一种快速响应压力检测液压系统及压力检测系统的制作方法

[0001]
本发明属于液压多功能钻机技术领域，涉及一种快速响应压力检测液压系统，还涉及一种基于快速响应压力检测液压系统的压力检测系统。


背景技术：

[0002]
目前我国大规模基础建设投资的快速增长，越来越多的工程需要进行隧道施工，而隧道建设往往会穿越多种岩层及不同地质构造，地质条件复杂。为保障施工安全，提高工作效率，必须对隧道地质情况进行准确勘探，多功能钻机作为基建基础施工及隧道施工的设备之一，配套搭建超前地质预报系统显得尤为重要。超前地质预报是采集钻机工作时动力头旋转压力、旋转速度、进给压力、进给速度、冲击压力等数据集一身的地质勘探系统，但数据的采集往往是个复杂系统工程，必须使多功能钻机的液压系统与超前地质预报系统精确匹配，通过钻孔在揭露掌子面前方钻进中采集相关数据，分析地质情况，客观的反应出掌子面前方的地层岩性，岩体坚硬程度与破碎情况，地下水与溶洞发育状况等。
[0003]
需要提供一种快速响应压力检测液压系统，在钻进工作中准确采集液压系统相关数据，监测钻机状态，勘探隧道施工地质情况，为判断隧道掌子面前方岩层情况提供依据。现有技术方案：压力检测时，压力传感器与液压系统直接连接，在对应钻机需要检测液压子系统上加三通接头直接连接压力传感器来检测压力。
[0004]
现有技术方案存在以下方面不足：第一，多功能钻机工作时，实时采集工作中液压系统压力数据，传感器在采集完相关数据后，停止时不能马上泄压，数据一直保持峰值，直到4-5s后才能归零，数据采集反应迟钝。第二，数据采集过程中压力波动不稳定，检测数据不连续。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种快速响应压力检测液压系统，能快速响应检测液压系统压力信号，极大限度的降低了压力反馈延迟对数据的影响，提高了检测数据的准确性。
[0006]
为解决上述技术问题，本发明提供了一种快速响应压力检测液压系统，其特征是，包括：液压油箱、液压泵、换向阀、旋转马达、单向阀、减压阀、压力传感器、液控换向阀、以及先导手柄；液压油箱与液压泵的吸油口相连，液压泵的出油口与多路阀的进油口p相连；多路阀的出油口a、b两端连接到旋转马达两端，先导手柄与多路阀的两端控制口a、b相连，多路阀的压力反馈口x连接单向阀的进油端，单向阀的出口端一路连接到压力传感器，另一路与换向阀的p口连接，单向阀的进油端与减压阀进口端连接，减压阀的出口端连接换向阀的控制口，换向阀的t口连接回油箱。
[0007]
进一步的，所述换向阀为两位两通换向阀。
[0008]
进一步的，所述压力传感器安装在液压系统的待检测系统阀口处。
[0009]
进一步的，所述待检测系统包括动力头旋转子系统、动力头冲击子系统、进给子系统和夹钳子系统。
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进一步的，所述压力传感器的输出端连接有控制箱，控制箱的输出端连接显示器。
[0011]
进一步的，所述显示器上还安装有数据卡。
[0012]
相应的，基于上述的快速响应压力检测液压系统，本发明还提供了一种压力检测系统，包括快速响应压力检测液压系统、控制箱和显示器；所述快速响应压力检测液压系统包括：液压油箱、液压泵、换向阀、旋转马达、单向阀、减压阀、压力传感器、液控换向阀、以及先导手柄；液压油箱与液压泵的吸油口相连，液压泵的出油口与多路阀的进油口p相连；多路阀的出油口a、b两端连接到旋转马达两端，先导手柄与多路阀的两端控制口a、b相连，多路阀的压力反馈口x连接单向阀的进油端，单向阀的出口端一路连接到压力传感器，另一路与换向阀的p口连接，单向阀的进油端与减压阀进口端连接，减压阀的出口端连接换向阀的控制口，换向阀的t口连接回油箱；所述压力传感器安装在液压系统的待检测系统阀口处；所述压力传感器的输出端连接控制箱，控制箱的输出端连接显示器。
[0013]
进一步的，所述换向阀为两位两通换向阀。
[0014]
进一步的，所述显示器上还安装有数据卡。
[0015]
进一步的，所述待检测系统包括动力头旋转子系统、动力头冲击子系统、进给子系统和夹钳子系统。
[0016]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：1、通过该系统能够使多功能钻机在工作时，自动开启压力检测，提高了检测信号的灵敏度。
[0017]
2、采用该系统能快速响应检测液压系统压力信号，极大限度的降低了压力反馈延迟对数据的影响，提高了检测数据的准确性。
[0018]
3、采用该系统，有效的解决了传统压力传感器与系统直连，钻机停止工作压力卸荷延迟导致数据反应迟钝的问题。
附图说明
[0019]
图1为本发明快速检测液压系统原理图；图2为本发明压力检测原理示意图。
[0020]
附图标记：101、液压油箱，102、液压泵，103、换向阀，104、旋转马达，105、单向阀，106、减压阀，107、压力传感器，108、液控换向阀，109、先导手柄；1、液压系统，2、控制箱，3、显示器，4、数据卡。
具体实施方式
[0021]
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0022]
本发明的一种快速响应压力检测液压系统，参见图1所示，主要包括液压油箱101、液压泵102、换向阀103、旋转马达104、单向阀105、减压阀106、压力传感器107、液控换向阀108、以及先导手柄109。
[0023]
液压油箱101与液压泵102的吸油口相连，液压泵102的出油口与多路阀103的进油口p相连。多路阀103的出油口a、b两端连接到执行机构旋转马达104两端，先导手柄109与多路阀103的两端控制口a、b相连，多路阀103的压力反馈口x连接单向阀105的进油端，单向阀105的出口端一路连接到压力传感器107，另一路与换向阀108的p口连接，单向阀105的进油端与减压阀106进口端连接，减压阀106的出口端连接换向阀108的控制口，换向阀108的t口连接回油箱。
[0024]
换向阀108是两位两通换向阀，正常情况下，当系统不工作时，换向阀108在弹簧作用下pt口是相通的，而工作时，多路阀里面的压力油通过减压阀到换向阀108的控制端，使换向阀108换向，此时pt口就关闭了。也就是说换向阀108关闭了。
[0025]
快速检测液压系统工作原理为：当钻机开始工作时，液压系统通过液压泵102向多路阀103供油，当先导手柄109开始动作，先导压力油通过多路阀103的a、b口推动多路阀阀芯使其换向，使得多路阀103打开，液压泵102提供的压力油通过多路阀103流通到旋转马达104，给旋转马达104提供动力，实现旋转马达104动力头正反转，动力头工作时多路阀103内部压力油连通到单向阀105和减压阀106，压力油通过减压阀106减压后连接到换向阀108，使换向阀108换向关闭，另一端压力油打开单向阀105，连接到换向阀108的一端关闭，保证连接到压力传感器107的压力稳定，检测旋转马达104工作时的压力大小。由于钻机过程中负载的变化，导致控制钻机的旋转马达104旋转压力的变化，压力反馈通过单向阀105到压力传感器107进行检测，记录压力变化曲线。换向阀108在工作时，由于压力反馈通过减压阀106到换向阀108控制口，使阀芯处于关闭状态，pt口关闭，保证反馈压力信号的稳定。当系统停止工作或先导手柄109回中位时，旋转马达104系统压力降低，由于压力的降低使换向阀108快速复位，单向阀105到压力传感器107之间的压力油迅速通过换向阀108回油箱，达到卸荷的目的。
[0026]
本发明采用单向阀与液控换向阀之间连接压力传感器，在钻机停止工作时，换向阀阀芯会在弹簧作用下快速开启保证传感器端压力快速卸荷，数据采集更加灵敏准确，同时换向阀、传感器到多路阀之间安装单向阀防止油路回流。
[0027]
本发明采用减压阀对控制回路进行减压，保证换向阀的控制口启闭压力稳定，有效保护换向阀受大的压力冲击而损坏，提高工作效率及使用寿命。
[0028]
整个钻机在工作中检测采集压力，需要采集包括动力头旋转子系统压力（包括正反转），动力头冲击子系统压力，进给子系统压力，夹钳子系统压力等，通过采集这些系统压力来分析当前的地质情况。
[0029]
当液压系统1工作时，需要检测的各系统压力，液压系统中压力检测原理，参见图2所示，液压系统的各系统阀口处安装压力传感器，压力传感器的输出端连接控制箱2，控制箱的输出端连接显示器3。在钻机工作中，压力传感器107会实时把压力信号传递到控制箱2中，然后通过显示器3显示当前钻机工作模式下的系统压力变化。
[0030]
通过压力传感器107连接到钻机控制箱2，控制箱2中通过控制器设定程序进行分析，然后显示器3可实时显示钻机压力，当钻机完成某一段隧道施工时，检测数据通过显示
器3里面的数据卡4进行记录保存，把相关数据通过电脑进行分析，从而实现地质预报检测功能。
[0031]
同理，本系统同时适用与检测系统冲击压力、进给压力等数据。
[0032]
本发明提供的一种新型快速检测的液压系统，通过该系统能够使多功能钻机在工作时，实现数据的快速采集和响应，同时也解决了为实现数据快速采集，系统压力波动过快数据检测不稳定的问题，使不管在何种工况下，系统压力变化都能快速响应并准确采集。
[0033]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。