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目前，国外潜孔钻机仅有少数设置了防卡钻功能，且主要是通过纯液压系统的控制实现。其控制方式是当卡钻时的回转压力上升至某一压力时发出1个信号来使压力继电器动作或设置防卡阀使推进器回退来防卡钻。这种防卡钻方案只对指定的岩层作用明显，对于地质条件复杂状态下的凿岩卡钻很难进行有效处理。 为了提高防卡钻系统的反应速度，增强对岩石性质的适应性，根据卡钻反应至液压系统的特征，提出潜孔钻智能防卡系统的方案。它通过控制潜孔钻机推进油压和推进马达的回转油压来进行卡钻的控制，由液压控制部分和电气控制部分组成。 1、潜孔钻智能防卡系统液压部分的组成和原理 推进回路和回转回路分别由1个单独的泵控制。正常凿岩时，比例节流阀的开口分别根据 回转马达和推进马达对流量的要求设定。泵的出口压力跟随负载压力变化。比例溢流阀分别设定液压系统回转回路和推进回路的最大工作油压。 卡钻时对回转回路，可以调节比例溢流阀改变泵的最大出口压力，调节比例节流阀改变回转速度。对于推进回路，则可以通过调节比例溢流阀改变泵的最大出口压力，调节比例节流阀改变回转速度。在自动处理事故中，由程序对比例溢流阀和比例节流阀进行控制。而在手动处理事故中，通过推进手柄和回转手柄调节比例溢流阀。 2、潜孔钻智能防卡系统控制部分的组成和原理 潜孔钻智能防卡系统电气控制部分主要是通过采集潜孔钻机液压系统的回转油压和推进油压进行防卡控制的，其主要功能如下： (1) 对回转油压Pz和推进油压Pt自动实时监测。 (2) 对采集数据进行实时处理后进行判断，若有卡钻事故，判别其类型。 (3) 根据卡钻类型，发出报警并对卡钻事故进行自动处理。 (4) 人工干预事故的处理。控制器主要完成对采集数据的处理，是否发生卡钻事故的判断，卡钻类别的判定以及卡钻事故的自动处理。 卡钻事故处理的方式有2种：一是控制器进行自动处理；二是人根据显示的卡钻类型进行调节。第二种的优先级高于第一种，这样可以避免冲突。 潜孔钻智能防卡系统是一种能对卡钻事故和卡钻类别进行判别，并能自动处理卡钻，恢复正常钻进的防卡新方案。它结合了液压控制和计算机控制的优点，大大降低了凿岩能耗，跟随了岩石性质对卡钻事故进行准确的判断，根据卡钻类型进行不同处理，大大降低了处理卡钻恢复正常钻进的时间，在防卡钻反应速度、岩石性质适应性方面优于现有的防卡系统。 |
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