一种水平定向钻机虎钳压力调节的安全控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水平定向钻机虎钳压力调节的安全控制装置，属于水平定向钻机技术领域。
【背景技术】
[0002]水平定向钻机是一种在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下公用设施(管道、电缆等)的施工机械，已被广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等管线铺设施工中，适用于沙土、粘土、卵石等地况，我国大部分非硬岩地区都可利用它进行施工。
[0003]定向钻的虎钳位于钻机的前部，由前、后虎钳组成，前、后虎钳均可由液压油缸径向推动卡瓦来夹持钻杆，同时，后虎钳可在液压油缸的作用下与前虎钳产生相对旋转，前后配合以便钻杆拆卸。
[0004]目前，市场上销售的水平定向钻机中前、后虎钳的夹紧及虎钳的旋转压力均是定值，当中大型定向钻机使用较细的钻杆进行钻孔时，极易造成在装卸钻杆时，因虎钳夹持力过大而导致钻杆被夹变形的情况发生；此外，连接的钻杆常常因丝扣拧的过紧而无法卸扣，不仅延误工期，而且也给用户带来了不必要的损失。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种水平定向钻机虎钳压力调节的安全控制装置，该装置能够根据钻杆承受外力及扭矩的需要调节定向钻机虎钳的压力，实现多种钻杆可用，避免出现因虎钳夹持力过大而导致钻杆被夹变形的情况，可解决钻杆卸扣困难的问题。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用的一种水平定向钻机虎钳压力调节的安全控制装置，包括液压系统和电控系统，所述液压系统包括液压泵、液压油箱、虎钳压力调节电磁阀、前虎钳夹紧复位电磁阀、前虎钳第一油缸、前虎钳第二油缸、后虎钳第一油缸、后虎钳第二油缸、虎钳旋转油缸、后虎钳夹紧复位电磁阀以及虎钳旋转复位电磁阀，所述液压泵通过连接盘固定在发动机的主取力口上，液压泵的吸油口通过液压管路连接液压油箱，喷油口分别连接虎钳压力调节电磁阀、前虎钳夹紧复位电磁阀、后虎钳夹紧复位电磁阀、虎钳旋转复位电磁阀的P 口 ；所述虎钳压力调节电磁阀、前虎钳夹紧复位电磁阀、后虎钳夹紧复位电磁阀、虎钳旋转复位电磁阀的T 口与液压油箱连接；所述前虎钳夹紧复位电磁阀的Al 口连接前虎钳第一油缸和前虎钳第二油缸的大腔，BI 口连接虎钳第一油缸和前虎钳第二油缸的小腔；所述后虎钳夹紧复位电磁阀的A2 口连接后虎钳第一油缸和后虎钳第二油缸的大腔，B2口连接后虎钳第一油缸和后虎钳第二油缸的小腔；所述虎钳旋转复位电磁阀的A3、B3 口分别连接虎钳旋转油缸的大腔、小腔；所述电控系统与前虎钳夹紧复位电磁阀、后虎钳夹紧复位电磁阀、虎钳旋转复位电磁阀连接，用于控制前虎钳夹紧复位电磁阀、后虎钳夹紧复位电磁阀以及虎钳旋转复位电磁阀的工作。
[0007]所述电控系统包括虎钳压力调节旋钮、前虎钳开关、后虎钳开关和虎钳旋转开关，24V直流电源正极通过导线分别连接虎钳压力调节旋钮的正极以及前虎钳开关、后虎钳开关和虎钳旋转开关的3端，虎钳压力调节旋钮的信号端及负极分别连接虎钳压力调节电磁阀的正极及电源负极，前虎钳开关、后虎钳开关及虎钳旋转开关的I端和7端分别连接前虎钳夹紧复位电磁阀、后虎钳夹紧复位电磁阀、虎钳旋转复位电磁阀的正极，前虎钳夹紧复位电磁阀、后虎钳夹紧复位电磁阀以及虎钳旋转复位电磁阀的负极接电源负极。
[0008]还包括散热器和滤油器，所述散热器和滤油器安装在液压油箱处，所述虎钳压力调节电磁阀、前虎钳夹紧复位电磁阀、后虎钳夹紧复位电磁阀、虎钳旋转复位电磁阀的T 口通过散热器、滤油器与液压油箱连接。
[0009]所述虎钳压力调节旋钮为连续可调的180°调节旋钮。
[0010]所述前虎钳开关、后虎钳开关、虎钳旋转开关均为多档多路的一体开关。
[0011]所述液压泵的P 口接有溢流阀，其溢流压力为21MP。
[0012]所述虎钳压力调节电磁阀内置有溢流阀，其溢流压力为21MP。
[0013]所述前虎钳夹紧复位电磁阀、后虎钳夹紧复位电磁阀、虎钳旋转复位电磁阀的油口输出端均装有双向液压锁。
[0014]与现有技术相比，本发明通过增加虎钳压力调节旋钮和虎钳压力调节电磁阀，通过电控系统控制前虎钳夹紧复位电磁阀、后虎钳夹紧复位电磁阀以及虎钳旋转复位电磁阀的工作，同时借助虎钳压力调节旋钮和虎钳压力调节电磁阀，进而可根据钻杆承受外力及扭矩的大小，调节定向钻机虎钳的压力，实现多种钻杆可用及解决钻杆卸扣困难，达到节能环保的目的。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的液压系统原理图；
[0016]图2为本发明的电路系统原理图。
[0017]图中:1、液压泵，2、虎钳压力调节电磁阀，3、前虎钳夹紧复位电磁阀，4、、前虎钳第一油缸，5、前虎钳第二油缸，6、后虎钳第一油缸，7、后虎钳第二油缸，8、虎钳旋转油缸，9、后虎钳夹紧复位电磁阀，10、虎钳旋转复位电磁阀，11、散热器，12、滤油器，13、液压油箱，14、虎钥'压力调节旋钮，15、如虎钥'开关，16、后虎钥'开关，17、虎钥'旋转开关。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0019]如图1和图2所示，一种水平定向钻机虎钳压力调节的安全控制装置，包括液压系统和电控系统，所述液压系统包括液压泵1、液压油箱16、虎钳压力调节电磁阀2、前虎钳夹紧复位电磁阀3、前虎钳第一油缸4、前虎钳第二油缸5、后虎钳第一油缸6、后虎钳第二油缸
7、虎钳旋转油缸8、后虎钳夹紧复位电磁阀9以及虎钳旋转复位电磁阀10，所述液压泵I通过连接盘固定在发动机的主取力口上，液压泵I的吸油口通过液压管路连接液压油箱13，喷油口分别连接虎钳压力调节电磁阀2、前虎钳夹紧复位电磁阀3、后虎钳夹紧复位电磁阀9、虎钳旋转复位电磁阀10的P 口 ；所述虎钳压力调节电磁阀2、前虎钳夹紧复位电磁阀3、后虎钳夹紧复位电磁阀9、虎钳旋转复位电磁阀10的T 口与液压油箱13连接；所述前虎钳夹紧复位电磁阀3的Al 口连接前虎钳第一油缸4和前虎钳第二油缸5的大腔，BI 口连接虎钳第一油缸4和前虎钳第二油缸5的小腔；所述后虎钳夹紧复位电磁阀9的A2 口连接后虎钳第一油缸6和后虎钳第二油缸7的大腔，B2 口连接后虎钳第一油缸6和后虎钳第二油缸7的小腔；所述虎钳旋转复位电磁阀10的A3、B3 口分别连接虎钳旋转油缸9的大腔、小腔；所述电控系统与前虎钳夹紧复位电磁阀3、后虎钳夹紧复位电磁阀9、虎钳旋转复位电磁阀10连接，用于控制前虎钳夹紧复位电磁阀3、后虎钳夹紧复位电磁阀9以及虎钳旋转复位电磁阀10的工作。
[0020]如图2所示，所述电控系统可包括虎钳压力调节旋钮14、前虎钳开关15、后虎钳开关16和虎钳旋转开关17，24V直流电源正极通过导线分别连接虎钳压力调节旋钮14的正极以及前虎钳开关15、后虎钳开关16和虎钳旋转开关17的3端，虎钳压力调节旋钮14的信号端及负极分别连接虎钳压力调节电磁阀2的正极及电源负极，前虎钳开关15、后虎钳开关16及虎钳旋转开关17的I端和7端分别连接前虎钳夹紧复位电磁阀3、后虎钳夹紧复位电磁阀9、虎钳旋转复位电磁阀10的正极，前虎钳夹紧复位电磁阀3、后虎钳夹紧复位电磁阀9以及虎钳旋转复位电磁阀10的负极接电源负极。其中，所述虎钳压力调节旋钮14控制虎钳压力调节电磁阀2，前虎钳开关15控制前虎钳夹紧复位电磁阀3，后虎钳开关16控制后虎钳夹紧复位电磁阀9，虎钳旋转开关17控制虎钳旋转复位电磁阀10。
[0021]作为本发明的改进方式，还可包括散热器11和滤油器12，所述散热器11和滤油器12安装在液压油箱13处，所述虎钳压力调节电磁阀2、前虎钳夹紧复位电磁阀3、后虎钳夹紧复位电磁阀9、虎钳旋转复位电磁阀10的T 口通过散热器11、滤油器12与液压油箱13连接。
[0022]优选地，所述虎钳压力调节旋钮为连续可调的180°调节旋钮。
[0023]优选地，所述前虎钳开关15、后虎钳开关16、虎钳旋转开关17均为多档多路的一体开关。
[0024]进一步，为了保护液压泵，可在所述液压泵的P 口接有溢流阀，其溢流压力为2IMP ο
[0025]进一步，为了保护虎钳电磁阀组，所述虎钳压力调节电磁阀2内置有溢流阀，其溢流压力为2IMP。
[0026]进一步，为了防止不操作虎钳开关时，油缸大小腔内的液压油外流，保证虎钳油缸的压力，所述前虎钳夹紧复位电磁阀3、后虎钳夹紧复位电磁阀9、虎钳旋转复位电磁阀10的油口输出端均装有双向液压锁。
[0027]钻机向前钻进时，动力头经常要连接新的钻杆，向前移动动力头，直到动力头主轴螺纹遇到钻杆，继续推进动力头并旋转主轴，直到主轴螺纹完全装到钻杆上，慢慢向前移动力头，新添钻杆遇到前面钻杆螺纹，继续推进动力头并旋转主轴，直到新添钻杆与前面钻杆拧紧，松开前虎钳，旋