一种快速响应防卡钎液压凿岩控制系统的制作方法
【专利摘要】一种快速响应防卡钎液压凿岩控制系统,包括推进油缸、减压阀、换向阀、单向节流阀、防卡阀和顺序阀，所述单向节流阀与所述换向阀连接的油路上设有油口P1，所述单向节流阀与所述推进油缸连接的油路上设有油口P2，所述油口P1与所述防卡阀主油口连接，所述防卡阀的另一油口与所述换向阀的控制油口连接，所述防卡阀的控制油口与所述油口P2连接，所述防卡阀与所述换向阀连接的控制油路上设有油口P4，所述防卡阀通过所述油口P4分别与所述顺序阀主阀的控制油口和油箱连接，所述油口P2与顺序阀先导阀连接的油路上先后连接有所述顺序阀主阀芯的两个主油口并且在所述两个主油口之间设有节流口D7，本装置通过推进油压的变化而来的卡钎信号，使得信号反馈途径短，相对转钎压力反馈来说反馈时间短，加快了系统防卡钎的反应速度，增强了系统防卡钎能力。
【专利说明】一种快速响应防卡钎液压凿岩控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种快速响应防卡钎液压凿岩控制系统，属于液压凿岩设备领域。
【背景技术】
[0002]国内外生产的凿岩设备均已具有不同程度的自动化机能，其中电脑凿岩台车能实现自动布孔一定位一钻孔的循环，而一般的开环式控制也要求实现单孔循环自动化。单孔循环自动化是指凿岩机开孔轻冲击、凿岩重冲击、防卡钎轻冲击与回退及推进到位返回等动作的自动化。气动凿岩机依靠操作者的反应速度防止或处理卡钎故障，对于冲击功率大、频率高、钻进速度快的液压凿岩机，仍靠操作者的反应速度难以防止卡钎故障。目前国内外生产的液压凿岩设备在自动防卡钎性能上不够完善，卡钎故障排除需要很大人力物力，因此设计一套能够快速响应的液压凿岩机自动防卡钎系统显得尤为重要。
实用新型内容
[0003]本实用新型解决现有技术的不足而提供一种响应迅速、缩短反馈时间，加快了系统防卡钎的反应速度，增强了系统防卡钎能力、减小了系统所需的胶管和阀的数量，简化了系统的结构的快速响应防卡钎液压凿岩控制系统。
[0004]一种快速响应防卡钎液压凿岩控制系统，包括推进油缸、减压阀、换向阀、单向节流阀、防卡阀和顺序阀，所述顺序阀包括循序先导阀和顺序阀主阀，所述减压阀进油口与压力油口 P连接，所述减压阀的出油口与节流口 D2连接后再与所述换向阀的油口 P'连接，所述换向阀的油口 T与油箱连接，所述换向阀的油口 B通过节流口 Dll与油口 A连接后再与所述单向节流阀进油口连接，所述单向节流阀的出油口与所述推进油缸的无杆腔连接，所述推进油缸的有杆腔通过节流口 Dl与减压阀和节流口 D2之间的油路连接，所述单向节流阀与所述换向阀连接的油路上设有油口 P1，所述单向节流阀与所述推进油缸连接的油路上设有油口 P2，所述油口 Pl与所述防卡阀主油口连接，所述防卡阀的另一油口与所述换向阀的控制油口连接，所述防卡阀的控制油口与所述油口 P2连接，所述防卡阀与所述换向阀连接的控制油路上设有油口 P4，所述防卡阀通过所述油口 P4分别与所述顺序阀主阀的控制油口和油箱连接，所述油口 P2与顺序阀先导阀连接的油路上先后连接有所述顺序阀主阀芯的两个主油口并且在所述两个主油口之间设有节流口 D7，所述防卡阀为二通插装阀锥阀。
[0005]由于采用上述结构，本实用新型具有如下优点:
[0006]I)本装置的卡钎信号来源于推进油缸油压的压力变化，通过节流口的大小，调节控制轻推压力和重推进压力，从而达到凿岩机各种工况的推进要求，减小了系统所需的胶管和阀的数量，简化了系统的结构，从而能实现轻推、重冲、快退三种模式的切换。
[0007]2)本装置的控制防卡阀信号由推进油缸油压的变化而来，由于反馈途径短，相对现有的通过转钎压力反馈来说反馈时间短，加快了系统防卡钎的反应速度，增强了系统防卡钎能力。
[0008]3)本装置的防卡阀采用二通插装阀锥阀，二通插装阀锥阀反应灵敏，阀芯运动无密闭长度使得防卡反应的速度得到提高，防卡快速性得到保证。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的原理图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图，详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0011]一种快速响应防卡钎液压凿岩控制系统，包括推进油缸3、减压阀1、换向阀2、单向节流阀4、防卡阀5和顺序阀，所述顺序阀包括循序先导阀7和顺序阀主阀6，所述减压阀I进油口与压力油口 P连接，所述减压阀I的出油口与节流口 D2连接后再与所述换向阀2的油口 P连接，所述换向阀2的油口 T与油箱连接，所述换向阀2的油口 B通过节流口 DlI与油口 A连接后再与所述单向节流阀4进油口连接,所述单向节流阀4的出油口与所述推进油缸3的无杆腔连接，所述推进油缸3的有杆腔通过节流口 Dl与减压阀I和节流口 D2之间的油路连接，所述单向节流阀4与所述换向阀连接的油路上设有油口 Pl，所述单向节流阀4与所述推进油缸连接的油路上设有油口 P2，所述油口 Pl与所述防卡阀5主油口连接，所述防卡阀5的另一油口与所述换向阀2的控制油口连接，所述防卡阀5的控制油口与所述油口 P2连接，所述防卡阀5与所述换向阀2连接的控制油路上设有油口 P4，所述防卡阀5通过所述油口 P4分别与所述顺序阀主阀6的控制油口和油箱连接，所述防卡阀5与顺序阀主阀6连接的油路上设有节流口 D10，所述防卡阀5与所述油箱连接的油路上设有节流口 D5，所述油口 P2还与所述顺序阀先导阀7连接，所述油口 P2与顺序阀先导阀7连接的油路上先后连接有所述顺序阀主阀芯6的两个主油口并且在所述两个主油口之间设有节流口 D7，所述顺序阀主阀芯6其中一个主油口的油路上设有节流口 D8，所述顺序阀先导阀7与油口P2的油路上设有节流口 D9。所述防卡阀为二通插装阀锥阀。
[0012]本系统工作过程包括:空推、轻推轻冲击开眼、重冲击开眼、卡钎返回及运动到位自动返回。图1中，油口 Pl为换向阀出口压力；油口 P2为推进大腔压力；油口 P3为推进小腔压力；油口 P4为防卡阀与节流口 5间压力；D1至Dll为各处节流口。
[0013]系统工作过程如下:
[0014]I)空推:因为空推时，阻力很小，为了避免产生溶洞卡钎的误动作，在设计上采用轻推实现轻推功能。
[0015]2)轻推轻冲击开眼:换向阀2至于下位，此时压力油经减压阀1、节流口 D2、进入换向阀2以后，分成两部分，一部分通过节流口 D11、换向阀2流回油箱；另一部分通过单向节流阀4进入推进油缸3的无杆腔，使得凿岩机自动实现轻推轻冲击，此时防卡发关闭。
[0016]3)重推凿岩状态:
[0017]换向阀2置中位，从减压阀I出来的压力油通过单向节流阀4进入推进油缸3的无杆腔，推进压力随推进阻力的增大而增大，实现重冲击。
[0018]4)防卡钎状态(分两种情况):
[0019]裂缝卡钎:钎头冲入硬岩裂缝中被卡住，推进油缸3的推进压力升到最大值，推进油缸3的无杆腔的压力增大，从而使得油口 P2压力增大，当油口 P2压力增大至顺序阀先导阀7的调定压力时，顺序阀先导阀7打开，从油口 P2处流来的压力油，一部分使得顺序阀主阀芯6在压差作用下被打开，从而控制换向阀2换向，另一部分经节流口 7、节流口 9回泄漏油箱；凿岩机退回。
[0020]溶洞卡钎:钎头打入溶洞中，推进油缸3的推进阻力突然消失，推进油缸3的无杆腔压力迅速降低，使得油口 P2压力降低，此时防卡阀5两端的压差达到使防卡阀5打开的值，防卡阀5打开，从而防卡阀5控制换向阀2换向，凿岩机退回。
[0021]5)凿岩机推进到位自动返回:系统的动作反应及控制过程与上述裂缝卡钎一致。
【权利要求】
1.一种快速响应防卡钎液压凿岩控制系统，包括推进油缸(3)、减压阀(I)、换向阀(2)、单向节流阀(4)、防卡阀(5)和顺序阀，所述顺序阀包括循序先导阀(7)和顺序阀主阀(6)，其特征在于，所述减压阀(I)进油口与压力油口(P)连接，所述减压阀(I)的出油口与节流口(D2)连接后再与所述换向阀(2)的油口(P')连接，所述换向阀(2)的油口(T)与油箱连接，所述换向阀(2)的油口(B)通过节流口(Dll)与油口(A)连接后再与所述单向节流阀(4)进油口连接，所述单向节流阀(4)的出油口与所述推进油缸(3)的无杆腔连接，所述推进油缸(3 )的有杆腔通过节流D(Dl)与减压阀(I)和节流口( D2 )之间的油路连接，所述单向节流阀(4)与所述换向阀连接的油路上设有油口(P1)，所述单向节流阀(4)与所述推进油缸连接的油路上设有油口(P2)，所述油口(Pl)与所述防卡阀(5)主油口连接，所述防卡阀(5)的另一油口与所述换向阀(2)的控制油口连接，所述防卡阀(5)的控制油口与所述油口(P2)连接，所述防卡阀(5)与所述换向阀(2)连接的控制油路上设有油口(P4)，所述防卡阀(5)通过所述油口(P4)分别与所述顺序阀主阀(6)的控制油口和油箱连接，所述油口(P2)还与所述顺序阀先导阀(7)连接，所述油口(P2)与顺序阀先导阀(7)连接的油路上先后连接有所述顺序阀主阀芯(6)的两个主油口并且在所述两个主油口之间设有节流口(D7)。
2.根据权利要求1所述的快速响应防卡钎液压凿岩控制系统，其特征在于，所述防卡阀为二通插装阀锥阀。
【文档编号】E21B44/00GK203769756SQ201420013148
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】罗春雷, 喻威, 陈周伟, 刘健, 刘小文, 陈珍颖, 郑惠斌, 范茹军 申请人:中南大学