一种凿岩机防卡钎液压系统的制作方法

1.本发明涉及凿岩机液压系统技术领域，更具体地说，涉及一种凿岩机防卡钎液压系统。


背景技术：

2.在凿岩台车技术领域，目前的防卡钎液压系统主要针对渐变卡钎和裂缝卡钎，而对于最复杂的溶洞卡钎，则大多数防卡钎液压系统不具有防止溶洞卡钎的作用。
3.现有的能够实现防溶洞卡钎的系统，在遇到溶洞时，需要来回推动推进手柄来防止溶洞卡钎，操作繁琐，换向阀芯易损坏。
4.因此，如何提供一种凿岩机防卡钎液压系统，以防止溶洞卡钎，并避免来回切换推进手柄，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是提供一种凿岩机防卡钎液压系统，可防止溶洞卡钎，并可避免来回切换凿岩机的推进手柄。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种凿岩机防卡钎液压系统，包括：
8.推进油缸；
9.有杆腔油路，与所述推进油缸的有杆腔相连；
10.无杆腔油路，与所述推进油缸的无杆腔相连；
11.减压阀，设于所述无杆腔油路；
12.单向节流阀，设于所述有杆腔油路；
13.第一液控换向阀，与所述有杆腔油路相连，且连接位置位于所述有杆腔与所述单向节流阀之间，所述第一液控换向阀的控制油路与凿岩机的冲击压力信号相连；
14.第一液控比例溢流阀，其控制油口与所述第一液控换向阀的出油口相连，所述第一液控比例溢流阀的进油口与所述减压阀的控制油路相连，所述第一液控比例溢流阀的出油口连接油箱。
15.可选地，还包括第二液控比例溢流阀，其控制油口连接凿岩机的回转压力信号，所述第二液控比例溢流阀的进油口与所述减压阀的控制油路相连，所述第二液控比例溢流阀的出油口连接油箱。
16.可选地，还包括：
17.第二液控换向阀，分别与所述有杆腔油路和所述无杆腔油路相连，用于切换液压流向，所述第二液控换向阀还连接第一油路和第二油路，当凿岩机的推进手柄打到前进位时，所述第一油路与压力油源相连，所述第二油路与油箱相连；
18.第三液控换向阀，其控制油路与凿岩机的回转压力信号相连，所述第三液控换向阀的进油口与所述第一油路相连，所述第三液控换向阀的出油口与所述第二液控换向阀的
非弹簧端的先导控制油口相连。
19.可选地，所述第二液控换向阀的弹簧端的先导控制油口与所述第二油路相连。
20.可选地，还包括：
21.第四液控换向阀，分别与所述有杆腔油路和所述无杆腔油路相连，用于切换液压流向，所述第四液控换向阀还连接第三油路和第四油路，所述第三油路和所述第四油路中的一者与压力油源相连，另一者与油箱相连；
22.顺序阀，其进油口与凿岩机的回转压力信号相连，所述顺序阀的出油口与所述第四液控换向阀的非弹簧端的先导控制油口相连。
23.可选地，还包括第一单向阀，连接于所述无杆腔油路与所述第三油路之间，所述第一单向阀的进油口与所述无杆腔油路相连；当凿岩机的推进手柄打到前进位时，所述第三油路与所述压力油源相连，所述第四油路与所述油箱相连；当所述推进手柄打到后退位时，所述第三油路与所述油箱相连，所述第四油路与所述压力油源相连。
24.可选地，还包括第二单向阀，连接于所述有杆腔油路与所述第四油路之间，所述第二单向阀的进油口与所述第四油路相连；当凿岩机的推进手柄打到前进位时，所述第三油路与所述压力油源相连，所述第四油路与所述油箱相连；当所述推进手柄打到后退位时，所述第三油路与所述油箱相连，所述第四油路与所述压力油源相连。
25.本发明提供的凿岩机防卡钎液压系统，凿岩机推进时，无杆腔油路中的液压油经减压阀减压后流入无杆腔，使推进油缸的活塞杆伸出，实现推进；在此过程中，有杆腔内的液压油流经单向节流阀后自有杆腔油路流至油箱，实现回油。当凿岩机遇到溶洞时，凿岩机的钎头在冲入“溶洞”的瞬间，推进负载突然降低，推进速度会升高，此时，单向节流阀处会形成背压，在冲击压力信号的作用下，第一液控换向阀一直处于打开状态，单向节流阀处产生的背压作为先导控制压力，经过第一液控换向阀作用于第一液控比例溢流阀，使第一液控比例溢流阀被打开，这样，无杆腔油路内的推进压力经过减压阀时，部分推进压力会通过第一液控比例溢流阀卸荷至油箱，从而可减小减压阀的出口压力，即推进压力，使得凿岩机的推进速度降低，实现防溶洞卡钎的功能。
26.而且，可以看出，上述过程中，无需频繁控制凿岩机的推进手柄来回动作，避免了繁琐的操作，不易使换向阀芯损坏，在防溶洞卡钎的同时，提升了凿岩机防卡钎液压系统的可靠性。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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。
28.图1为本发明一个具体实施例所提供的凿岩机防卡钎液压系统的液压原理图；
29.图2为本发明另一个具体实施例所提供的凿岩机防卡钎液压系统的液压原理图；
30.图3为本发明又一个具体实施例所提供的凿岩机防卡钎液压系统的液压原理图。
31.图1至图3中的附图标记如下：
32.1为推进油缸、2为有杆腔油路、3为无杆腔油路、4为减压阀、5为单向节流阀、6为第
一液控换向阀、7为第一液控比例溢流阀、8为第二液控比例溢流阀、9为第二液控换向阀、10为第一油路、11为第二油路、12为第三液控换向阀、13为第四液控换向阀、14为第三油路、15为第四油路、16为顺序阀、17为第一单向阀、18为第二单向阀、19为冲击压力信号、20为回转压力信号。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
34.本发明的核心是提供一种凿岩机防卡钎液压系统，可防止溶洞卡钎，并可避免来回切换凿岩机的推进手柄，可靠性高。
35.请参考图1-图3，图1为本发明一个具体实施例所提供的凿岩机防卡钎液压系统的液压原理图；图2为本发明另一个具体实施例所提供的凿岩机防卡钎液压系统的液压原理图；图3为本发明又一个具体实施例所提供的凿岩机防卡钎液压系统的液压原理图。需要说明的是，图2和3中与图1相同的防溶洞卡钎的相关结构未示出。
36.请参考图1，本发明实施例提供一种凿岩机防卡钎液压系统，包括推进油缸1、有杆腔油路2、无杆腔油路3、减压阀4、单向节流阀5、第一液控换向阀6和第一液控比例溢流阀7。具体地，有杆腔油路2与推进油缸1的有杆腔相连；无杆腔油路3与推进油缸1的无杆腔相连；减压阀4设于无杆腔油路3；单向节流阀5设于有杆腔油路2；第一液控换向阀6与有杆腔油路2相连，且第一液控换向阀6与有杆腔油路2的连接位置位于有杆腔与单向节流阀5之间，第一液控换向阀6的控制油路与凿岩机的冲击压力信号19相连；第一液控换向阀6的出油口与第一液控比例溢流阀7的控制油口相连，第一液控比例溢流阀7的进油口与减压阀4的控制油路相连，第一液控比例溢流阀7的出油口连接油箱。
37.可以理解的是，凿岩机推进时，无杆腔油路3中的液压油经减压阀4减压后流入无杆腔，使推进油缸1的活塞杆伸出，实现推进；在此过程中，有杆腔内的液压油流经单向节流阀5后自有杆腔油路2流至油箱，实现回油。当凿岩机遇到溶洞时，凿岩机的钎头在冲入“溶洞”的瞬间，推进负载突然降低，推进速度会升高，此时，单向节流阀5处会形成背压，在冲击压力信号的作用下，第一液控换向阀一直处于打开状态，单向节流阀5处产生的背压作为先导控制压力，经过第一液控换向阀6作用于第一液控比例溢流阀7，使第一液控比例溢流阀7被打开，这样，无杆腔油路3内的推进压力经过减压阀4时，部分推进压力会通过第一液控比例溢流阀7卸荷至油箱，从而可减小减压阀4的出口压力，即推进压力，使得凿岩机的推进速度降低，实现防溶洞卡钎的功能。
38.而且，可以看出，上述过程中，无需频繁控制凿岩机的推进手柄来回动作，避免了繁琐的操作，不易使换向阀芯损坏，在防溶洞卡钎的同时，提升了凿岩机防卡钎液压系统的可靠性。
39.考虑到结构的简单性，在一些实施例中，第一液控换向阀6为二位三通液控换向阀。
40.另外，可以理解的是，当凿岩机推进时，凿岩机的回转压力不断升高，当回转压力
未达到防卡钎设定值时，防卡钎功能未触发，此时，存在缓变卡钎，为了防止缓变卡钎，请继续参考图1，在一些实施例中，凿岩机防卡钎液压系统还包括第二液控比例溢流阀8，第二液控比例溢流阀8的控制油口连接凿岩机的回转压力信号20，第二液控比例溢流阀8的进油口与减压阀4的控制油路相连，第二液控比例溢流阀8的出油口连接油箱。
41.也就是说，在凿岩机推进过程中，当回转压力未达到防卡钎设定值时，也即，防卡钎功能未触发时，回转压力信号20会作用在第二液控比例溢流阀8处，使第二液控比例溢流阀8打开，此时，无杆腔油路3内的推进压力经过减压阀4，部分推进压力会通过第二液控比例溢流阀8卸荷至油箱，从而减小减压阀4的出口压力，即推进压力，进而实现推进压力随回转压力的变化而变化，也即，本实施例通过增设第二液控比例溢流阀8，并将凿岩机的回转压力信号20接入第二液控比例溢流阀8，实现了推进压力与回转压力的自动匹配，达到了防缓变卡钎的功能。
42.另外，在凿岩机推进过程中，当回转压力升高，达到防卡钎设定值时，触发防卡钎功能，需要使推进油缸1快速退回，为了实现推进油缸1的快速回退，请继续参考图1，在一些实施例中，还包括第二液控换向阀9和第三液控换向阀12，第二液控换向阀9分别与有杆腔油路2和无杆腔油路3相连，用于切换液压流向，第二液控换向阀9还连接第一油路10和第二油路11，当凿岩机的推进手柄打到前进位时，第一油路10与压力油源相连，第二油路11与油箱相连；第三液控换向阀12的控制油路与凿岩机的回转压力信号20相连，第三液控换向阀12的进油口与第一油路10相连，第三液控换向阀12的出油口与第二液控换向阀9的非弹簧端的先导控制油口相连。
43.可以理解的是，在凿岩机正常推进过程中，推进手柄打到前进位，此时，第一油路10与压力油源相连，第二油路11与油箱相连，第一油路10的压力油经过第二液控换向阀9后进入无杆腔油路3，并通过无杆腔油路3进入无杆腔，推动推进油缸1的活塞杆伸出，此时，有杆腔的油液经过有杆腔油路2和第二液控换向阀9，最终通过第二油路11回油到油箱。
44.在凿岩机推进过程中，回转压力升高，当回转压力达到防卡钎设定值时，触发防卡钎功能，此时，回转压力信号20作用到第三液控换向阀12，使第三液控换向阀12打开，从而使第一油路10中的压力油经过第三液控换向阀12，作用在第二液控换向阀9上，使第二液控换向阀9切换工位，实现高压油路换向，使得第一油路10的压力油经过第二液控换向阀9后进入有杆腔油路2，并通过有杆腔油路2进入有杆腔，实现推进油缸1活塞杆的快速回退，在此过程中，无杆腔内的油液经过无杆腔油路3和第二液控换向阀9，最终通过第二油路11回油到油箱。
45.由此可以看出，本实施例中，在凿岩机推进过程中，当回转压力达到防卡钎设定值时，回转压力信号20作为先导控制油，通过打开第三液控换向阀12，实现高压油路换向，从而可使钎头自动回退，有效防止卡钎。
46.另外，在实际应用中，当卡钎时，工作人员会不自觉地将凿岩机的推进手柄打到后退位，当推进手柄打到后退位时，第一油路10与油箱相连，第二油路11与压力油源相连，而此时由于第二液控换向阀9已切换工位，高压油路已换向，若将推进手柄打到后退位，将使第二油路11的压力油通过第二液控换向阀9后进入无杆腔油路3，会产生异常的前进误动作，因此，为了防止在触发防卡钎功能时，工作人员将推进手柄打到后退位，产生异常的前进误动作，请继续参考图1，在上述实施例的基础之上，第二液控换向阀9的弹簧端的先导控
制油口与第二油路11相连。
47.也就是说，当触发防卡钎功能后，工作人员又将推进手柄打到后退位时，第二油路11与压力油源相连，第二油路11中的压力油作用到第二液控换向阀9，使第二液控换向阀9切换工位，再次实现高压油路换向，也即，使得第二油路11的压力油经过第二液控换向阀9后进入有杆腔油路2，并通过有杆腔油路2进入有杆腔，实现推进油缸1活塞杆的快速回退，在此过程中，无杆腔内的油液经过无杆腔油路3和第二液控换向阀9，最终通过第一油路10回油到油箱。
48.由此可以看出，本实施例既可以实现当回转压力达到防卡钎设定值时，自动触发防卡钎功能，又能在触发防卡钎且将推进手柄打到后退位时，防止产生异常的前进误动作，而且，该油路连接简单，便于实现。
49.另外，为了实现自动防卡钎功能，还可以是以下的方案，如图2和3所示，在一些实施例中，凿岩机防卡钎液压系统还包括第四液控换向阀13和顺序阀16，第四液控换向阀13分别与有杆腔油路2和无杆腔油路3相连，用于切换液压流向，第四液控换向阀13还连接第三油路14和第四油路15，三油路和第四油路15中的一者与压力油源相连，另一者与油箱相连；顺序阀16的进油口与凿岩机的回转压力信号20相连，顺序阀16的出油口与第四液控换向阀13的非弹簧端的先导控制油口相连。
50.也就是说，本实施例利用顺序阀16替代上述技术方案中的第三液控换向阀12，将凿岩机的回转压力信号20作为顺序阀16的开启控制压力，当发生卡钎时，也即，当回转压力达到防卡钎设定值时，顺序阀16开启，回转压力作为第四液控换向阀13切换工位的控制压力，使第四液控换向阀13切换工位，实现高压油路换向，使得压力油源提供的压力油经过第三油路14和第四油路15中的一者进入第四液控换向阀13后，进入有杆腔油路2，并通过有杆腔油路2进入有杆腔，实现推进油缸1活塞杆的快速回退，在此过程中，无杆腔内的油液经过无杆腔油路3和第四液控换向阀13，最终通过第三油路14和第四油路15中的另一者回油到油箱，实现卡钎自动回退的功能。
51.请参考图2，在上述实施例的基础之上，为了防止在卡钎自动回退时，工作人员将推进手柄打到后退位，产生异常的前进误动作，在一些实施例中，凿岩机防卡钎液压系统还包括第一单向阀17，第一单向阀17连接于无杆腔油路3与第三油路14之间，第一单向阀17的进油口与无杆腔油路3相连；当凿岩机的推进手柄打到前进位时，第三油路14与压力油源相连，第四油路15与油箱相连；当推进手柄打到后退位时，第三油路14与油箱相连，第四油路15与压力油源相连。
52.也就是说，当凿岩机正常推进时，推进手柄打到前进位，此时，第三油路14与压力油源相连，第四油路15与油箱相连，第三油路14的压力油经过第四液控换向阀13后进入无杆腔油路3，并通过无杆腔油路3进入无杆腔，推动推进油缸1的活塞杆伸出，此时，有杆腔的油液经过有杆腔油路2和第四液控换向阀13，最终通过第四油路15回油到油箱。
53.在凿岩机推进过程中，回转压力升高，当回转压力达到防卡钎设定值时，触发防卡钎功能，此时，回转压力信号20作用到顺序阀16，使顺序阀16开启，回转压力信号20经过顺序阀16进一步作用到第四液控换向阀13，使第四液控换向阀13切换工位，实现高压油路换向，使得压力油源提供的压力油经过第三油路14进入第四液控换向阀13后，进入有杆腔油路2，并通过有杆腔油路2进入有杆腔，实现推进油缸1活塞杆的快速回退，在此过程中，无杆
腔内的油液经过无杆腔油路3和第四液控换向阀13，最终通过第四油路15回油到油箱，实现卡钎自动回退的功能。
54.在上述过程中，当工作人员将推进手柄打到后退位时，第三油路14与油箱相连，第四油路15与压力油源相连，此时，第四油路15的压力油经过第四液控换向阀13后，进入无杆腔油路3，然后经过第一单向阀17流向第三油路14，回流至油箱，避免产生异常的前进误动作。由此可以看出，通过在无杆腔油路3与第三油路14之间增设第一单向阀17，也可以在自动防卡钎时将推进手柄打到后退位后，防止产生异常的前进误动作。
55.请参考图3，与上述原理相同，在另一些实施例中，凿岩机防卡钎液压系统还包括第二单向阀18，第二单向阀18连接于有杆腔油路2与第四油路15之间，第二单向阀18的进油口与第四油路15相连；当凿岩机的推进手柄打到前进位时，第三油路14与压力油源相连，第四油路15与油箱相连；当推进手柄打到后退位时，第三油路14与油箱相连，第四油路15与压力油源相连。
56.可以理解的是，在自动防卡钎的过程中，当工作人员将推进手柄打到后退位时，第三油路14与油箱相连，第四油路15与压力油源相连，此时，第四油路15的压力油经过第二单向阀18进入有杆腔油路2，经由有杆腔油路2进入有杆腔，实现推进油缸1的回退，在此过程中，无杆腔内的油液经过无杆腔油路3进入第四液控换向阀13，并流入第三油路14，最终回流至油箱，避免产生异常的前进误动作。
57.由此可以看出，通过在有杆腔油路2与第四油路15之间增设第二单向阀18，也可以在自动防卡钎时将推进手柄打到后退位后，防止产生异常的前进误动作。
58.需要说的是，上述各个实施例对第二液控换向阀9、第三液控换向阀12和第四液控换向阀13的具体结构不做限定。
59.在一些实施例中，第二液控换向阀9和第四液控换向阀13可以分别为二位四通液控换向阀。
60.在一些实施例中，第三液控换向阀12为二位三通液控换向阀。
61.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
62.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。
63.以上对本发明所提供的凿岩机防卡钎液压系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明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发明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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。