一种液压凿岩机电液控制系统及方法与流程

文档序号:25991526发布日期:2021-07-23 21:03阅读:98来源:国知局
一种液压凿岩机电液控制系统及方法与流程

本发明属于工程器械领域,具体涉及一种液压凿岩机电液控制系统及方法。



背景技术:

凿岩设备是工程中经常需要使用到的工程机械,特别是在交通、水利等方面,经常会用于进行隧道挖掘。而凿岩设备中组成结构较多,其中最关键的部分便是液压凿岩机的控制结构,国内外的主机厂家都有各自针对液压凿岩机的控制系统,但是,这些控制系统基本上都是采用纯液压阀控制方式的方式来实现的凿岩机控制。而纯液压阀控制方式会导致液压系统原理非常复杂,进而使得整机的成本迅速升高。且纯液压阀控制方式在面对卡钻问题时,难以有效避免,会造成对钻头和液压系统的巨大伤害。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种液压凿岩机电液控制系统,所述液压凿岩机电液控制系统解决了液压凿岩机控制系统复杂且难以避免卡钻的问题。本发明还提出了一种液压凿岩机电液控制方法。

根据本发明第一方面实施例的液压凿岩机电液控制系统,包括:

液压驱动泵组,用于为冲击器、推进油缸、旋转马达的运动提供液压动力;

传感器组件,用于检测所述冲击器的冲击压力、推进油缸的推进压力、旋转马达的旋转压力;

第一液压油控制阀件,其具有第一液压输入端、第一冲击驱动端、第一推进驱动端、第一负载反馈端,所述第一液压输入端与所述液压驱动泵组连接,所述第一冲击驱动端与所述冲击器连接,所述第一推进驱动端与所述推进油缸连接,所述第一负载反馈端与所述液压驱动泵组连接,所述第一液压油控制阀件用于调节所述冲击器的冲击频率、调节所述推进油缸的推进速度;

第二液压油控制阀件,其具有第二液压输入端、第二回转驱动端、第二负载反馈端,所述第二液压输入端与所述液压驱动泵组连接,所述第二回转驱动端与所述旋转马达连接,所述第二负载反馈端与所述液压驱动泵组连接,所述第二液压油控制阀件用于调节所述旋转马达的旋转状态;

控制器,分别与所述液压驱动泵组、传感器组件、第一液压油控制阀件、第二液压油控制阀件电性连接。

根据本发明实施例的液压凿岩机电液控制系统,至少具有如下技术效果:通过液压驱动泵组可以提供液压驱动力,为冲击器、推进油缸、旋转马达提供动力源;控制器通过调节第一液压油控制阀件、第二液压油控制阀件,可以实现对冲击器的冲击频率、推进油缸的推进速度、旋转马达的旋转状态的控制,进而实现对整个液压凿岩机的控制;通过传感器组件可以实现对冲击器的冲击压力、推进油缸的推进压力、旋转马达的旋转压力的检测,进而让控制器可以实现对冲击器、推进油缸、旋转马达的准确控制。本发明实施例的液压凿岩机电液控制系统采用了电液结合的控制系统,通过增加传感器组和控制器极大的简化了液压控制管系,降低了整体液压控制管系的复杂程度,提高了可靠性,也同步降低了后续的维护难度。此外,采用电液结合控制的控制结构,可以通过监测压力来辅助解决卡钻问题,极大的提高了钻头的使用寿命。

根据本发明的一些实施例,上述液压凿岩机电液控制系统还包括与所述第一负载反馈端连接的电控比例溢流阀,所述电控比例溢流阀与所述控制器电性连接,用于降低所述冲击器的冲击压力、推进油缸的推进压力。

根据本发明的一些实施例,所述液压驱动泵组包括:

凿岩推进泵,与所述第一液压油控制阀件连接并与所述控制器电性连接,用于驱动所述冲击器、推进油缸工作;

凿岩回转泵,与所述第二液压油控制阀件连接并与所述控制器电性连接,用于驱动所述旋转马达工作。

根据本发明的一些实施例,所述第一液压油控制阀件为第一负载敏感比例换向阀组;所述第一负载敏感比例换向阀组的液压油输入口与所述凿岩推进泵的输出端连接,第一联阀片与所述冲击器连接,第二联阀片a口与所述推进油缸的无杆腔连接,第二联阀片b口与所述推进油缸的有杆腔连接,反馈油口分别与所述电控比例溢流阀、所述凿岩推进泵的控制口连接。

根据本发明的一些实施例,上述液压凿岩机电液控制系统还包括连接在所述第一负载敏感比例换向阀组第二联阀片a口与所述推进油缸无杆腔之间的电控比例减压阀,所述电控比例减压阀与所述控制器电性连接。

根据本发明的一些实施例,上述液压凿岩机电液控制系统还包括连接所述第一负载敏感比例换向阀组的液压油输入口与所述凿岩推进泵输出端之间的第一高压过滤器。

根据本发明的一些实施例,上述液压凿岩机电液控制系统还包括连接所述第一负载敏感比例换向阀组的第一联阀片与所述冲击器之间的单向阀组。

根据本发明的一些实施例,所述第二液压油控制阀件为第二负载敏感比例换向阀组,所述第二负载敏感比例换向阀组的液压油输入口与所述凿岩回转泵的输出端连接,第一联阀片与所述旋转马达连接,反馈油口与所述凿岩回转泵的控制口连接。

根据本发明的一些实施例,上述液压凿岩机电液控制系统还包括连接所述第二负载敏感比例换向阀组的液压油输入口与所述凿岩回转泵输出端之间的第二高压过滤器。

根据本发明的一些实施例,上述液压凿岩机电液控制系统还包括连接所述第二负载敏感比例换向阀组的第一联阀片与所述旋转马达之间的双向安全阀。

根据本发明的一些实施例,上述液压凿岩机电液控制系统还包括串联在回油管路中的液压油冷却器。

根据本发明的一些实施例,上述液压凿岩机电液控制系统还包括串联在回油管路中的回油过滤器。

根据本发明第二方面实施例的液压凿岩机电液控制方法,包括以下步骤:

持续采集冲击器的冲击压力、推进油缸的推进压力、旋转马达的旋转压力;

正常工作控制:使能第一液压油控制阀件的第一冲击驱动端、第一推进驱动端,驱动所述冲击器和推进油缸工作;使能所述第二液压油控制阀件的第二回转驱动端,驱动所述旋转马达工作;

防卡钻控制:若所述旋转马达的旋转压力超过预设的卡钻压力值,停止所述第一液压油控制阀件第一推进驱动端的工作;若所述第一液压油控制阀件的第一推进驱动端已经停止工作,所述旋转马达的旋转压力仍然超过所述卡钻压力值,则控制所述推进油缸拔出钻杆。

根据本发明实施例的液压凿岩机电液控制方法,至少具有如下技术效果:本发明实施例的液压凿岩机电液方法系统采用了电液结合的控制方式,通过传感器组、控制器、第一液压油控制阀件、第二液压油控制阀件实现对液压凿岩机的精准控制,且因为采用了电液混合的控制方式,所以极大的简化了液压控制管系,降低了整体液压控制管系的复杂程度,提高了可靠性,也同步降低了后续的维护难度。此外,采用电液结合控制的方式,可以通过监测压力来辅助解决卡钻问题,极大的提高了钻头的使用寿命。

根据本发明的一些实施例,上述液压凿岩机电液控制方法还包括以下步骤:

防空打控制:当所述推进油缸的推进压力低于预设的推进压力安全值时,降低电控比例溢流阀的溢流控制压力,直至所述推进油缸的推进压力降低至预设的防空打压力值。

根据本发明的一些实施例,上述液压凿岩机电液控制方法还包括以下步骤:

开孔控制:响应于开孔控制信号,通过电控比例减压阀将所述冲击器的冲击压力调整至预设的冲击开孔压力、冲击频率调整至预设的冲击开孔频率,将所述推进油缸的推进压力调整至预设值的推进开孔压力;驱动所述旋转马达以预设的开孔输出转速和开孔输出扭矩转动;

钻孔控制:响应于钻孔控制信号,通过电控比例减压阀将所述冲击器的冲击压力调整至预设的冲击钻孔压力、冲击频率调整至预设的冲击钻孔频率,将所述推进油缸的推进压力调整至预设值的推进钻孔压力;驱动旋转马达转动,并使旋转马达的旋转压力始终大于预设的卡钻压力值;所述冲击钻孔压力大于所述冲击开孔压力,所述冲击钻孔频率大于所述冲击开孔频率,所述推进钻孔压力大于钻孔开孔压力。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本发明实施例的液压凿岩机电液控制系统的结构图;

图2是本发明实施例的防卡钻控制的流程图。

附图标记:

冲击器110、推进油缸120、旋转马达130、

第一液压油控制阀件200、

第二液压油控制阀件300、

电控比例溢流阀410、电控比例减压阀420、双向安全阀430、第一高压过滤器440、单向阀组450、第二高压过滤器460、液压油冷却器470、回油过滤器480、

凿岩推进泵510、凿岩回转泵520、

冲击压力传感器610、推进压力传感器620、旋转压力传感器630。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面参考图1至图2描述根据本发明第一方面实施例的液压凿岩机电液控制系统。

根据本发明实施例的液压凿岩机电液控制系统,包括:液压驱动泵组、传感器组件、第一液压油控制阀件200、第二液压油控制阀件300、控制器。

液压驱动泵组,用于为冲击器110、推进油缸120、旋转马达130的运动提供液压动力;

传感器组件,用于检测冲击器110的冲击压力、推进油缸120的推进压力、旋转马达130的旋转压力;

第一液压油控制阀件200,其具有第一液压输入端、第一冲击驱动端、第一推进驱动端、第一负载反馈端,第一液压输入端与液压驱动泵组连接,第一冲击驱动端与冲击器110连接,第一推进驱动端与推进油缸120连接,第一负载反馈端与液压驱动泵组连接,第一液压油控制阀件200用于调节冲击器110的冲击频率、调节推进油缸120的推进速度;

第二液压油控制阀件300,其具有第二液压输入端、第二回转驱动端、第二负载反馈端,第二液压输入端与液压驱动泵组连接,第二回转驱动端与旋转马达130连接,第二负载反馈端与液压驱动泵组连接,第二液压油控制阀件300用于调节旋转马达130的旋转状态;

控制器,分别与液压驱动泵组、传感器组件、第一液压油控制阀件200、第二液压油控制阀件300电性连接。

参考图1、图2,液压驱动泵组从油箱中抽取液压油然后传输到第一液压油控制阀件200、第二液压油控制阀件300,进而由第一液压油控制阀件200的第一冲击驱动端和第一推进驱动端分别将液压油传输到冲击器110和推进油缸120,由第二液压油控制阀件300将液压油传输到旋转马达130。通过控制器调节第一液压油控制阀件200的第一冲击驱动端、第一推进驱动端输出液压油的状态,便可以实现对冲击器110的冲击频率、推进油缸120的推进速度的调整,通过控制器调节第二液压油控制阀件300第二回转驱动端的工作状态,便可以实现对旋转马达130正转、反转以及停止状态的调整。这里简单说明,旋转马达130正转时,主要是用于正常凿岩作业和接杆;当需要进行卸杆作业时,旋转马达130会进行反转。

传感器组件可以采集冲击器110的冲击压力、推进油缸120的推进压力、旋转马达130的旋转压力,从而可让操作人员知晓当前的工作状态,同时这些压力数据传输到控制器,可以让控制器实现稳定控制。

下面简述一下本发明实施例的液压凿岩机电液控制系统的工作过程。

启动电机,通过电机带动液压驱动泵组运转,将油缸中的液压油传输至第一液压油控制阀件200和第二液压油控制阀件300。传输至第一液压油控制阀件200的液压油会分成两路,一路由第一冲击驱动端传输至冲击器110中,驱动冲击器110进行工作;另一路由第一推进驱动端传输至推进油缸120中,控制推进油缸120推出或收回钻杆。传输至第二液压油控制阀件300的液压油会进一步通过第二回转驱动端传输至旋转马达130,从而控制旋转马达130实现正反转和停止。控制器通过第一液压油控制阀件200比例控制进入冲击器110的流量,从而实现对冲击器110的冲击频率的控制。控制器通过第一液压油控制阀件200比例控制进入推进油缸120的流量,从而实现对推进油缸120工况的控制。

防卡钻过程:在传感器组件检测到旋转马达130的旋转压力过大,超过了预设的卡钻压力值时,可以判定为出现卡钻;此时,控制器控制第一液压油控制阀件200的第一推进驱动端停止输出,钻头会停止推进,但是仍然会在冲击器110和旋转马达130的带动下继续工作;如果停止推进油缸120的工作后,检测到的推进油缸120压力并没有降低到卡钻压力值以下,则可以确认为卡钻状态,然后通过推进油缸120将钻杆抽出,防止钻头在卡钻工况下长时间运行。

根据本发明实施例的液压凿岩机电液控制系统,通过液压驱动泵组可以提供液压驱动力,为冲击器110、推进油缸120、旋转马达130提供动力源;控制器通过调节第一液压油控制阀件200、第二液压油控制阀件300,可以实现对冲击器110的冲击频率、推进油缸120的推进速度、旋转马达130的旋转状态的控制,进而实现对整个液压凿岩机的控制;通过传感器组件可以实现对冲击器110的冲击压力、推进油缸120的推进压力、旋转马达130的旋转压力的检测,进而让控制器可以实现对冲击器110、推进油缸120、旋转马达130的准确控制。本发明实施例的液压凿岩机电液控制系统采用了电液结合的控制系统,通过增加传感器组和控制器极大的简化了液压控制管系,降低了整体液压控制管系的复杂程度,提高了可靠性,也同步降低了后续的维护难度。此外,采用电液结合控制的控制结构,可以通过监测压力来辅助解决卡钻问题,极大的提高了钻头的使用寿命。

在本发明的一些实施例中,上述液压凿岩机电液控制系统还包括与第一液压油控制阀件200的负载反馈端连接的电控比例溢流阀410,电控比例溢流阀410与控制器电性连接,用于降低冲击器110的冲击压力、推进油缸120的推进压力。在传感器组件检测到推进油缸120的推进压力较低时,此时可以判断为出现了空打的情形;一旦出现了空打,则需要降低冲击器110和推进油缸120的输出功率,避免长时间以高工况输出,对液压凿岩机造成不必要的磨损。在检测到出现空打时,控制器会降低输出到电控比例溢流阀410的给定电流,进而降低电控比例溢流阀410的溢流控制压力;电控比例溢流阀410的溢流控制压力降低后,会使得第一液压油控制阀件200中第一冲击驱动端和第一推进驱动端的出口压力降低,从而达到降低冲击器110和推进油缸120输出的目的。通过这种方式,最终可以减少液压凿岩机的非必要大功率输出,变相延长了液压凿岩机的使用寿命。

在本发明的一些实施例中,液压驱动泵组包括:凿岩推进泵510、凿岩回转泵520。凿岩推进泵510,与第一液压油控制阀件200连接并与控制器电性连接,用于驱动冲击器110、推进油缸120工作;凿岩回转泵520,与第二液压油控制阀件300连接并与控制器电性连接,用于驱动旋转马达130工作。凿岩推进泵510实现对冲击器110、推进油缸120的驱动,凿岩回转泵520实现对旋转马达130的驱动,两者都直接从油缸中抽取液压油供整个液压凿岩机电液控制系统使用。

在本发明的一些实施例中,第一液压油控制阀件200为第一负载敏感比例换向阀组;第一负载敏感比例换向阀组的液压油输入口与凿岩推进泵510的输出端连接,第一联阀片与冲击器110连接,第二联阀片a口与推进油缸120的无杆腔连接,第二联阀片b口与推进油缸120的有杆腔连接,反馈油口分别与电控比例溢流阀410、凿岩推进泵510的控制口连接。第一联阀片和第二两阀片皆能够根据控制器输入的电流信号比例调节液压油的输出流量,进而实现对冲击器110和推进油缸120运行状态的精确控制。反馈油口可以反馈油路状态到凿岩推进泵510的控制口,从而调节凿岩推进泵510的输出负载上限,而电控比例溢流阀410可以分流部分反馈的液压油,因此可以通过电控比例溢流阀410实现对凿岩推进泵510输出负载上限的调整。

在本发明的一些实施例中,上述液压凿岩机电液控制系统还包括连接在第一负载敏感比例换向阀组第二联阀片a口与推进油缸120无杆腔之间的电控比例减压阀420,电控比例减压阀420与控制器电性连接。通过电控比例减压阀420可以快速调节推进油缸120的推进压力,进而可以实现对不同工作模式的快速切换,例如:当需要进行开孔时,推进压力不需要太大,此时可以通过调节电控比例减压阀420快速的降低推进压力;当需要进行钻孔时,推进压力需要足够大,才能快速开孔,此时可以通过调节电控比例减压阀420快速的提高推进压力。

在本发明的一些实施例中,上述液压凿岩机电液控制系统还包括连接第一负载敏感比例换向阀组的液压油输入口与凿岩推进泵510输出端之间的第一高压过滤器440。通过第一高压过滤器440可以有效的过滤进入第一负载敏感比例换向阀组的液压油中的杂质,避免杂质对第一负载敏感比例换向阀组的损坏,延长第一负载敏感比例换向阀组的使用寿命。

在本发明的一些实施例中,上述液压凿岩机电液控制系统还包括连接第二负载敏感比例换向阀组的液压油输入口与凿岩回转泵520输出端之间的第二高压过滤器460。通过第二高压过滤器460可以有效的过滤进入第二负载敏感比例换向阀组的液压油中的杂质,避免杂质对第二负载敏感比例换向阀组的损坏,延长第二负载敏感比例换向阀组的使用寿命。

在本发明的一些实施例中,上述液压凿岩机电液控制系统还包括连接第一负载敏感比例换向阀组的第一联阀片与冲击器110之间的单向阀组450。单向阀组450可以有效的防止液压油通过第一负载敏感比例换向阀组的第一联阀片直接回流,防止对第一负载敏感比例换向阀组造成损伤,同时也保证了液压控制的正确性和稳定性。

在本发明的一些实施例中,第二液压油控制阀件300为第二负载敏感比例换向阀组,第二负载敏感比例换向阀组的液压油输入口与凿岩回转泵520的输出端连接,第一联阀片与旋转马达130连接,反馈油口与凿岩回转泵520的控制口连接。第一联阀片根据控制器传输的控制信号可以实现对旋转马达130的旋转方向、转速、扭矩的调节。反馈油口可以反馈油路状态到凿岩回转泵520的控制口,从而调节凿岩回转泵520的输出负载上限,实现稳定输出。

在本发明的一些实施例中,上述液压凿岩机电液控制系统还包括连接第二负载敏感比例换向阀组的第一联阀片与旋转马达130之间的双向安全阀430。增加双向安全阀430可以有效的消除任意工况下可能产生的液压冲击,以达到减少甚至消除旋转马达130冲击过载的情形。

在本发明的一些实施例中,上述液压凿岩机电液控制系统还包括串联在回油管路中的液压油冷却器470。增加液压油冷却器470可以有效的防止液压油油温过高。

在本发明的一些实施例中,上述液压凿岩机电液控制系统还包括串联在回油管路中的回油过滤器480。增加回油过滤器480可以过滤进入油缸中液压油的杂质,进一步减少对系统的伤害。

在本发明的一些实施例中,传感器组件包括冲击压力传感器610、推进压力传感器620、旋转压力传感器630。冲击压力传感器610、推进压力传感器620、旋转压力传感器630分别实现对冲击器110的冲击压力、推进油缸120的推进压力、旋转马达130的旋转压力的采集。冲击压力传感器610、推进压力传感器620、旋转压力传感器630皆直接采用市面上成熟的压力传感器产品即可。

在本发明的一些实施例中,控制器采用plc。plc可以采用进口的易福门系列、力士乐系列等进口产品,也可以选用赛灵卓系列、赛博系列等国产产品。在本发明的一些实施例中,控制器具体选用了赛博mic7001控制器。

根据本发明第二方面实施例的液压凿岩机电液控制方法,包括以下步骤:

持续采集冲击器110的冲击压力、推进油缸120的推进压力、旋转马达130的旋转压力;

正常工作控制:使能第一液压油控制阀件200的第一冲击驱动端、第一推进驱动端,驱动冲击器110和推进油缸120工作;使能第二液压油控制阀件300的第二回转驱动端,驱动旋转马达130工作;

防卡钻控制:若旋转马达130的旋转压力超过预设的卡钻压力值,停止第一液压油控制阀件200第一推进驱动端的工作;若第一液压油控制阀件200的第一推进驱动端已经停止工作,旋转马达130的旋转压力仍然超过卡钻压力值,则控制推进油缸120拔出钻杆。

参考图1、图2,这里对正常工作控制和防卡钻控制进行简要叙述。

正常工作控制:启动电机带动液压驱动泵组运转,将油缸中的液压油传输至第一液压油控制阀件200和第二液压油控制阀件300。传输至第一液压油控制阀件200的液压油会分成两路,一路由第一冲击驱动端传输至冲击器110中,驱动冲击器110进行工作,另一路由第一推进驱动端传输至推进油缸120中,控制推进油缸120推出或收回钻杆。传输至第二液压油控制阀件300的液压油会进一步通过第二回转驱动端传输至旋转马达130,从而控制旋转马达130实现正反转和停止。控制器通过第一液压油控制阀件200比例控制进入冲击器110的流量,从而实现对冲击器110的冲击频率的控制。控制器通过第一液压油控制阀件200比例控制进入推进油缸120的流量,从而实现对推进油缸120工况的控制。

防卡钻控制:参考图2,在传感器组件检测到旋转马达130的旋转压力过大,超过了预设的卡钻压力值时,可以判定为出现卡钻;此时,控制器控制第一液压油控制阀件200的第一推进驱动端停止输出,钻头会停止推进,但是仍然会在冲击器110和旋转马达130的带动下继续工作;如果停止推进油缸120的工作后,检测到的推进油缸120压力并没有降低到卡钻压力值以下,则可以确认为卡钻状态,然后通过推进油缸120将钻杆抽出,防止钻头在卡钻工况下长时间运行。在实际工程中,当采集到的推进压力大于卡钻压力值,并控制第一推进驱动端停止输出后,并不会马上对推进压力进行第二次判断,而是会在间隔一个防抖误差时间后,才第二次对推进压力进行判断,这样可以有效的防止瞬时状态带来的频繁状态调节。

根据本发明实施例的液压凿岩机电液控制方法,至少具有如下技术效果:本发明实施例的液压凿岩机电液方法系统采用了电液结合的控制方式,通过传感器组、控制器、第一液压油控制阀件200、第二液压油控制阀件300实现对液压凿岩机的精准控制,且因为采用了电液混合的控制方式,所以极大的简化了液压控制管系,降低了整体液压控制管系的复杂程度,提高了可靠性,也同步降低了后续的维护难度。此外,采用电液结合控制的方式,可以通过监测压力来辅助解决卡钻问题,极大的提高了钻头的使用寿命。

在本发明的一些实施例中,上述液压凿岩机电液控制方法还包括以下步骤:

防空打控制:当推进油缸120的推进压力低于预设的推进压力安全值时,降低电控比例溢流阀410的溢流控制压力,直至推进油缸120的推进压力降低至预设的防空打压力值。

在实际工程中,液压凿岩机会经常性出现处于空打的状态,如果长时间的空打,则会对液压凿岩机造成一定的磨损,减少液压凿岩机的使用寿命。本发明实施例通过检测推进油缸120的推进压力,便可以知道液压凿岩机是否处于空打状态,从而可以在空打时,降低液压凿岩机的输出功率,减少磨损。通过推进压力判断是否处于空打的方法很简单,只需要知晓空打与正常凿岩之间的推进压力差别皆可,在空打状态下,因为前方没有障碍物,因此推进压力会很低,只要低于推进压力安全值,便可以确定出现了空打。

在本发明的一些实施例中,上述液压凿岩机电液控制方法还包括以下步骤:

开孔控制:响应于开孔控制信号,通过电控比例减压阀420将冲击器110的冲击压力调整至预设的冲击开孔压力、冲击频率调整至预设的冲击开孔频率,将推进油缸120的推进压力调整至预设值的推进开孔压力;驱动旋转马达130以预设的开孔输出转速和开孔输出扭矩转动;

钻孔控制:响应于钻孔控制信号,通过电控比例减压阀420将冲击器110的冲击压力调整至预设的冲击钻孔压力、冲击频率调整至预设的冲击钻孔频率,将推进油缸120的推进压力调整至预设值的推进钻孔压力;驱动旋转马达130转动,并使旋转马达130的旋转压力始终大于预设的卡钻压力值;冲击钻孔压力大于冲击开孔压力,冲击钻孔频率大于冲击开孔频率,推进钻孔压力大于钻孔开孔压力。

在实际工程中,液压凿岩机需要面临不同的工程需求,对于岩石质地较软的环境,直接让液压凿岩机以一定的功率进行输出即可。但是对于岩石质地较硬的环境,如果直接使用大功率进行凿岩,则容易对液压凿岩机造成损害,此时则需要先进行开孔然后再进行钻孔,通过分布的方式完成凿岩。

开孔时,需要降低冲击器110的冲击压力和冲击频率至预设的冲击开孔压力、冲击开孔频率,降低推进油缸120的推进压力至推进开孔压力,并提高旋转马达130的输出扭矩至开孔输出扭矩转动,以达到稳定开孔的目的。钻孔时,需要提高冲击器110的冲击压力和冲击频率至预设的冲击钻孔压力、冲击钻孔频率,降低推进油缸120的推进压力至推进钻孔压力;钻孔模式下,不再以稳定的输出转速和扭矩进行运转,只需要保证旋转压力不会超过卡钻压力值即可。在旋转压力超过卡钻压力值时,则会进入防卡钻控制。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上述结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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