作回路上设有先导压力测量装置以检测手动操作回路的先导压力，先导压力测量装置连接于控制器30，控制器30还用于将根据先导压力测量装置测量的先导压力值确定调节输入量。旋挖钻机工作时，首先由机手操控，控制手动操作回路连接到加压油缸10和动力头马达20，控制加压油缸10和动力头马达20的动作，然后再通过选择元件切换，将调节装置连接到加压油缸10和动力头马达20，自动控制加压油缸10和动力头马达20的动作，且调节装置的调节输入量根据机手操作时手动操作回路的压力确定，以合理控制向加压油缸10和动力头马达20输送油液。可以理解，旋挖钻机智能控制装置也可不包括手动操作回路，通过机手经验等直接在控制器30内输入初始的调节输入量即可。

具体地，手动操作回路包括第一操作油路81、第二操作油路82、第三操作油路83和第四操作油路84，选择元件为梭阀，第一调节阀51和第一操作油路81分别连接于第一梭阀86的两个进油口，第一主阀41的第一控制油口413连接于第一梭阀86的出油口；第二调节阀52和第二操作油路82分别连接于第二梭阀87的进油口，第一主阀41的第三控制油口415连接于第二梭阀87的出油口；第三调节阀53和第三操作油路83分别连接于第三梭阀88的进油口，第二主阀43的第二控制油口433连接于第三梭阀88的出油口；第四调节阀54和第四操作油路84分别连接于第三梭阀89的进油口，第二主阀43的第四控制油口435连接于第四梭阀89的出油口；先导压力测量装置包括四个先导压力传感器90，第一操作油路81、第二操作油路82、第三操作油路83和第四操作油路84上分别设有一个先导压力传感器90。

进一步地，手动操作回路还包括第一控制阀91和第二控制阀92，第一操作油路81、第二操作油路82连接于第一控制阀91的出油口，第三操作油路83和第四操作油路84连接于第二控制阀92的出油口。通过操作第一控制阀91和第二控制阀92可控制手动操作回路。可以理解，也可仅设置一个包括四个出油口的控制阀，第一操作油路81、第二操作油路82、第三操作油路83和第四操作油路84分别连接于该控制阀的四个出油口即可。

本实施例中，上述调节输入量为电流值，控制器30还用于根据不同工况下先导压力测量装置测量的压力值和相应工况下第一调节阀51、第二调节阀52、第三调节阀53和第四调节阀54的电流值获取压力值与电流值的对应关系并存储在控制器30内，控制器30再根据某一先导压力测量装置测量的压力值及压力值与电流值的对应关系确定第一调节阀51、第二调节阀52、第三调节阀53和第四调节阀54的电流值。

如图3所示，本发明一实施例的旋挖钻机智能控制方法用于控制旋挖钻机，旋挖钻机包括加压油缸10、动力头马达20和调节装置，该旋挖钻机智能控制方法包括以下步骤：

S100，获取调节输入量；

S200，调节装置根据调节输入量控制向加压油缸10和动力头马达20输送油液；

S300，获取加压油缸10和动力头马达20的负载值，根据负载值调节调节输入量，以使调节装置控制调节输送至加压油缸10和动力头马达20的油液，从而调节加压油缸10的加压力或起拔力和动力头马达20的动力。例如，当负载测量装置测量的负载值增大时，说明土层或岩层硬度增加，需要增大加压油缸10和动力头马达20的动力，以顺利钻入。

本旋挖钻机控制方法中，调节装置根据调节输入量控制向加压油缸10和动力头马达20输送油液，实现对加压油缸10和动力头马达20的自动控制，无需机手一直操作手柄，操作稳定、安全可靠，且大大降低了劳动强度、提高了劳动效率；而且，调节装置还能根据加压油缸10和动力头马达20的负载值调节加压油缸10的加压力或起拔力和动力头马达20的动力，进一步根据岩石硬度等不同工况自动调节加压力或起拔力和动力头马达20的动力，进一步提高了旋挖钻机的智能化。

具体地，步骤S300还包括：获取动力头马达20的转速，根据动力头马达20的转速变化控制动力头马达20的转速。

本实施例中，旋挖钻机还包括手动操作回路，加压油缸10及动力头马达20择一地与手动操作回路或调节装置连接，该旋挖钻机智能控制方法还包括位于步骤S100之前的步骤S500：手动操作入岩；

步骤S100具体为：采集手动入岩时手动操作回路的先导压力值确定调节输入量。

在自动入岩之前，机手先手动入岩，机手手动入岩时的先导压力值是机手根据当前工况确定的，调节装置的调节输入量参照手动入岩时的先导压力值确定可保证加压油缸10和动力头马达20在自动入岩时旋挖钻机保持与手动入岩同样的动力，保证入岩的顺利进行，而机手又不需要持续地操作。可以理解，步骤S500也可省略，由机手根据当前土层条件等情况输入调节装置的调节输入量。

本实施例中，该旋挖钻机智能控制方法还包括位于步骤S100之后、步骤S200之前的步骤S600：判断是否满足自动入岩的逻辑条件，如果是则进入步骤S700，如果否则进入步骤S500；及

步骤S700：进入自动入岩模式。

具体地，自动入岩的逻辑条件包括旋挖钻机的挖斗当前所处位置等，例如挖斗未进入土层内则显然不能进入自动入岩模式。

本实施例中，该旋挖钻机智能控制方法还包括位于步骤S700之前、步骤S600之后的步骤S800：接收退出自动入岩模式的条件；以及

位于步骤S300之后的步骤S900：当退出自动入岩模式的条件达到时，退出自动入岩模式。

退出自动入岩模式的条件包括预设时间、预设钻入深度等，当到达预设时间或预设钻入深度等条件时，自动退出自动入岩模式。可以理解，步骤S800也可省略，而采用例如手动方式退出自动入岩模式，只是采用手动方式退出时智能化程度较低一些而已。

本实施例中，调节装置包括分别连接于加压油缸10的第一油腔102和第二油腔104的第一调节阀51和第二调节阀52，以及分别连接于动力头马达20的第一油口202和第二油口204的第三调节阀53和第四调节阀54，且第一、第二、第三和第四调节阀51、52、53、54均为电比例阀，调节输入量为第一、第二、第三和第四调节阀51、52、53、54的电流值。

本实施例中，该旋挖钻机智能控制方法还包括位于步骤S500之前的步骤S400：手动操作手动操作回路，并采集至少两个不同工况下手动操作回路的先导压力值及对应的第一、第二、第三和第四调节阀51、52、53、54的电流值，进而获得先导压力值与电流值的对应关系；

步骤S100具体为：采集根据手动入岩的先导压力值，并根据先导压力值与电流值的对应关系获取第一、第二、第三和第四调节阀51、52、53、54的电流值。

步骤S200具体为：根据第一、第二、第三和第四调节阀51、52、53、54的电流值控制第一、第二、第三和第四调节阀51、52、53、54的输出压力，从而控制加压油缸10的第一油腔102或第二油腔104的压力以及动力头马达20的第一油口202或第二油口204的压力，进而控制加压油缸10和动力头马达20的动作。

步骤S300具体为：获取加压油缸10和动力头马达20的第一油腔102和/或第二油腔104的压力以及动力头马达20的第一油口202或第二油口204的压力，并据此调节第一、第二、第三和第四调节阀51、52、53、54的电流值，调节第一、第二、第三和第四调节阀51、52、53、54的输出压力，从而调节加压油缸10的第一油腔102和/或第二油腔104的压力以及动力头马达20的第一油口202或第二油口204的压力，进而调节加压油缸10和动力头马达20的动力，以调节入岩的速度和动作。

以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (14)

1.一种旋挖钻机智能控制装置，其特征在于，包括加压油缸(10)、动力头马达(20)、控制器(30)、调节装置和负载测量装置，所述控制器(30)分别连接于所述调节装置和所述负载测量装置；所述控制器(30)包括调节输入量，所述调节装置连接于所述加压油缸(10)和所述动力头马达(20)，所述调节装置根据所述调节输入量控制向所述加压油缸(10)和所述动力头马达(20)输送油液；所述负载测量装置用于测量所述加压油缸(10)和所述动力头马达(20)的负载并发送给所述控制器(30)，所述调节装置还接收所述控制器(30)发送的所述负载测量装置测量的负载值并据此控制输送至所述加压油缸(10)和所述动力头马达(20)的油液，所述旋挖钻机控制装置还包括第一主阀(41)和第二主阀(43)，所述第一主阀(41)的第一出油口(412)连接于所述加压油缸(10)的第一油腔(102)，所述调节装置包括第一调节阀(51)和第二调节阀(52)，所述第一调节阀(51)的输出口连接于所述第一主阀(41)的第一控制油口(413)；所述第二主阀(43)的第二出油口(432)连接于所述动力头马达(20)的第一油口(202)，所述第二调节阀(52)的输出口连接于所述第二主阀(43)的第二控制油口(433)。

2.如权利要求1所述的旋挖钻机智能控制装置，其特征在于，所述调节装置还包括第三调节阀(53)和第四调节阀(54)，所述第一主阀(41)的第三出油口(414)连接于所述加压油缸(10)的第二油腔(104)，所述第三调节阀(53)的输出口连接于所述第一主阀(41)的第三控制油口(415)；所述第二主阀(43)的第四出油口(434)连接于所述动力头马达(20)的第二油口(204)，所述第四调节阀(54)的输出口连接于所述第二主阀(43)的第四控制油口(435)。

3.如权利要求2所述的旋挖钻机智能控制装置，其特征在于，所述第一调节阀(51)、所述第二调节阀(52)、所述第三调节阀(53)和所述第四调节阀(54)均包括调节阀进油口(512)和回油口(514)，所述调节阀进油口(512)与进油路(55)连通，所述回油口(514)与回油路(56)连通。

4.如权利要求2所述的旋挖钻机智能控制装置，其特征在于，所述负载测量装置包括分别连接于所述控制器(30)的加压油缸负载测量装置(71)和动力头马达负载测量装置(73)，且两个所述加压油缸负载测量装置(71)分别设于与所述第一油腔(102)连通的油路上和与所述第二油腔(104)连通的油路上，以分别测量所述第一油腔(102)和所述第二油腔(104)的压力，进而获得所述加压油缸(10)的负载；两个所述动力头马达负载测量装置(73)分别设于所述第一油口(202)的进油路上和所述第二油口(204)的进油路上，以分别测量所述第一油口(202)和所述第二油口(204)的压力，进而获得所述动力头马达(20)的负载。

5.如权利要求1所述的旋挖钻机智能控制装置，其特征在于，所述旋挖钻机智能控制装置还包括用于测量所述动力头马达(20)的转速的转速测量装置(75)，所述控制器(30)还根据所述转速测量装置(75)测得转速是否发生突变控制所述动力头马达(20)的转速。

6.如权利要求2所述的旋挖钻机智能控制装置，其特征在于，所述旋挖钻机智能控制装置还包括手动操作回路，所述加压油缸(10)通过选择元件择一地与所述调节装置和所述手动操作回路连接，所述动力头马达(20)通过选择元件择一地与所述调节装置和所述手动操作回路连接；所述手动操作回路上设有先导压力测量装置以检测手动操作回路的先导压力，所述先导压力测量装置连接于所述控制器(30)，所述控制器(30)还用于将根据所述先导压力测量装置测量的所述先导压力值确定所述调节输入量。

7.如权利要求6所述的旋挖钻机智能控制装置，其特征在于，所述手动操作回路包括第一操作油路(81)、第二操作油路(82)、第三操作油路(83)和第四操作油路(84)，所述选择元件为梭阀，所述第一调节阀(51)和所述第一操作油路(81)分别连接于第一梭阀(86)的两个进油口，所述第一主阀(41)的所述第一控制油口(413)连接于所述第一梭阀(86)的出油口；所述第二调节阀(52)和所述第二操作油路(82)分别连接于第二梭阀(87)的进油口，所述第一主阀(41)的所述第三控制油口(415)连接于第二梭阀(87)的出油口；所述第三调节阀(53)和所述第三操作油路(83)分别连接于第三梭阀(88)的进油口，所述第二主阀(43)的所述第二控制油口(433)连接于所述第三梭阀(88)的出油口；所述第四调节阀(54)和所述第四操作油路(84)分别连接于第四梭阀(89)的进油口，所述第二主阀(43)的所述第四控制油口(435)连接于所述第四梭阀(89)的出油口；所述先导压力测量装置包括四个先导压力传感器(90)，所述第一操作油路(81)、所述第二操作油路(82)、所述第三操作油路(83)和所述第四操作油路(84)上分别设有一个所述先导压力传感器(90)。

8.如权利要求6或7所述的旋挖钻机智能控制装置，其特征在于，所述第一调节阀(51)、所述第二调节阀(52)、所述第三调节阀(53)和所述第四调节阀(54)均为电比例阀，所述调节输入量为电流值，所述控制器(30)还用于根据不同工况下所述先导压力测量装置测量的压力值和相应工况下所述第一调节阀(51)、所述第二调节阀(52)、所述第三调节阀(53)和所述第四调节阀(54)的电流值获取压力值与电流值的对应关系并存储在所述控制器(30)内，所述控制器(30)根据所述先导压力测量装置测量的某一压力值及压力值与电流值的对应关系确定某一第一调节阀(51)、某一第二调节阀(52)、某一第三调节阀(53)和某一第四调节阀(54)的电流值。

9.一种旋挖钻机智能控制方法，用于控制旋挖钻机，其特征在于，所述旋挖钻机包括加压油缸(10)、动力头马达(20)和调节装置，所述旋挖钻机智能控制方法包括以下步骤：

S100，获取调节输入量；

S200，所述调节装置根据所述调节输入量控制向加压油缸(10)和动力头马达(20)输送油液；

S300，获取所述加压油缸(10)和所述动力头马达(20)的负载值，根据所述负载值调节所述调节输入量，以使所述调节装置控制调节输送至所述加压油缸(10)和所述动力头马达(20)的油液，从而调节所述加压油缸(10)的加压力或起拔力和所述动力头马达(20)的动力，所述调节装置包括分别连接于所述加压油缸(10)的第一油腔(102)和第二油腔(104)的第一调节阀(51)和第二调节阀(52)，以及分别连接于所述动力头马达(20)的第一油口(202)和第二油口(204)的第三调节阀(53)和第四调节阀(54)，且所述第一、第二、第三和第四调节阀(51、52、53、54)均为电比例阀，所述调节输入量为所述第一、第二、第三和第四调节阀(51、52、53、54)的电流值。

10.如权利要求9所述的旋挖钻机智能控制方法，其特征在于，所述步骤S300还包括：获取所述动力头马达(20)的转速，根据所述动力头马达(20)的转速变化控制所述动力头马达(20)的转速。

11.如权利要求9或10所述的旋挖钻机智能控制方法，其特征在于，所述旋挖钻机还包括手动操作回路，所述加压油缸(10)及所述动力头马达(20)择一地与所述手动操作回路或所述调节装置连接，所述旋挖钻机智能控制方法还包括位于所述步骤S100之前的步骤S500：手动操作入岩；

所述步骤S100具体为：采集手动入岩时所述手动操作回路的先导压力值确定所述调节输入量。

12.如权利要求9所述的旋挖钻机智能控制方法，其特征在于，所述旋挖钻机智能控制方法还包括：

位于所述步骤S100之后、所述步骤S200之前的步骤S600：判断是否满足自动入岩的逻辑条件，如果是则进入步骤S700，如果否则进入所述步骤S500；及

步骤S700：进入自动入岩模式。

13.如权利要求12所述的旋挖钻机智能控制方法，其特征在于，所述旋挖钻机智能控制方法还包括：

位于所述步骤S700之前、所述步骤S600之后的步骤S800：接收退出自动入岩模式的条件；以及位于所述步骤S300之后的步骤S900：当退出所述自动入岩模式的条件达到时，退出所述自动入岩模式。

14.如权利要求11所述的旋挖钻机智能控制方法，其特征在于，所述旋挖钻机智能控制方法还包括：位于所述步骤S500之前的步骤S400：手动操作所述手动操作回路，并采集至少两个不同工况下所述手动操作回路的所述先导压力值及对应的所述第一、第二、第三和第四调节阀(51、52、53、54)的电流值，进而获得所述先导压力值与所述电流值的对应关系；

所述步骤S100具体为：采集根据手动入岩的先导压力值，并根据所述先导压力值与所述电流值的对应关系获取所述第一、第二、第三和第四调节阀(51、52、53、54)的所述电流值；

所述步骤S200具体为：根据所述第一、第二、第三和第四调节阀(51、52、53、54)的所述电流值控制所述第一、第二、第三和第四调节阀(51、52、53、54)的输出压力，从而控制所述加压油缸(10)的所述第一油腔(102)或所述第二油腔(104)的压力以及所述动力头马达(20)的所述第一油口(202)或所述第二油口(204)的压力，进而控制所述加压油缸(10)和所述动力头马达(20)的动作；

所述步骤S300具体为：获取所述加压油缸(10)和所述动力头马达(20)的所述第一油腔(102)和/或所述第二油腔(104)的压力以及所述动力头马达(20)的所述第一油口(202)或所述第二油口(204)的压力，并据此调节所述第一、第二、第三和第四调节阀(51、52、53、54)的所述电流值，调节所述第一、第二、第三和第四调节阀(51、52、53、54)的输出压力，从而调节所述加压油缸(10)的所述第一油腔(102)和/或所述第二油腔(104)的压力以及所述动力头马达(20)的所述第一油口(202)或所述第二油口(204)的压力，进而调节所述加压油缸(10)和所述动力头马达(20)的动力，以调节入岩的速度和动作。

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