技術領域

本發明涉及工程機械技術領域，特別涉及一種用于入巖鉆機的控 制系統。本發明還涉及一種包括上述控制系統的入巖鉆機，以及應用 上述控制系統的控制方法。

背景技術

隨著我國經濟建設的快速發展，各種工程機械特別是旋挖鉆機越 來越廣泛地應用于現代化建設的諸多領域中。

旋挖鉆機是一種適合建筑基礎工程中成孔作業的施工機械.廣泛 地應用于市政建設、公路橋梁、高層建筑等基礎施工工程中，通過與 各種不同的鉆具配合，適應于干式(與短螺旋鉆具配合)，或濕式(與 回轉斗配合)及巖層(與巖心鉆配合)的成孔作業。旋挖鉆機以其裝 機功率大、輸出扭矩大、軸向壓力大、機動靈活，施工效率高和成孔 質量好等優勢，在工程施工領域得到了廣泛的使用，成為工程施工的 主要成孔設備。

對巖層進行鉆孔作業時使用的旋挖鉆機為入巖鉆機，工程機械自 動化程度的提高一直受到現場施工條件復雜多變、安全性要求高等條 件的限制，對于旋挖鉆機特別是入巖鉆機同樣存在著這樣的問題。入 巖鉆機的入巖深度和進給量的控制是整個施工過程中最為關鍵，也是 最耗時耗力的一個步驟，在入巖鉆機的入巖過程中，當鉆機達到指定 的深度時，需要將鉆頭提起，鉆頭提起時間延遲，會導致鉆孔深度加 深，而鉆頭提起的時間提前，又會造成鉆孔深度不夠。

目前，入巖鉆機一般通過操作手結合長期的操作經驗對其工作狀 態進行控制和調整，整個調整的過程對操作手的要求較高，而且操作 手的觀察和判斷無法避免地會存在較大的誤差，使得入巖效率和入巖 精度均較難以得到保證；同時，在入巖鉆機破巖的過程中，操作手通 過操縱液壓推桿實現手動破巖，勞動強度較高，且破巖頻率較低。

因此，如何減輕在入巖鉆機的破巖過程中操作手的勞動強度，并 提高入巖控制精度和破巖效率，就成為本領域技術人員亟須解決的問 題。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于入巖鉆機的控制系統，其能夠降低 破巖過程中操作手的勞動強度，并且能夠提高入巖鉆機的入巖精度和 破巖效率。本發明的另一目的是提供一種包括上述控制系統的入巖鉆 機，以及應用上述控制系統的控制方法。

為解決上述技術問題，本發明提供一種用于入巖鉆機的控制系 統，包括：

位置傳感器，用于實時檢測鉆斗的深度位置，并得到相應的位置 信號；

控制裝置，用于實時接收所述位置信號，并將所述鉆斗的深度位 置與位置基準值相比較，當所述深度位置大于或者等于所述位置基準 值時，所述控制裝置控制所述入巖鉆機的鉆斗上提；

還包括：

壓力傳感器，用于實時檢測所述鉆斗的壓力，并得到相應的壓力 信號；

所述控制裝置接收所述壓力信號，并將檢測到的鉆斗壓力與壓力 基準值相比較，當所述鉆斗壓力與所述壓力基準值達到第一預定關系 時，所述控制裝置控制所述鉆斗停止入巖；

所述壓力傳感器通過檢測加壓壓力值，獲得所述鉆斗壓力，所述 壓力基準值為最大加壓壓力值；所述第一預定關系為，所述加壓壓力 值大于或者等于所述最大加壓壓力值。

優選地，所述位置基準值為三分之二倍的最大入巖深度值。

優選地，還包括：

旋轉力傳感器，用于實時檢測鉆斗旋轉力，并得到相應的旋轉力 信號；

所述控制裝置將所述鉆斗旋轉力與旋轉力基準值相比較，所述鉆 斗旋轉力與所述旋轉力基準值達到第二預定關系時，所述控制裝置控 制所述鉆斗停止入巖。

優選地，所述旋轉力傳感器通過檢測鉆斗扭矩，獲得所述鉆斗旋 轉力，所述旋轉力基準值為最大扭矩值；所述第二預定關系為，所述 鉆斗扭矩的測量值大于最大扭矩值。

優選地，還包括速度傳感器；所述速度傳感器用于檢測所述鉆斗 的轉速，并將得到的速度信號傳送至所述控制裝置；在所述位置傳感 器檢測所述鉆斗的深度位置之前，所述控制裝置接收所述速度信號， 并與速度基準值相比較，當所述鉆斗轉速的測量值大于或者等于所述 速度基準值時，所述控制裝置控制主卷揚提高加壓壓力。

優選地，還包括拉力傳感器；所述拉力傳感器用于檢測主卷揚拉 力，并將得到的拉力信號輸送至所述控制裝置；在所述速度傳感器檢 測所述鉆斗轉速之前，所述控制裝置接收所述拉力信號，并與主卷揚 拉力的最小值相比較，當所述主卷揚拉力的測量值小于主卷揚拉力的 最小值時，所述控制裝置控制所述鉆斗提高轉速。