油、B油路转为进油，则第一油缸5的活塞杆向右(有杠腔)推进，第二油缸6的活塞杆向左(无杠腔)退回，如此循环交替作用。
[0034]液压泥浆泵在无杆腔成为工作腔的运行状态下，活塞杆的速度V1和最大推进力F !分别为:
[0035]V1= 1.27324*Q/D2
[0036]F1= 0.7854*P*D2
[0037]2、假设电磁换向阀处于图五的位置时，则第二逻辑阀10、第三逻辑阀11、第六逻辑阀14开启，第一逻辑阀9、第四逻辑阀12、第五逻辑阀13关闭，这时第一油缸5无杆腔52的油口 m通过第二逻辑阀10与第二油缸6无杆腔62的油口 u连通，使两油缸的无杆腔形成封闭腔。同时第一油缸5有杆腔51的油口 η通过第三逻辑阀11、第五逻辑阀13与液压动力站的A油路连通，第二油缸6有杆腔61的油口 w通过逻辑阀6与液压动力站的B油路连通，故两油缸的有杆腔变成工作腔。
[0038]当高压油由A油路通过油口 η进入第一油缸5时，第一油缸5的活塞杆向左(无杠腔)退回，第二油缸6的活塞杆在封闭腔液压油的驱动下向右(有杆腔)推进，其有杆腔的液压油通过油口 w和逻辑阀6由B油路返回液压动力站。
[0039]一旦行程到位，液压动力站迅即将A油路转为回油、B油路转为进油，则第二油缸6的活塞杆向左(无杠腔)退回，第一油缸5的活塞杆向右(有杆腔)推进，如此循环交替作用。
[0040]液压泥浆泵在无杆腔成为工作腔的运行状态下，活塞杆的速度V2和最大推进力F 2分别为:
[0041]V2= 1.27324*Q/(D2-d2)
[0042]F2= 0.7854*P* (D 2_d2)
[0043]因为WF1SF2，所以第一种(图4)有杆腔连通、无杆腔工作的方式，可产生“高压力、小流量”特性。第二种(图5)无杆腔连通、有杆腔工作的方式，可产生“低压力、大流量”特性。使用者可根据不同工况、不同需求灵活选择所需的工作方式。
[0044]根据上述不同连接方式，则自然产生了不同的液控变速方法。
[0045]以无杆腔为工作腔的方法包括步骤:
[0046]A、第一油缸的有杠腔油口(η)通过逻辑阀与第二油缸的有杠腔油口(W)连通形成封闭腔；
[0047]B、第一油缸的无杠腔油口(m)通过逻辑阀与液压动力站的工作油路B连通，第二油缸的无杠腔油口(U)通过逻辑阀与液压动力站的工作油路A连通；
[0048]C、液压动力站的高压油从工作油路B和第一油缸的无杠腔油口(m)进入第一油缸，驱使第一油缸的活塞向有杠腔推进，则第二油缸的活塞向无杠腔推进，第二油缸无杠腔中的液压油通过无杠腔油口(U)和工作油路A返回液压动力站；此时，工作油路B为液压动力站向第一油缸的进油，工作油路A为第二油缸向液压动力站的回油；
[0049]D、第一油缸的活塞到达行程；液压动力站将两条油路的液压油流动方向颠倒；即将A油路转为进油、B油路转为回油；
[0050]E、第一油缸的活塞向无杠腔推进，第二油缸的活塞向有杠腔推进；运动过程类似步骤C的反方向运动；
[0051]F、第一油缸的活塞到达行程；液压动力站将两条油路的液压油流动方向再次颠倒，转回步骤C。
[0052]以有杆腔为工作腔的方法包括步骤:
[0053]a、将第一油缸的无杠腔油口(m)通过逻辑阀与第二油缸的无杠腔油口(U)连通形成封闭腔；
[0054]b、第一油缸的有杠腔油口(η)通过逻辑阀与液压动力站的工作油路A连通，第二油缸的有杠腔油口(w)通过逻辑阀与液压动力站的工作油路B连通；
[0055]C、液压动力站的高压油从第一油缸的有杠腔油口(η)和工作油路A进入第一油缸，驱使第一油缸的活塞向无杠腔推进，则第二油缸的活塞向有杠腔推进，第二油缸有杠腔中的液压油通过有杠腔油口(w)和工作油路B返回液压动力站；此时，工作油路A为液压动力站向第一油缸的进油，工作油路B为第二油缸向液压动力站的回油；
[0056]d、第一油缸的活塞到达行程；液压动力站将两条油路的液压油流动方向颠倒；将A油路转为回油，B油路转为进油；
[0057]e、第一油缸的活塞向有杠腔推进，第二油缸的活塞向无杠腔推进。
[0058]f、第一油缸的活塞到达行程；液压动力站将两条油路的液压油流动方向再次颠倒，转回步骤C。
[0059]本申请还提供一种包含上述液控变速装置的液压泥浆泵，参见图3，该泵主要由泵阀组件4、泵缸及活塞组件3、油缸组件07、液控变速装置2以及液压动力站I等部件依次连接而成，液压动力站I通过液控变速装置2向油缸组件07供油，以此带动泵缸及活塞组件3的反复运动。
[0060]因为V1(V2J)F2，所以当钻头钻进阻力大时，进给速度缓慢，则泥浆泵可采用第一种(图4)有杆腔连通、无杆腔工作的方式，即泵送泥浆呈“高压力小流量”特性。泵送泥浆的“高压力”可大大消除“钻进阻力大”所造成的故障隐患，而“小流量”又与“速度缓慢”相匹配。当钻头钻进阻力小时，为提高钻进效率，钻头必须快速给进，则泥浆泵可采用第二种(图5)无杆腔连通、有杆腔工作的方式，即泵送泥浆呈“低压力大流量”特性。泵送泥浆的“低压力”完全匹配“阻力小”的工况，而“大流量”的泥浆又能将“钻头快速给进”所产生的大量岩土渣肩迅速及时地从孔底排出，使钻头的给进更加顺畅。
[0061]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种液控变速装置，其特征在于，包括电磁阀、受电磁阀控制的逻辑阀和至少两个活塞油缸；每个所述活塞油缸在长度方向上被活塞分隔为有杠腔和无杠腔，在每个有杠腔和无杠腔各设置一个油口； 在第一油缸的有杠腔油口(η)通过逻辑阀与第二油缸的有杠腔油口(W)连通形成封闭腔时，第一油缸的无杠腔油口(m)通过逻辑阀与液压动力站的一条工作油路连通，第二油缸的无杠腔油口(U)通过逻辑阀与液压动力站的另一条工作油路连通； 在第一油缸的无杠腔油口(m)通过逻辑阀与第二油缸的无杠腔油口(U)连通形成封闭腔时，第一油缸的有杠腔油口(η)通过逻辑阀与液压动力站的一条工作油路连通，第二油缸的有杠腔油口(《)通过逻辑阀与液压动力站的另一条工作油路连通； 电磁阀控制逻辑阀在上述两种连接关系中进行切换。2.根据权利要求1所述的一种液控变速装置，其特征在于，在第一油缸的有杠腔油口(η)通过逻辑阀与第二油缸的有杠腔油口(w)连通形成封闭腔时，第一油缸的无杠腔油口(m)通过逻辑阀与液压动力站的第二工作油路连通，第二油缸的无杠腔油口(U)通过逻辑阀与液压动力站的第一工作油路连通； 在第一油缸的无杠腔油口(m)通过逻辑阀与第二油缸的无杠腔油口(U)连通形成封闭腔时，第一油缸的有杠腔油口(η)通过逻辑阀与液压动力站的第一工作油路连通，第二油缸的有杠腔油口(《)通过逻辑阀与液压动力站的第二工作油路连通。3.根据权利要求1所述的一种液控变速装置，其特征在于，逻辑阀的数量为六个。4.一种液压泥浆泵，包括上述权利要求1-3任一项所述的液控变速装置。
【专利摘要】本实用新型提供了可在两种工作模式中自由切换的液控变速装置及包含该变速装置的液压泥浆泵，变速装置包括电磁阀、受电磁阀控制的逻辑阀和至少两个活塞油缸；每个活塞油缸在有杠腔和无杠腔分别设置两个油口；在第一油缸的有杠腔油口(n)与第二油缸的有杠腔油口(w)连通形成封闭腔时，第一油缸和第二油缸的无杠腔油口(m)与液压动力站连通；在第一油缸的无杠腔油口(m)与第二油缸的无杠腔油口(u)连通形成封闭腔时，第一油缸和第二油缸的有杠腔油口(n)与液压动力站连通。电磁阀控制逻辑阀在上述两种连接关系中进行切换，利用液压油缸有杆腔和无杆腔受力面积的差异，实现液压泥浆泵两档速度的输出，提高液压泥浆泵的工况适应性。
【IPC分类】F16H61/4035, F04B49/22, F16H39/08
【公开号】CN204704354
【申请号】CN201520448462
【发明人】黄泽明
【申请人】黄泽明
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月26日