专利名称：卷管器液压系统及旋挖钻机的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种卷管器液压系统及旋挖钻机。
背景技术：
扩孔式旋挖钻机是在旋挖钻机的基础上加装扩孔功能，进而具有扩孔工法的桩工 设备。扩孔钻机的主体结构与旋挖钻机类似，除此之外还包括主回转接头、旋转平台和液压 扩孔钻具。其中，回转接头第一旋转部分与动力头箱体固定在一起，旋转平台与回转接头的 第二部分连接，在进行扩孔作业时，旋转平台及回转接头的第二部分随钻杆一起旋转；液压 扩孔钻具设置于钻杆底端，扩孔作业时，液压扩孔钻的扩孔油缸伸出，从而完成扩孔作业。
扩孔油缸的液压油来自旋挖钻机动力头，从而无需增加额外的液压泵站作为油 源。从动力头出来的液压油经过回转接头与旋转平台后，通过液压胶管连接至扩孔钻具上， 为扩孔油缸提供液压油。在旋转平台上设置有液压卷管器，用于实现液压胶管的收放。
在进行作业时，扩孔钻具和钻杆一起下放到预先打好的桩孔内，之后扩孔油缸伸 出进行扩孔作业，在钻斗打满土后将钻斗提出卸土，之后继续下放到孔内进行扩孔作业，如 此循环往复。由于扩孔钻具需要频繁地进行卸土动作，与之连接的液压胶管也需要不断地 进行收放动作，因此，在扩孔钻具上提、下放过程中，液压胶管需要跟随钻具一起进行动作 (钻斗上提时，卷管器需回收胶管；钻斗下放时，卷管器需放出胶管)，而在钻具上提、下放过 程中，胶管需要保持一定的张紧力，以防止胶管松乱，在扩孔作业时造成胶管磨损破裂。发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种卷管器液压系统及旋挖钻机，使卷管器能够随着 钻杆的升降自动实现收管和放管功能，并且使卷管保持一定的预张紧力。
一方面，本发明的卷管器液压系统包括卷管器马达、主阀、单向平衡阀、第一溢流 阀和第二溢流阀；所述主阀的进油口接于液压源，所述主阀的回油口接于回油油路，所述主 阀的第一工作油口接于所述单向平衡阀的自由进油端，所述单向平衡阀的自由出油端接于 所述卷管器马达的上提油口，所述主阀的第二工作油口接于所述卷管器马达的下放油口， 所述单向平衡阀的液控端接于所述第二工作油口与所述下放油口之间的油路上；所述第一 溢流阀的进油口接于所述第一工作油口与所述自由进油端之间的油路上，所述第一溢流阀 的溢流口接于所述第二工作油口与所述下放油口之间的油路上；所述第二溢流阀的进油口 接于所述自由出油端与所述上提油口之间的油路上，所述第二溢流阀的溢流口接于所述第 二工作油口与所述下放油口之间的油路上。
进一步地，所述卷管器马达包括第一卷管器马达和第二卷管器马达。
进一步地，所述卷管器液压系统还包括第三溢流阀，所述第三溢流阀的进油口接 于所述第二工作油口与所述下放油口之间的油路上，所述第三溢流阀的溢流口接于所述第 一工作油口与所述自由进油端之间的油路上。
进一步地，所述主阀至少具有两种工作状态，在第一种工作状态下，所述主阀的进油口与第一工作油口相通，所述主阀的回油口与第二工作油口相通，在第二种工作状态下， 所述主阀的进油口与第二工作油口相通，所述主阀的回油口与第一工作油口相通。
进一步地，各个阀集成于同一阀块上。
进一步地，所述卷管器液压系统还包括第一开关阀，所述第一开关阀为常闭式，所 述第一开关阀的第一油口接于所述自由出油端与所述上提油口之间的油路上，所述第一开 关阀的第二油口接于所述第二溢流阀的进油口，所述第一开关阀的液控端接于所述自由出 油端与所述上提油口之间的油路上。
进一步地，所述卷管器液压系统还包括第二开关阀，所述第二开关阀为常闭式，所 述第二开关阀的第一油口接于所述自由进油端与所述第一工作油口之间的油路上，所述第 二开关阀的第二油口接于所述第二工作油口与所述下放油口之间的油路上，所述第二开关 阀的液控端接于所述自由出油端与所述上提油口之间的油路上。
另一方面，本发明提供的旋挖钻机设置有上述任一项所述的卷管器液压系统。
本发明提供的卷管器液压系统能使卷管器对胶管进行自动收放，实现在扩孔钻具 在上提与下放的过程中液压胶管能够跟随钻具一起进行动作(即钻斗上提时，卷管器自动 回收胶管；钻斗下放时，卷管器自动放出胶管)，并且，该卷管液压系统能使胶管在钻具的升 降过程中保持一定的预张紧力。
本发明的旋挖钻机设置有上述的卷管器液压系统，由于上述的卷管器液压系统具 有上述技术效果，因此，该卷管器液压系统也具有相应的技术效果。
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中
图1为本发明实施例提供的一种卷管器液压系统的原理示意主要元件符号说明
I第一卷管器马达
2第二卷管器马达
3第一开关阀
4单向平衡阀
5第二开关阀
6第一溢流阀
7主阀
8第三溢流阀
9第二溢流阀具体实施方式
应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。此外，在不冲突的情形下，本部分中的实施例 以及实施例中的特征可以相互组合。
请参考图1，下面将结合实施例对本发明作详细说明。
如图1所示，该实施例的卷管器液压系统包括卷管器马达、主阀7、单向平衡阀4、第一溢流阀6、第二溢流阀9、第三溢流阀8、第一开关阀3和第二开关阀5。其中，卷管器马达包括第一卷管器马达I和第二卷管器马达2 ;主阀7的进油ロ接于液压源，主阀7的回油ロ接于回油油路，主阀7的第一工作油ロ接于单向平衡阀4的自由进油端，单向平衡阀4的自由出油端接于两卷管器马达的上提油ロ，主阀7的第二工作油ロ接于两卷管器马达的下放油ロ，单向平衡阀4的液控端接于所述第二工作油ロ与下放油ロ之间的油路上。主阀7具有至少两种工作状态，在第一种工作状态下，主阀7的进油ロ与第一工作油ロ相通，主阀7的回油ロ与第二工作油ロ相通，在第二种工作状态下，主阀7的进油ロ与第二工作油ロ相通，主阀7的回油ロ与第一工作油ロ相通。第一溢流阀6的进油ロ接于所述第一工作油ロ与所述自由进油端之间的油路上，第一溢流阀6的溢流ロ接于所述第二工作油ロ与所述下放油ロ之间的油路上；第三溢流阀8的进油ロ接于所述第二工作油ロ与所述下放油ロ之间的油路上，第三溢流阀8的溢流ロ接于所述第一工作油ロ与所述自由进油端之间的油路上。第一开关阀3为常闭式，第一开关阀3的第一油ロ接于所述自由出油端与所述上提油ロ之间的油路上，第一开关阀3的第二油ロ接于第二溢流阀9的进油ロ，第一开关阀3的液控端接于所述自由出油端与所述上提油ロ之间的油路上；第二溢流阀9的溢流ロ接于所述第二工作油ロ与所述下放油ロ之间的油路上。第二开关阀5为常闭式，第二开关阀5的第一油ロ接于所述自由进油端与所述第一工作油ロ之间的油路上，第二开关阀5的第二油ロ接于所述第二工作油ロ与所述下放油ロ之间的油路上，第二开关阀5的液控端接于所述自由出油端与所述上提油ロ之间的油路上。在具体实施过程中，第一卷管器和第二卷管器固定安装于扩孔式旋挖钻机的旋转平台上，第一卷管器马达I和第二卷管器马达2分别与第一卷管器和第二卷管器驱动连接；第一胶管缠绕于第一卷管器上，其收放端通过钻杆接于扩孔钻具内的扩孔油缸的无杆腔，第二胶管缠绕于第二卷管器上，其收放端通过钻杆接于扩孔钻具内的扩孔油缸的有杆腔，当来动カ头的液压油选择性地为该无杆腔或者有杆腔供油时，扩孔油缸能够实现伸出或者缩回，以实现扩孔作业。下面结合具体工作场景说明上述实施例的工作原理1、在扩底钻机处于施工过程中，开机无动作或主卷扬上提时，主阀7工作在第一种工作状态，液压源的压カ油从主阀7的进油ロ进入，经过单向平衡阀4后，作用在两卷管器马达的上提油ロ，驱动两卷管器马达上提胶管，此时，第一开关阀3和第二开关阀5出于关闭状态，第一溢流阀6处于溢流状态，因此，卷管器带动胶管保持张紧，这种情形下，胶管的预张紧力大小可由第一溢流阀6的开启压力设定。2、当主卷扬下放时，两卷管器上的胶管被带动下行，带动两卷管器运转，两卷管器马达被动旋转，两卷管器马达的上提油ロ与单向平衡阀4自由出油端之间的油路压カ升高，进而打开第一开关阀3和第二开关阀5 ;液压源的压カ油从主阀7的进油ロ进入，并通过第二开关阀5卸荷；而两卷管器马达上提油ロ输出的液压油通过第一开关阀3和第二溢流阀9后回到两卷管器马达的下放油ロ或者回到回油油路，第二溢流阀9能够保证缠绕于两卷管器马达的胶管在被动旋转过程中保持张紧，这种情形下，胶管的预张紧力大小可由第二溢流阀9的开启压力设定。3、在快速卸管模式下，主阀7工作在第二种工作状态，液压源的压カ油从主阀7的进油ロ进入后，直接作用在两卷管器马达的下放ロ，驱动两卷管器马达下放胶管，该压カ油还通过单向平衡阀4的液控端打开单向平衡阀4，使两卷管器马达的上提油ロ输出的液压油经过单向平衡阀4回到回油油路；这个过程中，第三溢流阀8限制卸管状态的最高压力，在这种情形下，胶管的预紧カ大小可由第三溢流阀8设定。上述实施例中，优选地，第二溢流阀9的开启压カ大于第一开关阀3的开启压力；另外，优选地，第一溢流阀6和第二溢流阀9的开启压力相同，这样可以保证胶管在上提和下放过程中的预紧カ大小变化不大。上述实施例中，优选地，如图所示，各阀集成于同一阀块中，该阀块形成P、T、Al、A2、B1、B2、MA、MB和MP等接油ロ，其中，MA、MB和MP作为测压油ロ，各油ロ的连通方式可參见图1所示，这样可以减少管路布置的复杂性。上述实施例中，优选地，第一开关阀3和第二开关阀5采用两位两通阀，主阀7采用两位两通电磁阀；但在其他实施例中，并不局限于此，只要能够实现上述相应功能即可。此外，在其他实施例中，若第一溢流阀6和第二溢流阀9的开启压力能够满足使用需要，也可以根据需要省略第一开关阀3和第二开关阀5，而将第二溢流阀9的进油ロ接于上提油ロ与单向平衡阀4自由出油端之间的油路上。从上述可知，本发明实施例的卷管器液压系统能够实现对胶管的自动收放，使扩孔钻具在上提与下放的过程中，胶管能够跟随钻具一起进行动作(钻斗上提吋，卷管器自动回收胶管；钻斗下放时，卷管器自动放出胶管)；另外，还能够使胶管在扩孔钻具的升降过程中实现自动张紧功能，并保持一定的预张紧力；另外，还具有快速卸管模式，使卷管器在拆卸与安装胶管时具有快速收放胶管的功能。本发明实施例还提供了ー种旋挖钻机，如旋挖扩孔钻机，该旋挖钻机设置有上述实施例所述的卷管器液压系统，由于上述的卷管器液压系统具有上述技术效果，因此，该旋挖钻机也应具备相应的技术效果，其相应部分的具体实施过程与上述实施例类似，其他部分的具体实施过程可參见现有技术的相关描述，兹不赘述。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种卷管器液压系统，其特征在于 所述卷管器液压系统包括卷管器马达、主阀(7)、单向平衡阀(4)、第一溢流阀(6)和第二溢流阀(9)； 所述主阀(7)的进油口接于液压源，所述主阀(7)的回油口接于回油油路，所述主阀(7)的第一工作油口接于所述单向平衡阀(4)的自由进油端，所述单向平衡阀(4)的自由出油端接于所述卷管器马达的上提油口，所述主阀(7)的第二工作油口接于所述卷管器马达的下放油口，所述单向平衡阀(4)的液控端接于所述第二工作油口与所述下放油口之间的油路上； 所述第一溢流阀(6)的进油口接于所述第一工作油口与所述自由进油端之间的油路上，所述第一溢流阀(6)的溢流口接于所述第二工作油口与所述下放油口之间的油路上； 所述第二溢流阀(9)的进油口接于所述自由出油端与所述上提油口之间的油路上，所述第二溢流阀(9)的溢流口接于所述第二工作油口与所述下放油口之间的油路上。
2.如权利要求1所述的卷管器液压系统，其特征在于所述卷管器马达包括第一卷管器马达(I)和第二卷管器马达(2)。
3.如权利要求1所述的卷管器液压系统，其特征在于所述卷管器液压系统还包括第三溢流阀(8)，所述第三溢流阀(8)的进油口接于所述第二工作油口与所述下放油口之间的油路上，所述第三溢流阀(8)的溢流口接于所述第一工作油口与所述自由进油端之间的油路上。
4.如权利要求1所述的卷管器液压系统，其特征在于所述主阀(7)至少具有两种工作状态，在第一种工作状态下，所述主阀(7)的进油口与第一工作油口相通，所述主阀(7)的回油口与第二工作油口相通，在第二种工作状态下，所述主阀(7)的进油口与第二工作油口相通，所述主阀(7)的回油口与第一工作油口相通。
5.如权利要求1所述的卷管器液压系统，其特征在于各个阀集成于同一阀块上。
6.如权利要求1至5任一项所述卷管器液压系统，其特征在于所述卷管器液压系统还包括第一开关阀(3)，所述第一开关阀(3)为常闭式，所述第一开关阀(3)的第一油口接于所述自由出油端与所述上提油口之间的油路上，所述第一开关阀(3)的第二油口接于所述第二溢流阀(9)的进油口，所述第一开关阀(3)的液控端接于所述自由出油端与所述上提油口之间的油路上。
7.如权利要求1至5任一项所述的卷管器液压系统，其特征在于所述卷管器液压系统还包括第二开关阀(5)，所述第二开关阀(5)为常闭式，所述第二开关阀(5)的第一油口接于所述自由进油端与所述第一工作油口之间的油路上，所述第二开关阀(5)的第二油口接于所述第二工作油口与所述下放油口之间的油路上，所述第二开关阀(5)的液控端接于所述自由出油端与所述上提油口之间的油路上。
8.一种旋挖钻机，其特征在于所述旋挖钻机设置有权利要求1至7任一项所述的卷管器液压系统。
全文摘要
本发明公开了一种卷管器液压系统及旋挖钻机。该卷管器液压系统中，主阀的进油口接于液压源，回油口接于回油油路，第一工作油口接于单向平衡阀的自由进油端，单向平衡阀的自由出油端接于卷管器马达的上提油口，第二工作油口接于卷管器马达的下放油口，单向平衡阀的液控端接于第二工作油口与下放油口之间的油路上；第一溢流阀的进油口接于第一工作油口与自由进油端之间的油路上，第一溢流阀的溢流口接于第二工作油口与所述下放油口之间的油路上；第二溢流阀的进油口接于自由出油端与上提油口之间的油路上，第二溢流阀的溢流口接于第二工作油口与下放油口之间的油路上。实施本发明，使卷管器可实现收管和放管功能，并使卷管保持一定的预张紧力。
文档编号E21B7/28GK103032394SQ201210572019
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者张伟, 郑立永, 刘建开 申请人:三一重工股份有限公司