一種鉆機的電機組調配方法及系統(tǒng)技術方案

本發(fā)明專利技術公開了一種鉆機的電機組調配方法及系統(tǒng)，通過計算油缸驅動鉆機所需的總功率，而后將其與電機組的輸出功率相比較，根據第一計算公式進行判定，進而關停或開啟對應數(shù)量的電機，實現(xiàn)了在滿足電機組的輸出功率可保證鉆機的正常工作的前提下，最大限度的降低了電機組的功耗。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種鉆機的電機組調配方法及系統(tǒng)
本專利技術涉及鉆機
，具體涉及一種鉆機的電機組調配方法及系統(tǒng)。
技術介紹
現(xiàn)有的鉆機多為通過電機組驅動液壓泵，進而帶動油缸驅動鉆機工作。在這個過程中，電機組的輸出功率為固定的，而鉆機所需的總功率是根據不同土層和土質隨時改變的。因此，為了滿足鉆機在任何時候都可獲取足夠的功率，人們常常將電機組的所有電機開啟，使其達到最大輸出功率。當鉆機的所需功率降低時，此時電機組的總輸出功率一直處于最大輸出，輸出功率遠大于所需的總功率，導致能源的極大浪費。而現(xiàn)有技術中，為了降低功耗浪費，主要通過人工經驗大致判斷所需功率的大小，進而選擇電機組的輸出功率，這樣的方法具有如下缺陷：第一，需要較強的經驗對其進行判斷，且判斷結果不夠精確；第二，需要人為操作，費時費力；第三，無法根據鉆機的實施變化改變電機組的輸出功率；第四，鉆機的所需功率的變化不是由土質或土層的改變引起時，工作人員無法依據經驗判斷得出結果。
技術實現(xiàn)思路
為了解決因鉆機所需功率發(fā)生變化導致的電機組輸出功率浪費等問題，本專利技術提出了一種鉆機的電機組調配方法,包括：根據油缸的有效工作面積和油缸的負載獲取油缸的平均工作壓強；根據油缸的平均工作壓強獲取油缸的流量；根據油缸的流量和油缸的平均工作壓強獲取油缸所需的電機總功率N目標；還包括步驟：S1、將油缸所需的電機總功率與電機組的總輸出功率N輸出進行比較，并根據第一計算公式：|N輸出-N目標|＝xN均+y；式中，x為自然數(shù)，N均為電機的平均輸出功率，y為大于等于零且小于N均的數(shù)；當N目標>N輸出時,進入步驟S2；當N目標<N輸出時,進入步驟S3；當N目標＝N輸出時,則結束調配；S2、開啟x+1臺或1臺電機后判定是否滿足N目標≥N輸出且|N輸出-N目標|<N均；若是，則結束調配，若否，則返回步驟S1；S3、關閉x臺或1臺電機后判定是否滿足N目標≥N輸出且|N輸出-N目標|<N均；若是，則結束調配，若否，則返回步驟S1。進一步地，油缸的有效工作面積的獲取公式為：式中，油缸的有效工作面積A為油缸的無桿腔體的工作面積，D為油缸內直徑。進一步地，獲取油缸的平均工作壓強的計算公式為：式中，n為油缸數(shù)量，p為n個油缸間的平均工作壓強，F(xiàn)為n個油缸的總負載，A為單個油缸的有效工作面積。進一步地，獲取油缸的流量的計算公式為：Q＝v×A×n；式中，v為油缸運行速度。進一步地，油缸所需的電機總功率N目標的計算公式為：式中，Q泄為系統(tǒng)泄露流量，ηb為液壓泵的效率系數(shù)。本專利技術還公開了一種鉆機的電機組調配系統(tǒng)，包括有：壓強計算模塊，用于根據油缸的有效工作面積和油缸的負載獲取油缸的平均工作壓強；流量計算模塊，用于根據油缸的平均工作壓強獲取油缸的流量；所需電機總功率計算模塊，用于根據油缸的流量和油缸的平均工作壓強獲取油缸所需的電機總功率N目標；判定模塊，用于將所需的電機總功率與電機組的總輸出功率N輸出進行比較，并根據第一計算公式：|N輸出-N目標|＝xN均+y；式中，x為自然數(shù)，N均為電機的平均輸出功率，y為大于等于零且小于N均的數(shù)；當N目標>N輸出時,開啟x+1臺或1臺電機后判定是否滿足N目標≥N輸出且|N輸出-N目標|<N均；若是，則結束調配，若否，則根據第一計算公式重新對比判定；當N目標<N輸出時,關閉x臺或1臺電機后判定是否滿足N目標≥N輸出且|N輸出-N目標|<N均；若是，則結束調配，若否，則根據第一計算公式重新對比判定；當N目標＝N輸出時,則結束調配。進一步地，在壓強計算模塊中，油缸的有效工作面積的獲取公式為：式中，油缸的有效工作面積A為油缸的無桿腔體的工作面積，D為油缸內直徑。進一步地，在壓強計算模塊中，獲取油缸的平均工作壓強的計算公式為：式中，n為油缸數(shù)量，p為n個油缸間的平均工作壓強，F(xiàn)為n個油缸的總負載，A為單個油缸的有效工作面積。進一步地，在流量計算模塊中，獲取油缸的流量的計算公式為：Q＝v×A×n；式中，v為油缸運行速度。進一步地，在所需電機總功率計算模塊中，油缸所需的電機總功率N目標的計算公式為：式中，Q泄為系統(tǒng)泄露流量，ηb為液壓泵的效率系數(shù)。與現(xiàn)有技術相比，本專利技術至少含有以下有益效果：(1)即使同一電機組內的各個電機的輸出功率不一致，本專利技術也可根據電機組中一臺電機的平均輸出功率計算出所需關停或開啟的電機數(shù)量，而后再進行重新計算判定，避免了因電機組中的各個電機的輸出功率不一致而導致關停或開啟后對應數(shù)量電機后仍存在電機組輸出功率不足或過剩的情況，最大限度的降低了電機組的功耗。(2)可提供兩種不同的啟停方式：第一種為一次性開啟x+1臺或關閉x臺電機，而后重新進行比較判定直至滿足結束調配的條件，其工作效率高，可在短時間內對電機組中的多臺電機進行調配；第二種為一次只啟停一臺電機，而后重新進行比較判定直至滿足結束調配的條件，其效率較低，但可避免因一次開啟或關停多臺電機導致鉆機獲得的功率過高進而導致鉆機損壞或鉆機獲得的功率過低進而導致鉆機無法正常工作。工作人員可根據不同需求進行選擇。(3)同時滿足N目標≥N輸出且|N輸出-N目標|<N均時才可結束調配，即油缸所需總功率大于電機組的輸出功率，但兩者的差值小于電機組中一臺電機的平均輸出功率，即在滿足了電機組的輸出功率可保證鉆機的正常工作的前提下，最大限度的降低了電機組的功耗。(4)可實時計算鉆機的所需的總功率，進而對電機組進行調配，在鉆機的所需功率的發(fā)生連續(xù)變化時，也可在第一時間對電機組進行調配，進一步降低電機組的功耗。附圖說明圖1為電機組調配的方法步驟圖。具體實施方式以下是本專利技術的具體實施例并結合附圖，對本專利技術的技術方案作進一步的描述，但本專利技術并不限于這些實施例。請參照圖1，本專利技術公開了一種鉆機的電機組調配方法，包括：根據油缸的有效工作面積和油缸的負載獲取油缸的平均工作壓強；根據油缸的平均工作壓強獲取油缸的流量；根據油缸的流量和油缸的平均工作壓強獲取油缸所需的電機總功率N目標；還包括步驟：S1、將油缸所需的電機總功率與電機組的總輸出功率N輸出進行比較，并根據第一計算公式：|N輸出-N目標|＝xN均+y；式中，x為自然數(shù)，N均為電機的平均輸出功率，y為大于等于零且小于N均的數(shù)；當N目標>N輸出時,進入步驟S2；當N目標<N輸出時,進入步驟S3；當N目標＝N輸出時,則結束調配；S2、開啟x+1臺或1臺電機后判定是否滿足N目標≥N輸出且|N輸出-N目標|<N均；若是，則結束調配，若否，則返回步驟S1；S3、關閉x臺或1臺電機后判定是本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種鉆機的電機組調配方法,其特征在于，包括：/n根據油缸的有效工作面積和油缸的負載獲取油缸的平均工作壓強；根據油缸的平均工作壓強獲取油缸的流量；根據油缸的流量和油缸的平均工作壓強獲取油缸所需的電機總功率N

【技術特征摘要】
1.一種鉆機的電機組調配方法,其特征在于，包括：
根據油缸的有效工作面積和油缸的負載獲取油缸的平均工作壓強；根據油缸的平均工作壓強獲取油缸的流量；根據油缸的流量和油缸的平均工作壓強獲取油缸所需的電機總功率N目標；
還包括步驟：
S1、將油缸所需的電機總功率與電機組的總輸出功率N輸出進行比較，并根據第一計算公式：
|N輸出-N目標|＝xN均+y；
式中，x為自然數(shù)，N均為電機的平均輸出功率，y為大于等于零且小于N均的數(shù)；
當N目標>N輸出時,進入步驟S2；當N目標<N輸出時,進入步驟S3；當N目標＝N輸出時,則結束調配；
S2、開啟x+1臺或1臺電機后判定是否滿足N目標≥N輸出且|N輸出-N目標|<N均；若是，則結束調配，若否，則返回步驟S1；
S3、關閉x臺或1臺電機后判定是否滿足N目標≥N輸出且|N輸出-N目標|<N均；若是，則結束調配，若否，則返回步驟S1。


2.根據權利要求1所述的一種鉆機的電機組調配方法，其特征在于，油缸的有效工作面積的獲取公式為：



式中，油缸的有效工作面積A為油缸的無桿腔體的工作面積，D為油缸內直徑。


3.根據權利要求2所述的一種鉆機的電機組調配方法，其特征在于，獲取油缸的平均工作壓強的計算公式為：



式中，n為油缸數(shù)量，p為n個油缸間的平均工作壓強，F(xiàn)為n個油缸的總負載，A為單個油缸的有效工作面積。


4.根據權利要求3所述的一種鉆機的電機組調配方法，其特征在于，獲取油缸的流量的計算公式為：
Q＝v×A×n；
式中，v為油缸運行速度。


5.根據權利要求4所述的一種鉆機的電機組調配方法，其特征在于，油缸所需的電機總功率N目標的計算公式為：



式中，Q泄為系統(tǒng)泄露流量，ηb為液壓泵的效率系數(shù)。


6.一種鉆機的電機組調配系統(tǒng)，其特征在于，包括有：
...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張良夫，周志華，劉俊斌，于長水，
申請(專利權)人：浙江中銳重工科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33