一种铁钻工臂架控制方法、铁钻工臂架回转装置及铁钻工与流程

1.本发明涉及石油装备技术领域，具体而言，涉及一种铁钻工臂架控制方法、铁钻工臂架回转装置及铁钻工。


背景技术：

2.铁钻工是一种用于钻杆、钻具的石油机械，是管柱自动化的核心设备，在钻台面井口、鼠洞作业时代替人工进行上扣、卸扣作业。铁钻工的主要动作包括回转臂架、升降臂架、夹紧钻杆等动作。
3.在使用铁钻工进行作业时，臂架回转角度与实际所需角度总是存在误差，即臂架所处的方向与钻杆所在的位置不能完全对齐，臂架在夹紧钻杆时会受到钻杆带来的附加的外力，导致臂架被强制扭转到与钻杆对应的位置，整个臂架的受力状态变差，臂架的强度、可靠性和寿命会受到不利影响。在现有技术中，一般通过提高臂架的回转精度缓解臂架的回转角度与所需角度的误差问题，不能从根本消除误差，仍会导致臂架的强度、可靠性和寿命受到影响，另一些现有技术通过提高臂架的强度使臂架的抗额外扭矩的能力增强，但会增加臂架重量和成本，并且也不能从根本上解决问题。


技术实现要素：

4.本发明解决的问题是如何避免铁钻工的臂架在作业时受到的额外扭矩。
5.为解决上述问题，本发明提供一种铁钻工臂架控制方法，包括：
6.获取臂架的目标角度和实际回转角度；
7.当偏差值小于第一偏差阈值时，停止回转并锁定所述臂架，其中，所述偏差值由所述目标角度和所述实际回转角度确定；
8.判断夹头的夹持状态，并根据所述夹持状态调整所述臂架的锁定状态，包括：当判定所述夹持状态为夹紧状态时，解锁所述臂架，当判定所述夹持状态为非夹紧状态时，锁定所述臂架。
9.相对于现有技术，本发明通过将目标角度和实际回转角度的确定偏差值，从而将臂架的实际回转角度控制在可进行作业的范围内，保证臂架与钻杆大致对齐。在大致对齐后控制夹头向钻杆夹持，并判断夹头的夹持状态，当判定臂架的夹头夹紧钻杆时，保持夹头的夹紧状态并解锁臂架，使臂架随夹头的夹紧力带来的额外扭矩浮动，臂架通过被动浮动抵消受到的额外扭矩；当判定臂架与夹头处于非夹紧状态时，保持夹头的非夹紧状态的同时保持臂架锁定，防止铁钻工在未夹紧夹头时回转，此时臂架不会受到额外扭矩。
10.可选地，所述判断所述夹头的夹持状态，具体包括：
11.当所述夹头的夹持力小于或等于第一夹持阈值时，判定所述夹头处于所述非夹紧状态；
12.当所述夹头的所述夹持力大于所述第一夹持阈值时，判定所述夹头处于所述夹紧状态。
13.可选地，所述判断所述夹头的夹持状态，具体包括：
14.当所述夹头的所述夹持力大于所述第一夹持阈值且小于或等于第二夹持阈值时，判定所述夹头处于低夹紧状态；
15.当所述夹头的所述夹持力大于所述第二夹持阈值时，判定所述夹头处于高夹紧状态。
16.可选地，所述判断夹头的夹持状态，具体包括：
17.判断所述夹头中的夹紧缸与钻杆的接触数量，根据所述接触数量确定所述夹头的所述夹紧状态，其中，所述夹头包括至少两个所述夹紧缸；
18.当所述接触数量为0时，判定所述夹头处于所述非夹紧状态；
19.当所述接触数量大于0且小于所述夹紧缸的数量时，判定所述夹头处于低夹紧状态；
20.当所述接触数量等于所述夹紧缸的数量时，判定所述夹头处于高夹紧状态。
21.可选地，所述根据所述夹持状态调整所述臂架的锁定状态，具体还包括：
22.当所述夹头从所述非夹紧状态进入所述低夹紧状态时，控制所述臂架中的锁定装置输出的锁定力随夹紧程度的提高而降低，以使所述臂架随所述夹头的运动而浮动；
23.当所述夹头从所述低夹紧状态进入所述高夹紧状态时，控制所述臂架的所述锁定装置输出的锁定力随夹紧程度的降低而提高，以锁定所述臂架。
24.可选地，所述根据所述夹持状态调整所述臂架的锁定状态，具体还包括：
25.当所述夹头从所述高夹紧状态进入所述低夹紧状态时，控制所述臂架中的所述锁定装置输出的所述锁定力随夹紧程度的降低而提高，以使所述臂架随所述夹头的运动而浮动；
26.当所述夹头从所述低夹紧状态进入所述非夹紧状态时，控制所述臂架的所述锁定装置输出的锁定力随夹紧程度的提高而降低，以锁定所述臂架。
27.可选地，在所述获取臂架的目标角度和实际回转角度之前，还包括：
28.确定预设采样周期；
29.基于所述预设采样周期，根据比例积分导数控制方法控制所述臂架的回转。
30.另一方面，本发明还提供一种铁钻工臂架回转装置，包括控制模块、回转马达、锁定装置和夹紧装置；
31.所述控制模块用于实现如上所述的铁钻工臂架控制方法；
32.所述回转马达用于控制臂架的回转；
33.所述锁定装置与所述回转马达连接，用于锁定所述臂架的回转；
34.所述夹紧装置包括夹头，用于夹紧钻杆。
35.可选地，所述铁钻工臂架回转装置还包括角度传感器和压力传感器，所述角度传感器用于与所述臂架连接，以获得所述臂架的回转角度，所述压力传感器与所述夹头连接，用于获得所述夹头与所述钻杆之间的压力。
36.所述铁钻工臂架回转装置相对于现有技术所具有的有益效果与所述铁钻工臂架控制方法相同，在此不再赘述。
37.第三方面，本发明还提供一种铁钻工，包括如上所述的铁钻工臂架回转装置。
38.所述铁钻工相对于现有技术所具有的有益效果与所述铁钻工臂架控制方法相同，
在此不再赘述。
附图说明
39.图1为本发明实施例的铁钻工臂架控制方法的流程示意图；
40.图2为本发明实施例的铁钻工臂架控制方法步骤s300细化后的流程示意图；
41.图3为本发明实施例的铁钻工臂架控制方法步骤s300细化后的另一流程示意图；
42.图4为本发明实施例的铁钻工臂架控制方法步骤s300细化后的又一流程示意图；
43.图5为本发明实施例的铁钻工臂架回转装置的侧视图。
44.附图标记
45.1-回转马达；2-锁定装置；3-夹紧装置。
具体实施方式
46.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。
47.应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。
48.本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”；术语“可选地”表示“可选的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
49.需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
50.如图1所示，本发明一实施例提供的一种铁钻工臂架控制方法，包括：
51.步骤s100，获取臂架的目标角度和实际回转角度。
52.具体地，臂架包括多个子臂架转动连接而组成，在进行工作时，通过臂架伸展至所需长度和所需高度，并旋转臂架至所需角度，将夹头与钻杆大致对齐后，通过夹头夹紧钻杆，以实现上扣、卸扣作业。
53.在一实施例中，臂架的实际回转角度与目标角度会出现一定误差，在臂架伸展并与钻杆大致对齐时，臂架的末端，即夹头与钻杆之间的距离会被放大，导致夹头夹紧钻杆后，由于臂架锁定的同时，夹头也夹紧钻杆，钻杆会向臂架施加一个朝向钻杆的扭转力，臂架与钻杆之间具有相互作用的扭转力。
54.步骤s200，当偏差值小于第一偏差阈值时，停止回转并锁定所述臂架，其中，所述偏差值由所述目标角度和所述实际回转角度确定。
55.具体地，偏差值为目标角度与实际回转角度之间的差的绝对值，用于衡量实际回转角度与目标角度之间的误差，当误差小于第一偏差阈值时，表示此时的误差可以初步满足夹头与钻杆的夹持要求，停止臂架的回转并锁定臂架，防止臂架不受控制地旋转，保护设备，保证操作人员的安全。
56.可选地，第一偏差阈值为3
°
。
57.步骤s300，判断夹头的夹持状态，并根据所述夹持状态调整所述臂架的锁定状态，包括：当判定所述夹持状态为夹紧状态时，解锁所述臂架，当判定所述夹持状态为非夹紧状态时，锁定所述臂架。
58.具体地，在大致对齐夹头与钻杆后，控制夹头向钻杆的方向夹持，并判断夹头与钻杆的夹持状态，并根据夹持状态同时确定臂架是否会受到钻杆施加的扭转力，进而调整臂架的锁定策略，以消除夹持过程由于误差导致的扭转力。
59.在一实施例中，优先通过第一判断方法判断夹持状态，当第一判断方法不准确或第一判断方法所需的数据获取困难时，通过第二判断方法判断夹持状态，保证准确获得夹头与钻杆之间的状态，以确定合适的夹持策略。
60.具体地，在夹头夹紧钻杆时，表示在此状态下，臂架的旋转只会维持在钻杆和臂架的弹性形变的范围之内，不会出现铁钻工不受控制旋转的情况，此时解锁臂架，臂架会随扭矩的方向而自适应浮动，保证消除臂架受到的额外的扭转力；当夹持状态从夹紧状态转换回非夹紧状态时，持续锁定臂架，防止臂架回转，保证安全。
61.在一实施例中，在锁定臂架后，当判定夹头为非夹紧状态时，保持臂架的锁定。
62.相对于现有技术，本发明首先将臂架的回转角度与目标角度控制在一定误差范围内，保证臂架与钻杆大致对齐，并使夹头将钻杆夹持，同时判断钻杆与夹头的夹持状态，当夹头夹持钻杆时，解锁臂架，当夹头与钻杆脱离夹持时，锁定臂架，保证夹头处于工作状态时随钻杆的位置浮动，消除臂架受到的额外扭转力，且在夹头退出工作状态时锁定臂架，保护设备，同时保证现场人员安全。
63.可选地，如图2所示，所述判断所述夹头的夹持状态，具体包括：
64.步骤s301，当所述夹头的夹持力小于或等于第一夹持阈值时，判定所述夹头处于所述非夹紧状态；
65.步骤s302，当所述夹头的所述夹持力大于所述第一夹持阈值时，判定所述夹头处于所述夹紧状态。
66.在一实施例中，通过夹持力判断夹头的夹紧状态，当夹持力处于0到第一夹持阈值之间时，认为夹持力较小，可以算作误差，夹持力忽略不计，此时判定夹头处于非夹紧状态。
67.在另一实施例中，夹持力大于第一夹持阈值时，夹头具有一定夹持力，此时判定夹头处于夹紧状态，臂架此时会受到一定扭转力，解锁臂架以消除扭转力。
68.可选地，第一夹持阈值为0.2-0.5mpa之间。
69.在一实施例中，由于测量获得的夹持力具有较大误差，故将第一夹持阈值设为0.5mpa，防止出现误解锁情况；在另一实施例中，测量获得的夹持力较为准确，误差较小，故将第一夹持阈值设为0.2mpa。
70.可选地，如图3所示，所述判断所述夹头的夹持状态，具体包括：
71.步骤s303，当所述夹头的所述夹持力大于所述第一夹持阈值且小于或等于第二夹
持阈值时，判定所述夹头处于低夹紧状态；
72.步骤s304，当所述夹头的所述夹持力大于所述第二夹持阈值时，判定所述夹头处于高夹紧状态。
73.在一实施例中，夹头的夹持力处于第一夹持阈值和第二夹持阈值之间时，夹头虽然具有一定夹持力，但是夹持力的大小处于偏低的区间，则将此状态下的夹头判定为低夹紧状态，在低夹紧状态下，臂架受到的扭转力随夹紧的程度升高而升高，故在此状态下，需要逐步解锁臂架，以缓解臂架受到的额外扭转力。
74.在另一实施例中，夹头的夹持力高于第二夹持阈值时，夹头的夹持力偏高，判定此状态下的夹头为高夹紧状态，在高夹紧状态下，如果臂架仍处于锁定状态，则臂架受到的扭转力为此次作业所要受到的最大扭转力，故在高夹紧状态下保持臂架解锁，使臂架在工作时随钻杆的摆动而浮动，以消除额外的扭转力。
75.优选地，第二夹持阈值为5mpa。
76.可选地，如图4所示，所述判断夹头的夹持状态，具体包括：
77.步骤s310，判断所述夹头中的夹紧缸与钻杆的接触数量，根据所述接触数量确定所述夹头的所述夹紧状态，其中，所述夹头包括至少两个所述夹紧缸；
78.步骤s311，当所述接触数量为0时，判定所述夹头处于所述非夹紧状态；
79.步骤s312，当所述接触数量大于0且小于所述夹紧缸的数量时，判定所述夹头处于低夹紧状态；
80.步骤s313，当所述接触数量等于所述夹紧缸的数量时，判定所述夹头处于高夹紧状态。
81.在一实施例中，夹头包括至少两个夹紧缸，在夹头向钻杆进行夹持的过程中，夹紧缸与钻杆的接触数量逐渐增加，通过夹紧缸与钻杆的接触数量也可以从另一方面判断夹头的夹持状态。
82.当接触数量为0即所有夹紧缸均未接触钻杆时，可以确定此时夹头并未与钻杆接触，在此状态下，持续锁定臂架；当接触数量大于0且小于夹紧缸的数量时，确定此时只有一部分夹紧缸与钻杆接触，判定此时具有一定夹紧力但是夹紧力并不大，夹头处于低夹紧状态；当所有夹紧缸均与钻杆接触时，说明钻杆与夹头充分接触，此时判定夹头处于高夹紧状态，进入高夹紧状态时，需要保证臂架处于解锁状态，即浮动状态。
83.可选地，所述根据所述夹持状态调整所述臂架的锁定状态，具体还包括：
84.当所述夹头从所述非夹紧状态进入所述低夹紧状态时，控制所述臂架中的锁定装置输出的锁定力随夹紧程度的提高而降低，以使所述臂架随夹头的运动而浮动；
85.当所述夹头从所述低夹紧状态进入所述高夹紧状态时，控制所述臂架的所述锁定装置输出的锁定力随夹紧程度的降低而提高，以锁定所述臂架。
86.可选地，所述根据所述夹持状态调整所述臂架的锁定状态，具体还包括：
87.当所述夹头从所述高夹紧状态进入所述低夹紧状态时，控制所述臂架中的所述锁定装置输出的所述锁定力随夹紧程度的降低而提高，以使所述臂架随夹头的运动而浮动；
88.当所述夹头从所述低夹紧状态进入所述非夹紧状态时，控制所述臂架的所述锁定装置输出的锁定力随夹紧程度的提高而降低，以锁定所述臂架。
89.在一实施例中，当夹头的夹紧状态从未夹紧状态进入低夹紧状态时，锁定装置开
始动作，臂架从锁定状态进入浮动状态，由于夹头的夹紧状态是逐步变化的，臂架受到的扭转力也会随夹紧状态的变化而逐步变化，故臂架的锁定状态和浮动状态的切换也随夹紧状态的变化而逐步变化。当夹紧状态从低夹紧状态转换至高夹紧状态时，锁定装置完全解锁并保持解锁状态，即浮动状态。
90.在另一实施例中，当夹头的夹紧状态从高夹紧状态进入低夹紧状态时，锁定装置开始动作，锁定装置随夹紧状态的变化而逐步从浮动状态转换为锁定状态。当夹头进入非夹紧状态时，锁定装置完全锁定臂架，并保持锁定状态，保证维持臂架当前的角度。
91.可选地，在所述获取臂架的目标角度和实际回转角度之前，还包括：
92.确定预设采样周期；
93.基于所述预设采样周期，根据比例积分导数控制方法控制所述臂架的回转。
94.具体地，每隔预设采样周期采集臂架的回转角度，根据回转角度和目标角度进行比例积分导数控制，同时每隔预设采样周期将回转角度与目标角度进行比较，当偏差值小于第一偏差阈值时，停止回转。不再对臂架的回转角度进行调节，此时，臂架进入锁定状态，锁定状态下臂架角度不再改变。
95.如图5所示，本发明另一实施例提供的一种铁钻工臂架回转装置，包括控制模块、回转马达1、锁定装置2和夹紧装置3；
96.所述控制模块用于实现如上所述的铁钻工臂架控制方法；
97.所述回转马达1用于控制臂架的回转；
98.所述锁定装置2与所述回转马达1连接，用于锁定所述臂架的回转；
99.所述夹紧装置3包括夹头，用于夹紧钻杆。
100.在一实施例中，控制模块用于控制回转马达1进行臂架的回转、控制锁定装置2锁定臂架的回转、控制传感器获取臂架的角度、夹头的夹紧力等信息；还用于控制夹头进行夹紧、非夹紧操作。
101.在另一实施例中，通过控制模块控制回转马达1进行比例积分导数控制，保证臂架的回转角度与目标角度处于预设的误差范围内。
102.通过夹头的夹持状态确定锁定装置2的锁定状态，使臂架根据夹持状态适时在浮动状态与锁定状态之间切换。
103.可选地，锁定装置2包括浮动阀，所述浮动阀为电磁阀。
104.可选地，所述铁钻工臂架回转装置还包括角度传感器和压力传感器，所述角度传感器用于与所述臂架连接，以获得所述臂架的回转角度，所述压力传感器与所述夹头连接，用于获得所述夹头与所述钻杆之间的压力。
105.可选地，夹头包括主钳和辅钳。
106.在一实施例中，压力传感器设置在主钳和辅钳上。通过获取主钳和辅钳的夹紧油缸的压力传感器的数据确定夹头的夹持状态。
107.可选地，在臂架回转机构上设置旋转编码器，检测回转传动装置的回转角度。
108.可选地，所述锁定装置2包括双向液压锁。
109.在一实施例中，在通过比例积分导数控制，使臂架回转至目标角度附近，且偏差值处于第一偏差阈值之内时，停止回转并通过浮动阀锁定臂架，控制夹头向钻杆进行夹持，根据主钳和辅钳上的压力传感器获取压力值，进而判断夹头的夹持状态，当夹头处于低夹紧
状态时，控制浮动阀脱离锁定状态，当夹头与钻杆的夹紧力增高，使夹头处于高夹紧状态时，控制浮动阀处于浮动状态，且保持浮动状态，保证臂架不受额外的扭转力影响；在夹头回到低夹紧状态时，控制浮动阀脱离浮动状态并逐渐进入锁定状态，在夹头的加持状态处于非夹紧状态时，控制浮动阀持续锁定，保证臂架进入锁定状态。
110.本发明另一实施例提供一种铁钻工，包括如上所述的铁钻工臂架回转装置。
111.所述铁钻工相对于现有技术的有益效果与所述铁钻工臂架回转装置所具有的有益效果相同，在此不再赘述。
112.本发明又一实施例提供的一种电子设备，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行该计算机程序时，实现如上所述的铁钻工臂架控制方法。
113.本发明又一实施例提供的一种计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的铁钻工臂架控制方法。
114.现将描述可以作为本发明的服务器或客户端的电子设备，其是可以应用于本发明的各方面的硬件设备的示例。电子设备旨在表示各种形式的数字电子的计算机设备，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
115.电子设备包括计算单元，其可以根据存储在只读存储器(rom)中的计算机程序或者从存储单元加载到随机访问存储器(ram)中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram中，还可存储设备操作所需的各种程序和数据。计算单元、rom以及ram通过总线彼此相连。输入/输出(i/o)接口也连接至总线。
116.计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。
117.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)或随机存储记忆体(random access memory，ram)等。在本技术中，所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
118.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种铁钻工臂架控制方法，其特征在于，包括：获取臂架的目标角度和实际回转角度；当偏差值小于第一偏差阈值时，停止回转并锁定所述臂架，其中，所述偏差值由所述目标角度和所述实际回转角度确定；判断夹头的夹持状态，并根据所述夹持状态调整所述臂架的锁定状态，包括：当判定所述夹持状态为夹紧状态时，解锁所述臂架，当判定所述夹持状态为非夹紧状态时，锁定所述臂架。2.根据权利要求1所述的铁钻工臂架控制方法，其特征在于，所述判断所述夹头的夹持状态，具体包括：当所述夹头的夹持力小于或等于第一夹持阈值时，判定所述夹头处于所述非夹紧状态；当所述夹头的所述夹持力大于所述第一夹持阈值时，判定所述夹头处于所述夹紧状态。3.根据权利要求2所述的铁钻工臂架控制方法，其特征在于，所述判断所述夹头的夹持状态，具体包括：当所述夹头的所述夹持力大于所述第一夹持阈值且小于或等于第二夹持阈值时，判定所述夹头处于低夹紧状态；当所述夹头的所述夹持力大于所述第二夹持阈值时，判定所述夹头处于高夹紧状态。4.根据权利要求1所述的铁钻工臂架控制方法，其特征在于，所述判断夹头的夹持状态，具体包括：判断所述夹头中的夹紧缸与钻杆的接触数量，根据所述接触数量确定所述夹头的所述夹紧状态，其中，所述夹头包括至少两个所述夹紧缸；当所述接触数量为0时，判定所述夹头处于所述非夹紧状态；当所述接触数量大于0且小于所述夹紧缸的数量时，判定所述夹头处于低夹紧状态；当所述接触数量等于所述夹紧缸的数量时，判定所述夹头处于高夹紧状态。5.根据权利要求3或4所述的铁钻工臂架控制方法，其特征在于，所述根据所述夹持状态调整所述臂架的锁定状态，具体还包括：当所述夹头从所述非夹紧状态进入所述低夹紧状态时，控制所述臂架中的锁定装置输出的锁定力随夹紧程度的提高而降低，以使所述臂架随所述夹头的运动而浮动；当所述夹头从所述低夹紧状态进入所述高夹紧状态时，控制所述臂架的所述锁定装置输出的锁定力随夹紧程度的降低而提高，以锁定所述臂架。6.根据权利要求5所述的铁钻工臂架控制方法，其特征在于，所述根据所述夹持状态调整所述臂架的锁定状态，具体还包括：当所述夹头从所述高夹紧状态进入所述低夹紧状态时，控制所述臂架中的所述锁定装置输出的所述锁定力随夹紧程度的降低而提高，以使所述臂架随所述夹头的运动而浮动；当所述夹头从所述低夹紧状态进入所述非夹紧状态时，控制所述臂架的所述锁定装置输出的锁定力随夹紧程度的提高而降低，以锁定所述臂架。7.根据权利要求1所述的铁钻工臂架控制方法，其特征在于，在所述获取臂架的目标角度和实际回转角度之前，还包括：
确定预设采样周期；基于所述预设采样周期，根据比例积分导数控制方法控制所述臂架的回转。8.一种铁钻工臂架回转装置，其特征在于，包括控制模块、回转马达(1)、锁定装置(2)和夹紧装置(3)；所述控制模块用于实现如权利要求1-7任一项所述的铁钻工臂架控制方法；所述回转马达(1)用于控制臂架的回转；所述锁定装置(2)与所述回转马达(1)连接，用于锁定所述臂架的回转；所述夹紧装置(3)包括夹头，用于夹紧钻杆。9.根据权利要求8所述的铁钻工臂架回转装置，其特征在于，还包括角度传感器和压力传感器，所述角度传感器用于与所述臂架连接，以获得所述臂架的实际回转角度，所述压力传感器与所述夹头连接，用于获得所述夹头与所述钻杆之间的压力。10.一种铁钻工，其特征在于，包括如权利要求8或9任一项所述的铁钻工臂架回转装置。

技术总结
本发明提供了一种铁钻工臂架控制方法、铁钻工臂架回转装置及铁钻工，所述方法包括：获取臂架的目标角度和实际回转角度；当偏差值小于第一偏差阈值时，停止回转并锁定所述臂架，其中，所述偏差值由所述目标角度和所述实际回转角度确定；判断夹头的夹持状态，并根据所述夹持状态调整所述臂架的锁定状态，包括：当判定所述夹持状态为夹紧状态时，解锁所述臂架，当判定所述夹持状态为非夹紧状态时，锁定所述臂架，保证消除铁钻工的臂架在作业时受到的额外扭矩。外扭矩。外扭矩。


技术研发人员：曹显利 范道平 王昊 何波 张陆续 邹瀛 修全威
受保护的技术使用者：三一能源装备有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/8/9