水平定向钻机动力头旋转速度控制方法的改进--中国期刊网

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水平定向钻机动力头旋转速度控制方法的改进

发表时间：2021/5/19 来源：《基层建设》2020年第35期作者：高磊

[导读] 摘要：我国市场水平定向钻机动力头旋转速度仅有一个运行速度控制档位，这也就使系统只能有一个速度运行，无法达到施工的要求。

        徐州徐工基础工程机械有限公司
        摘要：我国市场水平定向钻机动力头旋转速度仅有一个运行速度控制档位，这也就使系统只能有一个速度运行，无法达到施工的要求。因此根据水平定向钻机动力头原理进行分析，可增加动力头旋转高速开关，对该结构的速度控制方法进行专业化的改进和调整，让整个动力头有多重旋转速度，从而提高工作效率，在各地区进行供水电、电力、石油等管线的进行铺设，提高我国经济发展速度。
        关键词：水平定向；钻机动力头；旋转速度
        前言：在水平定向钻机动力头铺设各种地下设施时，可以通过传动的结构特点，进行多个运行参数的分析工作，使钻机动力头在水平定向上进行运行。通过实际的处理与控制是远远不够的，因为在此结构中只有一个档位，且只能适用于特定类型的土层，而不能穿越公路、铁路、河流、泥流等土质。
        1水平定向钻机动力头旋转速度原理
        1.1系统的控制方法
        控制水平定向钻机动力头的运行参数，可根据被钻孔区域的质地、方向等方面进行参考。从系统运行上来看，水平定向钻机动力头可被安装在钻探架上，这样就能够向前、后移动。如果要使旋转泵带带动马达转动，实现正向与反向的旋转，就要在钻机的动力头安装钻杆结构。操作人员的专业操控也是非常重要的，通过操作人员在作业时，向前推或向后拉旋转手柄来控制手柄，旋转手柄的S端输出的电流越大，旋转泵的运行距离越长，排出的液压油也越多，则转速的控制马达速越快。
        1.2改进目的
        我国市场上的水平定向钻机动力头旋转速度仅有一个运行速度控制档位，这就说明了系统的可控性是无法掌握的，在操作人员进行作业时，对土质松软的土层，可以增加动力头的转速进行推拉：对于土质较硬的土层和岩石时，在操作人员进行作业时，可以减少动力头的转速进行推拉。但面临土壤中特殊的石碓结构来说，水平定向钻进动力头难以适应，很难进行施工。对于复杂的土层结构来说，操作人员只能采取中等旋转速度打导向孔，然后在进行扩孔，然而这种只依靠单档手柄推拉控制速度的方法，是难以满足多种类型土层的施工要求。
        1.3工作原理
        当水平动力头在施工时，由电控手柄2来进行前拉或者后拉，才能够使动力头向前推和向后拉速度变快，这时就需要增大电控手柄2的角度，从而使Y1和Y2的电磁阀获得最大电流，水平动力头才能够正常施工。因此，操作人员的操作手法是非常重要的，操作人员如果要使控制器1的262端得电，那就需要高速I挡进行推进或者回拖，增加水平动力头的速度，使推拉开关3在上端与接点1接通。推拉马达要确定使哪端得到信号的输出，就要控制Y4、Y7高速电磁阀，使第一到第三的马达高速运转，使得钻机动力头能够进行推进与回拉的动作；这样一来，操作使电磁阀的电流就会进一步增加。

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但如果需要高速II挡的运行使控制器1的255端得到电量，那就要使动力头高速II挡得到推拉的动作,使得推拉高速开关3与接点5接通，这样控制器1就能够得出使用时间来控制Y5、Y8高速电磁阀，使得推拉马达确定输出电信号，能够使得第一到第四的推拉马达高速运转，能够让钻机动力头高速II挡机动力头进行推拉的动作；如果说依靠高速III挡正常运行并使电磁阀的到更大电流，那就要使控制器1的261端得电，使动力头高速III挡获得推进或者回拖,能够将推拉高速开关3与接点7接通，那么控制器1可以得知使用时间，就能使推拉马达确定给哪端输出电信号，进而控制Y5、Y8高速电磁阀，使第一到第六的推拉马达全部进行高速运转，使钻机动力头高速III挡的进行推拉动作。
        2水平定向钻机动力头的改进方法
        2.1结构的改进方法
        首先要对钻机动力头整个结构进行分析，根据钻机动力头的不足来进行补救，比如增设旋转控制开关。开关的增设可以提高整个系统的运行速度，因此头可以将动力的旋转速度信息输入到控制器中，最重要是可以实现多个档位的输出，通过控制器的控制来实现两个旋转马达形成多种运行方案，从而进行多档位输出。旋转高速开关是至关重要的，钻机动力头在运行中，动力头的钻杆结构需要处于高速运行的状态。在整个系统中，必须让旋转马达的电磁阀得到电力供应，这就需要旋转主阀与旋转泵进行连接。但只针对旋转高速开关的操作进行改进是不够的，如果让钻机动力头在具体控制过程中更加速度，改进后的系统，要在该装置中设置前置电路来控制电路和控制器，再根据操作的角度向两个马达传递不同的电力参数，这样系统才能够调整动力头的旋转速度实现自主运行。如若使动力头的速度可控，可使动力头配置电磁阀实现反向旋转，使电磁阀正常运行，使马达增加反向电流。
        2.2改进后的效果
        如若实施此项改进，控制器就可以很容易的根据各推拉马达能够进行高速运转，确定由哪几个推拉马达组合运行，使得每个推拉马达高速运行时间都能够得到合理的控制，这样也能够合理的控制每个推拉马达高速运行时间，从而延长每个推拉马达的寿命，并减轻了磨损程度，大大保证了水平定向钻机动力头安全运行，也保证了工作的效率以及施工的进度，节约了工作的使用成本。从系统的逻辑上来分析，增设的钻机动力头的旋转档位可以使设备适应各种土层结构，调整各种方法来带动系统的运行速度。在具体进行操作之前，一定要让工作人员进行一段时间的培训，根据培训时的规则规范和具体工作方案，科学的进行具体的操作使系统更好的顺应，使工作效率大大的提高。
        结语：综上所述，在水平定向钻机动力头铺设各种地下设施时，可以通过传动的结构特点，进行多个运行参数的分析工作，使钻机动力头在水平定向上进行运行。进而对水平定向钻机动力头原理的分析，对该结构的速度控制方法进行专业化的改进，使得钻机动力头有多个高速开关，整个动力头就会有多重旋转速度，但通过实际的处理与控制是远远不够的，因为在此结构中只有一个档位，且只能适用于特定类型的土层，而不能适应所有质地。对系统的相关调整，在设备中配置两个马达，同时设置前置电路来控制电路和控制器，再通过开关与操纵杆同时的处理，提高系统的运行状态，从而提高工作效率，使我们的生活更加的便捷，生活水平得到一定的提高。
        参考文献：
        [1]李静,王鹏,唐桂军.水平定向钻机动力头旋转速度控制方法的改进[J].工程机械与维修,2019,286(03):65-66.
        [2]李静,卢金龙,唐桂军.水平定向钻机动力头推拉速度及推拉力度控制方法的改进[J].工程机械与维修,2018(05):54-55.
        [3]王卿权,顾波,马滔,等.一种水平定向钻机动力头增力控制系统及水平定向钻机:,CN210888801U[P].2020.