专利名称：坑道钻机及其装卸钻杆液压系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及坑道钻机设备技术领域，特别涉及一种坑道钻机及其装卸钻杆液压系统。
背景技术：
坑道钻机是专门用在地下巷道内进行钻进的钻机，具有解体性好，部件轻的特点， 钻孔方向能在0° 360°范围内方便地调整。坑道钻机主要用于巷道内进行深部地质勘探、瓦斯抽放、注排水、通风和其他工程。其驱动方式可以是气动、液动和电动。钻机主要部件有动力头、回转器、钻具拉送机构、钻具拧卸装置等。为了降低操作人员的劳动强度，目前出现了履带式坑道钻机，通过其履带行走机构实现短途移动。目前履带式坑道钻机实现装卸钻杆功能主要通过以下两种方式依靠手工安装或在原有控制装置中增加自动装卸钻杆功能，对钻杆进行安装。具有自动装卸钻杆功能的装卸钻杆机构主要采用液压控制，现有的履带式坑道钻机卸杆时，进给油缸处于浮动状态，无法适应拆卸钻杆时，轴向位置的变化，导致挤坏钻杆上的螺纹，降低钻杆的使用寿命。因此，如何在保证正常装卸钻杆的前提下，防止钻杆上螺纹被挤坏的问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种装卸钻杆液压系统，以在保证正常装卸钻杆的前提下，防止钻杆上螺纹被挤坏的问题。本实用新型的另一目的在于提供一种具有上述装卸钻杆液压系统的坑道钻机。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案一种装卸钻杆液压系统，包括液压泵，其吸油输入端与油箱相连；连接至进给油缸，且控制该进给油缸处于浮动状态的进给浮动阀组；与所述液压泵的输出端相连的手动先导开关阀；分别与所述手动先导开关阀相连的第一手动换向阀和第二手动换向阀，所述第一手动换向阀和所述第二手动换向阀并联，所述第一手动换向阀的第一输出油路连接至所述进给浮动阀组的控制口，所述第一手动换向阀的第二输出油路通向所述进给油缸的有杆腔，且该第二输出油路上串联有调速阀，所述第二手动换向阀的输出油路连接至回转马达的排量控制口。优选地，在上述装卸钻杆液压系统中，所述手动先导开关阀和所述第二手动换向阀直接串联有第一减压阀；所述第二手动换向阀的输出油路上依次串联有三位三通液控换向阀和第二减压阀；[0015]所述第一手动换向阀的第二输出油路上串联有梭阀，该梭阀通过油路与所述三位三通液控换向阀的控制口相连。优选地，在上述装卸钻杆液压系统中，所述第一手动换向阀的第二输出油路上还串联有第三减压阀，所述第三减压阀与所述梭阀并联；还包括连接在所述进给油缸的退回回路和进给油路上的第一两位两通液控换向阀和第二两位两通液控换向阀，所述第三减压阀的输出油路分别与所述第一两位两通液控换向阀和第二两位两通液控换向阀的控制口和输入口相连。优选地，在上述装卸钻杆液压系统中，还包括分别与所述第一两位两通液控换向阀和第二两位两通液控换向阀的输出口和所述进给浮动阀组的输入口相连的平衡阀。优选地，在上述装卸钻杆液压系统中，所述调速阀分别与所述第三减压阀的输出口和所述第一两位两通液控换向阀的输入口相连。一种坑道钻机，包括如上任一项所述的装卸钻杆液压系统。 优选地，在上述坑道钻机中，该坑道钻机为履带式坑道钻机。从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的一种装卸钻杆液压系统，包括液压泵，其吸油输入端与油箱相连；连接至进给油缸，且控制该进给油缸处于浮动状态的进给浮动阀组；与所述液压泵的输出端相连的手动先导开关阀；分别与所述手动先导开关阀相连的第一手动换向阀和第二手动换向阀，所述第一手动换向阀和所述第二手动换向阀并联，所述第一手动换向阀的第一输出油路连接至所述进给浮动阀组的控制口，所述第一手动换向阀的第二输出油路通向所述进给油缸的有杆腔，且该第二输出油路上串联有调速阀，所述第二手动换向阀的输出油路连接至回转马达的排量控制口。本实用新型在开启手动先导开关阀后，通过液压泵将液压油由油箱内泵出，第二手动换向阀切换至左位，使压力油通过第二手动换向阀和马达排量控制油路进入回转马达的排量控制口，以控制马达排量，进而控制马达回转扭矩。切换第一手动换向阀至右位，液压油经第一手动换向阀的第一输出油路进入进给浮动阀组，进给浮动阀组的各两位两通液控阀处于连通状态，从而使得进给油缸处于浮动状态，由于进给油缸处于浮动状态，确保钻杆拧紧力带动整个进给系统向前运动，完成装杆过程。切换第一手动换向阀至左位，液压油通过第一手动换向阀的通向进给油缸的有杆腔，推动进给油缸退回形成一个反向拉力。所以卸杆时，由马达回转提供的扭矩、进给油缸提供的反向拉力共同作用，完成卸杆过程；在此过程中，回转卸杆松动螺纹的速度与进给油缸的回拉速度，通过调速阀进行调节。本实用新型实施例公开的装卸钻杆液压系统，通过插装阀的使用令系统集成度高，能够在装卸钻杆时使马达提供足够的扭矩，保证有足够的动力装卸钻杆；装杆时使进给油缸处于浮动状态，随回转拧紧螺纹的力进行随动，进给浮动阀组对进给油缸随缺的油进行补油；卸杆时动力由回转马达提供扭矩、进给油缸提供反向拉力共同作用，在增加作用力的同时对螺纹起到保护作用。
为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的装卸钻杆液压系统的原理图；图2为本实用新型实施例提供的装卸钻杆液压系统具有进给油路的原理图。
具体实施方式
本实用新型的核心在于公开一种装卸钻杆液压系统，以在保证正常装卸钻杆的前提下，防止钻杆上螺纹被挤坏的问题。本实用新型的另一核心在于公开一种具有上述装卸钻杆液压系统的坑道钻机。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的装卸钻杆液压系统的原理图。本实用新型实施例公开的装卸钻杆液压系统，包括液压泵1、进给浮动阀组18、手动先导开关阀3、第一手动换向阀6和第二手动换向阀8。其中，液压泵1的吸油输入端与油箱2相连，用于将油箱2内的液压油泵出。本实用新型还可在液压泵1和油箱2之间串联一个滤油器(图中未示出)，用于保持泵出的液压油更加清洁。控制该进给油缸19处于浮动状态的进给浮动阀组18连接至进给油缸19，手动先导开关阀3与液压泵1的输出端相连，用于控制油路的通断。第一手动换向阀6和第二手动换向阀8分别与手动先导开关阀 3相连，且第一手动换向阀6和第二手动换向阀8相互并联，第一手动换向阀6的第一输出油路连接至进给浮动阀组18的控制口，第一手动换向阀6的第二输出油路通向所述进给油缸19的有杆腔，且该第二输出油路上串联有调速阀12，第二手动换向阀8的输出油路连接至回转马达的排量控制口。本实用新型在开启手动先导开关阀3后，通过液压泵1将液压油由油箱2内泵出， 第二手动换向阀8切换至左位，使压力油通过第二手动换向阀8和马达排量控制油路20进入回转马达的排量控制口，以控制马达排量，进而控制马达回转扭矩。切换第一手动换向阀 6至右位，液压油经第一手动换向阀6的第一输出油路进入进给浮动阀组18，进给浮动阀组的3个两位两通液控阀处于连通状态，从而使得进给油缸19处于浮动状态，由于进给油缸 19处于浮动状态，确保钻杆拧紧力带动整个进给系统向前运动，完成装杆过程。切换第一手动换向阀6至左位，液压油通过第一手动换向阀6的通向进给油缸19 的有杆腔，推动进给油缸19退回形成一个反向拉力。所以卸杆时，由马达回转提供的扭矩、 进给油缸19提供的反向拉力共同作用，完成卸杆过程；在此过程中，回转卸杆松动螺纹的速度与进给油缸19的回拉速度，通过调速阀12进行调节。本实用新型实施例公开的装卸钻杆液压系统，通过插装阀的使用令系统集成度高，能够在装卸钻杆时使马达提供足够的扭矩，保证有足够的动力装卸钻杆；装杆时使进给油缸处于浮动状态，随回转拧紧螺纹的力进行随动，进给浮动阀组对进给油缸随缺的油进行补油；卸杆时动力由回转马达提供扭矩、进给油缸提供反向拉力共同作用，在增加作用力的同时对螺纹起到保护作用。[0036]进一步为了精确控制马达排量，本实用新型在手动先导开关阀3和第二手动换向阀8直接串联有第一减压阀7，第二手动换向阀8的输出油路上依次串联有三位三通液控换向阀15和第二减压阀16。第一手动换向阀6的第二输出油路上串联有梭阀14，该梭阀14 通过油路与三位三通液控换向阀15的控制口相连。基于上述设置，电机启动后，液压泵1从油箱2吸入低压油，输出的高压油进入插装阀组。手动先导开关阀3切换至左位，控制油路接通。第二手动换向阀8切换至左位， 使压力油经第一减压阀7减压，通过第二手动换向阀8、三位三通液控换向阀15，进入回转马达的排量控制口，通过调节第一减压阀7的压力值，控制马达排量，进而控制马达回转扭矩，由于选用马达的排量，随控制油压力的升高而减小，第二减压阀16设定的压力为马达排量最大时所需压力值，所以在三位三通液控阀15切换后，马达扭矩为最大。切换第一手动换向阀6至右位，一路控制油经第一手动换向阀6进入进给浮动阀组18，进给浮动阀组18的3个两位两通液控阀处于连通状态；另一路控制油经梭阀14进入三位三通液控换向阀15的控制口，使三位三通液控换向阀15切换至左位，压力油经过第二减压阀16进入马达排量控制口，三位三通液控换向阀15切换后，马达排量为最大，确保装卸时能够提供足够的扭矩。操作回转马达的控制手柄，使液压马达回转，带动钻杆自动拧紧，由于进给油缸19处于浮动状态，确保钻杆拧紧力带动整个进给系统向前运动，完成装杆过程。第一手动换向阀6的第二输出油路上还串联有第三减压阀13，第三减压阀13与梭阀14并联。本实用新型还可包括连接在进给油缸19的退回回路和进给油路上的第一两位两通液控换向阀10和第二两位两通液控换向阀11，第三减压阀13的输出油路分别与第一两位两通液控换向阀10和第二两位两通液控换向阀11的控制口和输入口相连。本实用新型还可包括分别与第一两位两通液控换向阀10和第二两位两通液控换向阀11的输出口和进给浮动阀组18的输入口相连的平衡阀17，调速阀12分别与第三减压阀13的输出口和第一两位两通液控换向阀10的输入口相连。切换第一手动换向阀6至左位，一路控制油经梭阀14进入三位三通液控换向阀15 的控制口，使三位三通液控换向阀15切换至左位，压力油经过第二减压阀16进入马达排量控制口，三位三通液控换向阀15切换后，马达排量为最大，确保装卸时能够提供足够的扭矩。经过第三减压阀13的控制油，一路控制油经第三减压阀13进入两位第一两位两通液控换向阀10和第二两位两通液控换向阀11的控制口，使此两个液控换向阀处于导通状态； 另一路控制油经调速阀12、第一两位两通液控换向阀10、平衡阀17、进给浮动阀组18、进入进给油缸19的有杆腔；同时第二两位两通液控换向阀11的导通，使进给油缸19的无杆腔与回油管路连接。通过上述原理，操作回转马达反向回转，形成一个卸杆力，在第一手动换向阀6切换至左位后在进给油缸19有杆腔形成一个反向拉力，使螺纹进行松动。所以卸杆时，由马达回转提供的扭矩、进给油缸19提供的反向拉力共同作用，完成卸杆过程；在此过程中，回转卸杆松动螺纹的速度与进给油缸19的回拉速度，通过调速阀12进行调节。本实用新型实施例公开的装卸钻杆液压系统，通过插装阀的使用令系统集成度高，能够在装卸钻杆时使马达提供足够的扭矩，保证有足够的动力装卸钻杆；装杆时使进给油缸19处于浮动状态，随回转拧紧螺纹的力进行随动，进给浮动阀组18对进给油缸19随缺的油进行补油；卸杆时动力由回转马达提供扭矩、进给油缸19提供反向拉力共同作用，在增加作用力的同时对螺纹起到保护作用。请参阅图2，图2为本实用新型实施例提供的装卸钻杆液压系统具有进给油路的原理图。通常在进给油缸19的退回回路和进给油路上设置有进给控制油路，即在进给油缸19的退回回路和进给油路上连接有第三手动换向阀5，第三手动换向阀5通过管路与手动先导开关阀3的输出端相连，以保证油路的畅通，且在手动先导开关阀3与第三手动换向阀5之间设有减压阀9。在该第三手动换向阀5左位工作时，进给油缸19退回；在该第三手动换向阀5右位工作时，进给油缸19进给；在该第三手动换向阀5中位工作时，进给油缸19停止。本实用新型实施例还公开了一种具有上述装卸钻杆液压系统的坑道钻机，由于具备该装卸钻杆液压系统，因此具备上述装卸钻杆液压系统的所有技术效果，本文在此不再赘述。该坑道钻机可优选为履带式坑道钻机。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实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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1.一种装卸钻杆液压系统，其特征在于，包括液压泵(1)，其吸油输入端与油箱(2)相连；连接至进给油缸(19)，且控制该进给油缸(19)处于浮动状态的进给浮动阀组(18)；与所述液压泵(1)的输出端相连的手动先导开关阀(3)；分别与所述手动先导开关阀C3)相连的第一手动换向阀(6)和第二手动换向阀(8)，所述第一手动换向阀(6)和所述第二手动换向阀(8)并联，所述第一手动换向阀(6)的第一输出油路连接至所述进给浮动阀组(18)的控制口，所述第一手动换向阀(6)的第二输出油路通向所述进给油缸(19)的有杆腔，且该第二输出油路上串联有调速阀(12)，所述第二手动换向阀(8)的输出油路连接至回转马达的排量控制口。
2.如权利要求1所述的装卸钻杆液压系统，其特征在于，所述手动先导开关阀(3)和所述第二手动换向阀(8)直接串联有第一减压阀(7)；所述第二手动换向阀(8)的输出油路上依次串联有三位三通液控换向阀(1 和第二减压阀(16)；所述第一手动换向阀(6)的第二输出油路上串联有梭阀(14)，该梭阀(14)通过油路与所述三位三通液控换向阀(巧)的控制口相连。
3.如权利要求2所述的装卸钻杆液压系统，其特征在于，所述第一手动换向阀(6)的第二输出油路上还串联有第三减压阀(13)，所述第三减压阀(1 与所述梭阀(14)并联；还包括连接在所述进给油缸(19)的退回回路和进给油路上的第一两位两通液控换向阀(10)和第二两位两通液控换向阀(11)，所述第三减压阀(1 的输出油路分别与所述第一两位两通液控换向阀(10)和第二两位两通液控换向阀(11)的控制口和输入口相连。
4.如权利要求3所述的装卸钻杆液压系统，其特征在于，还包括分别与所述第一两位两通液控换向阀(10)和第二两位两通液控换向阀(11)的输出口和所述进给浮动阀组(18) 的输入口相连的平衡阀(17)。
5.如权利要求3所述的装卸钻杆液压系统，其特征在于，所述调速阀(12)分别与所述第三减压阀(1 的输出口和所述第一两位两通液控换向阀(10)的输入口相连。
6.一种坑道钻机，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的装卸钻杆液压系统。
7.如权利要求6所述的坑道钻机，其特征在于，该坑道钻机为履带式坑道钻机。
专利摘要本实用新型公开了一种装卸钻杆液压系统，包括液压泵，其吸油输入端与油箱相连；连接至进给油缸，且控制该进给油缸处于浮动状态的进给浮动阀组；与液压泵的输出端相连的手动先导开关阀；分别与手动先导开关阀相连的第一手动换向阀和第二手动换向阀，第一手动换向阀和第二手动换向阀并联，第一手动换向阀的第一输出油路连接至进给浮动阀组的控制口，第二手动换向阀的输出油路连接至回转马达的排量控制口。本实用新型在装卸钻杆时马达提供足够的扭矩，保证有足够的动力装卸钻杆；卸杆时动力由回转马达提供扭矩、进给油缸提供反向拉力共同作用，在增加作用力的同时对螺纹起到保护作用。本实用新型还公开了一种具有上述装卸钻杆液压系统的坑道钻机。
文档编号F15B11/02GK202157764SQ20112026444
公开日2012年3月7日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者李延富, 王冶, 王文学 申请人:三一重型装备有限公司