權(quán)利要求書： 1.一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置，其特征在于：包括通過連接盤固定在發(fā)動機上的虎鉗泵（40）和旋轉(zhuǎn)泵（60），所述虎鉗泵（40）連接有虎鉗閥組（20），所述虎鉗閥組（20）包括前虎鉗夾緊缸（1）、后虎鉗夾緊缸（2）和后虎鉗旋轉(zhuǎn)缸（3），所述前虎鉗夾緊缸（1）和后虎鉗夾緊缸（2）還連接有后虎鉗壓力傳感器（10）和前虎鉗壓力傳感器（11），所述旋轉(zhuǎn)泵（60）連接有動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)（70），所述動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)（70）的A口和B口并聯(lián)有旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷閥（30），所述動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)（70）的兩端分別連接有旋轉(zhuǎn)馬達(dá)B口壓力傳感器（12）和旋轉(zhuǎn)馬達(dá)A口壓力傳感器（13），所述動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)（70）連接有旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器（14），所述旋轉(zhuǎn)泵（60）還連接有旋轉(zhuǎn)溢流閥（50）；還包括控制器（19），所述控制器（19）連接有后虎鉗壓力傳感器（10）、前虎鉗壓力傳感器（11）、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)B口壓力傳感器（12）、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)A口壓力傳感器（13）、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器（14）、傾角傳感器（15）、前虎鉗開關(guān)（16）、后虎鉗開關(guān)（17）、后虎鉗旋轉(zhuǎn)開關(guān)（18）、虎鉗閥組電磁線圈、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷閥電磁線圈（31）、旋轉(zhuǎn)泵電磁閥線圈和旋轉(zhuǎn)溢流閥電磁線圈（51）。

2.如權(quán)利要求1所述的一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置，其特征在于：所述虎鉗閥組（20）為3個三位四通電磁換向閥。

3.如權(quán)利要求1所述的一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)溢流閥（50）為比例電磁閥。

4.如權(quán)利要求1所述的一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器（14）為雙脈沖型。

5.如權(quán)利要求1所述的一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置，其特征在于：所述前虎鉗開關(guān)（16）、后虎鉗開關(guān)（17）和后虎鉗旋轉(zhuǎn)開關(guān)（18）為三位自復(fù)位開關(guān)。

6.如權(quán)利要求1所述的一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置，其特征在于：所述傾角傳感器（15）設(shè)置在后虎鉗上，所述傾角傳感器（15）為CAN總線型。

7.如權(quán)利要求1所述的一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置，其特征在于：所述虎鉗閥組電磁線圈包括電磁線圈A（21）、電磁線圈B（22）、電磁線圈C（23）、電磁線圈D（24）、電磁線圈E（25）和電磁線圈F（26），所述旋轉(zhuǎn)泵電磁閥線圈電磁線圈G（61）和電磁線圈H（62）。

8.一種使用權(quán)利要求1所述的一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置的方法，其特征在于：包括如下步驟：

a、系統(tǒng)運行開始后，實時監(jiān)測并判斷前后虎鉗是否夾緊，若前后虎鉗夾緊壓力同時高于指定值，認(rèn)為前后虎鉗已經(jīng)夾緊；

b、在前后虎鉗同時夾緊的狀態(tài)下，系統(tǒng)自動控制旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷打開，使旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷，此時旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)阻力消除；

c、此時操作員操作虎鉗旋轉(zhuǎn)動作進(jìn)行卸扣，卸扣完畢后，操作員會操作后虎鉗油缸松開；

d、判斷后虎鉗是否松開，若后虎鉗壓力低于指定值，認(rèn)為后虎鉗已經(jīng)松開；

e、在后虎鉗松開的狀態(tài)下，系統(tǒng)自動控制旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷關(guān)閉，使旋轉(zhuǎn)馬達(dá)關(guān)閉卸荷，恢復(fù)常態(tài)。

9.一種使用權(quán)利要求1所述的一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置的方法，其特征在于：包括如下步驟：

A、系統(tǒng)運行開始后，實時監(jiān)測并判斷前后虎鉗是否夾緊，若前后虎鉗夾緊壓力同時高于指定值，認(rèn)為前后虎鉗已經(jīng)夾緊；

B、在前后虎鉗同時夾緊的狀態(tài)下，系統(tǒng)自動限制旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)壓力，使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)壓力被限制在指定值以下；

C、此時操作員操作虎鉗旋轉(zhuǎn)動作進(jìn)行卸扣，同時監(jiān)測后虎鉗旋轉(zhuǎn)體角度變化，此時動力頭自動跟隨反轉(zhuǎn)；

D、根據(jù)從動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)采集的速度傳感器信號，自動控制反轉(zhuǎn)速度，使之與后虎鉗旋轉(zhuǎn)的角度基本匹配；

E、卸扣完畢后，操作員會操作后虎鉗油缸松開，若后虎鉗壓力低于指定值，認(rèn)為后虎鉗已經(jīng)松開；

F、在后虎鉗松開的狀態(tài)下，系統(tǒng)自動控制旋轉(zhuǎn)溢流閥關(guān)閉，使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)不再限制壓力，恢復(fù)常態(tài)。

說明書： 一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置與方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及工程機械技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置與方法。

背景技術(shù)[0002] 水平定向鉆機在施工過程中，需要通過虎鉗體來卸開鉆桿與鉆桿之間的螺紋扣，實際操作中，前虎鉗、后虎鉗進(jìn)行夾緊操作，將鉆桿夾緊，此時操作后虎鉗逆時針旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生

旋轉(zhuǎn)力，使螺紋扣松動。通常情況下，虎鉗卸扣在以下兩個情況下進(jìn)行：一個是在動力頭將

一節(jié)鉆桿鉆進(jìn)地下時，需要用虎鉗將動力頭與鉆桿分開，以便繼續(xù)鉆進(jìn)下根鉆桿；另一個是

在動力頭回托鉆桿到地上時，需要虎鉗將鉆桿與鉆桿分開，以便回托下一根鉆桿。

[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中存在下述問題：采用虎鉗卸扣時，在后虎鉗逆時針轉(zhuǎn)動時，除了保證卸扣力外，還需要克服動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的阻力，因為此時旋轉(zhuǎn)馬達(dá)未動作，馬達(dá)A口與B口處于

憋壓狀態(tài)，后虎鉗逆時針旋轉(zhuǎn)時，強行帶動旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)動。上述問題增加了虎鉗卸扣的難度

及成功率。

發(fā)明內(nèi)容[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、效果良好的水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置與方法。

[0005] 本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置，包括通過連接盤固定在發(fā)動機上的虎鉗泵和旋轉(zhuǎn)泵，所述虎鉗泵連接有虎鉗閥組，所述虎鉗閥

組包括前虎鉗夾緊缸、后虎鉗夾緊缸和后虎鉗旋轉(zhuǎn)缸，所述前虎鉗夾緊缸和后虎鉗夾緊缸

還連接有后虎鉗壓力傳感器和前虎鉗壓力傳感器，所述旋轉(zhuǎn)泵連接有動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，所

述動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的A口和B口并聯(lián)有旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷閥，所述動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的兩端分別連

接有旋轉(zhuǎn)馬達(dá)B口壓力傳感器和旋轉(zhuǎn)馬達(dá)A口壓力傳感器，所述動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)連接有旋轉(zhuǎn)

馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器，所述旋轉(zhuǎn)泵還連接有旋轉(zhuǎn)溢流閥；還包括控制器，所述控制器連接有后虎

鉗壓力傳感器、前虎鉗壓力傳感器、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)B口壓力傳感器、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)A口壓力傳感器、旋

轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器、傾角傳感器、前虎鉗開關(guān)、后虎鉗開關(guān)、后虎鉗旋轉(zhuǎn)開關(guān)、虎鉗閥組電磁

線圈、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷閥電磁線圈、旋轉(zhuǎn)泵電磁閥線圈和旋轉(zhuǎn)溢流閥電磁線圈。

[0006] 其進(jìn)一步是：所述虎鉗閥組為3個三位四通電磁換向閥。[0007] 所述旋轉(zhuǎn)溢流閥為比例電磁閥。[0008] 所述旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器為雙脈沖型。[0009] 所述前虎鉗開關(guān)、后虎鉗開關(guān)和后虎鉗旋轉(zhuǎn)開關(guān)為三位自復(fù)位開關(guān)。[0010] 所述傾角傳感器設(shè)置在后虎鉗上，所述傾角傳感器為CAN總線型。[0011] 所述虎鉗閥組電磁線圈包括電磁線圈A、電磁線圈B、電磁線圈C、電磁線圈D、電磁線圈E和電磁線圈F，所述旋轉(zhuǎn)泵電磁閥線圈電磁線圈G和電磁線圈H。

[0012] 包括如下步驟：a、系統(tǒng)運行開始后，實時監(jiān)測并判斷前后虎鉗是否夾緊，若前后虎鉗夾緊壓力同

時高于指定值，認(rèn)為前后虎鉗已經(jīng)夾緊；

b、在前后虎鉗同時夾緊的狀態(tài)下，系統(tǒng)自動控制旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷打開，使旋轉(zhuǎn)馬達(dá)

卸荷，此時旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)阻力消除；

c、此時操作員操作虎鉗旋轉(zhuǎn)動作進(jìn)行卸扣，卸扣完畢后，操作員會操作后虎鉗油

缸松開；

d、判斷后虎鉗是否松開，若后虎鉗壓力低于指定值，認(rèn)為后虎鉗已經(jīng)松開；

e、在后虎鉗松開的狀態(tài)下，系統(tǒng)自動控制旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷關(guān)閉，使旋轉(zhuǎn)馬達(dá)關(guān)閉卸

荷，恢復(fù)常態(tài)。

[0013] 包括如下步驟：A、系統(tǒng)運行開始后，實時監(jiān)測并判斷前后虎鉗是否夾緊，若前后虎鉗夾緊壓力同

時高于指定值，認(rèn)為前后虎鉗已經(jīng)夾緊；

B、在前后虎鉗同時夾緊的狀態(tài)下，系統(tǒng)自動限制旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)壓力，使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)壓力

被限制在指定值以下；

C、此時操作員操作虎鉗旋轉(zhuǎn)動作進(jìn)行卸扣，同時監(jiān)測后虎鉗旋轉(zhuǎn)體角度變化，此

時動力頭自動跟隨反轉(zhuǎn)；

D、根據(jù)從動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)采集的速度傳感器信號，自動控制反轉(zhuǎn)速度，使之與后

虎鉗旋轉(zhuǎn)的角度基本匹配；

E、卸扣完畢后，操作員會操作后虎鉗油缸松開，若后虎鉗壓力低于指定值，認(rèn)為后

虎鉗已經(jīng)松開；

F、在后虎鉗松開的狀態(tài)下，系統(tǒng)自動控制旋轉(zhuǎn)溢流閥關(guān)閉，使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)不再限制

壓力，恢復(fù)常態(tài)。

[0014] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明的一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置與方法，提供了兩種操作方法，其一是在前后虎鉗同時夾緊鉆桿時，將動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的A口與B口

導(dǎo)通，此時操作虎鉗旋轉(zhuǎn)卸扣時，消除了動力頭主軸的阻力；其二是在前后虎鉗同時夾緊鉆

桿時，將動力頭旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)壓力進(jìn)行限制，動力頭主軸跟隨后虎鉗旋轉(zhuǎn)，主動提供輔助卸扣

力；以上技術(shù)方案都能提高水平定向鉆機虎鉗卸扣的效果，極大地減緩虎牙和鉆桿的磨損，

提高使用壽命。

附圖說明[0015] 圖1是本發(fā)明的液壓原理示意圖；圖2是本發(fā)明的電氣原理示意圖；

圖3是本發(fā)明通過虎鉗卸扣流程圖；

圖4是本發(fā)明一種實施例的控制流程圖；

圖5是本發(fā)明另一實施例的控制流程圖；

圖中：1、前虎鉗夾緊缸，2、后虎鉗夾緊缸，3、后虎鉗旋轉(zhuǎn)缸，20、虎鉗閥組，30、旋轉(zhuǎn)

馬達(dá)卸荷閥，40、虎鉗泵，50、旋轉(zhuǎn)溢流閥，60、旋轉(zhuǎn)泵，70、動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，10、后虎鉗壓力

傳感器，11、前虎鉗壓力傳感器，12、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)B口壓力傳感器，13、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)A口壓力傳感器，

14、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器，15、傾角傳感器，16、前虎鉗開關(guān)，17、后虎鉗開關(guān)，18、后虎鉗旋轉(zhuǎn)

開關(guān)，19、控制器，21、電磁線圈A，22、電磁線圈B，23、電磁線圈C，24、電磁線圈D，25、電磁線

圈E，26、電磁線圈F，31、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷閥電磁線圈，51、旋轉(zhuǎn)溢流閥電磁線圈，61、電磁線圈

G，62、電磁線圈H。

具體實施方式[0016] 如圖1至圖3所示的一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置，包括通過連接盤固定在發(fā)動機上的虎鉗泵40和旋轉(zhuǎn)泵60，所述虎鉗泵40連接有虎鉗閥組20，所述虎鉗閥組20包

括前虎鉗夾緊缸1、后虎鉗夾緊缸2和后虎鉗旋轉(zhuǎn)缸3，所述前虎鉗夾緊缸1和后虎鉗夾緊缸2

還連接有后虎鉗壓力傳感器10和前虎鉗壓力傳感器11，所述旋轉(zhuǎn)泵60連接有動力頭旋轉(zhuǎn)馬

達(dá)70，所述動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)70的A口和B口并聯(lián)有旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷閥30，所述動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)

70的兩端分別連接有旋轉(zhuǎn)馬達(dá)B口壓力傳感器12和旋轉(zhuǎn)馬達(dá)A口壓力傳感器13，所述動力頭

旋轉(zhuǎn)馬達(dá)70連接有旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器14，所述旋轉(zhuǎn)泵60還連接有旋轉(zhuǎn)溢流閥50；還包括

控制器19，所述控制器19連接有后虎鉗壓力傳感器10、前虎鉗壓力傳感器11、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)B口

壓力傳感器12、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)A口壓力傳感器13、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器14、傾角傳感器15、前虎鉗

開關(guān)16、后虎鉗開關(guān)17、后虎鉗旋轉(zhuǎn)開關(guān)18、虎鉗閥組電磁線圈、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷閥電磁線圈

31、旋轉(zhuǎn)泵電磁閥線圈和旋轉(zhuǎn)溢流閥電磁線圈51。本發(fā)明的水平定向鉆機動力頭輔助卸扣

裝置，用于在一根鉆桿鉆進(jìn)或回托完成后，輔助虎鉗進(jìn)行卸扣，包括液壓控制部分和電氣控

制部分，液壓控制部分包括虎鉗泵、虎鉗閥組、旋轉(zhuǎn)泵、旋轉(zhuǎn)溢流閥、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸

荷閥以及連接它們的管路接頭?；Q泵通過連接盤固定在發(fā)動機上，虎鉗泵的P口、S口分別

通過管路與虎鉗閥組的P口及液壓油箱連接。旋轉(zhuǎn)泵通過連接盤固定在發(fā)動機上，旋轉(zhuǎn)泵的

A口、B口分別通過管路與旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷閥及旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的A口、B口連接，S口與油箱連接，旋轉(zhuǎn)

馬達(dá)卸荷閥在接收到控制信號后導(dǎo)通旋轉(zhuǎn)馬達(dá)A口與B口，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷閥用于導(dǎo)通旋轉(zhuǎn)馬

達(dá)A口與B口。旋轉(zhuǎn)溢流閥的A口、B口、P口分別通過管路與旋轉(zhuǎn)泵的M4口、M3口、MA口連接?；?br />
鉗閥組為三位換向閥，用于控制前虎鉗夾緊油缸、后虎鉗夾緊油缸、后虎鉗旋轉(zhuǎn)油缸。液壓

控制部分還包括前虎鉗夾緊測壓口、后虎鉗夾緊測壓口、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)A口測壓口、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)B口

測壓口、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)速測量口。

[0017] 電氣控制部分包括控制器、虎鉗開關(guān)、虎鉗壓力傳感器、后虎鉗壓力傳感器、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)A口壓力傳感器、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)B口壓力傳感器、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器、傾角傳感器、虎鉗閥

組電磁線圈、旋轉(zhuǎn)泵電磁線圈、旋轉(zhuǎn)溢流電磁線圈和旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷電磁線圈。前虎鉗開關(guān)、

后虎鉗開關(guān)、前虎鉗旋轉(zhuǎn)開關(guān)通過操作員將操作指示傳遞至控制器，控制器向虎鉗閥組電

磁線圈輸出控制電流，分別用于控制前虎鉗油缸、后虎鉗油缸、后虎鉗旋轉(zhuǎn)油缸；前虎鉗壓

力傳感器、后虎鉗壓力傳感器，分別用于測量前虎鉗油缸夾緊壓力、后虎鉗夾緊油缸的夾緊

壓力，轉(zhuǎn)換為電信號后，傳遞至控制器的輸入采集口，用于判斷虎鉗夾緊狀態(tài)；旋轉(zhuǎn)馬達(dá)A口

壓力傳感器好人旋轉(zhuǎn)馬達(dá)B口壓力傳感器用于測量旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的A口與B口的壓力，轉(zhuǎn)換為電

信號后，傳遞至控制器的輸入采集口，用于實時測量旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的壓力值。

[0018] 虎鉗輔助卸扣在以下情況下進(jìn)行。首先系統(tǒng)啟動輔助卸扣程序，一種情況是在動力頭將一節(jié)鉆桿鉆進(jìn)地下時，需要用虎鉗將動力頭與鉆桿分開，以便繼續(xù)鉆進(jìn)下根鉆桿；另

一個是在動力頭回托鉆桿到地上時，需要虎鉗將鉆桿與鉆桿分開，以便回托下一根鉆桿。

[0019] 如圖1至圖3所示的一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置，所述虎鉗閥組20為3個三位四通電磁換向閥。所述旋轉(zhuǎn)溢流閥50為比例電磁閥。所述旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器14為

雙脈沖型。所述前虎鉗開關(guān)16、后虎鉗開關(guān)17和后虎鉗旋轉(zhuǎn)開關(guān)18為三位自復(fù)位開關(guān)。所述

傾角傳感器15設(shè)置在后虎鉗上，所述傾角傳感器15為CAN總線型。本發(fā)明的虎鉗閥組為三位

換向閥，用于控制前虎鉗夾緊油缸、后虎鉗夾緊油缸、后虎鉗旋轉(zhuǎn)油缸；旋轉(zhuǎn)溢流閥為比例

電磁閥，可以無極調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的溢流壓力；旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器為雙脈沖型，用于測量馬

達(dá)旋轉(zhuǎn)的速度與方向；傾角傳感器為CAN總線型，用于測量后虎鉗旋轉(zhuǎn)體的角度。

[0020] 如圖1至圖3所示的一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置，所述虎鉗閥組電磁線圈包括電磁線圈A21、電磁線圈B22、電磁線圈C23、電磁線圈D24、電磁線圈E25和電磁線圈

F26，所述旋轉(zhuǎn)泵電磁閥線圈電磁線圈G61和電磁線圈H62。

[0021] 本發(fā)明提供了兩種操作方法，其一為如下描述，如圖1至圖4所示的一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置的使用方法，包括如下

步驟：

a、系統(tǒng)運行開始后，實時監(jiān)測并判斷前后虎鉗是否夾緊，若前后虎鉗夾緊壓力同

時高于指定值，認(rèn)為前后虎鉗已經(jīng)夾緊；

b、在前后虎鉗同時夾緊的狀態(tài)下，系統(tǒng)自動控制旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷打開，使旋轉(zhuǎn)馬達(dá)

卸荷，此時旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)阻力消除；

c、此時操作員操作虎鉗旋轉(zhuǎn)動作進(jìn)行卸扣，卸扣完畢后，操作員會操作后虎鉗油

缸松開；

d、判斷后虎鉗是否松開，若后虎鉗壓力低于指定值，認(rèn)為后虎鉗已經(jīng)松開；

e、在后虎鉗松開的狀態(tài)下，系統(tǒng)自動控制旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷關(guān)閉，使旋轉(zhuǎn)馬達(dá)關(guān)閉卸

荷，恢復(fù)常態(tài)。

[0022] 前后虎鉗夾緊油缸同時夾緊鉆桿，通過控制器輸入端采集前虎鉗壓力傳感器、后虎鉗壓力傳感器的模擬信號，依據(jù)換算關(guān)系，計算得出前虎鉗夾緊壓力值、后虎鉗夾緊壓力

值，當(dāng)前虎鉗夾緊壓力值、后虎鉗夾緊壓力值都大于某一值時，認(rèn)為前后虎鉗夾緊油缸已經(jīng)

夾緊。此時控制器下發(fā)指令，控制旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷電磁閥打開，使旋轉(zhuǎn)馬達(dá)A口與B口導(dǎo)通。此

時駕駛員操作后虎鉗旋轉(zhuǎn)按鈕，控制器控制后虎鉗旋轉(zhuǎn)電磁閥，執(zhí)行旋轉(zhuǎn)動作進(jìn)行卸扣。當(dāng)

卸扣完成后，操作員執(zhí)行后虎鉗油缸松開動作，此時控制器檢測到后虎鉗壓力值降低到某

一值后，控制器下發(fā)指令，控制旋轉(zhuǎn)馬達(dá)卸荷閥，結(jié)束馬達(dá)卸荷狀態(tài)。

[0023] 該系統(tǒng)還可以包括指示裝置，例如指示燈、顯示動力頭輔助卸扣準(zhǔn)備狀態(tài)的視覺、聽覺或者觸覺指示裝置。當(dāng)鉆機處于前后虎鉗夾緊狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)處于卸荷狀態(tài)，控制器激

活指示裝置，指示輔助卸扣系統(tǒng)準(zhǔn)備完畢。

[0024] 以上方案的優(yōu)點：在虎鉗執(zhí)行卸扣動作前，將旋轉(zhuǎn)馬達(dá)進(jìn)行卸荷后，使旋轉(zhuǎn)主軸處于卸載狀態(tài)，此時進(jìn)行虎鉗卸扣，避免了需要被動克服動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)阻力。

[0025] 另一種操作方法為如下描述。[0026] 如圖5所示的一種水平定向鉆機動力頭輔助卸扣裝置的使用方法，包括如下步驟：A、系統(tǒng)運行開始后，實時監(jiān)測并判斷前后虎鉗是否夾緊，若前后虎鉗夾緊壓力同

時高于指定值，認(rèn)為前后虎鉗已經(jīng)夾緊；

B、在前后虎鉗同時夾緊的狀態(tài)下，系統(tǒng)自動限制旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)壓力，使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)壓力

被限制在指定值以下；

C、此時操作員操作虎鉗旋轉(zhuǎn)動作進(jìn)行卸扣，同時監(jiān)測后虎鉗旋轉(zhuǎn)體角度變化，此

時動力頭自動跟隨反轉(zhuǎn)；控制動力頭反轉(zhuǎn)扭矩包括限制旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)壓力，以使反轉(zhuǎn)卸扣時，扭

矩不至于過大，損壞虎鉗體。

[0027] D、根據(jù)從動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)采集的速度傳感器信號，自動控制反轉(zhuǎn)速度，使之與后虎鉗旋轉(zhuǎn)的角度基本匹配；動力頭反轉(zhuǎn)包括實時監(jiān)測動力頭反轉(zhuǎn)的角度變化，控制動力頭

反轉(zhuǎn)速度包括改變旋轉(zhuǎn)泵閥開度，使動力頭主軸反轉(zhuǎn)角度與后虎鉗旋轉(zhuǎn)的角度相同。

[0028] E、卸扣完畢后，操作員會操作后虎鉗油缸松開，若后虎鉗壓力低于指定值，認(rèn)為后虎鉗已經(jīng)松開；

F、在后虎鉗松開的狀態(tài)下，系統(tǒng)自動控制旋轉(zhuǎn)溢流閥關(guān)閉，使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)不再限制

壓力，恢復(fù)常態(tài)。

[0029] 前后虎鉗夾緊油缸同時夾緊鉆桿，通過控制器輸入端采集前虎鉗壓力傳感器、后虎鉗壓力傳感器的模擬信號，依據(jù)換算關(guān)系，計算得出前虎鉗夾緊壓力值、后虎鉗夾緊壓力

值，當(dāng)前虎鉗夾緊壓力值、后虎鉗夾緊壓力值都大于某一值時，認(rèn)為前后虎鉗夾緊油缸已經(jīng)

夾緊。此時控制器下發(fā)指令，控制旋轉(zhuǎn)溢流電磁閥，使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)最大壓力控制在合理范圍

內(nèi)。之后駕駛員操作后虎鉗旋轉(zhuǎn)按鈕，控制器控制后虎鉗旋轉(zhuǎn)電磁閥，執(zhí)行旋轉(zhuǎn)動作進(jìn)行卸

扣。此時，通過傾角傳感器實時測量后虎鉗旋轉(zhuǎn)角度，控制器根據(jù)此角度變化，實時控制器

動力頭反轉(zhuǎn)，使動力頭旋轉(zhuǎn)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度與虎鉗旋轉(zhuǎn)角度匹配。

[0030] 該系統(tǒng)還可以包括指示裝置，例如指示燈、顯示動力頭輔助卸扣準(zhǔn)備狀態(tài)的視覺、聽覺或者觸覺指示裝置。當(dāng)鉆機處于前后虎鉗夾緊狀態(tài)，動力頭跟隨虎鉗旋轉(zhuǎn)，控制器激活

指示裝置，指示輔助卸扣系統(tǒng)正在進(jìn)行，并可以顯示動力頭反轉(zhuǎn)扭矩。

[0031] 以上方案的優(yōu)點：在虎鉗執(zhí)行卸扣動作，動力頭執(zhí)行反轉(zhuǎn)，配合虎鉗旋轉(zhuǎn)，不光消除了原有的阻力，還能提供一定卸扣力，通過限制旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的壓力，使這個輔助卸扣力不至

于太大，損壞虎鉗。