一种煤矿用液压钻机自动控制系统的制作方法

本发明涉及煤矿用液压全自动钻孔，更具体的说是涉及一种煤矿用液压钻机自动控制系统。

背景技术：

1、根据井下煤矿作业技术的实际需求，钻孔工程在井下环境的应用愈发频繁。但是由于井下钻孔工程所处多是高温、高压和有毒气体的环境，会对井下钻孔施工人员的安全造成极大的威胁，同时也会增加其劳动强度，工作效率降低。因此，需要设计一种全自动的、可用于井下打孔工程的装置，以用来解决井下施工人员的安全、效率等问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种煤矿用液压钻机自动控制系统，通过将煤矿液压钻机自动化，解决了井下施工人员施工时的安全及效率问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种煤矿用液压钻机自动控制系统，包括：电磁阀组、控制器组、传感器组、执行机构，所述传感器组监测所述执行机构的数据，并传输至所述控制器组；所述控制器组通过电磁阀组控制所述执行机构，以所述传感器组传输的所述执行机构的数据与所述控制器组内部的预设控制参数操控打孔。

4、优选的，所述执行机构包括摆动机构油缸、机械手组件油缸、托盘组件油缸、支腿组件油缸、撑顶组件油缸、动力头推进油缸、夹持器组件油缸，所述电磁阀组中包含若干电磁阀，与所述执行机构中油缸数量一一对应，各所述电磁阀通过控制内部液压油的流动来控制各油缸的运动；所述摆动机构油缸控制液压钻机的摆动，所述机械手组件油缸控制各机械手的运动，所述托盘组件油缸对托盘组件进行夹持和固定，所述支腿组件油缸控制液压钻机支腿的伸缩和固定，所述撑顶组件油缸控制液压钻机撑顶的运动，所述动力头推进油缸控制动力头的前进与后退，所述夹持器组件油缸控制夹持器的夹紧和释放。

5、优选的，所述机械手组件油缸包括主机械手伸缩油缸、主机械手夹持油缸、副机械手平移油缸、副机械手升降油缸、副机械手夹持油缸，所述主机械手伸缩油缸控制主机械手进行伸缩，所述主机械手夹持油缸控制主机械手夹持钻杆，所述副机械手平移油缸控制副机械手在水平方向移动，所述副机械手升降油缸控制副机械手在垂直方向上升降，所述副机械手夹持油缸控制副机械手夹持钻杆；所述托盘组件油缸包括托盘组件伸缩油缸、托盘组件夹持油缸，所述托盘组件伸缩油缸控制托盘组件在水平方向进行伸缩，所述托盘组件夹持油缸夹持托盘组件；所述夹持器组件油缸包括前夹持器油缸、前夹持摆动油缸、后夹持器油缸，所述前夹持器油缸与所述后夹持器油缸都用于夹持钻杆，所述前夹持摆动油缸用于控制前夹持器水平摆动。

6、优选的，所述传感器组包括编码器、压力传感器组、接近开关组、转速传感器、位移传感器，所述压力传感器组内有若干压力传感器；

7、所述动力头推进油缸上装有所述转速传感器和所述位移传感器，用来测量动力头的旋转速度和行进位移；

8、所述摆动机构油缸上装有所述编码器，获取旋转角度；

9、所述主机械手伸缩油缸上装有所述接近开关组内的接近开关和所述压力传感器，用于主机械手位置的定位；

10、所述主副机械手夹持油缸、所述副机械手夹持油缸、所述托盘组件夹持油缸、所述支腿组件油缸、所述撑顶组件油缸、所述前夹持器油缸、所述后夹持器油缸均装有所述压力传感器，测量各个油缸工作时的压力；

11、所述副机械手升降油缸上装有所述接近开关组内的接近开关，检测机械手是否达到指定位置。

12、优选的，还包括遥控器、接收机，所述遥控器通过所述接收机与所述控制器组信号连接，所述遥控器预设控制参数并传输至所述控制器组或通过遥控器手动操控控制器。

13、优选的，还包括锚固组件油缸、提升架升降油缸，所述遥控器通过按键控制所述控制器组使用所述锚固组件油缸固定液压钻机，使用提升架升降油缸提升液压钻机到指定位置。

14、优选的，还包括给水组件，所述给水组件上装有水压传感器，实时监测给水组件的水压，用于为液压钻机的动力头提供水流进行降温。

15、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种煤矿用液压钻机自动控制系统，实现了全自动化操作，操作人员只需要简单设置参数，机器就可以自动的完成钻孔、取芯等工作，并且液压钻机控制系统能够实时检测和调整钻孔参数、钻杆数量等信息。全自动化操作大幅度节省了人力、时间等成本，并且极大减少了操作误差，提高了工作精度；该控制系统工作模式可便捷切换，可实现自动打钻/卸钻和手动打钻/卸钻两种模式的选择，其中手动模式可以通过遥控器对液压钻机进行任意动作的执行，因此可以根据现场特殊情况和特殊要求进行个性化控制，灵活性较高，适用各种突发情况。另外自动模式是通过遥控器的一键打钻/卸钻，从而全自动化的实现一个整体性的功能，其大幅度减少了时间成本，提高工作效率。并且在液压钻机的整个工作工程中，手动模式和自动模式都可以实现无缝切换，提高了液压钻机工作的整体容错率；该控制系统也赋予了液压钻机的多功能性和拓展性，使液压钻机不仅可以完成传统的钻孔作业，还可以配备各种附件，实现多种功能。例如，可以安装岩石钻头进行岩石钻孔，安装取芯器进行土壤取样，或者安装振动锤进行地基处理。使得液压钻机也可以在其他施工场景中更加灵活高效。

技术特征：

1.一种煤矿用液压钻机自动控制系统，其特征在于，包括：电磁阀组、控制器组、传感器组、执行机构，所述传感器组监测所述执行机构的数据，并传输至所述控制器组；所述控制器组通过电磁阀组控制所述执行机构，以所述传感器组传输的所述执行机构的数据与所述控制器组内部的预设控制参数操控打孔。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿用液压钻机自动控制系统，其特征在于，所述执行机构包括摆动机构油缸、机械手组件油缸、托盘组件油缸、支腿组件油缸、撑顶组件油缸、动力头推进油缸、夹持器组件油缸，所述电磁阀组中包含若干电磁阀，与所述执行机构中油缸数量一一对应，各所述电磁阀通过控制内部液压油的流动来控制各油缸的运动；所述摆动机构油缸控制液压钻机的摆动，所述机械手组件油缸控制各机械手的运动，所述托盘组件油缸对托盘组件进行夹持和固定，所述支腿组件油缸控制液压钻机支腿的伸缩和固定，所述撑顶组件油缸控制液压钻机撑顶的运动，所述动力头推进油缸控制动力头的前进与后退，所述夹持器组件油缸控制夹持器的夹紧和释放。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿用液压钻机自动控制系统，其特征在于，所述机械手组件油缸包括主机械手伸缩油缸、主机械手夹持油缸、副机械手平移油缸、副机械手升降油缸、副机械手夹持油缸，所述主机械手伸缩油缸控制主机械手进行伸缩，所述主机械手夹持油缸控制主机械手夹持钻杆，所述副机械手平移油缸控制副机械手在水平方向移动，所述副机械手升降油缸控制副机械手在垂直方向上升降，所述副机械手夹持油缸控制副机械手夹持钻杆；所述托盘组件油缸包括托盘组件伸缩油缸、托盘组件夹持油缸，所述托盘组件伸缩油缸控制托盘组件在水平方向进行伸缩，所述托盘组件夹持油缸夹持托盘组件；所述夹持器组件油缸包括前夹持器油缸、前夹持摆动油缸、后夹持器油缸，所述前夹持器油缸与所述后夹持器油缸都用于夹持钻杆，所述前夹持摆动油缸用于控制前夹持器水平摆动。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿用液压钻机自动控制系统，其特征在于，所述传感器组包括编码器、压力传感器组、接近开关组、转速传感器、位移传感器，所述压力传感器组内有若干压力传感器；

5.根据权利要求1所述的一种煤矿用液压钻机自动控制系统，其特征在于，还包括遥控器、接收机，所述遥控器通过所述接收机与所述控制器组信号连接，所述遥控器包括手动模式与自动模式；所述自动模式集成有自动打钻、自动卸钻按键，所述手动模式通过遥控器手动操控所述控制器组。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿用液压钻机自动控制系统，其特征在于，还包括锚固组件油缸、提升架升降油缸，所述遥控器通过手动模式的按键控制所述控制器组使用所述锚固组件油缸固定液压钻机，使用提升架升降油缸提升液压钻机到指定位置。

7.根据权利要求1所述的一种煤矿用液压钻机自动控制系统，其特征在于，还包括给水组件，所述给水组件上装有水压传感器，实时监测给水组件的水压，用于为液压钻机的动力头提供水流进行降温。

技术总结本发明公开了一种煤矿用液压钻机自动控制系统，涉及煤矿用液压全自动钻孔技术领域，包括：电磁阀组、控制器组、传感器组、执行机构，传感器组监测执行机构的数据，并传输至控制器组；控制器组通过电磁阀组控制执行机构，以传感器组传输的执行机构的数据与控制器组内部的预设控制参数操控打孔。本发明只需要简单设置参数，机器就可以自动的完成钻孔、取芯等工作，并且液压钻机控制系统能够实时检测和调整钻孔参数、钻杆数量等信息。全自动化操作大幅度节省了人力、时间等成本，并且极大减少了操作误差，提高了工作精度。技术研发人员：焦召明,焦显阳,张建祥,王石磊,杨杰伟,苏志超,成兢辉,王壮壮,陈建业受保护的技术使用者：山东鲁新重型装备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18