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一种可控震源的自动升降装置和控制方法

阅读:675发布:2021-06-11

专利汇可以提供一种可控震源的自动升降装置和控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种可控 震源 的自动升降装置及控制方法,自动升降装置 压板 、空气 弹簧 、油缸、电控换向 阀 、电控溢流阀、控制单元;控制单元分别与电控换向阀、电控溢流阀电连接,分别用于控制电控换向阀的换向与溢流阀的打开程度,激震系统与震源车通过压板连接,油缸固定在震源车体上,油缸 活塞 杆顶端与压板上表面固定连接;压板与激震板之间通过空 气弹簧 连接;控制单元通过改变电控换向阀,从而控制油缸 活塞杆 的伸缩,带动压板与可控震源升降。通过控制油缸油路方向与油压大小,在压板压 力 、压板与激震板之间的距离、油压等参数符合设定条件时,完成激震系统的自动升降,实现了激震板与土体之间的契合与脱离。,下面是一种可控震源的自动升降装置和控制方法专利的具体信息内容。

1.一种可控震源的自动升降装置,其特征在于:可控震源的激震系统包括激震板、重锤,自动升降装置包括压板、空气弹簧、油缸、电控换向、电控溢流阀、控制单元;控制单元分别与电控换向阀、电控溢流阀电连接,分别用于控制电控换向阀的换向与溢流阀的打开程度,激震系统与震源车通过压板、空气弹簧、油缸连接,油缸固定在震源车体上,油缸的活塞杆顶端与压板上表面固定连接,油缸的油路上设置电控换向阀与电控溢流阀;重锤与激震板固定连接,重锤贯穿压板,压板与激震板之间通过空气弹簧连接;控制单元通过改变电控换向阀,从而控制油缸活塞杆的伸缩,带动压板与可控震源升降。
2.根据权利要求1所述可控震源的自动升降装置,其特征在于:包括两个油缸,分别设置在压板的两端,用于对压板平衡控制。
3.根据权利要求1所述可控震源的自动升降装置,其特征在于:还包括压检测装置,设置在油路中,用于检测油路中的油压。
4.根据权利要求1所述可控震源的自动升降装置,其特征在于:还包括充气压力检测装置,设置在空气弹簧中,用于检测空气弹簧中的充气压力。
5.根据权利要求1所述可控震源的自动升降装置,其特征在于:还包括距离检测装置、度检测装置,距离检测装置设置在压板的下表面,用于检测压板与激震板之间的距离;角度检测装置设置在激震板的上表面,用于检测激震板的平度。
6.根据权利要求1所述可控震源的自动升降装置,其特征在于:压板与激震板为方形结构,4个空气弹簧分布在压板的4角方向上,与压板边缘有一定距离。
7.一种可控震源的自动升降装置的控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
D1、测定压板与激震板之间距离H与液压油源高压供油压P的关系曲线;
D2、根据震源反力需求,设定电控溢流阀的溢流压力设定值;达到溢流压力设定值时,溢流阀自动卸压;
D3、控制压板下降时,控制单元控制电控换向阀向油缸正向流入油料,并实时监测油路中的压力及压板与激震板之间距离;
D4、当压力P达到设定值、H值处于设定范围内时,控制电控换向阀至中位,保持油压稳定;
D5、控制压板升起时,控制单元控制电控换向阀向油缸反向流入油料,并实时监测油路中的压力及压板与激震板之间距离;
D6、当压力P达到设定值、H值处理设定范围内时,控制电控换向阀至中位,保持油压稳定。
8.根据权利要求7所述可控震源的自动升降装置的控制方法,其特征在于:控制单元控制可控震源自动下降,包括以下步骤:
S1、开始;
S2、是否接收到压板压下指令;若是,进入下一步,若否,继续等待;
S3、检测压板与激震板之间的距离是否为最大值,若是,进入下一下,若否,转S10;
S4、检测空气弹簧中的充气压力是否属于设定范围,若是,进入下一步,若否,转S12;
S5、检测溢流阀是否能够在设定压力下动作,若是,进入下一步,若否,转S13;
S6、控制电控换向阀正向动作,油路中的油正向进入油缸推动活塞杆伸长;
S7、检测油路中的油压是否属于油压设定范围,若是,进入下一步,若否,转S16;
S8、检测压板与激震板之间的距离是否属于距离设定范围,若是,进入下一步,若否,转S14;
S9、控制电控溢流阀的阀芯切换至中位,保持油压;转S17;
S10、检测压板与激震板之间的距离是否超过最大值,若是,进入下一步,若否,提示检查压板状态,在压板状态正常时,转S4;
S11、报警,提示检查限位装置,转S2;
S12、调整充气压力,转S4;
S13、调整油路压力,转S7;
S14、控制电控换向阀反向动作,油路中的油反向进入油缸推动活塞杆收缩;
S15、报警,转S8;
S16、报警;
S17、结束。
9.根据权利要求7所述可控震源的自动升降装置的控制方法,其特征在于:控制单元控制可控震源自动升起,包括以下步骤:
B1、是否接收到压板抬起指令;若是,进入下一步,若否,继续等待;
B2、控制电控换向阀反向动作,油路中的油反向进入油缸推动活塞杆收缩;
B3、检测压板与激震板之间的距离是否为最大值,若是,进入下一步,若否,继续检测;
B4、检测油缸内置位移传感器是否达到抬升安全位置,若是,进入下一步,若否,继续检测;
B5、控制电控溢流阀的阀芯切换至中位,保持油压;
B6、结束。
10.根据权利要求7所述可控震源的自动升降装置的控制方法,其特征在于:测定压板与激震板之间距离H,由位于压板下表面以三角形方式设置的三个距离传感器检测。

说明书全文

一种可控震源的自动升降装置和控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及震源发生器技术领域,尤其是涉及一种可控震源的自动升降装置和控制方法。

背景技术

[0002] 利用可控震源人工激发地震波是进行地震勘探的一种重要方法,可控震源有超强的抗干扰能,由于大型可控震源和其他车载震源无法进入海岛丛林等复杂地表区域,根据实际应用需要而开发的一种遥控自行走式可控震源,因车体外形尺寸小,转弯半径小,机动灵活,很适合海岛、丛林作业,同时采用遥控方式行走和施工,也保证了施工作业时人员的安全。
[0003] 可控震源部分在车体行走时需要抬起,在工作时需要下降到与土体契合,如何实现可控震源的自动升降,是目前亟待解决的问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种可控震源的自动升降装置和控制方法,通过设置压力检测装置及距离测量装置,控制单元检测压板上的压力与压板与激震板之间的距离,通过控制油缸油路方向与油压大小,在压板压力、压板与激震板之间的距离、油压等参数符合设定条件时,完成激震系统的自动升降,实现了激震板与土体之间的契合与脱离。
[0005] 本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现:一种可控震源的自动升降装置,可控震源的激震系统包括激震板、重锤,自动升降装置包括压板、空气弹簧、油缸、电控换向、电控溢流阀、控制单元;控制单元分别与电控换向阀、电控溢流阀电连接,分别用于控制电控换向阀的换向与溢流阀的打开程度,激震系统与震源车通过压板连接,油缸固定在震源车体上,油缸的活塞杆顶端与压板上表面固定连接,油缸的油路上设置电控换向阀与电控溢流阀;重锤与激震板固定连接,重锤贯穿压板,压板与激震板之间通过空气弹簧连接;控制单元通过改变电控换向阀,从而控制油缸活塞杆的伸缩,带动压板与可控震源升降。
[0006] 本发明进一步设置为:包括两个油缸,分别设置在压板的两端,用于对压板平衡控制。
[0007] 本发明进一步设置为:还包括压力检测装置,设置在油路中,用于检测油路中的油压。
[0008] 本发明进一步设置为:还包括充气压力检测装置,设置在空气弹簧中,用于检测空气弹簧中的充气压力。
[0009] 本发明进一步设置为:还包括距离检测装置、度检测装置,距离检测装置设置在压板的下表面,用于检测压板与激震板之间的距离;角度检测装置设置在激震板的上表面,用于检测激震板的平度。
[0010] 本发明进一步设置为:压板与激震板为方形结构,4个空气弹簧分布有压板的4角方向上,与压板边缘有一定距离。
[0011] 本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现:一种可控震源的自动升降装置的控制方法,包括以下步骤:
D1、测定压板与激震板之间距离H与液压油源高压供油压P的关系曲线;
D2、根据震源反力需求,设定电控溢流阀的溢流压力设定值;达到溢流压力设定值时,溢流阀自动卸压;
D3、控制压板下降时,控制单元控制电控换向阀向油缸正向流入油料,并实时监测油路中的压力及压板与激震板之间距离;
D4、当压力P达到设定值、H值处于设定范围内时,控制电控换向阀至中位,保持油压稳定;
D5、控制压板升起时,控制单元控制电控换向阀向油缸反向流入油料,并实时监测油路中的压力及压板与激震板之间距离;
D6、当压力P达到设定值、H值处理设定范围内时,控制电控换向阀至中位,保持油压稳定。
[0012] 本发明进一步设置为:控制单元控制可控震源自动下降,包括以下步骤:S1、开始;
S2、是否接收到压板压下指令;若是,进入下一步,若否,继续等待;
S3、检测压板与激震板之间的距离是否为最大值,若是,进入下一下,若否,转S10;
S4、检测空气弹簧中的充气压力是否属于设定范围,若是,进入下一步,若否,转S12;
S5、检测溢流阀是否能够在设定压力下动作,若是,进入下一步,若否,转S13;
S6、控制电控换向阀正向动作,油路中的油正向进入油缸推动活塞杆伸长;
S7、检测油路中的油压是否属于油压设定范围,若是,进入下一步,若否,转S16;
S8、检测压板与激震板之间的距离是否属于距离设定范围,若是,进入下一步,若否,转S14;
S9、控制电控溢流阀的阀芯切换至中位,保持油压;转S17;
S10、检测压板与激震板之间的距离是否超过最大值,若是,进入下一步,若否,提示检查压板状态,在压板状态正常时,转S4;
S11、报警,提示检查限位装置,转S2;
S12、调整充气压力,转S4;
S13、调整油路压力,转S7;
S14、控制电控换向阀反向动作,油路中的油反向进入油缸推动活塞杆收缩;
S15、报警,转S8;
S16、报警;
S17、结束。
[0013] 本发明进一步设置为:控制单元控制可控震源自动升起,包括以下步骤:B1、是否接收到压板抬起指令;若是,进入下一步,若否,继续等待;
B2、控制电控换向阀反向动作,油路中的油反向进入油缸推动活塞杆收缩;
B3、检测压板与激震板之间的距离是否为最大值,若是,进入下一步,若否,继续检测;
B4、检测油缸内置位移传感器是否达到抬升安全位置,若是,进入下一步,若否,继续检测;
B5、控制电控溢流阀的阀芯切换至中位,保持油压;
B6、结束。
[0014] 本发明进一步设置为:测定压板与激震板之间距离H,由位于压板下表面以三角形方式设置的三个距离传感器检测。
[0015] 与现有技术相比,本发明的有益技术效果为:1.本申请通过检测压板与激震板之间的距离、压板压力等参数,实现了对自动升降装置的实时检测,保证了自动升降装置的正常运行;
2.进一步地,本申请通过检测油路各项参数,实现了对自动升降装置升降的精确控制,并能够及时发现问题,避免了危险的发生;
3.进一步地,本申请通过合理设置检测装置的位置,实现了对自动升降装置的精确测量,为精确控制提供依据。
附图说明
[0016] 图1是本发明的一个具体实施例的自动升降装置结构示意图;图2是本发明的一个具体实施例的压板及激震系统结构示意图;
图3是本发明的一个具体实施例的自动升降装置的控制流程示意图。

具体实施方式

[0017] 以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0018] 具体实施方式一本发明的一种可控震源的自动升降装置,如图1、2所示,可控震源的激震系统包括激震板7、重锤13,自动升降装置包括压板8、空气弹簧、油缸、电控换向阀P1、电控溢流阀6、控制单元;控制单元分别与电控换向阀P1、电控溢流阀6电连接,分别用于控制电控换向阀P1的换向与溢流阀6的打开程度,激震系统通过压板8与震源车连接,油缸1、2固定在震源车体上,油缸1、2的活塞杆1-1、2-1顶端分别与压板8的上表面固定连接,油缸1、2的油路上分别设置电控换向阀P1、电控溢流阀6、单向阀5;重锤13从压板8中间的贯穿孔穿过压板8后与激震板7固定连接,压板8与激震板7之间通过空气弹簧连接;控制单元通过改变电控换向阀P1,从而控制油缸活塞杆的伸缩,带动压板8与可控震源升降。
[0019] 两个油缸1、2的活塞杆,分别固定设置在压板8的两端,用于对压板施加压力,达到平衡控制。
[0020] 重锤包括油缸13,油缸13的活塞杆13-1贯穿压板7后与激震板8固定连接。
[0021] 压板8与激震板7为方形结构,两者之间采用4个空气弹簧连接,图中只画出了两个空气弹簧9、10,4个空气弹簧分布在压板的4角方向上,与压板8边缘有一定距离。
[0022] 在油路中设置压力检测装置3、4,分别用于检测油路中的油压。
[0023] 在空气弹簧中设置充气压力检测装置,用于检测空气弹簧中的充气压力。
[0024] 在压板8的下表面设置距离检测装置12,用于检测压板与激震板之间的距离;在压板的下表面设置角度检测装置14,用于检测激震板的水平度。
[0025] 距离检测装置包括红外测距传感器。
[0026] 在本申请的一个具体实施例中,三个红外测距传感器以三角形方式设置。
[0027] 限位装置包括两个限位部件11,限位部件贯穿压板8后与激震板7固定连接,限位装置用于限定压板8的最高位置,即限定压板8与激震板7之间的最大距离。
[0028] 本自动升降装置的工作过程如下:控制单元控制油从油路P端进入 ,经过电控溢流阀6后进入电控换向阀P1,在电控溢流阀6中设置有油量检测装置,用于检测油路中的溢流压力大小,当检测到油路中的溢流压力等于溢流压力设定值时,打开电控溢流阀6的回流阀,油路中多出流量设定值的油通过回流阀流回到油箱中,使油路中的溢流压力小于设定值。
[0029] 压力传感器4检测流入/流出一路油路中的油压强,压力传感器3检测流出/流入一路油路中的油压强,油压强值结合油缸中活塞的面积,经过计算获得压板8上的压力大小。
[0030] 当需要压板8下降时,电控换向阀P1的阀芯调到A位置,使油路中的油从两个油缸1、2的上部进入,从油缸1、2的下部流出,在油缸1、2内的上部形成高压,推动活塞杆1-1、2-1伸长,从而带动压板8、激震系统向下运动。
[0031] 相应地,当需要压板8上升时,电控换向阀P1的阀芯调到B位置,使油路中的油从两个油缸1、2的下部进入,从油缸1、2的上部流出,在油缸1、2内的下部形成高压,推动活塞杆1-1、2-1回缩,从而带动压板8、激震系统向上运动。
[0032] 限位部件11用于限定压板8与激震板7之间的距离最大值,保证压板8与激震板7之间的距离不超出距离设定范围。
[0033] 当空气弹簧中的充气压力属于压力设定范围时,保证压板8与激震板7之间的距离属于距离设定范围内。
[0034] 油缸中的油流出后,经过电控换向阀P1后,再经过单向阀5从T流出,单向阀5保证油路中油的流向不发生异常。
[0035] 在压板8下降或上升时,检测油路压力、压板8与激震板7之间的距离、空气弹簧中的充气压力,实现对压板、激震系统的实时监测,及时发现问题,防止发生危险。
[0036] 具体实施方式二可控震源的激震系统,在震源车启动前,需要将激震系统抬起,在激震系统工作时,激震系统需要下降与土体契合,一种可控震源的自动升降装置的控制方法,就是控制激震系统的升降,如图3所示,包括以下步骤:
D1、测定压板与激震板之间距离H与液压油源高压供油压P的关系曲线;
D2、根据震源反力需求,设定电控溢流阀的溢流压力设定值;达到溢流压力设定值时,溢流阀自动卸压;
D3、控制压板下降时,控制单元控制电控换向阀向油缸正向流入油料,并实时监测油路中的压力及压板与激震板之间距离;
D4、当压力P达到设定值、H值处于设定范围内时,控制电控换向阀至中位,保持油压稳定;
D5、控制压板升起时,控制单元控制电控换向阀向油缸反向流入油料,并实时监测油路中的压力及压板与激震板之间距离;
D6、当压力P达到设定值、H值处理设定范围内时,控制电控换向阀至中位,保持油压稳定。
[0037] 步骤D1中,压板8上所受的压力等于空气弹簧给压板8的反力,其中,反力,其中,为油源高压供油压力, 为油缸活塞面积,2表示2个油缸。
[0038] P-H曲线用于控制系统判断压板与激震板的相对位置。
[0039] 实时监测各项参数,当有一个参数发生异常时,进行报警。
[0040] 具体地,控制单元控制可控震源自动下降,包括以下步骤:S1、开始;
S2、是否接收到压板压下指令;若是,进入下一步,若否,继续等待;
S3、检测压板与激震板之间的距离是否为最大值,若是,进入下一下,若否,转S10;
S4、检测空气弹簧中的充气压力是否属于设定范围,若是,进入下一步,若否,转S12;
S5、检测溢流阀是否能够在设定压力下动作,若是,进入下一步,若否,转S13;
S6、控制电控换向阀正向动作,油路中的油正向进入油缸推动活塞杆伸长;
S7、检测油路中的油压是否属于油压设定范围,若是,进入下一步,若否,转S16;
S8、检测压板与激震板之间的距离是否属于距离设定范围,若是,进入下一步,若否,转S14;
S9、控制电控溢流阀的阀芯切换至中位,保持油压;转S17;
S10、检测压板与激震板之间的距离是否超过最大值,若是,进入下一步,若否,提示检查压板状态,在压板状态正常时,转S4;
S11、报警,提示检查限位装置,转S2;
S12、调整充气压力,转S4;
S13、调整油路压力,转S7;
S14、控制电控换向阀反向动作,油路中的油反向进入油缸推动活塞杆收缩;
S15、报警,转S8;
S16、报警;
S17、结束。
[0041] 控制单元控制可控震源自动升起,包括以下步骤:B1、是否接收到压板抬起指令;若是,进入下一步,若否,继续等待;
B2、控制电控换向阀反向动作,油路中的油反向进入油缸推动活塞杆收缩;
B3、检测压板与激震板之间的距离是否为最大值,若是,进入下一步,若否,继续检测;
B4、检测油缸内置位移传感器是否达到抬升安全位置,若是,进入下一步,若否,继续检测;
B5、控制电控溢流阀的阀芯切换至中位,保持油压;
B6、结束。
[0042] 本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
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