专利名称：一种旋挖钻机主卷扬升降控制系统的制作方法
技术领域：
本发明属于旋挖钻机控制技术领域，尤其涉及一种旋挖钻机主卷扬升降控制系统。
背景技术：
旋挖钻机具有装机功率大、输出扭矩大、成孔质量好、操作灵活方便、施工效率高、 环境污染小等特点，配合不同的钻具，可以适应我国大部分的地质条件。旋挖钻机已经成为建筑基础工程中钻孔灌注桩施工的主要施工机械。目前，国内大多数旋挖钻机的底盘使用的是挖掘机的底盘，旋挖钻机的主卷扬合流控制支路对应的是挖掘机动臂合流液压支路。参见图1，图1为现有的旋挖钻机主卷扬升降控制系统，主要包括第一主泵11、第二主泵12、先导泵13、主卷扬先导控制手柄14、第一主阀15、第二主阀16和主卷扬马达17。 主卷扬马达17的一个进出油口连接上升通道171、另一个进出油口连接下降通道172。第一主阀15由多联方向阀集成而成，用于给多个执行元件供油，其第四联是具有两个工作油口的液控比例换向阀，该液控比例换向阀的工作油口 A与主卷扬马达的上升通道171连通、 工作油口 B与主卷扬马达的下降通道172连通。第二主阀16由多联方向阀集成而成，用于给多个执行元件供油，其第四联是具有一个工作油口的液控比例换向阀，该液控比例换向阀的工作油口与主卷扬马达17的上升通道171连通。主卷扬先导控制手柄14的进油口与先导泵13的出油口连通，主卷扬先导控制手柄14的上升先导出油口分别与第一主阀15的第四联液控比例换向阀的上控制油口、第二主阀16的第四联液控比例换向阀的上控制油口连通，主卷扬先导控制手柄14的下降先导出油口与第一主阀15的第四联液控比例换向阀的下控制油口连通。第一主泵11的出油口与第一主阀15的进油口连接，第二主泵12的出油口与第二主阀的进油口连接。第一主泵11和第二主泵12均可向主卷扬马达17的上升通道供油，但只有第一主泵11可以向主卷扬马达17的下降通道供油。图1所示的旋挖钻机主卷扬升降控制回路，在主卷扬提升时双泵合流为主卷扬马达供油，可以达到快速提升的目的，但是在主卷扬下降过程中，仅有第一主泵供油，造成主卷扬下放速度慢，工作效率较低。为了解决这一问题，专利号为200820118632. 8的专利申请提出了一种旋挖钻机主卷扬收放双向合流控制系统，其结构如图2所示，主要包括主卷扬马达21、主卷扬控制阀 22、右液压泵23、上升通道24、下降通道25、左液压泵26、回转控制阀27、回转马达28、主卷扬合流控制阀29、辅助控制阀210和辅助液压泵211。当需要下放主卷扬时，调整回转控制阀27处于下位状态、主卷扬控制阀22处于上位状态，左液压泵26和右液压泵23开始工作，从左液压泵26中压出的液压油经过回转控制阀27后，进入主卷扬马达1的下降通道25 中，而从右液压泵23中压出的液压油经过主卷扬控制阀22后，也进入到主卷扬马达21的下降通道25中，实现主卷扬下放过程的双泵合流，提高主卷扬的下放速度和工作效率。但是，该控制系统具有以下缺陷需要将旋挖钻机原有底盘的回转主油路及先导控制油路全拆掉，另外要在辅助控制阀210中增加一联来给回转马达28供油，由于国内旋挖钻机辅助控制阀都是5联，也就是控制5个执行机构，而现在需要在辅助控制阀210中增加一联，需要重新订购辅助控制阀并进行更换，导致对已经出厂的旋挖钻机进行升级改造的难度很大。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种旋挖钻机主卷扬升降控制系统，可以实现主卷扬下降过程中的双泵合流供油，提高主卷扬的下放速度和工作效率，并且在将该控制系统应用于已出厂的旋挖钻机时，只需要对已出厂的旋挖钻机进行简单的结构改造。为实现上述目 的，本发明提供如下技术方案一种旋挖钻机主卷扬升降控制系统，包括第一主泵、第二主泵、先导泵、主卷扬先导控制手柄、第一主阀、第二主阀和主卷扬马达，还包括一个三位四通液控换向阀；所述主卷扬马达的一个进出油口连接上升通道、另一个进出油口连接下降通道；所述先导泵的出油口与所述主卷扬先导控制手柄的进油口连通；所述第一主阀的进油口与所述第一主泵的出油口连通，所述第一主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口与所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口连通，第四联液控比例换向阀的下控制口与所述主卷扬先导控制手柄的下降先导出油口连通，第四联液控比例换向阀中与所述上控制口对应的工作油口与所述上升通道连通、另一个工作油口与所述下降通道连通；所述第二主阀的进油口与所述第二主泵的出油口连通，所述第二主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口同时与所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口和下降先导出油口连通，第四联液控比例换向阀的工作油口与所述三位四通液控换向阀的P 口连通；所述三位四通液控换向阀的X控制口与所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口连通、Y控制口与所述主卷扬先导控制手柄的下降先导出油口连通、A 口与所述上升通道连通、B 口与所述下降通道连通，或者X控制口与所述主卷扬先导控制手柄的下降先导出油口连通、Y控制口与所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口连通、A 口与所述下降通道连通、B 口与所述上升通道连通，另外，所述三位四通液控换向阀的T 口与主油箱连通。优选的，在上述旋挖钻机主卷扬升降控制系统中，所述第二主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口同时与所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口和下降先导出油口连通，具体为所述第二主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口和所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口通过输油管路连通，在所述输油管路上设置有阻止液压油向所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口流动的单向阀；所述第二主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口和所述主卷扬先导控制手柄的下降先导出油口通过另一输油管路连通，在所述输油管路上设置有阻止液压油向所述主卷扬先导控制手柄的下降先导出油口流动的单向阀。优选的，在上述旋挖钻机主卷扬升降控制系统中，所述第二主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口通过三通梭阀同时与所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口和下降先导出油口连通，具体的所述主卷扬先导控制手柄 的上升先导出油口与所述三通梭阀的一个进油口连通；所述主卷扬先导控制手柄的下降先导出油口与所述三通梭阀的另一个进油口连通；所述第二主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口与所述三通梭阀的出油口连通。由此可见，本发明的有益效果为本发明公开的旋挖钻机主卷扬升降控制系统与原有控制系统相比，增加一个三位四通液控换向阀，同时连通主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口和第二主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口，使得第二主泵流出的高压油可以通过三位四通液控换向阀的换向作用流入主卷扬马达的上升通道或下降通道，保证在主卷扬的下降过程中由第一主泵和第二主泵合流为主卷扬马达供油，从而提高主卷扬的下放速度和工作效率，另外，在对原有控制系统进行改造的过程中，仅需要增加一个三位四通液控换向阀并进行简单的油路改造，因此降低了原有控制系统的改造难度。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有的一种旋挖钻机主卷扬升降控制系统的结构示意图；图2为现有的另一种旋挖钻机主卷扬升降控制系统的结构示意图；图3为本发明公开的一种旋挖钻机主卷扬升降控制系统的结构示意图。
具体实施例方式本发明公开了一种旋挖钻机主卷扬升降控制系统，可以实现主卷扬下降过程中的双泵合流供油，提高主卷扬的下放速度和工作效率，并且在将该控制系统应用于已出厂的旋挖钻机时，只需要对已出厂的旋挖钻机进行简单的结构改造。其基本原理为在原有控制系统中增加一个三位四通液控换向阀，同时连通主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口和第二主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口，使得第二主泵流出的高压油可以通过三位四通液控换向阀的换向作用流入主卷扬马达的上升通道或下降通道，保证在主卷扬的下降过程中由第一主泵和第二主泵合流为主卷扬马达供油。从而提高主卷扬的下放速度和工作效率，另外，在对原有控制系统进行改造的过程中，仅需要增加一个三位四通液控换向阀并进行简单的油路改造，因此降低了原有控制系统的改造难度。为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图3，图3为本发明公开的一种旋挖钻机主卷扬升降控制系统的结构示意图。该控制系统M包括第一主泵1、第二主泵2、先导泵3、主卷扬先导控制手柄4、第一主阀5、第二主阀6、主卷扬马达7和三位四通液控换向阀8。其中主卷扬马达7的一个进出油口连接上升通道71、另一个进出油口连接下降通道 1。先导泵3的出油口与主卷扬先导控制手柄4的进油口 41连通。第一主阀5由五联液控比例换向阀构成。第一主阀5的进油口(即第一联液控比例换向阀的进油口)与第一主泵1的出油口连通，第一主阀5中第四联液控比例换向阀54 的上控制油口 541与主卷扬先导控制手柄4的上升先导出油口 42连通，第四联液控比例换向阀54的下控制油口 542与主卷扬先导控制手柄4的下降先导出油口 43连通，第四联液控比例换向阀54中与上控制口 541对应的工作油口(即工作油口 A)与上升通道71连通、 另一个工作油口(即工作油口 B)与下降通道72连通。第二主阀6由五联液控比例换向阀构成。第二主阀6的进油口(即第一联液控比例换向阀的进油口)与第二主泵2的出油口连通，第二主阀6中第四联液控比例换向阀64 的上控制油口 641同时与主卷扬先导控制手柄4的上升先导出油口 42和下降先导出油口 43连通，第四联液控比例换向阀64的工作油口与三位四通液控换向阀8的P 口连通。三位四通液控换向阀8具有两个控制口(X控制口和Y控制口)、一个进油口(即 P 口)、一个回油口(即τ 口)、以及两个出油口(即A 口和B 口)。当液压油注入X控制口时，从P 口到A 口、以及从B 口到T 口之间形成通路；当液压油注入Y控制口时，从P 口到B 口、以及从A 口到T 口之间形成通路。实施中，三位四通液控换向阀8、主卷扬先导控制手柄4、第二主阀6和主卷扬马达 7之间的连接关系可以如图3所示，即三位四通液控换向阀8的X控制口与主卷扬先导控制手柄4的上升先导出油口 42连通，Y控制口与主卷扬先导控制手柄4的下降先导出油口 43 连通，A 口与上升通道71连通，B 口与下降通道72连通，P 口与第二主阀6中第四联液控比例换向阀64的工作油口连通，T 口与主油箱连通。三位四通液控换向阀8、主卷扬先导控制手柄4、第二主阀6和主卷扬马达7之间的连接关系还可以是，三位四通液控换向阀8的X控制口与主卷扬先导控制手柄4的下降先导出油口 43连通，Y控制口与主卷扬先导控制手柄4的上升先导出油口 42连通，A 口与下降通道72连通，B 口与上升通道71连通，P 口与第二主阀6中第四联液控比例换向阀64 的工作油口连通，T 口与主油箱连通。另外，第二主阀6中第四联液控比例换向阀64的上控制油口 641同时与主卷扬先导控制手柄4的上升先导出油口 42和下降先导出油口 43连通，可以通过多种方式实现。本发明仅对多种实现方式中的两种进行说明。一种实现方式第二主阀6中第四联液控比例换向阀64的上控制油口 641和主卷扬先导控制手柄4的上升先导出油口 42通过输油管路(图中未示出)连通，在该输油管路上设置有单向阀，该单向阀可以阻止液压油向主卷扬先导控制手柄4的上升先导出油口 42 流动；第二主阀6中第四联液控比例换向阀64的上控制油口 641和主卷扬先导控制手柄4 的下降先导出油口 43通过另一输油管路(图中未示出)连通，在该输油管路上设置有单向阀，该单向阀可以阻止液压油向主卷扬先导控制手柄4的下降先导出油口 43流动。另一种实现方式请参见图3，在控制系统中设置一个三通梭阀9，主卷扬先导控制手柄4的上升先导出油口 42与三通梭阀9的一个进油口连通，主卷扬先导控制手柄4的下降先导出油口 43与三通梭阀9的另一个进油口连通，第二主阀6中第四联液控比例换向阀64的上控制油口 641与三通梭阀的出油口连通。下面对图3所示旋挖钻机主卷扬升 降控制系统的运行过程进行说明。主卷扬提升过程中主卷扬先导控制手柄4扳到主卷扬上升状态；从先导泵3出油口流出的液压油进入主卷扬先导控制手柄4的进油口 41，之后液压油从主卷扬先导控制手柄4的上升先导出油口 42流出；从主卷扬先导控制手柄4的上升先导出油口 42流出的液压油分别进入第一主阀5中第四联液控比例换向阀54的上控制油口 541、三位四通液控换向阀8的X控制口和三通梭阀9的一个进油口，使得三位四通液控换向阀8换向，此时三位四通液控换向阀8中的P 口和A 口连通、B 口和T 口连通，同时液压油从三通梭阀9的出油口流入第二主阀6中第四联液控比例换向阀64的上控制油口 641 ；从第二主泵2流出的高压油流入第二主阀6，之后从第二主阀6中第四联液控比例换向阀64的工作油口流入三位四通液控换向阀8的P 口，经过P 口一 A 口通道，最终从三位四通液控换向阀8的A 口流入主卷扬马达7的上升通道71 ；同时，从第一主泵1流出的高压油流入第一主阀5，之后从第一主阀5中第四联液控比例换向阀54的工作油口 A流入主卷扬马达7的上升通道71。 此时，第一主泵1通过第一主阀5给主卷扬马达7的上升通道71供油，第二主泵2通过第二主阀6和三位四通液控换向阀8同时给主卷扬马达7的上升通道71供油，由第一主泵1、 第二主泵2同时驱动主卷扬马达7工作。液压油在主卷扬马达7内循环之后，进入下降通道72内，一部分液压油通过第一主阀5中第四联液控比例换向阀54的工作油口 B回到主油箱内，另一部分液压油通过液控换向阀8的B 口一 T 口通道回到主油箱，从而实现主卷扬的提升。主卷扬下降过程中主卷扬先导控制手柄4扳到主卷扬下降状态；从先导泵3出油口流出的液压油进入主卷扬先导控制手柄4的进油口 41，之后液压油从主卷扬先导控制手柄4的下降先导出油口 43流出；从主卷扬先导控制手柄4的下降先导出油口 43流出的液压油分别进入第一主阀5中第四联液控比例换向阀54的下控制油口 542、三位四通液控换向阀8的Y控制口和三通梭阀9的另一个进油口，使得三位四通液控换向阀8换向，此时三位四通液控换向阀8中的P 口和B 口连通、A 口和T 口连通，同时液压油从三通梭阀9的出油口流入第二主阀6中第四联液控比例换向阀64的上控制油口 641 ；从第二主泵2流出的高压油流入第二主阀6，之后从第二主阀6中第四联液控比例换向阀64的工作油口流入三位四通液控换向阀8的P 口，经过P 口一 B 口通道，最终从三位四通液控换向阀8的B 口流入主卷扬马达7的下降通道72 ；同时，从第一主泵1流出的高压油流入第一主阀5，之后从第一主阀5中第四联液控比例换向阀54的工作油口 B流入主卷扬马达7的下降通道72。 此时，第一主泵1通过第一主阀5给主卷扬马达7的下降通道72供油，第二主泵2通过第二主阀6和三位四通液控换向阀8同时给主卷扬马达7的下降通道72供油，由第一主泵1、 第二主泵2同时驱动主卷扬马达7工作。液压油在主卷扬马达7内循环之后，进入上升通道72内，一部分液压油通过第一主阀5中第四联液控比例换向阀54的工作油口 A回到主油箱内，另一部分液压油通过液控换向阀8的A 口一Τ 口通道回到主油箱，从而实现主卷扬的下降。 本发明上述公开的旋挖钻机主卷扬升降控制系统，与原有控制系统相比，增加一个三位四通液控换向阀，同时连通主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口和第二主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口，使得第二主泵流出的高压油可以通过三位四通液控换向阀的换向作用流入主卷扬马达的上升通道或下降通道，保证在主卷扬的下降过程中由第一主泵和第二主泵合流为主卷扬马达供油。从而提高主卷扬的下放速度和工作效率，另外， 在对原有控制系统进行改造的过程中，仅需要增加一个三位四通液控换向阀并进行简单的油路改造，因此降低了原有控制系统的改造难度。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种旋挖钻机主卷扬升降控制系统，包括第一主泵、第二主泵、先导泵、主卷扬先导控制手柄、第一主阀、第二主阀和主卷扬马达，其特征在于，还包括一个三位四通液控换向阀；所述主卷扬马达的一个进出油口连接上升通道、另一个进出油口连接下降通道； 所述先导泵的出油口与所述主卷扬先导控制手柄的进油口连通； 所述第一主阀的进油口与所述第一主泵的出油口连通，所述第一主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口与所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口连通，第四联液控比例换向阀的下控制口与所述主卷扬先导控制手柄的下降先导出油口连通，第四联液控比例换向阀中对应于所述上控制口的工作油口与所述上升通道连通、另一个工作油口与所述下降通道连通；所述第二主阀的进油口与所述第二主泵的出油口连通，所述第二主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口同时与所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口和下降先导出油口连通，第四联液控比例换向阀的工作油口与所述三位四通液控换向阀的P 口连通；所述三位四通液控换向阀的X控制口与所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口连通、Y控制口与所述主卷扬先导控制手柄的下降先导出油口连通、A 口与所述上升通道连通、B 口与所述下降通道连通，或者X控制口与所述主卷扬先导控制手柄的下降先导出油口连通、Y控制口与所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口连通、A 口与所述下降通道连通、B 口与所述上升通道连通，另外，所述三位四通液控换向阀的T 口与主油箱连通。
2.根据权利要求1所述的旋挖钻机主卷扬升降控制系统，其特征在于，所述第二主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口同时与所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口和下降先导出油口连通，具体为所述第二主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口和所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口通过输油管路连通，在所述输油管路上设置有阻止液压油向所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口流动的单向阀；所述第二主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口和所述主卷扬先导控制手柄的下降先导出油口通过另一输油管路连通，在所述输油管路上设置有阻止液压油向所述主卷扬先导控制手柄的下降先导出油口流动的单向阀。
3.根据权利要求1所述的旋挖钻机主卷扬升降控制系统，其特征在于，所述第二主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口通过三通梭阀同时与所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口和下降先导出油口连通，具体的所述主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口与所述三通梭阀的一个进油口连通； 所述主卷扬先导控制手柄的下降先导出油口与所述三通梭阀的另一个进油口连通； 所述第二主阀中第四联液控比例换向阀的上控制油口与所述三通梭阀的出油口连通。
全文摘要
本发明公开了一种旋挖钻机主卷扬升降控制系统，增加了一个三位四通液控换向阀，该三位四通液控换向阀的X控制口与主卷扬先导控制手柄的上升先导出油口连通、Y控制口与主卷扬先导控制手柄的下降先导出油口连通、A口与上升通道连通、B口与下降通道连通，或者X控制口与下降先导出油口连通、Y控制口与上升先导出油口连通、A口与下降通道连通、B口与上升通道连通。本发明公开的控制系统，在主卷扬的下降过程中由第一主泵和第二主泵合流为主卷扬马达供油，提高主卷扬的下放速度和工作效率，另外，对原有控制系统进行改造时，仅需增加一个三位四通液控换向阀并进行简单的油路改造，降低了对原有控制系统进行改造的难度。
文档编号F15B13/02GK102392840SQ20111038197
公开日2012年3月28日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者张焰明, 梁守军, 牛慧峰, 窦永鑫, 闻志君, 陈莎莎 申请人:北京南车时代机车车辆机械有限公司