CN113565431A - 一种气动潜孔锤用空压机压力控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种气动潜孔锤用空压机压力控制方法，采用了一种压力控制***，压力控制***包括推进油缸、压力控制器、卸载压力阀和***；推进油缸与气动潜孔锤连接；压力控制器与空压机连接，卸载压力阀设置在空压机上，卸载压力阀与***连接；通过检测气动潜孔锤当前当前钻进的孔深，设定气动潜孔锤初始钻进时的卸载压力，并制定孔深与空压机卸载压力之间的映射关系，实时调节空压机的当前卸载压力。本发明通过孔深与空压机卸载压力之间的映射关系，能根据气动潜孔锤的钻进深度，实时调整空压机的工作压力，在初始钻进阶段避免气动潜孔锤工作压力过高导致气动潜孔锤损坏，且能保证孔深超过一定距离时气动潜孔锤能维持在一定的工作效率。

Description

一种气动潜孔锤用空压机压力控制方法
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种气动潜孔锤用空压机压力控制方法。
背景技术
气动潜孔锤是一种一种以压缩空气为动力的气动冲击破岩工具，其在硬岩和卵砾石地层的入岩桩基础施工中，已取得了良好的效果，加上其钻进速度快、成孔质量好、无泥浆污染等优点，气动潜孔锤被广泛运用于各类成孔施工作业中。
气动潜孔锤钻进工艺主要有两个参数：气压和流量。这两个参数主要满足以下两个方面的要求，一是满足冲击器破岩所需的功率，二是满足将孔内的岩碴排出孔外，避免重复破碎。由于气动潜孔锤需求的气量和气压都比较大，常规低压小流量的空压机无法满足要求，需要采用专用高压大流量空压机。在初始钻进阶段，空压机出口压缩空气直接作用在气动潜孔锤上，若空压机卸载压力设置过高，一旦排渣通道出现阻塞情况，作用在气动潜孔锤上的压力超过气动潜孔锤允用压力，将造成气动潜孔锤的损坏，因此，在气动潜孔锤初始钻进阶段，降低空压机卸载压力是很有必要的。随着气动潜孔锤钻进深度的增加，从空压机至气动潜孔锤之间的气体压力损失同步增加，作用在气动潜孔锤上的气压降低，气动潜孔锤工作效率降低，在这种工况下，若想保持气动潜孔锤的工作效率不变，需提高空压机卸载压力。
现有品牌空压机大多数采用类似杭州江南压力表提出的空压机压力控制方法，可在空压机本地控制面板上调节空压机的卸载压力，而当气动潜孔锤钻进深度变化时，需要操作人员在空压机本地操作面板进行一系列的操作重新设定卸载压力。这在一定程度上增加了操作人员的工作量，同时若操作不当可能触发危险，因此对操作人员的操作水平提出了更高的要求。
发明专利CN201610661533.X在一定程度上解决了上述问题，能自动识别钻机的工作状态，通过匹配不同工作状态下的空压机的卸载压力，使空压机具备在不同工况下自动调整卸载压力的能力，避免过多的不必要的功率消耗。然而，该发明解决了卸载压力自动调整的问题，但仅仅选取了三个档位的卸载压力作为五种工作状态下的工作压力，且并未与钻进深度相结合
综上所述，急需一种气动潜孔锤用空压机压力控制方法以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种气动潜孔锤用空压机压力控制方法，以解决现有技术中空压机卸载压力不方便实时、无级调节的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种气动潜孔锤用空压机压力控制方法，采用了一种压力控制***，压力控制***包括推进油缸、压力控制器、卸载压力阀和***；推进油缸与气动潜孔锤连接；压力控制器与空压机连接，卸载压力阀设置在空压机上，卸载压力阀与***连接；
压力控制方法包括以下步骤：
步骤一：检测气动潜孔锤当前钻进的孔深；
步骤二：设定气动潜孔锤初始钻进时的卸载压力；
步骤三：制定孔深与空压机卸载压力之间的映射关系，实时调节空压机的当前卸载压力。
进一步地，所述推进油缸内部设置有行程传感器，所述行程传感器用于检测气动潜孔锤当前钻进的孔深。
进一步地，空压机卸载压力与钻孔深度之间的关系通过仿真模拟或者试验法获取，并通过线性插值法形成一一映射关系。
进一步地，空压机出口设有压力传感器，所述压力传感器用于检测空压机出口的压缩空气压力，并将压力值反馈至压力控制器。
进一步地，根据压力传感器反馈的压力，压力控制器对输出的卸载压力通过PID控制进行调节，防止因电气信号干扰产生较大的误差。
进一步地，将空压机卸载压力与钻孔深度之间的映射关系写入压力控制器的PLC程序中；压力控制器根据PLC程序中的钻孔的实时深度和映射关系，实时调节空压机的卸载压力。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
(1)本发明中，通过孔深与空压机卸载压力之间的映射关系，能根据气动潜孔锤的钻进深度，实时调整空压机的工作压力，在初始钻进阶段避免气动潜孔锤工作压力过高导致气动潜孔锤损坏，且能保证孔深超过一定距离时气动潜孔锤能维持在一定的工作效率。
(2)本发明中，利用***，使卸载压力阀位置控制行程闭环控制，保证卸载压力的调节精度，防止电信号出现干扰信号产生较大的误差。
(3)本发明中，压力控制器通过PLC程序自动调节空压机的卸载压力，降低现场操作人员的劳动强度，实现智能化施工。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本实施例中的压力控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点等能够更加明确易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
本实施例：
参见图1，一种气动潜孔锤用空压机压力控制方法，采用了一种压力控制***，压力控制***包括推进油缸、压力控制器、卸载压力阀和***；推进油缸与气动潜孔锤连接；压力控制器与空压机连接，卸载压力阀设置在空压机上，卸载压力阀与***连接，***实时检测卸载压力阀的位置；压力控制方法包括以下步骤：
步骤一：检测气动潜孔锤当前钻进的孔深；推进油缸内部设置行程传感器，用于检测气动潜孔锤当前钻进的孔深。所述推进油缸为所述气动潜孔锤提供轴向力，使所述气动潜孔锤锤头贴紧开挖面。所述行程传感器检测所述推进油缸的实时伸出长度，所述推进油缸的累积伸出长度即为钻孔的实时深度。
步骤二：设定气动潜孔锤初始钻进时的卸载压力；气动潜孔锤在初始钻进时空压机卸载压力设为P0，在钻孔最深处空压机卸载压力设为Pmax。
步骤三：制定孔深与空压机卸载压力之间的映射关系，实时调节空压机的当前卸载压力。
空压机卸载压力与钻孔深度、潜孔锤内部气道的压力损失、潜孔锤做功所需压力差有关。气动潜孔锤使用时，其内部气道的压力损失、做功所需压力差为定值。
空压机卸载压力与钻孔深度之间的关系通过仿真模拟或者试验法获取，并通过线性插值法形成一一映射关系。
空压机出口设有压力传感器，用于检测空压机出口的压缩空气压力，并将压力值反馈至压力控制器。根据压力传感器反馈的压力，压力控制器对输出的卸载压力通过PID控制进行调节，防止因电气信号干扰产生较大的误差。
将空压机卸载压力与钻孔深度之间的映射关系写入压力控制器的PLC程序中；压力控制器根据PLC程序中的钻孔的实时深度和映射关系，实时调节空压机的卸载压力。
上述一种气动潜孔锤用空压机压力控制方法，通过孔深与空压机卸载压力之间的映射关系，能根据气动潜孔锤的钻进深度，实时调整空压机的工作压力，在初始钻进阶段避免气动潜孔锤工作压力过高导致气动潜孔锤损坏，且能保证孔深超过一定距离时气动潜孔锤能维持在一定的工作效率。利用***，使卸载压力阀位置控制行程闭环控制，保证卸载压力的调节精度，防止电信号出现干扰信号产生较大的误差。压力控制器通过PLC程序自动调节空压机的卸载压力，降低现场操作人员的劳动强度，实现智能化施工。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种气动潜孔锤用空压机压力控制方法，其特征在于，采用了一种压力控制***，压力控制***包括推进油缸、压力控制器、卸载压力阀和***；推进油缸与气动潜孔锤连接；压力控制器与空压机连接，卸载压力阀设置在空压机上，卸载压力阀与***连接；
压力控制方法包括以下步骤：
步骤一：检测气动潜孔锤当前钻进的孔深；
步骤二：设定气动潜孔锤初始钻进时的卸载压力；
步骤三：制定孔深与空压机卸载压力之间的映射关系，实时调节空压机的当前卸载压力。
2.根据权利要求1所述的气动潜孔锤用空压机压力控制方法，其特征在于，所述推进油缸内部设置有行程传感器，所述行程传感器用于检测气动潜孔锤当前钻进的孔深。
3.根据权利要求1所述的气动潜孔锤用空压机压力控制方法，其特征在于，空压机卸载压力与钻孔深度之间的关系通过仿真模拟或者试验法获取，并通过线性插值法形成一一映射关系。
4.根据权利要求2或3所述的气动潜孔锤用空压机压力控制方法，其特征在于，空压机出口设有压力传感器，所述压力传感器用于检测空压机出口的压缩空气压力，并将压力值反馈至压力控制器。
5.根据权利要求4所述的气动潜孔锤用空压机压力控制方法，其特征在于，根据压力传感器反馈的压力，压力控制器对输出的卸载压力通过PID控制进行调节，防止因电气信号干扰产生较大的误差。
6.根据权利要求3所述的气动潜孔锤用空压机压力控制方法，其特征在于，将空压机卸载压力与钻孔深度之间的映射关系写入压力控制器的PLC程序中；压力控制器根据PLC程序中的钻孔的实时深度和映射关系，实时调节空压机的卸载压力。
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