一种凿岩冲击液压控制系统的制作方法

文档序号:25530382发布日期:2021-06-18 20:21阅读:66来源:国知局
一种凿岩冲击液压控制系统的制作方法

本申请涉及工程机械技术领域,更具体地说,涉及一种凿岩冲击液压控制系统。



背景技术:

凿岩台车主要应用于隧道施工,矿山施工,具有钻孔效率高、安全系数高、环境污染少等优点,凿岩台车在作业过程中常常需要根据不同的工况匹配不同的冲击压力和推进压力,开孔时,需要低推进、低冲击,才能保证开孔的准确性;正常钻孔时,需要高推进、高冲击,才能保证凿岩速度,提高施工效率。

现有的凿岩冲击液压控制系统如图1所示,液控减压阀07进口接液压泵,p2a及p2b接冲击控制手动换向阀,p2口接液控减压阀07及逻辑阀08的控制口,a1c及a2c接推进多路阀,r1接凿岩机回转马达正转口。当p2a有压力油时,通过控制低冲溢流阀02的溢流压力,而后反馈至p2口,控制液控减压阀07的出口压力及逻辑阀08的开启,凿岩机09开始低冲击;当p2b有压力油时,通过控制高冲溢流阀03的溢流压力,而后反馈至p2口,控制液控减压阀07的出口压力及逻辑阀08的开启,凿岩机09开始高冲击;通过控制油缸减压阀05得到高低冲时不同的推进压力;当推进油缸01推进压力小于减压阀v3的设定压力时,p2b压力油通过减压阀v3的p连接b,使得低冲溢流阀02和高冲溢流阀03连通,此时p2b压力由低冲溢流阀02控制,后由p2反馈至控制液控减压阀07,故得到的冲击压力为低冲击,从而实现防空打。当r1回转压力超过顺序阀04的设定压力,顺序阀04打开,使得液控换向阀06换向,使得推进油缸01自动回退,实现防卡钎功能。

上述结构的凿岩冲击液压控制系统设计复杂,液压泵输出压力以后,液压油要通过液控减压阀07和逻辑阀08才能进入凿岩机09,冲击压力控制为阀控系统,由于液控减压阀07的阀口节流作用,因此压损比较高,使得冲击油路压力损失大,系统效率低,在液压泵功率受限制的情况下,并不能最大限度的发挥凿岩机09效率,这就造成施工效率慢等问题。

综上所述,如何提供一种结构简单且冲击油路压力损失小的凿岩冲击液压控制系统,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本申请的目的是提供一种凿岩冲击液压控制系统,其利用溢流机构直接调整液压泵的出口压力,取消了液压泵和凿岩机之间的液控减压阀,减小了冲击油路的压力损失。

为了实现上述目的,本申请提供如下技术方案:

一种凿岩冲击液压控制系统,包括:

液压泵、凿岩机以及溢流压力可调节的溢流机构,所述液压泵的出口与所述凿岩机的进口连接,所述溢流机构的进口连接所述液压泵的控制腔,所述溢流机构的出口连接油箱。

可选的,所述溢流机构包括第一溢流阀、第二溢流阀、第三溢流阀、第一换向阀以及第二换向阀;所述第一溢流阀、所述第二溢流阀、所述第三溢流阀并联设置,三者的设定压力依次减小,三者的出口分别连接油箱;所述第一溢流阀的进口连接所述液压泵的控制腔;所述第一换向阀的两个接口分别连接第一溢流阀的进口和第二溢流阀的进口,所述第二换向阀的两个接口分别连接第二溢流阀的进口和第三溢流阀的进口。

可选的,所述第一换向阀为液控常闭阀,所述第二换向阀为液控常开阀;还包括:

推进油缸,其无杆腔连接所述第二换向阀的控制口;

逻辑阀,为常闭阀,其两个接口分别连接所述液压泵的出口和所述凿岩机的进口;

第一多路换向阀,用于切换所述推进油缸动作,其进口连接所述液压泵,其两个工作口分别连接所述推进油缸的有杆腔和无杆腔;

第二多路换向阀,用于切换所述凿岩机动作,其进口连接所述液压泵;

梭阀,其两个进口分别连接所述第二多路换向阀的两个工作口,其出口同时连接所述逻辑阀的控制口和所述第一换向阀的控制口。

可选的,还包括:

第四液控换向阀,其进油口和回油口分别连接所述第一多路换向阀的两个工作口,其两个工作口分别连接所述推进油缸的有杆腔和无杆腔,

减压阀,设于所述第四液控换向阀的一个工作口和所述推进油缸的无杆腔之间的管路上。

可选的,还包括常闭式的第三液控换向阀,其进口连接所述减压阀与所述推进油缸的无杆腔之间的管路,其出口连接油箱,其控制口连接所述推进油缸的有杆腔。

可选的,所述凿岩机的马达正转的进油口通过顺序阀连接所述第四液控换向阀的控制口。

可选的,还包括常闭式的第五液控换向阀,其进口连接所述第四液控换向阀的控制口,其出口连接油箱,其控制口连接所述第一多路换向阀的一个工作口。

可选的,还包括电磁球阀,其进口连接所述液压泵的控制腔,其出口连接油箱。

通过上述方案,本申请提供的凿岩冲击液压控制系统的有益效果在于:

本申请提供的凿岩冲击液压控制系统包括液压泵、凿岩机以及溢流机构,液压泵的出口与凿岩机的进口连接,溢流机构的进口连接液压泵的控制腔,溢流机构的出口连接油箱,溢流机构的溢流压力能够调节。

在工作过程中,液压油经过液压泵的出口进入凿岩机中。通过控制溢流机构的溢流压力,能够直接调整液压泵的出口压力,液压泵出口压力多级控制,得到不同的凿岩冲击压力。本申请中凿岩机冲击压力由现有技术中的阀控改进为泵控,液压油从液压泵进入凿岩机的过程中不需要经过现有技术中的液控减压阀,因此,降低了冲击油路压力损失,减少了系统发热,提高了整个系统效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的凿岩冲击液压控制系统的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的一种凿岩冲击液压控制系统的结构示意图。

图中的附图标记为:

01-推进油缸、02-低冲溢流阀、03-高冲溢流阀、04-顺序阀、05-油缸减压阀、06-液控换向阀、07-液控减压阀、08-逻辑阀、09-凿岩机、v3-减压阀;

1-电机,2-液压泵,3-第一阻尼,4-电磁球阀,5-第一溢流阀,6-第二溢流阀,7-第三溢流阀,8-第一换向阀,9-第二换向阀,10-第一单向阀,11-安全溢流阀,12-第一多路换向阀,13-第二单向阀,14-第二多路换向阀,15-第二阻尼,16-第三阻尼,17-梭阀,18-逻辑阀,19-凿岩机,20推进油缸,21-第三液控换向阀,22-减压阀,23-第四液控换向阀,24-液控单向阀,25-第四溢流阀,26-第五溢流阀,27-第四阻尼,28-第五液控换向阀,29-第五阻尼,30-顺序阀,31-油箱。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。

请参考图2,本申请提供的凿岩冲击液压控制系统适用于凿岩台车,包括液压泵2、凿岩机19以及溢流机构。

其中,液压泵2的作用是为整个液压控制系统提供动力。液压泵2可以连接电机1,并由电机1提供动力。液压泵2的出口与凿岩机19的进口连接。溢流机构的进口连接液压泵2的控制腔x,溢流机构的出口连接油箱31,溢流机构的溢流压力能够调节,进而改变液压泵2的出口压力。

上述结构的凿岩冲击液压控制系统的有益效果在于:通过控制溢流机构的溢流压力,实现液压泵2出口压力多级控制,得到不同的凿岩冲击压力。液压油从液压泵2进入凿岩机19的过程中不需要经过现有技术中的液控减压阀07,因此,降低了冲击油路压力损失,减少了系统发热,提高了整个系统效率。

进一步的,在一种实施例中,溢流机构包括第一溢流阀5、第二溢流阀6、第三溢流阀7、第一换向阀8以及第二换向阀9。

其中,第一溢流阀5、第二溢流阀6、第三溢流阀7的设定压力依次减小,第一溢流阀5用于为系统待机或其他动作提供恒定压力,第二溢流阀6用于为凿岩机19高冲状态提供恒定压力,第三溢流阀7用于为凿岩机19低冲状态提供恒定压力。同时三者并联设置,且出口均连接油箱31。第一溢流阀5的进口连接液压泵2的控制腔x。

第一换向阀8用于切换系统其他动作和凿岩动作状态压力,常位时系统压力较高,切换凿岩后压力降低,降低系统能耗。第一换向阀8具有两个接口,通过自身阀位的调整,可以控制两个接口的通断状态,两个接口中,一者连接第一溢流阀5的进口,另一者连接第二溢流阀6的进口,当两个接口连通,第一溢流阀5与第二溢流阀6并联。第一换向阀8可以采用电控阀或者液控阀。

第二换向阀9用于切换凿岩时高、低冲两种不同压力。第二换向阀9包括两个接口,通过自身阀位的调整,可以控制两个接口的通断状态,一个接口连接第二溢流阀6的进口,另一个接口连接第三溢流阀7的进口,当两个接口连通,第二溢流阀6与第三溢流阀7并联。第二换向阀9可以采用电控阀或者液控阀。

进一步的,在一种实施例中,凿岩冲击液压控制系统还包括推进油缸20、逻辑阀18、第一多路换向阀12、第二多路换向阀14以及梭阀17。相应的,第一换向阀8为液控常闭阀,第二换向阀9为液控常开阀。

其中,推进油缸20具有无杆腔和有杆腔,无杆腔连接第二换向阀9的控制口。

逻辑阀18用于控制冲击主油路的通断,即控制凿岩机19进口和液压泵2出口的油路通断,实现凿岩机19的启动和停止。逻辑阀18采用常闭阀,其具有两个接口,一个接口连接液压泵2的出口,另一个接口连接凿岩机19的进口。

第一多路换向阀12用于切换推进油缸20动作,共有三个挡位,分别为后退、停止、前进。

第一多路换向阀12具有进油口、回油口和两个工作口,其中进油口连接液压泵2的出口,工作口a1和工作口b1与推进油缸20的有杆腔和无杆腔相连。

第二多路换向阀14用于切换凿岩机19的动作,共有三个挡位,分别是停止位,低冲位,高冲位。第二多路换向阀14具有进油口和两个工作口a和b,其中进油口连接液压泵2的出口,两个工作口连接梭阀17的两个进口。

梭阀17用于实现高低冲控制油的切换。梭阀17为三通阀,其具有进口h、进口j和出口g;其中,进口h连接第二多路换向阀14的工作口a,进口j连接第二多路换向阀14的工作口b;出口g连接逻辑阀18的控制口,出口g还连接第一换向阀8的控制口,当出口g有液压油,会控制逻辑阀18打开,同时控制第一换向阀8打开。

进一步的,在一种实施例中,凿岩冲击液压控制系统还包括第四液控换向阀23和减压阀22。

其中,第四液控换向阀23用于在卡钎时切换推进油缸20无杆腔与有杆腔的压力油。第四液控换向阀23可以采用两位四通阀,其具有进油口、回油口和两个工作口,即图2中的p、t、a和b,进油口p连接第一多路换向阀12的工作口a1,回油口t连接第一多路换向阀12的工作口b1,工作口a连接推进油缸20的无杆腔,工作口b连接推进油缸20的有杆腔。

减压阀22用于调节推进油缸20无杆腔的推进压力。减压阀22设于第四液控换向阀23的工作口a和推进油缸20的无杆腔之间的管路上。可选的,减压阀22的特性可以为控制口压力直接以1∶1的比例增加到阀本身的设定值上。

现有技术中,如图1所示,由于油缸减压阀05位于前侧,防卡钎触发时,推进油缸01回退压力为油缸减压阀05的出口压力,回退压力低,防卡钎不灵敏。本实施例中,如图2所示,减压阀22位于第四液控换向阀23后侧,触发防卡钎后,回退压力为减压阀22前侧压力,回退压力高。

进一步的,在一种实施例中,凿岩冲击液压控制系统还包括第三液控换向阀21。第三液控换向阀21用于使推进油缸20无杆腔快速回油。其可以采用常闭阀,其具有两个接口,一个接口连接减压阀22与推进油缸20的无杆腔之间的管路,另一个接口连接油箱31,控制口连接推进油缸20的有杆腔。触发防卡钎时,推进油缸20有杆腔的液压油会推动第三液控换向阀21打开,推进油缸20无杆腔回油背压小,回油快速,防卡钎反应灵敏。

进一步的,在一种实施例中,凿岩冲击液压控制系统还包括顺序阀30,顺序阀30用于在凿岩机19马达正转压力较大时,触发防卡钎。凿岩机19正转,r口连接凿岩机19马达正转的进油口,顺序阀30设置在r口和第四液控换向阀23的控制口之间。当顺序阀30打开,液压油会推动第四液控换向阀23的阀芯移动,切换第四液控换向阀23的阀位,进而切换推进油缸20的前进和后退状态。

进一步的,在一种实施例中,凿岩冲击液压控制系统还包括第五液控换向阀28,第五液控换向阀28用于是否主动卸荷第四液控换向阀23的控制压力。第五液控换向阀28可以采用常闭阀,其进口连接第四液控换向阀23的控制口,其出口连接油箱31,其控制口连接第一多路换向阀12的工作口b1。

现有技术中,图1所示,完全卡钎后,正转压力一直较高,则液控换向阀06一直处于换向位置,手动脱卡时,多路阀位于后退位a2c进油,但经过液控换向阀06换向后,反而推进油缸01前进,进而造成钎具越卡越深的缺陷。

本实施例中,如图2所示,当钻杆完全卡住时,需要进行手动脱卡,此时第五液控换向阀28会主动卸荷第四液控换向阀23的控制油,将推进油缸20由前进状态切换为后退状态,避免了钎具越卡越深。

进一步的,在一种实施例中,凿岩冲击液压控制系统还包括电磁球阀4,电磁球阀4用于系统启机时保证液压泵2卸荷启动,其进口连接液压泵2的控制腔x,其出口连接油箱31。

进一步的,在一种实施例中,凿岩冲击液压控制系统还包括单向阀,来保护系统安全。例如,可以在第一多路换向阀12的进油口设置第一单向阀10,可以在第二多路换向阀14的进油口设置第二单向阀13。

进一步的,在一种实施例中,凿岩冲击液压控制系统还包括安全溢流阀11,其设定压力大于第一溢流阀5的设定压力,用于保护系统安全。

进一步的,在一种实施例中,凿岩冲击液压控制系统还包括阻尼。例如,可以在液压泵2的出口和液压泵2的控制腔x之间的管路中设置第一阻尼3,其作用是控制压力反馈阀组的先导流量,产生压差,减少负载波动对液压泵2控制腔压力的影响。可以在梭阀17的j口和第二多路换向阀14的工作口b之间的管路设置第二阻尼15,使得低冲控制油不工作时,第二多路换向阀14的工作口b的控制油能够顺利卸荷。可以在梭阀17的h口和第二多路换向阀14的工作口a之间的管路设置第三阻尼16,使得高冲控制油不工作时,第二多路换向阀14的工作口a的控制油能够顺利卸荷。可以设置第四阻尼27,使得低冲不工作时,液控单向阀24控制油能够顺利卸荷。可以在顺序阀30和第四液控换向阀23的控制口之间的管路设置第五阻尼29,使得马达正常工作时,顺利卸荷第三液控换向阀21和第四液控换向阀23的控制压力。

进一步的,在一种实施例中,凿岩冲击液压控制系统还包括液控单向阀24、第四溢流阀25和第五溢流阀26。其中,液控单向阀24用于控制高、低冲时,推进压力的切换。第四溢流阀25用于控制高冲时的推进压力和控制无凿岩动作时的推进压力。第五溢流阀26用于控制低冲时的推进压力。

上述结构的凿岩冲击液压控制系统的控制原理如下:

为方便叙述,以图2所示的状态为例,阀门水平放置时,阀位从左至右依次增加;阀门竖直放置时,阀位从上至下依次增加。例如,对于第一多路换向阀12,最上方的阀位为第一工作位,中间的为第二工作位,最下方的阀位为第三工作位;对于第一换向阀8,左侧的阀位为第一工作位,右侧的阀位为第二工作位。

1、初始状态时,第一多路换向阀12位于推进停止位,即第二工作位。因此,第一多路换向阀12的a1口和b1口都无压力油,推进油缸20不动作。同时,第二多路换向阀14位于凿岩停止位,即第一工作位。因此,第二多路换向阀14的a和b口都无压力油,梭阀17出口g无压力油,逻辑阀18处于关闭状态,凿岩机19无冲击。

(1)当电磁球阀4不得电时,液压泵2的控制腔x通过电磁球阀4连通油箱31,启动电机1时,液压泵2便可卸荷启动,因为液压泵2本身设定的压力较低,故此时液压泵2出口压力较低。

(2)当电磁球阀4得电时,由于梭阀17出口g无压力油,因此第一换向阀8控制口无压力油,故第一换向阀8位于常位不换向,第一换向阀8的ⅰ口和ⅱ口不通,液压泵2出口压力靠第一溢流阀5设定压力决定,此时系统处于待机状态或可进行凿岩台车的其他执行动作。其中,安全溢流阀11、第一溢流阀5、第二溢流阀6、第三溢流阀7的设定值依次减小。

2、仅进行推进油缸20动作时:

(1)当第一多路换向阀12位于后退位,即图示第一工作位,此时p1经过第一单向阀10连通第一多路换向阀12的b1口,b1口通过第四液控换向阀23的t口和b口连接推进油缸20有杆腔,且此时第四液控换向阀23的b口连接第三液控换向阀21的控制油口,那么第三液控换向阀21的ⅰ口和ⅱ口相通,则推进油缸20无杆腔液压油通过第三液控换向阀21进入油箱31,可以使得推进油缸20的后退背压小,快速响应。

第一多路换向阀12的b1口还连接第五液控换向阀28的控制口,使得第五液控换向阀28的ⅰ口和ⅱ口相通。因第一换向阀8控制口无压力油,故第一换向阀8在弹簧力作用下位于常位不换向,第一换向阀8的ⅰ和ⅱ口不通,此时液压泵2的压力由第一溢流阀5决定。

(2)当第一多路换向阀12位于前进位,即第三工作位,此时p1经过第一单向阀10连通第一多路换向阀12的a1口,a1口经过第四液控换向阀23的p口和a口连接减压阀22进口,减压阀22出口连通推进油缸20无杆腔,减压阀22出口连接第三液控换向阀21的ⅱ口,减压阀22出口还连接第二换向阀9的控制口,推进油缸20有杆腔液压油通过第四液控换向阀23的b口和t口和第一多路换向阀12进入油箱31。由于推进油缸20有杆腔连接油箱31,故此时第三液控换向阀21控制压力为零,它在弹簧力的作用下位于常位,它的ⅰ和ⅱ口不通。第一换向阀8控制口无压力油,故第一换向阀8位于常位不换向,第一换向阀8的ⅰ和ⅱ口不通,此时液压泵2的压力由第一溢流阀5决定。又因为第二多路换向阀14位于停止位,k口无控制油,则液控单向阀24控制油压力为零,第四溢流阀25和第五溢流阀26不连通,故此时推进油缸20的推进压力由减压阀22和第四溢流阀25决定。一般情况下减压阀22设定值为固定值,可通过调整第四溢流阀25的设定值,调节减压阀22的出口压力,以此调整推进油缸20无杆腔的推进压力。其中第四溢流阀25设定值高于第五溢流阀26设定值,且第五溢流阀26设定值一般为固定值,减压阀22的特性是控制口压力直接以1:1的比例增加到阀本身的设定值上。

3、当凿岩机19工作时:

正常钻孔时,凿岩机19正转,r口连接凿岩机19马达正转的进油口,由于正转压力小于顺序阀30设定压力,顺序阀30出口无压力,此时第四液控换向阀23在弹簧力作用下位于常位。

(1)当第二多路换向阀14处于低冲工作位,即第二工作位时,此时液压泵2出口压力油p1通过第二单向阀13与第二多路换向阀14的b相通,b口压力油经过梭阀17的j口和g口,连通逻辑阀18的控制口,使得逻辑阀18开启,凿岩机19开始工作。同时梭阀17出口g的压力油连接第一换向阀8的控制口,使得第一换向阀8换向,它的ⅰ口和ⅱ口相通。同时第二多路换向阀14的b口连接液控单向阀24控制口与第四阻尼27进口,液控单向阀24开启。

①若第一多路换向阀12位于停止位,即第二工作位,那么推进油缸20无杆腔压力为零,则第二换向阀9的控制口压力为零,第二换向阀9不换向,此时第一溢流阀5、第二溢流阀6和第三溢流阀7处于并联状态。

②若第一多路换向阀12位于前进位,即第三工作位,由于k口压力油打开了液控单向阀24,此时第四溢流阀25和第五溢流阀26并联,推进压力由减压阀22和压力较低的第五溢流阀26决定,此时推进压力为低推进压力,推进油缸20无杆腔连接至第二换向阀9的控制口,其中第二换向阀9弹簧设定值在高冲推进压力和低冲推进压力之间,即设定值大于低冲推进压力,但小于高冲推进压力,那么此时低推进压力小于第二换向阀9弹簧设定力,第二换向阀9也不换向,则第一溢流阀5、第二溢流阀6和第三溢流阀7处于并联状态。

③若第一多路换向阀12位于后退位,即第一工作位,第四液控换向阀23的b口压力油使得第三液控换向阀21换向,使得它的ⅰ口和ⅱ相通,推进油缸20无杆腔压力为零,则第二换向阀9控制压力为零,第二换向阀9在弹簧力作用下保持常位不换向,此时第一溢流阀5、第二溢流阀6和第三溢流阀7处于并联状态。

综上,第二多路换向阀14处于低冲工作位时,推进油缸20处于推进、停止、后退任一状态,液压泵2控制腔x的压力都由第三溢流阀7决定,液压泵2出口压力输出低冲状态对应的压力。

(2)当第二多路换向阀14处于高冲工作位,即第三工作位时,此时液压泵2出口压力油p1通过第二单向阀13与第二多路换向阀14的a口相通,a口压力油经过梭阀17的h口连接g口使得逻辑阀18开启,凿岩机19开始工作。同时梭阀17出口g的压力油到达第一换向阀8的控制口,使得第一换向阀8换向,它的ⅰ口和ⅱ口相通。

①若第一多路换向阀12位于停止位,即第二工作位,那么推进油缸20无杆腔压力为零,则第二换向阀9控制口压力为零,第二换向阀9不换向,此时第一溢流阀5、第二溢流阀6和第三溢流阀7处于并联状态;此时液压泵2控制腔x的压力由第三溢流阀7决定,即液压泵2出口压力输出压力为低冲状态对应的压力。

②若第一多路换向阀12位于前进位,即第三工作位,推进油缸20开始推进,因为第二多路换向阀14的b口无压力油,液控单向阀24控制口压力为零,液控单向阀24关闭,第四溢流阀25和第五溢流阀26不连通,此时推进油缸20推进压力由减压阀22和第四溢流阀25决定,则工作时推进压力为高推进压力,推进油缸20高冲推进压力油反馈至第二换向阀9的控制口,高冲推进压力大于第二换向阀9自身弹簧设定力,使得第二换向阀9换向,则此时第一溢流阀5、第二溢流阀6处于并联状态,液压泵2控制腔x的压力由第二溢流阀6决定,液压泵2出口压力输出高冲状态对应的压力。

③若第一多路换向阀12位于后退位,即第一工作位,第三液控换向阀21的ⅰ口和ⅱ相通,推进油缸20无杆腔通过第三液控换向阀21连通油箱31,推进油缸20无杆腔压力为零,则第二换向阀9控制口压力为零,第二换向阀9不换向,此时第一溢流阀5、第二溢流阀6和第三溢流阀7处于并联状态。此时液压泵2控制腔x的压力由第三溢流阀7决定,即液压泵2出口压力输出压力为低冲状态对应的压力。

综上,第二多路换向阀14处于第三工作位即高冲工作位时,推进油缸20正常推进时,液压泵2出口压力输出高冲状态对应的压力,推进油缸20无推进动作或后退时,液压泵2出口压力输出低冲状态对应的压力。

4、防空打控制:

正常推进凿岩时,当凿岩机19高冲状态,钻头遇到软岩或溶洞时,由于负载低导致推进油缸20的推进压力降低,此时反馈至第二换向阀9控制口的压力降低,当推进压力低于第二换向阀9弹簧设定值时,此时第二换向阀9由换向位变为初始状态,那么第一溢流阀5、第二溢流阀6和第三溢流阀7此时处于并联状态,液压泵2的控制腔x压力由第三溢流阀7决定,液压泵2出口压力由对应的高冲设定压力降低为低冲设定压力,故推进压力不足时,凿岩机19的冲击压力自动由高冲压力降为低冲压力,节约能耗,防止凿岩机19长时间空打,损坏凿岩机19和钎具。

当溶洞消失或岩层又变硬时,由于负载又使得推进油缸20的推进压力升高,第二换向阀9控制口的压力上升,当推进压力高于第二换向阀9弹簧设定值时,第二换向阀9再次换向,此时第一溢流阀5、第二溢流阀6处于并联状态,液压泵2控制腔x的压力再次由第二溢流阀6决定,液压泵2出口压力由低冲设定压力变为高冲设定压力,凿岩机19冲击压力升高,提高了工作效率。

综上,推进油缸20的推进压力不足时,液压泵2出口压力会降低,防止长时间无用的高冲击损害凿岩机19和钎具。

5、防卡钎控制:

正常钻孔时,凿岩机19正转,r口连接凿岩机19马达正转的进油口,由于正转压力小于顺序阀30设定压力,顺序阀30出口无压力,此时第四液控换向阀23在弹簧力作用下位于常位。第一多路换向阀12位于前进位,第二多路换向阀14位于低冲工作位或高冲工作位。

当钻头径向受阻力较大,回转速度变慢时,回转压力开始升高,当回转压力超过顺序阀30的设定压力,顺序阀30打开,因为第一多路换向阀12的b1连接油箱31,第五液控换向阀28位于常位,则顺序阀30出口压力使得第四液控换向阀23换向,那么第四液控换向阀23的p口连通b口,原本进入推进油缸20的无杆腔的高压油更改后进入有杆腔,推进油缸20由推进变为后退,此时有杆腔高压油使得第三液控换向阀21换向,第三液控换向阀21的ⅰ口和ⅱ口连通,可使推进油缸20无杆腔快速回油。因为第四液控换向阀23的b口压力油没有经过减压阀22,直接连接推进油缸20有杆腔,故卡钎时推进油缸20回退压力大,回油快速背压小,利于快速脱卡。当回转压力慢慢变低后,顺序阀30关闭,在第五阻尼29的卸荷作用下,第四液控换向阀23又变为常位,第四液控换向阀23的p口连通a口,第三液控换向阀21的ⅰ口和ⅱ口关闭,推进油缸20重新由后退变为前进,凿岩机19正常工作。

当钻杆完全卡住,钻杆无法旋转后,常常需要手动操作拔钻杆,这时第一多路换向阀12位于后退位,此时p1经过第一单向阀10连通第一多路换向阀12的b1,b1口连接第五液控换向阀28的控制口,则第五液控换向阀28的ⅰ和ⅱ口相通,顺序阀30出口压力油卸荷,使得第四液控换向阀23位于常位,第一多路换向阀12的b1口通过第四液控换向阀23的t口和b口连接推进油缸20有杆腔,且此时第四液控换向阀23的b口连接第三液控换向阀21的控制口,第三液控换向阀21的ⅰ和ⅱ口相通,则推进油缸20无杆腔液压油通过第三液控换向阀21回油箱31,凿岩机19回退,钻杆拔出。主动卸荷第四液控换向阀23控制油,可避免回转压力高使得第四液控换向阀23位于换向位,解决了手动脱卡操作反而使钎具越卡越深的缺陷。

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。

以上对本申请所提供的凿岩冲击液压控制系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

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