一种凿岩钻机回转合流液压系统的制作方法

文档序号:27443634发布日期:2021-11-17 23:50阅读:153来源:国知局

1.本实用新型属于凿岩钻液压控制技术领域,更具体地说,涉及一种凿岩钻机回转合流液压系统。


背景技术:

2.凿岩机是用来直接开采石料的工具,它在岩层上钻凿出炮眼,以便放入炸药去炸开岩石,从而完成开采石料或其它石方工程。此外,凿岩机也可改作破坏器,用来破碎混凝土之类的坚硬层。凿岩机按其动力来源可分为风动凿岩机、内燃凿岩机、电动凿岩机和液压凿岩机等四类。
3.凿岩钻机有两个主动作:一是钻杆的回转,一个是钻杆的推进和提升,均是由液压马达驱动。现有凿岩钻机一般都是两个液压泵分别给回转马达和推进马达供油。钻机在接卸钻杆或洗孔时要求推进和提升速度很快,在钻孔时要求推进速度很慢,所以给推进马达供油的液压泵选的都比较大,必须要保证推进和提升能达到很快的速度;但在钻孔时推进速度又要求很慢,推进马达只需要很少的液压油流量,这就导致泵输出的绝大多数液压油从溢流阀溢流回油箱,工作效率低,能源浪费。
4.现有技术中关于凿岩机液压系统的改进主要集中在凿岩推进力的控制,例如,中国专利申请号为:201420644205.9,公开日为:2015年5月6日的实用新型专利,公开了一种凿岩钻机回转推进电液控制回路。该方案中,凿岩推进压力通过液压电比例溢流阀远控,回转压力通过压力传感器检测并输入控制器,回转压力检测信号作为控制器程序控制的输入信号,电比例溢流阀压力特性通过控制器输出信号控制,控制器输入信号与输出信号关系依据控制器程序,控制器程序依据凿岩钻机回转控制推进控制工况需求而编制,实现凿岩钻机回转对推进的程序化控制,控制特性柔性化。该方案核心在于控制器接受回转压力控制推进压力,以适应不同岩层硬度对不同推进力需求,但是推进马达多余液压油依然会从溢流阀溢流,压力油利用率不是很高。


技术实现要素:

5.1.要解决的问题
6.本实用新型提供一种凿岩钻机回转合流液压系统,其目的在于凿岩机钻孔工作时,推进马达压力油利用率较低的问题。
7.2.技术方案
8.为了解决上述问题,本实用新型提供的一种凿岩钻机回转合流液压系统,所采用的技术方案如下:
9.一种凿岩钻机回转合流液压系统,包括回转液压控制部分、推进液压控制部分和顺序阀;其中,回转液压控制部分包括回转马达,推进液压控制部分包括推进换向控制阀和推进马达;顺序阀的进口油接所述推进液压控制部分中推进马达的一条油路,出油口接所述回转液压控制部分中回转马达的一条油路,使得凿岩机钻孔工作时,推进液压控制部分
压力油可经顺序阀流向回转液压控制部分。
10.本方案凿岩钻机在钻孔操作时,回转速度相对较快,对液压油流量相对较大,推进速度相对较慢,所需液压油流量较小,通过顺序阀将回转液压控制部分和推进液压控制部分两者之间进行桥接,可将推进液压控制部分多余的液压油补充供给回转液压控制部分,满足钻孔工作特定需求,即可提高液压油利用率,降低能量流失,又可减小回转液压控制部分中回转液压泵的排量。
11.考虑顺序阀的开启压力,可选择采用先导式顺序阀或直通式顺序阀,优选先导式顺序阀,可根据不同需求调节开启压力,适应性较强。
12.在上述方案基础上,进一步将推进换向控制阀的一出油口与推进马达的一油口间的管路上安装减压阀,减压阀开启方向由推进换向控制阀指向推进马达。采用减压阀替代现有溢流阀设计,推进液压控制部分多余液压油不会流回油箱,只会经顺序阀补充供给回转液压控制部分,最大限度地利用压力油,减少能量损失。
13.考虑到回转液压控制部分和推进液压控制部分工作的先后顺序,顺序阀和减压阀的工作压力具有差别,顺序阀的开启压力大于减压阀的出口压力,在推进马达具有足够压力工作前提下,再将液压油供给回转马达。本方案中,顺序阀的开启压力选择不小于8mpa,减压阀的出口压力为5

7mpa,通常即可满足工作需求。
14.总之,本实用新型凿岩钻机回转合流液压系统在凿岩钻机钻孔时,既可以保证推进速度慢速要求,又可以提高回转速度,使得钻孔效率增加,同时还避免了能源浪费,提高液压动力利用率。
附图说明
15.图1为现有技术中凿岩钻机推进和回转控制的液压系统原理图;
16.图2为本实用新型中凿岩钻机推进和回转控制的液压系统原理图;
17.图中:1、回转液压泵;2、推进液压泵;3、回转换向控制阀;4、推进换向控制阀;5、回转马达;6、推进马达;7、溢流阀;8、顺序阀;9、减压阀。
具体实施方式
18.下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。
19.实施例
20.如图1示出了一般现有凿岩钻机推进和回转控制的液压系统原理图,主要由回转液压控制部分和推进液压控制部分组成,回转液压控制部分用于控制凿岩钻机钻杆的回转动作,推进液压控制部分用于控制凿岩钻机钻杆的推进和提升工作,两部分相互独立,各自分别单独由一个液压泵提供液压动力。
21.具体地,回转液压控制部分包括回转液压泵1、回转换向控制阀3、回转马达5,回转液压泵1作为液压动力源,为回转马达5提供压力油实现转动,而回转换向控制阀3则控制压力油进入回转马达5的方向,控制回转马达5的转动方向。推进液压控制部分包括推进液压泵2、推进换向控制阀4、推进马达6和溢流阀7,推进液压泵2为推进马达6提供工作所需液压动力,推进换向控制阀4控制推进马达6的转动方向,溢流阀7则控制推进马达6的工作压力,当压力超过设定的工作压力,多余液压油会从溢流阀7溢流回油箱。
22.凿岩机处于不同的工作模式,对于回转液压控制部分和推进液压控制部分的工作要求有所不同,钻机在接卸钻杆或洗孔时要求推进和提升速度很快,在钻孔时要求推进速度很慢,所以一般情况下给推进马达6供油的推进液压泵2选的都比较大,必须要保证推进和提升能达到很快的速度;但在钻孔时推进速度又要求很慢,只需要很少的液压油流量,采用上述的一般液压系统,采用大流量的推进液压泵2会导致泵输出的绝大多数液压油从溢流阀溢流回油箱,工作效率低,能源浪费。
23.为此,本方案提出了一种凿岩钻机回转合流液压系统,将回转液压控制部分和推进液压控制部分进行联合控制,力求有效提供液压油利用率。具体如图2所示,回转液压控制部分和推进液压控制部分主体结构基本没有变,而是通过顺序阀8将两部分进行关联。顺序阀8的进口油接所述推进液压控制部分中推进马达6的一条油路,出油口接所述回转液压控制部分中回转马达5的一条油路,使得凿岩机钻孔工作时,推进液压控制部分压力油可经顺序阀8流向回转液压控制部分。
24.本方案凿岩钻机在钻孔操作时,回转速度相对较快,对液压油流量相对较大,推进速度相对较慢,所需液压油流量较小,通过顺序阀8将回转液压控制部分和推进液压控制部分两者之间进行桥接,可将推进液压控制部分多余的液压油补充供给回转液压控制部分,满足钻孔工作特定需求,即可提高液压油利用率,降低能量流失,又可减小回转液压控制部分中回转液压泵1的排量。
25.考虑顺序阀8的开启压力,可选择采用先导式顺序阀或直通式顺序阀,优选先导式顺序阀,可根据不同需求调节开启压力,适应性较强。
26.在上述方案基础上,去除推进换向控制阀4的一出油口与推进马达6的一油口间的管路上将现有的溢流阀,而换为安装装减压阀9,减压阀9开启方向由推进换向控制阀4指向推进马达6。采用减压阀9替代现有溢流阀设计,推进液压控制部分多余液压油不会流回油箱,只会经顺序阀8补充供给回转液压控制部分,最大限度地利用压力油,减少能量损失。
27.考虑到回转液压控制部分和推进液压控制部分工作的先后顺序,顺序阀8和减压阀9的工作压力具有差别,顺序阀8的开启压力大于减压阀9的出口压力,在推进马达6具有足够压力工作前提下,再将液压油供给回转马达5。本方案中,顺序阀8的开启压力选择不小于8mpa,减压阀9的出口压力为5

7mpa,通常即可满足工作需求。
28.总之,本方案凿岩钻机回转合流液压系统在凿岩钻机钻孔时,既可以保证推进速度慢速要求,又可以提高回转速度,使得钻孔效率增加,同时还避免了能源浪费,提高液压动力利用率。
29.以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本实用新型的保护范围。
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