双履带独立行走钻机液压系统的制作方法

专利名称：双履带独立行走钻机液压系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双履带独立行走钻机液压系统。
背景技术：
履带式钻机在煤矿坑道钻探中的应用已很普遍，目前的履带式钻机主要有整体履带式钻机和分体履带式钻机。整体履带式钻机尺寸较大，主要应用于巷道尺寸条件较好的煤矿，分体履带式钻机则主要应用于巷道较狭窄的煤矿，在使用中发现分体履带式钻机对于巷道条件具有较好的适用性，但分体履带钻机在行走时需要用油管连接起来，但行走时需注意两车体的同步问题，防止扯断油管，到达工作位后，车体位置的调整不灵活，不能随意布置。

发明内容
本发明的目的是提供一种两部分液压系统在钻机行走时独立工作、打钻时用连接油管连接后共同工作的双履带独立行走钻机液压系统。本发明所采用的技术方案是:
双履带独立行走钻机液压系统，包括泵车液压系统和钻车液压系统，两系统通过连接油管连接，其特征在于:
所述的泵车液压系统包含有独立的泵车电动机、主泵和泵车油箱，主泵从泵车油箱吸入低压油，输出的高压油进入主泵功能换向阀，分出两路油:一路进入泵车行走多路阀，通过泵车行走多路阀两联连接左右泵车履带马达；另一路进入连接油管I ;
所述的钻车液压系统包含有独立的钻车电动机、副泵和钻车油箱；副泵从钻车油箱吸入低压油，输出的高压油进入副多路阀，控制给进油缸、稳固油缸、钻车履带马达的动作；来自泵车液压系统中主泵功能换向阀的液压油通过连接油管I进入主多路阀，控制回转马达和给进油缸。所述的主泵的回油有两路:一路直接经泵车冷却器和泵车回油滤油器回到泵车油箱；另一路主多路阀的回油经连接油管III通过泵车冷却器和泵车回油滤油器回到泵车油箱。所述的副泵的回油通过钻车冷却器和钻车回油滤油器回到钻车油箱。来自钻车液压系统中的负载反馈油经连接油管II和来自泵车行走多路阀的负载反馈油通过梭阀相比较后，进入主泵的控制器控制主泵的排量变化。来自副泵控制口的液压油进入副泵油路板上的调压阀，控制副泵排量的变化。所述的主泵经泵车吸油滤油器从泵车油箱吸入低压油；
所述的副泵经钻车吸油滤油器从钻车油箱吸入低压油。所述的副多路阀为六联串并联阀，第一联与其余联串联，其余各联之间为并联；第一联置于前位时，副泵油液进入副泵油路板，通过副泵给进阀进入给进油缸，控制给
进油缸的动作；第一联在中位时，副泵油液进入副多路阀第二至第六联，通过每一联阀分别控制机身调角油缸和钻车稳固油缸的动作；第一联置于后位时，副泵油液进入钻车行走多路阀，该阀两联通过钻车行走手柄控制钻车履带马达的动作，钻车行走多路阀置于中位时，钻车履带马达制动；副多路阀各联置于中位时，副泵卸荷。所述的主多路阀第一联通过回转油路板进入回转马达，控制回转马达的动作;第二联通过给进油路板进入给进油缸，控制给进油缸的动作；主多路阀处于中位时，主泵卸荷，回转马达处于浮动状态。所述的给进油路板上集成有液压锁I和液压锁II两组液压锁，液压锁I连接来自主多路阀的液压油，液压锁II连接来自副泵油路板的液压油；
所述的给进油路板上集成有直动换向阀、节流口及液控换向阀，直动换向阀进口连接回转油路板，液控换向阀的液控口连接节流口，液控换向阀的工作口与给进油缸连接；
所述的给进油路板上集成有液控二位阀，其液控端连接来自拧卸钻杆阀的液压油，工作口连接给进油缸。本发明具有以下优点:
本发明实现了履带式钻机的分体化液压传动及其独立控制，相比当前的整体履带式钻机，单个车体尺寸小，适用于特殊巷道和使用工况；相比当前的分体履带式钻机，单个车体可单独控制，钻车和泵车行走时不需连接油管，因此不会相互限制，钻车和泵车在钻场的布置很方便，具备很强的实用性。


图1为本发明的液压原理图。图中，1-泵车电动机，2-主泵，3-泵车油箱，4-泵车吸油滤油器，5-泵车回油滤油器，6-泵车冷却器，7-主泵功能换向阀，8-梭阀，9-泵车行走多路阀，10-泵车履带马达，11-泵车行走手柄，12-回转手柄，13-快进手柄，14-主多路阀，15-起下钻功能阀，16-回转油路板，17-回转马达，18-卡盘，19-夹持器，20-夹转联动功能阀，21-拧卸扣阀，22-给进油路板，23-给进油缸，24-副泵给进阀，25-副泵油路板，26-钻车电动机，27-副泵，28-钻车油箱，29-钻车吸油滤油器，30-钻车回油滤油器，31-钻车冷却器，32-副多路阀，33-钻车行走多路阀，34-钻车行走手柄，35-钻车履带马达，36-连接油管I，37-连接油管II，38-连接油管III，39-连接油管1\/，40-稳固油缸。图2为图1中给进油路板(22)的原理图。图中，22a-液压锁I，22b_液压锁II，22c_液控换向阀，22d_节流口，22e_直动换向阀，22f-液控二位阀，22g-给进节流阀。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明进行详细的说明。下面结合具体实施方式
对 本发明进行详细的说明。如图1所示，左侧部分为泵车液压系统，右侧部分为钻车液压系统，两部分通过连接油管连接，图中主泵2为负载敏感泵，副泵27为恒压变量泵，卡盘18为常开式，夹持器19为常闭式。液压系统具体工作原理如下:
泵车液压系统中，泵车电动机I启动后，主泵2经泵车吸油滤油器4从泵车油箱3吸入低压油，输出的高压油进入主泵功能换向阀7，该阀分出两路油:一路进入泵车行走多路阀9，通过泵车行走多路阀两联连接左右泵车履带马达10，通过泵车行走手柄11控制泵车履带行走，该阀处于中位时，左右泵车履带马达自行制动；另一路进入连接油管I 36。主泵的回油有两路，一路直接经泵车冷却器6和泵车回油滤油器5回到泵车油箱3，另一路经连接油管III 38通过泵车冷却器6和泵车回油滤油器5回到泵车油箱3。来自钻车液压系统中的负载反馈油经连接油管II 37和来自泵车行走多路阀9的负载反馈油通过梭阀8相比较后，进入主泵2的控制器控制主泵的排量变化。钻车液压系统分为两部分。一部分中钻车电动机26启动后，副泵27经钻车吸油滤油器29从钻车油箱28吸入低压油，输出的高压油进入副多路阀32。副多路阀为串并联阀，该阀有六联，第一联与其余联串联，其余各联之间为并联，第一联置于前位时，副泵油液进入副泵油路板25，通过副泵给进阀24进入给进油缸23，控制给进油缸的动作；第一联在中位时，副泵油液进入副多路阀第二至第六联，通过每一联阀分别控制各稳固油缸40的动作；第一联置于后位时，副泵油液进入钻车行走多路阀33，该阀两联通过钻车行走手柄34控制钻车履带马达35的动作，钻车行走多路阀置于中位时，钻车履带马达制动；副多路阀各联置于中位时，副泵卸荷。副泵回油通过钻车冷却器31和钻车回油滤油器30回到钻车油箱28。来自副泵27控制口的液压油进入副泵油路板25上的调压阀，控制副泵排量的变化。钻车液压系统另一部分中，来自泵车液压系统中主泵功能换向阀7的液压油进入主多路阀14，主多路阀第一联通过回转油路板16进入回转马达，通过回转手柄12控制回转马达17的正转、反转和停止，第二联通过给进油路板22进入给进油缸23，通过快进手柄13控制给进油缸的前进、后退和停止，主多路阀处于中位时，主泵卸荷，回转马达处于浮动状态。主多路阀的回油即主泵的回油经前述的连接油管III 38回到泵车。在主多路阀14第二联和回转油路板16之间连接有起下钻功能阀15，起下钻功能阀引入来自主多路阀第二联的液压油，通过该阀可以改变卡盘18、夹持器19与给进油缸23的联动方式。起下钻时先将该阀置于起钻或下钻位，然后操作快进手柄13，即可协调地控制卡盘、夹持器的开合动作与给进油缸的前后移动动作，完成起下钻作业。当该阀处于中位时，其联动功能失效。回转马达17的转速变化可以通过调节回转马达上的变量手轮来实现。回转马达17和卡盘18的泄油通过连接油管IV 39回到泵车油箱3。在起下钻功能阀15和回转油路板16与夹持器19之间连接有夹转联动功能阀20，该阀置于下位即夹转联动位时，回转马达的油液还可以进入夹持器使其松开，此刻可实现回转马达、卡盘与夹持器三者之间的联动功能，有利于扫孔作业。如图1所示泵车与钻车的连接管路共有4条，数量少，方便管路的现场拆装。如图1和图2所示，给进油路板22包含两组液压锁22a和22b、液控换向阀22c、节流口 22d、直动换向阀22e、液控二位阀22f和给进节流阀22g。通过直动换向阀22e、节流口 22d和液控换向阀22c可实现在钻进时回转超过设定压力情况下，给进油缸自动后退功能，减少孔内抱钻事故的发生。当从回转油路板16引入的控制油达到直动换向阀的设定压力时，直动换向阀换向，控制油经过节流口进入液控换向阀使给进油缸换向，给进油缸带动钻机动力头后退，待回转压力下降后，直动换向阀回原位，液控换向阀在自身弹簧作用下也回原位，给进油缸带动钻机动力头继续正常钻进，其中直动换向阀的设定压力可以在小于最大回转压力范围内调节。两组液压锁22a、22b有两个作用:一是用于隔离主泵2和副泵27进入给进油缸23的油路，保证主泵和副泵的回油都回到各自的油箱；另一种是在大角度钻孔过程中，当快进手柄13或副泵给进阀24回中位时能使安装在给进油缸上的钻机动力头可靠悬停在任意位置。液控二位阀22f液控端连接来自拧卸扣阀21的油液，拧卸扣阀21则引入来自回转油路板16正反转的液压油，当拧钻杆扣和卸钻杆扣时将拧卸扣阀扳到连通位，来自回转油路板的液压油使液控二位阀换位，此时给进油缸浮动，可防止损伤钻杆丝扣。给进节流阀22g为液控双向节流阀，在钻进时调节给进节流阀可以控制给进回路背压及给进速度。本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
权利要求
1.履带独立行走钻机液压系统，包括泵车液压系统和钻车液压系统，两系统通过连接油管连接，其特征在于:所述的泵车液压系统包含有独立的泵车电动机(I)、主泵(2 )和泵车油箱(3 )，主泵(2 )从泵车油箱(3)吸入低压油，输出的高压油进入主泵功能换向阀(7)，分出两路油:一路进入泵车行走多路阀(9)，通过泵车行走多路阀两联连接左右泵车履带马达(10);另一路进入连接油管I (36)；所述的钻车液压系统包含有独立的钻车电动机(26)、副泵(27)和钻车油箱(28);副泵(27)从钻车油箱(28)吸入低压油，输出的高压油进入副多路阀(32)，控制给进油缸(23)、稳固油缸(40)、钻车履带马达(35)的动作；来自泵车液压系统中主泵功能换向阀(7)的液压油通过连接油管I (36 )进入主多路阀(14)，控制回转马达(17)和给进油缸(23)。
2.根据权利要求1所述的双履带独立行走钻机液压系统，其特征在于:所述的主泵(2)的回油有两路:一路直接经泵车冷却器(6)和泵车回油滤油器(5)回到泵车油箱(3);另一路主多路阀(14)的回油经连接油管111(38)通过泵车冷却器(6)和泵车回油滤油器(5)回到泵车油箱(3)。
3.根据权利要求1或2所述的双履带独立行走钻机液压系统，其特征在于:所述的副泵(27)的回油通过钻车冷却器(31)和钻车回油滤油器(30)回到钻车油箱(28)。
4.根据权利要求3所述的双履带独立行走钻机液压系统，其特征在于:来自钻车液压系统中的负载反馈油经连接油管II (37)和来自泵车行走多路阀(9)的负载反馈油通过梭阀(8 )相比较后，进入主泵(2 )的控制器控制主泵的排量变化。
5.根据权利要求4所述的双履带独立行走钻机液压系统，其特征在于:来自副泵(27)控制口的液压油进入副泵油路板(25)上的调压阀，控制副泵排量的变化。
6.根据权利要求5所述的双履带独立行走钻机液压系统，其特征在于:所述的主泵(2)经泵车吸油滤油器(4)从泵车油箱(3)吸入低压油；所述的副泵(27)经钻车吸油滤油器(29)从钻车油箱(28)吸入低压油。
7.根据权利要求6所述的双履带独立行走钻机液压系统，其特征在于:所述的副多路阀(32)为六联串并联阀，第一联与其余联串联，其余各联之间为并联；第一联置于前位时，副泵油液进入副泵油路板(25)，通过副泵给进阀(24)进入给进油缸(23)，控制给进油缸的动作；第一联在中位时，副泵油液进入副多路阀(32)第二至第六联，通过每一联阀分别控制机身调角油缸和钻车稳固油缸的动作；第一联置于后位时，副泵油液进入钻车行走多路阀(33)，该阀两联通过钻车行走手柄(34)控制钻车履带马达(35)的动作，钻车行走多路阀置于中位时，钻车履带马达制动；副多路阀(32)各联置于中位时，副泵(27)卸荷。
8.根据权利要求7所述的双履带独立行走钻机液压系统，其特征在于:所述的主多路阀(14)第一联通过回转油路板(16)进入回转马达(17)，控制回转马达(17)的动作；第二联通过给进油路板(22)进入给进油缸(23)，控制给进油缸(23)的动作；主多路阀(14)处于中位时，主泵(2)卸荷，回转马达(17)处于浮动状态。
9.根据权利要求8所述的双履带独立行走钻机液压系统，其特征在于:所述的给进油路板(22)上集成有液压锁I (22a)和液压锁II (22b)两组液压锁，液压锁I (22a)连接来自主多路阀(14)的液压油，液压锁II (22b)连接来自副泵油路板(25)的液压油；所述的给进油路板(22)上集成有直动换向阀(22e)、节流口(22d)及液控换向阀(22c )，直动换向阀(22e )进口连接回转油路板(16 )，液控换向阀(22c )的液控口连接节流口(22d)，液控换向阀(22c)的工作口与给进油缸(23)连接；所述的给进油路板(22)上集成有液控二位阀(22f)，其液控端连接来自拧卸钻杆阀(21)的液压油，工 作口连接给进油缸(23)。
全文摘要
本发明涉及一种双履带独立行走钻机液压系统。分体履带钻机行走需油管连接，位置调整不灵活。本发明包括泵车液压和钻车液压两系统，行走时不需油管连接，可独立控制，打钻时通过油管连接共同工作，泵车液压系统的主泵吸入低压油输入主泵功能换向阀，一路进入泵车行走多路阀，通过泵车行走多路阀两联连接左右泵车履带马达；另一路进入泵车与钻车的连接油管；钻车液压系统的副泵吸入低压油输入副多路阀，控制给进油缸、稳固油缸、钻车履带马达动作；来自泵车液压系统中主泵功能换向阀的液压油通过泵车与钻车的连接油管进入主多路阀，控制回转马达和给进油缸。本发明实现了履带式钻机的分体化液压传动及独立控制，在钻场布置方便，具备很强的实用性。
文档编号F15B21/04GK103089147SQ201310021079
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月21日 优先权日2013年1月21日
发明者姚亚峰, 姚宁平, 宋海涛, 梁春苗, 白稳乐 申请人:中煤科工集团西安研究院