旋挖钻机动力头系统及其控制方法、旋挖钻机与流程

本公开涉及工程机械，尤其涉及一种旋挖钻机动力头系统及其控制方法、旋挖钻机。

背景技术：

1、旋挖钻机是一种桩工类的成孔作业设备，动力头是其主要的工作部件，在进行旋挖作业时，动力头旋转驱动钻杆和钻具进行钻进和倒土作业。

2、随着科技的进步，工程机械电动化逐渐兴起，动力头逐渐出现了电机直接驱动方式。在旋转钻机作业时，电机直接驱动动力头方式虽然提升了钻进效率，但是因电机尺寸和重量较大，导致电机直接驱动的动力头甩土性能较差，严重影响了其施工效率，尤其是土质较粘的地层施工效率比目前液压马达驱动技术更低，严重影响了旋转钻机电动化的发展。

技术实现思路

1、本公开提供了一种旋挖钻机动力头系统及其控制方法、旋挖钻机，能够使旋挖钻机施工更加安全高效。

2、本公开第一方面提供了一种旋挖钻机动力头系统，包括：

3、动力头箱体；

4、第一动力组件，包括电机、离合器和第一通断阀，电机通过离合器与动力头箱体动力连接，第一通断阀与离合器的控制油口连接，被配置为控制离合器的通断；

5、第二动力组件，包括液压马达、浮动电磁阀和第二通断阀，液压马达与动力头箱体动力连接，液压马达具有第一工作油口和第二工作油口，第一工作油口和第二工作油口通过浮动电磁阀连接，第二通断阀与液压马达的排量控制油口连通，被配置为控制液压马达排量控制油口的工作压力；和

6、控制器，被配置为根据动力头箱体的工作需求控制第一通断阀、第二通断阀和浮动电磁阀的工作状态，以使动力头箱体可选择地工作于第一驱动模式、第二驱动模式或第三驱动模式。

7、在一些实施例中，旋挖钻机动力头系统还包括模式选择按钮，被配置响应于外部操作，并向控制器发送选择第一驱动模式、第二驱动模式或第三驱动模式的信号；其中，在第一驱动模式下，电机单独驱动动力头箱体，在第二驱动模式下，液压马达单独驱动动力头箱体，在第三驱动模式下，电机和液压马达同步驱动动力头箱体。

8、在一些实施例中，在第一驱动模式下，第一通断阀处于断开状态，离合器的控制油口无压力油，离合器处于连动状态；第二通断阀处于接通状态，浮动电磁阀得电，第一工作油口和第二工作油口连通，液压马达处于浮动状态。

9、在一些实施例中，在第二驱动模式下，第一通断阀处于接通状态，离合器的控制油口获得压力油，离合器处于脱开状态；第二通断阀处于断开状态，浮动电磁阀失电，第一工作油口和第二工作油口不连通，液压马达处于工作状态。

10、在一些实施例中，在第三驱动模式下，第一通断阀处于断开状态，离合器的控制油口无压力油，离合器处于连动状态；且第二通断阀处于断开状态，浮动电磁阀失电，第一工作油口和第二工作油口不连通，液压马达处于工作状态。

11、在一些实施例中，旋挖钻机动力头系统还包括：

12、第一压力传感器，被配置为检测离合器的控制油口的压力；

13、其中，控制器被配置为根据第一压力传感器的检测值判断离合器处于连动状态或脱开状态。

14、在一些实施例中，旋挖钻机动力头系统还包括：

15、第二压力传感器，被配置为检测液压马达排量控制油口的压力；

16、其中，控制器被配置为根据第二压力传感器的检测值判断液压马达处于浮动状态或工作状态。

17、在一些实施例中，第一动力组件还包括第一减速机，第一减速机连接于离合器与动力头箱体之间；和/或第二动力组件还包括第二减速机，第二减速机连接于液压马达与动力头箱体之间。

18、本公开第二方面提供了一种旋挖钻机，包括上述实施例的旋挖钻机动力头系统。

19、本公开第三方面提供了一种旋挖钻机动力头系统的控制方法，包括：

20、根据动力头箱体的工作需求控制第一通断阀、第二通断阀和浮动电磁阀的工作状态；

21、使动力头箱体可选择地工作于第一驱动模式、第二驱动模式或第三驱动模式。

22、在一些实施例中，控制方法还包括：

23、接收第一压力传感器检测的离合器控制油口的压力；

24、判断第一压力传感器的检测值是否小于第一阈值，如果是则判定离合器处于连动状态，否则脱开状态；和/或

25、接收第二压力传感器检测的液压马达排量控制油口的压力；

26、判断第二压力传感器的检测值是否小于第二阈值，如果是则判定液压马达处于工作状态，否则处于浮动状态。

27、本公开实施例的旋挖钻机动力头系统，能够根据动力头箱体的实际工作需求控制第一通断阀、第二通断阀和浮动电磁阀的工作状态，以选择与工作需求匹配的驱动模式，并实现驱动模式的安全切换，可使旋挖钻机动力头的施工更加节能高效。

技术特征：

1.一种旋挖钻机动力头系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的旋挖钻机动力头系统，其特征在于，还包括模式选择按钮(1)，被配置响应于外部操作，并向所述控制器(2)发送选择所述第一驱动模式、所述第二驱动模式或所述第三驱动模式的信号；其中，在所述第一驱动模式下，所述电机(5)单独驱动所述动力头箱体(8)，在所述第二驱动模式下，所述液压马达(10)单独驱动所述动力头箱体(8)，在所述第三驱动模式下，所述电机(5)和所述液压马达(10)同步驱动所述动力头箱体(8)。

3.根据权利要求1所述的旋挖钻机动力头系统，其特征在于，在所述第一驱动模式下，所述第一通断阀(3)处于断开状态，所述离合器(6)的控制油口无压力油，所述离合器(6)处于连动状态；所述第二通断阀(12)处于接通状态，所述浮动电磁阀(11)得电，所述第一工作油口(a)和所述第二工作油口(b)连通，所述液压马达(10)处于浮动状态。

4.根据权利要求1所述的旋挖钻机动力头系统，其特征在于，在所述第二驱动模式下，所述第一通断阀(3)处于接通状态，所述离合器(6)的控制油口获得压力油，所述离合器(6)处于脱开状态；所述第二通断阀(12)处于断开状态，所述浮动电磁阀(11)失电，所述第一工作油口(a)和所述第二工作油口(b)不连通，所述液压马达(10)处于工作状态。

5.根据权利要求1所述的旋挖钻机动力头系统，其特征在于，在所述第三驱动模式下，所述第一通断阀(3)处于断开状态，所述离合器(6)的控制油口无压力油，所述离合器(6)处于连动状态；且所述第二通断阀(12)处于断开状态，所述浮动电磁阀(11)失电，所述第一工作油口(a)和所述第二工作油口(b)不连通，所述液压马达(10)处于工作状态。

6.根据权利要求1所述的旋挖钻机动力头系统，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述的旋挖钻机动力头系统，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求1所述的旋挖钻机动力头系统，其特征在于，第一动力组件还包括第一减速机(7)，所述第一减速机(7)连接于所述离合器(6)与所述动力头箱体(8)之间；和/或第二动力组件还包括第二减速机(9)，所述第二减速机(9)连接于所述液压马达(10)与所述动力头箱体(8)之间。

9.一种旋挖钻机，其特征在于，包括：权利要求1～8任一项所述的旋挖钻机动力头系统。

10.一种基于权利要求1～8任一项所述旋挖钻机动力头系统的控制方法，其特征在于，

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，还包括：

技术总结本公开涉及一种旋挖钻机动力头系统及其控制方法、旋挖钻机，动力头系统包括动力头箱体；第一动力组件，包括电机、离合器和第一通断阀，电机通过离合器与动力头箱体动力连接，第一通断阀与离合器的控制油口连接，用于控制离合器的通断；第二动力组件，包括液压马达、浮动电磁阀和第二通断阀，液压马达与动力头箱体动力连接，液压马达具有通过浮动电磁阀连接的第一工作油口和第二工作油口，第二通断阀与液压马达的排量控制油口连通，用于控制排量控制油口的工作压力；和控制器，用于为根据动力头箱体的工作需求控制第一通断阀、第二通断阀和浮动电磁阀的工作状态，以使动力头箱体可选择地工作于第一驱动模式、第二驱动模式或第三驱动模式。技术研发人员：张永华,张忠海,孙余,刘志刚,李明星,郜星,单俊云受保护的技术使用者：徐州徐工基础工程机械有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18