一种液控自动打锚杆装置的制作方法

1.本发明涉及液控锚杆钻机的控制阀组，具体为一种液控自动打锚杆装置。


背景技术：

2.现煤巷打锚通常采用液控锚杆钻机，操作方式为手动方式，通常液控锚杆钻机包括支护、进给、钻动、夹紧等机构，其中支护机构是将固定锚网的钢带或钢瓦与巷道臂紧密贴紧的机构，同时也是锚杆钻机打锚时的稳定机构，防止锚杆钻机打锚时抖动，钻动机构是带动锚杆转动钻破巷道壁的机构，进给机构是带动钻动系统滑移的机构，同时带动锚杆递进，夹紧机构是换接锚杆时防止巷道臂内的锚杆滑落的机构。
3.液控锚杆钻机通过锚杆机控制阀组来控制，其连接关系如图2所示：其中，支护控制片阀的a口连接支护的缩回控制油口，b口连接支护的伸出控制油口。进给控制片阀的a口连接进给机构中进给油缸的伸出控制油口，b口连接进给机构中进给油缸的缩回控制油口，进给控制片阀定义为阀ⅰ。钻动控制片阀的a口连接钻机马达的正转控制油口，b连接钻机马达的反转控制油口，钻动控制片阀定义为阀ⅱ。夹紧控制片阀的a口连接夹紧机构的夹紧控制油口，b口连接夹紧机构的松开控制油口。液压源p口接阀组p口，t口接阀组p口,负载反馈ls口接阀组ls口，阀组中各个片阀的p、t接口并联后连接到阀组的p、t口，各个片阀的ls口通过梭阀串联连接到阀组的ls口。
4.手动方式操作顺序如下：1.扳动支护阀手柄，使支护伸出对准孔位并支护牢固。
5.2.安放锚杆，扳动进给阀手柄使进给伸出，同时扳动钻动阀手柄使马达正转，开始钻孔。（需要两个人配合并使用双手，一人安放锚杆，一人操作进给手柄与钻动手柄）3.进给完全伸出后，释放钻动手柄，停止马达，夹紧锚杆，进给带动钻动系统缩回。
6.4.循环2、3步骤，直到整个打锚工序完成。
7.手动方式操作存在问题为：人员配备多，操作复杂，要同时操作进给和钻动两片阀块，且人工操作不稳定；长时间操作容易使操作者肌肉僵化，容易误操作；停止后才可以进行其他操作，工作效率低。


技术实现要素：

8.本发明为了解决液控锚杆钻机操作方式为手动方式而带来的人员配备多、操作复杂、容易误操作和工作效率低的问题，提供了一种液控自动打锚杆装置。
9.本发明是采用如下的技术方案实现的：一种液控自动打锚杆装置，包括液控自动打锚杆阀组、液压先导进给换向阀、液压先导钻机换向阀；其中液控自动打锚杆阀组包括进给控制减压阀、进给输出开关阀、限位触发节流阀、进给伸出逻辑阀、自动控制节流阀、进给缩回逻辑阀、控制输入减压阀、自动控制逻辑阀、自动控制开关阀、集成阀块和钻机正传输出单向阀；液压先导进给换向阀的b口连通进给油缸的缩回控制油口，液压先导钻机换向阀
的a口连通钻机马达的正转控制油口，b口连通钻机马达的反转控制油口，集成阀块其p、t口连通液压源的p、t口，接入液压源；其jx口连通液压先导进给换向阀的缩回先导端口；其jy口与液压先导进给换向阀的伸出先导端口、钻机马达的正转先导口以及液压先导水阀液压先导口连通；其jp口连通液压先导进给换向阀的a口；其ja口连通进给油缸的伸出控制油口；其zp口与液压先导钻机换向阀的a口、钻机马达的正转控制油口连通；其ws口连通限位触发阀的输出口；其js口连通液压先导进给换向阀的伸出js口；控制输入减压阀输入端与集成阀块p口连通，输出端与自动控制开关阀、自动控制逻辑阀的p口连通；自动控制开关阀其t口与集成阀块的t口连通；其a口与自动控制逻辑阀的x口连通；其b口与自动控制逻辑阀的b口、自动控制节流阀的输入口连通；自动控制逻辑阀其t口截止，其a口截止；其y口与自动控制节流阀的输出口、进给缩回逻辑阀的p口连通；进给缩回逻辑阀其t口与集成阀块的t口连通；其a口与进给伸出逻辑阀的p口连通；其b口与进给输出开关阀的y口、集成阀块的jx口连通；其x口截止；其y口与限位触发节流阀输入口、进给输出开关阀的t口、正转输出单向阀的输入口、集成阀块的ws口连通；进给伸出逻辑阀其t口与集成阀块的t口连通；其a口与集成阀块的t口连通；其b口和集成阀块jy口连通；其x口截止；其y口与进给控制减压阀输出口、集成阀块ls口连通；进给输出开关阀其p口与进给控制减压阀输入口、集成阀块的jp口连通；其a口与集成阀块的ja口连通；其b口截止；其x口截止；限位触发节流阀其输出口与集成阀块的t口连通；钻机正传输出单向阀的输出口与集成阀块的zp口连通。
10.本发明的操作原理与过程：启动：先扳动液压先导进给换向阀，等进给油压上升后再将液控自动打锚杆阀组中自动控制开关阀旋转到自动位置（自动位置即自动控制开关阀a、b换向），自动打锚开始，此时释放液压先导进给换向阀的手柄。
11.自动打锚：启动后自动打锚就开始了，相应的液压先导钻机换向阀正转、液压先导水阀开启等动作也同时启动。解放双手，同时准备下一次打锚的相关物料。
12.限位触发：当马达行进到支护限位位置后，限位触发阀打开，马达正转的压力通过液控自动打锚杆阀组的ws口使进给缩回逻辑阀换向，输出控制使液压先导进给换向阀换向，进给缩回，关闭液压先导水阀和液压先导钻机换向阀。同时利用进给缩回的背压保持进给缩回逻辑阀换向状态。
13.停止：当进给缩回到初始位置时，进给背压消失，进给缩回逻辑阀回中位，液压先导进给换向阀回中位，自动打锚停止。
14.取消自动：任何时候将自动控制开关阀旋转到取消自动位置，立即取消自动打锚。
15.本发明在原有锚杆机控制阀组的基础上，1.增加本发明液控自动打锚杆阀组；2.用同款液压先导阀
ⅴ
、ⅵ替换阀ⅰ、阀ⅱ，（不同款或不同品牌的是无法替换的，油路接口不一样），实现了液控锚杆钻机的自动控制。
附图说明
16.图1为液控自动打锚杆阀组结构示意图。
17.图2为现有锚杆钻机液压原理图。
18.图3为本发明液控自动打锚杆装置液压原理图。
19.图中：1-进给控制减压阀，2-进给输出开关阀，3-限位触发节流阀，4-进给伸出逻辑阀，5-自动控制节流阀，6-进给缩回逻辑阀，7-控制输入减压阀，8-自动控制逻辑阀，9-自动控制开关阀，10-集成阀块，11-钻机正传输出单向阀。
20.ⅰ‑
进给控制片阀，
ⅱ‑
钻动控制片阀定义为阀，
ⅳ‑
液控自动打锚杆阀组，
ⅴ‑
液压先导进给换向阀，
ⅵ‑
液压先导钻机换向阀，
ⅶ‑
进给油缸，
ⅷ‑
钻机马达。
具体实施方式
21.液控自动打锚杆装置，包括：液压源ⅲ，提供预订压力和流量的液压装置；液控自动打锚杆阀组ⅳ，包括进给控制减压阀1、进给输出开关阀2、限位触发节流阀3、进给伸出逻辑阀4、自动控制节流阀5、进给缩回逻辑阀6、控制输入减压阀7、自动控制逻辑阀8、自动控制开关阀9、集成阀块10和钻机正传输出单向阀11；液压先导进给换向阀
ⅴ
，替代现有锚杆机控制阀组中的同款中位截止的带液压先导的手动换向阀片ⅰ；液压先导进给换向阀
ⅴ
的b口连通进给油缸ⅶ的缩回控制油口；液压先导钻机换向阀ⅵ，替代现有锚杆机控制阀组中同款中位a口截止、b口回油的带液压先导的手动换向阀片ⅱ；液压先导钻机换向阀ⅵ的a口连通钻机马达
ⅷ
的正转控制油口，b口连通钻机马达
ⅷ
的反转控制油口，进给油缸ⅶ，锚钻系统进给液压执行系统；钻机马达
ⅷ
，锚钻系统打锚杆液压马达；限位触发阀
ⅸ
，中位截止的行程开关阀，与钻机马达
ⅷ
共同固定在锚钻系统的钻动部上；限位触发阀
ⅸ
的输入口和钻机马达
ⅷ
的正转控制油口连通；液压先导水阀
ⅹ
，带液压先导的手动开关水阀。
22.集成阀块10其p、t口连通液压源ⅲ的p、t口，接入液压源；其jx口连通液压先导进给换向阀
ⅴ
的缩回先导端口，jx输出使液压先导进给换向阀
ⅴ
保持缩回状态；其jy口与液压先导进给换向阀
ⅴ
的伸出先导端口、钻机马达
ⅷ
的正转先导口以及液压先导水阀
ⅹ
液压先导口连通，jy口输出使液压先导进给换向阀
ⅴ
保持进给状态、使钻机马达
ⅷ
的正转保持、使液压先导水阀
ⅹ
打开供水；其jp口连通液压先导进给换向阀
ⅴ
的a口；其ja口连通进给油缸ⅶ的伸出控制油口；其zp口与液压先导钻机换向阀ⅵ的a口、钻机马达
ⅷ
的正转控制油口连通；其ws口连通限位触发阀
ⅸ
的输出口；其ls口连通液压先导进给换向阀
ⅴ
的伸出js口，若液压先导进给换向阀
ⅴ
没有单向js输出，此js口可以不接并封堵。
23.控制输入减压阀7输入端与集成阀块10p口连通，输出端与自动控制开关阀9、自动控制逻辑阀8的p口连通。
24.自动控制开关阀9是中位直通4通2位手动换向阀，其p口与控制输入减压阀7的输出口、自动控制逻辑阀8的p口连通；其t口与集成阀块10的t口连通；其a口与自动控制逻辑阀8的x口连通；其b口与自动控制逻辑阀8的b口、自动控制节流阀5的输入口连通。
25.自动控制逻辑阀8是中位直通4通2位液控换向阀，其p口与控制输入减压阀7的输出口、自动控制开关阀9的p口连通；其t口截止；其a口截止；其b口与自动控制开关阀9的b口、自动控制节流阀5的输入口连通；其x口与自动控制开关阀9的a口连通；其y口与自动控制节流阀5的输出口、进给缩回逻辑阀6的p口连通。
26.自动控制节流阀5的输入口与自动控制逻辑阀8的b口、自动控制开关阀9的b口连通，输出口与自动控制逻辑阀8的y口、进给缩回逻辑阀6的p口连通。
27.进给缩回逻辑阀6是中位直通4通2位液控换向阀，其p口与自动控制节流阀5的输出口、自动控制逻辑阀8的y口连通；其t口与集成阀块10的t口连通；其a口与进给伸出逻辑阀4的p口连通；其b口与进给输出开关阀2的y口、集成阀块10的jx口连通；其x口截止；其y口与限位触发节流阀3输入口、进给输出开关阀2的t口、正转输出单向阀11的输入口、集成阀块10的ws口连通。
28.进给伸出逻辑阀4是中位直通4通2位液控换向阀，其p口与进给缩回逻辑阀6的a口连通；其t口与集成阀块10的t口连通；其a口与集成阀块10的t口连通；其b口和集成阀块10jy口连通；其x口截止；其y口与进给控制减压阀1输出口、集成阀块10ls口连通。
29.进给输出开关阀2是中位直通4通2位液控换向阀，其p口与进给控制减压阀1输入口、集成阀块10的jp口连通；其t口与限位触发节流阀3输入口、进给缩回逻辑阀6的y口、正转输出单向阀11的输入口、集成阀块10的ws口连通；其a口与集成阀块10的ja口连通；其b口截止；其x口截止；其y口与进给缩回逻辑阀6的b口、集成阀块10的jx口连通。
30.限位触发节流阀3的输入口与进给缩回逻辑阀6的y口、正转输出单向阀11的输入口、集成阀块10的ws口连通；其输出口与集成阀块10的t口连通。
31.进给控制减压阀1的输入口与进给输出开关阀2的p口、集成阀块10的jp口连通；输出口与进给伸出逻辑阀4的y口、集成阀块10的ls口连通。
32.钻机正传输出单向阀11的输入口与进给缩回逻辑阀6的y口、限位触发节流阀3的输入口、进给输出开关阀2的t口连通；输出口与集成阀块10的zp口连通。
33.工作原理：启动自动打锚杆：手动扳动液压先导进给换向阀
ⅴ
，启动进给伸出，使集成阀块10的ls口或使集成阀块10的ja口得到压力，同时进给伸出逻辑阀4的y口得到压力，进给伸出逻辑阀4a、b换向；手动扳动自动控制开关阀9使自动控制开关阀9a、b换向，自动控制开关阀9的b口通过自动控制节流阀5输出到进给缩回逻辑阀6的p口、自动控制逻辑阀8的y口，自动控制逻辑阀8的y口得压使自动控制逻辑阀8a、b换向，并保持；压力通过进给缩回逻辑阀6的p口流向压力通过进给缩回逻辑阀6的a口；通过进给伸出逻辑阀4的p口流向b口，通过进给伸出逻辑阀4的b口连通手动扳动液压先导进给换向阀
ⅴ
的伸出先导端口、钻机马达
ⅷ
的正转先导口以及液压先导水阀
ⅹ
液压先导口连通，并保持。此时自动打锚杆启动。
34.停止自动打锚杆：手动扳动自动控制开关阀9使自动控制开关阀9a、b直通，液控自动打锚杆阀组的内部阀组失去液压源，所有阀组输出失压，此时自动打锚杆停止。
35.进给自动伸出：手动扳动液压先导进给换向阀
ⅴ
，启动进给伸出，使集成阀块10的ls口或使集成阀块10的ja口得到压力，同时进给伸出逻辑阀4的y口得到压力，进给伸出逻辑阀4a、b换向；手动扳动自动控制开关阀9使自动控制开关阀9a、b换向，自动控制开关阀9的b口通过自动控制节流阀5输出到进给缩回逻辑阀6的p口、自动控制逻辑阀8的y口，自动
控制逻辑阀8的y口得压使自动控制逻辑阀8a、b换向，并保持；压力通过进给缩回逻辑阀6的p口流向压力通过进给缩回逻辑阀6的a口；通过进给伸出逻辑阀4的p口流向b口，通过进给伸出逻辑阀4的b口连通手动扳动液压先导进给换向阀
ⅴ
的伸出先导端口、钻机马达
ⅷ
的正转先导口以及液压先导水阀
ⅹ
液压先导口连通，并保持。进给自动伸出保持工作状态。
36.限位触发过程：当锚钻系统的钻动部滑移到支护系统位置时，限位触发阀
ⅸ
被触发，使其开关阀由关闭状态转换为打开状态，集成阀块10的ws口得压。通过集成阀块10的ws口连通到进给缩回逻辑阀6的y口，使进给缩回逻辑阀6的a、b换向，进给伸出逻辑阀4的b口失压，进给缩回逻辑阀6的b口连通液压先导进给换向阀
ⅴ
的进给缩回先导端口、进给输出开关阀2的y口，液压先导进给换向阀
ⅴ
的b口输出压力油，并保持。同时进给输出开关阀2的y口得压，进给输出开关阀2的a、b换向，截断进给伸出回路，进给油缸ⅶ的回油通过集成阀块10的ja口连通进给输出开关阀2的a口流向进给输出开关阀2的t口，连通进给缩回逻辑阀6的y口、钻机正传输出单向阀11的输入口，用背压保持进给缩回逻辑阀6的y口的压力，并继续使钻机马达
ⅷ
保持低速正转。当进给油缸ⅶ完全缩回后，进给输出开关阀2的t口的背压消失，进给缩回逻辑阀6的y口失压，进给缩回逻辑阀6变回直通状态。自动控制节流阀5输出端口通过进给缩回逻辑阀6、进给伸出逻辑阀4连通集成阀块10t口，自动控制逻辑阀8的y口失压，自动控制逻辑阀8关断，自动打锚杆打锚停止。此状态下，再次手动扳动液压先导进给换向阀
ⅴ
，启动进给伸出，使集成阀块10的ls口或使集成阀块10的ja口得到压力，再次启动自动打锚杆状态。
37.进给自动缩回：当锚钻系统的钻动部滑移到支护系统位置时，限位触发阀
ⅸ
被触发，开关阀打开，限位触发阀
ⅸ
的ws口得压。通过集成阀块10的ws口连通到进给缩回逻辑阀6的y口，使进给缩回逻辑阀6的a、b换向，进给伸出逻辑阀4的b口失压，进给缩回逻辑阀6的b口连通液压先导进给换向阀
ⅴ
的进给缩回先导端口、进给输出开关阀2的y口，液压先导进给换向阀
ⅴ
的b口输出压力油，并保持。同时进给输出开关阀2的y口得压，进给输出开关阀2的a、b换向，截断进给伸出回路，进给油缸ⅶ的回油通过集成阀块10的ja口连通进给输出开关阀2的a口流向进给输出开关阀2的t口，连通进给缩回逻辑阀6的y口、钻机正传输出单向阀11的输入口，用背压保持进给缩回逻辑阀6的y口的压力，并继续使钻机马达
ⅷ
保持低速正转。当进给油缸ⅶ完全缩回后，进给输出开关阀2的t口的背压消失，进给缩回逻辑阀6的y口失压，进给缩回逻辑阀6变回直通状态。自动控制节流阀5输出端口通过进给缩回逻辑阀6、进给伸出逻辑阀4连通集成阀块10t口，自动控制逻辑阀8的y口失压，自动控制逻辑阀8关断，自动打锚杆打锚停止。此状态下，再次手动扳动液压先导进给换向阀
ⅴ
，启动进给伸出，使集成阀块10的js口或使集成阀块10的ja口得到压力，再次启动自动打锚杆状态。