专利名称：一种全液压钻机的护罩连锁保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种勘探设备，特别是涉及一种全液压钻机的护罩连锁保护装置。
背景技术：
金刚石绳索取芯钻进是目前国内全液压钻机应用最广泛的一种钻探方法。该工艺方法需要全液压钻机具有较高转速。在钻探过程中钻探工人需要近距离接触高速旋转的钻杆，所以会产生极大的安全隐患。目前的解决方案是加装动力头护罩。钻机在工作时如图1 所示，护罩2通过销轴3连接在桅杆1上，用螺栓安装在动力头4上的液压马达5通过齿轮传动方式带动钻杆6高速转动。此时护罩2处于关闭状态，将操作人员和钻杆6隔开。当操作人员需要加钻杆6或其它对孔的处理工作时，首先需要将动力头4转速通过操控手柄降低到安全转速，然后再打开护罩2 (如图2所示)进行施工处理，工作完成后再关上护罩 2，通过操控手柄提升转速继续钻进。这种方案的优点是结构简单，成本低廉；但这种方案具有如下缺点整个连锁保护过程需要人工参与，影响施工效率。人工控制动力头转速可能会不平稳从而影响钻孔和取芯质量。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种全液压钻机的护罩连锁保护装置。其可以在护罩打开时自动降低动力头转速，护罩关上时可以自动将动力头转速提升至钻进需要速度。本实用新型的全液压钻机的护罩连锁保护装置，包括一触发换向阀，其在护罩关闭时触发，在护罩打开时不触发；一液控变量马达，在所述触发换向阀触发时排量最小，在所述触发换向阀不触发时排量最大；以及一液控比例换向阀，所述液控比例换向阀的工作油口连接所述液控变量马达，在所述触发换向阀触发时，其工作油口的流量最大，液控变量马达的流量最大，在所述触发换向阀不触发时，其工作油口的流量最小，液控变量马达的流量最小。所述触发换向阀，在触发时连通其工作油口，输出压力油，在不触发时不连通其工作油口，无压力油输出。所述液控变量马达，其液控口连接所述触发换向阀的工作油口，通油时排量最小， 不通油时排量最大。所述液控比例换向阀，其流量调节比例接口连接到一液控换向阀的工作油口，而所述液控换向阀的液控口连接到所述触发换向阀的工作油口，所述液控换向阀在通油时被置于左位，所述液控换向阀的工作油口连接到回油口，所述液控比例换向阀的工作油口流量最大，所述液控换向阀在无油时被置于右位，所述液控换向阀的工作油口与回油口不连接，所述液控比例换向阀的工作油口流量最小。所述的全液压钻机的护罩连锁保护装置，还包括一溢流阀，其连接所述触发换向阀的工作油口、所述液控变量马达的液控口和所述液控换向阀的液控口，其包括一调节压力弹簧，通过该调节压力弹簧比例调节油路中压力油的压力，并对所述液控变量马达的排量，以及对所述液控比例换向阀的工作油口的流量，进而对所述液控变量马达的流量进行比例调节。本实用新型的有益效果主要体现在1.在整个护罩使用过程中，由护罩连锁保护装置自动控制动力头转速，其可以在护罩打开时自动降低动力头转速，护罩关上时可以自动将动力头转速提升至钻进需要速度，人员只需开合护罩，无需再像现有技术那样操控手柄改变动力头转速。其动作自动完成，简单方便，提高钻探施工效益。2.整个连锁保护过程控制精准，对钻孔质量和取芯质量不会有影响。
图1是现有方案正常钻进示意图；图2是现有方案护罩打开示意图；图3是本实用新型方案触发换向阀触发过程示意图；图4是本实用新型方案连锁保护控制示意图；图5-1、图5-2分别是本实用新型方案触发换向阀在不触发和触发两个状态的液压原理图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式
。本实用新型的全液压钻机的护罩连锁保护装置的一个实施方式如图3所示，触发换向阀7安装在桅杆1上，使得护罩2关闭时触发换向阀7触发，如图3中虚线位置所示， 护罩2打开时触发换向阀7不触发，如图3中实线位置所示。如图4所示，本实用新型的全液压钻机的护罩连锁保护装置，包括一个可以液控调节排量的液压马达(以下简称液控变量马达)11，还包括一个液控比例换向阀8，所述液控变量马达11和所述液控比例换向阀8用于根据触发换向阀7是否触发来改变动力头4 的转速。触发换向阀7设有进油口 P2、回油口 T2和工作油口 B，工作油口 B连接到液控变量马达11的液控口 X、液控换向阀10的液控口 K和溢流阀9。其触发时如图5-2所示，进油口 P2连接工作油口 B，压力油从触发换向阀7的进油口 P2进入，从工作油口 B输出；而其不触发时如图5-1所示，进油口 P2连接回油口 T2，压力油从触发换向阀7的进油口 P2进入，从回油口 T2回油，工作油口 B无压力输出。液控变量马达11的液控口 X连接到触发换向阀7工作油口 B，通油时排量最小，不通油时排量最大。并且，通油时，液控变量马达11的排量可以通过溢流阀9比例调节。液控换向阀10的液控口 K连接到触发换向阀7的工作油口 B，通过压力油控制其连接关系，通油时其被置于左位，工作油口 Al连接到回油口 T4，无油时其被置于右位，工作油口 Al与回油口 T4不连接。液控比例换向阀8设有进油口 Pl、回油口 Tl、流量调节比例接口 AO及工作油口 A2、B2。其工作油口 A2、B2连接所述液控变量马达11的工作油口 A3、B3。其流量调节比例接口 AO连接到液控换向阀10的工作油口 Al，当液控换向阀10被置于左位，工作油口 Al 连接到回油口 T4时，液控比例换向阀8的流量调比例接口 AO的压力得到释放，其工作油口 A2、B2流量最大，从而使液控变量马达11的速度最大；当液控换向阀10被置于右位，工作油口 Al与回油口 T4不连接时，液控比例换向阀8的流量调节比例接口 AO的压力无法得到释放，其工作油口 A2、B2流量最小，从而使液控变量马达11的速度最小。也就是说，流量换向阀8可以根据触发换向阀7是否触发而使其工作油口 A2、B2的流量被控制在最大和最小的状态间改变。并且，流量换向阀8的工作油口 A2、B2的流量可以通过经液控换向阀10所连接的溢流阀9来进行比例调节，进而调节工作油口 A2、B2所连接的液控变量马达11的流量。溢流阀9连接触发换向阀7的工作油口 B、液控变量马达11的液控口 X和液控换向阀10的液控口 K，其包括一回油口 T3和一调节压力弹簧H，通过该调节压力弹簧H可以比例调节油路中压力油的压力，并由此实现对液控变量马达11的排量的比例调节，以及对液控比例换向阀8的工作油口 A2、B2的流量的比例调节，进而实现对液控变量马达11的速度的比例调节。施工过程中正常钻进时，护罩2处于关闭状态，如图3中虚线位置和图5-2所示。 此时触发换向阀7触发，压力油从触发换向阀7的进油口 P2进入，从工作油口 B输出。此压力油可通过溢流阀9的调节压力弹簧H调节压力以适应液控变量马达11和液控换向阀 10对控制油液的压力要求。此时液控变量马达11在该压力油的作用下排量最小。液控换向阀10在该压力油作用下被置于左位，其工作油口 Al连接到回油口 T4，液控比例换向阀8 的流量调节比例接口 AO压力释放，其工作油口 A2、B2流量最大。根据马达转速与排量成反比，与流量成正比的液压关系，得到液控变量马达11处于工作需要的高转速。在施工过程中当需要加钻杆或其它对孔的处理工作时，此时打开护罩如图3中实线位置和图5-1所示。此时触发换向阀7不触发，压力油从触发换向阀7的进油口 P2进入， 从回油口 T2回油，工作油口 B无压力输出。此时液控变量马达11的排量最大，液控换向阀 10的工作油口 Al不通油，液控比例换向阀8的流量调节比例接口 AO压力不被释放，其工作油口 A2、B2流量最小。由此，液控变量马达11输出小转速，使操作人员的安全得到保证。液控比例换向阀8可以选用负载敏感液控比例换项阀，其可感应自身工作所需压力调节主阀芯位置从而改变工作油口的输出流量，该感应油路和工作油路通过一定形式连接。该感应过程也可通过外油路控制，即感应油路压力大(压力不被释放)，主阀芯开口小， 流量小；即感应油路压力小(压力被释放)，主阀芯开口大，流量大。以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。
权利要求1.一种全液压钻机的护罩连锁保护装置，其特征在于，包括一触发换向阀，其在护罩关闭时触发，在护罩打开时不触发；一液控变量马达，在所述触发换向阀触发时排量最小，在所述触发换向阀不触发时排量最大；以及一液控比例换向阀，所述液控比例换向阀的工作油口连接所述液控变量马达，在所述触发换向阀触发时，其工作油口的流量最大，液控变量马达的流量最大，在所述触发换向阀不触发时，其工作油口的流量最小，液控变量马达的流量最小。
2.根据权利要求1所述的全液压钻机的护罩连锁保护装置，其特征在于，所述触发换向阀，在触发时连通其工作油口，输出压力油，在不触发时不连通其工作油口，无压力油输出ο
3.根据权利要求2所述的全液压钻机的护罩连锁保护装置，其特征在于，所述液控变量马达，其液控口连接所述触发换向阀的工作油口，通油时排量最小，不通油时排量最大。
4.根据权利要求2所述的全液压钻机的护罩连锁保护装置，其特征在于，所述液控比例换向阀，其流量调节比例接口连接到一液控换向阀的工作油口，而所述液控换向阀的液控口连接到所述触发换向阀的工作油口，所述液控换向阀在通油时被置于左位，所述液控换向阀的工作油口连接到回油口，所述液控比例换向阀的工作油口流量最大，所述液控换向阀在无油时被置于右位，所述液控换向阀的工作油口与回油口不连接，所述液控比例换向阀的工作油口流量最小。
5.根据权利要求4所述的全液压钻机的护罩连锁保护装置，其特征在于，还包括一溢流阀，其连接所述触发换向阀的工作油口、所述液控变量马达的液控口和所述液控换向阀的液控口，其包括一调节压力弹簧，通过该调节压力弹簧比例调节油路中压力油的压力，并对所述液控变量马达的排量，以及对所述液控比例换向阀的工作油口的流量，进而对所述液控变量马达的流量进行比例调节。
专利摘要本实用新型提供一种全液压钻机的护罩连锁保护装置，包括一触发换向阀，其在护罩关闭时触发，在护罩打开时不触发；一液控变量马达，在所述触发换向阀触发时排量最小，在所述触发换向阀不触发时排量最大；以及一液控比例换向阀，所述液控比例换向阀的工作油口连接所述液控变量马达，在所述触发换向阀触发时，其工作油口的流量最大，液控变量马达的流量最大，在所述触发换向阀不触发时，其工作油口的流量最小，液控变量马达的流量最小。其可以在护罩打开时自动降低动力头转速，护罩关上时可以自动将动力头转速提升至钻进需要速度。
文档编号E21B3/02GK202249741SQ201120327640
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者梁有诚, 米树刚 申请人:北京天和众邦勘探技术股份有限公司