一种钻机联动液压系统的集成阀体的制作方法

专利名称:一种钻机联动液压系统的集成阀体的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种钻机联动液压系统的集成阀体，包括阀座、正转单向阀、反转单向阀、单向回油阀和联动转换单向阀；阀座上开设有正转油口、反转油口、卡盘油口、夹持器松油口、夹持器紧油口、回油口、单向回油阀安装孔以及若干个用于容置单向阀的单向阀安装孔。本集成阀体上，通过各阀件与各油口的相互连通，能够实现钻进的联动操作，操作简单，减少了误操作，同时简化了管路和阀件的布置，提高了生产、安装和维护的效率。
【专利说明】一种钻机联动液压系统的集成阀体

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液压系统【技术领域】，特别涉及一种钻机联动液压系统的集成阀体。

【背景技术】
[0002]钻机应用于探矿、铁路、公路、桥梁、水利水电、隧道等的钻进，其常用的操作是旋转和推进。旋转钻机通常包括四个执行元件:变量马达，用于驱动钻机的动力头旋转；进退油缸，用于驱动钻机的动力头推进和后退；卡盘，安装在钻机动力头上，用于夹紧或松开钻杆；夹持器，安装在钻机轨道上，用于夹紧或松开钻杆以加接或拆卸钻杆。以上四个执行元件的工作是由液压系统控制。
[0003]现有的钻机液压系统中，每个执行元件需要单独的控制阀进行控制，因此，至少需要四个控制阀，每个控制阀对应一个操纵杆，而每个操纵杆又有三个档位，因此，当控制钻机执行动作时，需要控制至少四个操纵杆，操作繁琐复杂，容易出现误操作。为了简化操作，需要将液压系统设计成联动液压系统，即通过少数的控制阀实现多个执行元件的联合动作，现有的液压系统无法实现，即便实现，液压系统的管路和阀件布置也会很复杂，影响生产、安装和维护效率。
[0004]综上所述，如何在实现钻机液压系统联动的同时，简化液压系统的管路和阀件布置，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
[0005]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种在于提供一种钻机联动液压系统的集成阀体，以实现钻机液压系统联动的同时，简化液压系统的管路和阀件布置，提高生产、安装和维护效率。
[0006]为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案:
[0007]一种钻机联动液压系统的集成阀体，包括:
[0008]阀座，所述阀座上开设有正转油口、反转油口、卡盘油口、夹持器松油口、夹持器紧油口、回油口、单向回油阀安装孔以及若干个用于容置单向阀的单向阀安装孔，所述反转油口与所述夹持器紧油口连通，所述单向回油阀安装孔与所述回油口连通；
[0009]正转单向阀，其进口与所述正转油口连通，其出口与卡盘油口连通；
[0010]反转单向阀，其进口与反转油口连通，其出口与所述卡盘油口连通；
[0011]单向回油阀，安装在所述单向回油阀安装孔内，所述单向回油阀的出口与所述卡盘油口连通；
[0012]联动转换单向阀，其出口与所述卡盘油口、所述正转单向阀的出口、所述反转单向阀的出口连通。
[0013]优选的，在上述的集成阀体中，所述阀座上还开设有推进油口、回退油口、浮动阀安装孔、进退油缸推进缸管路、进退油缸回退缸管路，所述进退油缸推进缸管路的两端分别与所述推进油口和所述浮动阀安装孔连通，所述进退油缸回退缸管路的两端分别与所述回退油口和所述浮动阀安装孔连通；还包括:
[0014]推进单向阀，其进口与推进油口连通，其出口与所述浮动阀安装孔连通；
[0015]回退单向阀，其进口与回退油口连通，其出口与所述浮动阀安装孔连通；
[0016]浮动阀，安装在所述浮动阀安装孔内，所述浮动阀的阀芯可在所述浮动阀安装孔内移动，且所述阀芯的大端与所述推进单向阀和所述回退单向阀的出口连通，所述阀芯的小端与所述正转单向阀和所述反转单向阀的出口连通，所述阀芯的径向方向设置有用于连通所述进退油缸推进缸管路和所述进退油缸回退缸管路的连通孔。
[0017]优选的，在上述的集成阀体中，所述阀体上还开设有连通所述浮动阀安装孔和回油箱的卸压孔。
[0018]优选的，在上述的集成阀体中，所述正转单向阀、所述反转单向阀、所述推进单向阀、所述回退单向阀和所述联动转换单向阀均为弹簧钢球逆止结构。
[0019]优选的，在上述的集成阀体中，所述单向回油阀包括:
[0020]套管，安装在所述单向回油阀安装孔内；
[0021 ] 推芯，可移动地容置在所述套管内，所述推芯具有大径段和小径段，所述大径段的外径大于所述小径段的外径，所述大径段与所述套管的内管壁密封贴合，所述套管上容置所述小径段的管壁上开设有与所述回油口连通的卸油孔；
[0022]钢球，可与所述推芯的小径段的端部接触，并可封堵在所述套管的出口 ；
[0023]弹簧，两端分别抵接在所述钢球和所述单向回油阀安装孔上。
[0024]优选的，在上述的集成阀体中，所述套管包括第一部分和第二部分，所述第一部分用于容置所述推芯的大径段，所述第二部分容置所述推芯的小径段，且所述第二部分的内径小于第一部分的内径。
[0025]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0026]本实用新型提供的钻机联动液压系统的集成阀体，将各个油口和单向阀集成在一个阀座上，不仅能够实现钻机的联动控制，如，用于控制变量马达正转的液压油除了进入变量马达的正转端驱动变量马达正转外，还通过正转油口、卡盘油口进入卡盘内，使卡盘卡紧，又例如用于控制变量马达反转的液压油除了进入变量马达的反转端驱动变量马达反转夕卜，还通过反转油口、卡盘油口进入卡盘，使卡盘卡紧，并进入夹持器的夹紧端，使夹持器夹紧；还例如，当钻进时，控制进退油缸的操纵杆，使进退油缸推进的同时，液压油从联动转换阀出来，一部分直接进入夹持器松开端，使夹持器松开，一部分经过联动转换单向阀、卡盘油口进入卡盘，卡盘卡紧，从而实现了执行元件的联动，只需控制一个执行元件的操纵杆便可以联动控制其它执行元件。并且用于联动的管路和阀体集成在一个阀体上，简化了结构，方便生产、安装和维护。

【附图说明】

[0027]为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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。
[0028]图1为本实用新型实施例提供的一种钻机联动液压系统的集成阀体的内部结构示意图；
[0029]图2为本实用新型实施例提供的一种集成阀体的正面结构图；
[0030]图3为本实用新型实施例提供的一种集成阀体的反面结构图；
[0031]图4为图2的A-A截面示意图；
[0032]图5为本实用新型实施例提供的一种集成阀体的单向回油阀的结构示意图。
[0033]在上述图1-图5中，I为阀座、2为正转单向阀、3为正转油口、4为单向回油阀、5为夹持器松油口、6为推进油口、7为进退油缸推进缸管路、8为推进单向阀、9为浮动阀、10浮动阀安装孔、11为进退油缸回退缸管路、12为回退单向阀、13为回退油口、14为夹持器紧油口、15为反转油口、16为反转单向阀、17为卡盘油口、18为联动转换单向阀、19为卸压孔、20为回油口 ；
[0034]在单向回油阀4中，41为套管、411为第一部分、412为第二部分、42为推芯、421为大径段、422为小径段、43为卸油孔、44为钢球、45为弹簧。

【具体实施方式】
[0035]本实用新型的核心是提供了一种钻机联动液压系统的集成阀体，在实现钻机联动控制的同时，简化了管路和阀件的布置，提高了生产、安装和维护效率。
[0036]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0037]请参考图1-图4，图1为本实用新型实施例提供的一种钻机联动液压系统的集成阀体的内部结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的一种集成阀体的正面结构图；图3为本实用新型实施例提供的一种集成阀体的反面结构图；图4为图2的A-A截面示意图；图5为本实用新型实施例提供的一种集成阀体的单向回油阀的结构示意图。
[0038]本实用新型实施例提供了一种钻机联动液压系统的集成阀体，以下简称集成阀体，包括阀座1、正转单向阀2、反转单向阀16、单向回油阀4、联动转换单向阀18 ;其中，阀座I上开设有正转油口 3、反转油口 15、卡盘油口 17、夹持器松油口 5、夹持器紧油口 14、回油口 20、单向回油阀安装孔以及若干个单向阀安装孔，单向阀安装孔用于容置安装各单向阀，反转油口 15与夹持器紧油口 14连通，单向回油阀安装孔与回油口 20连通；正转单向阀2安装在其中一个单向阀安装孔内，其进口与正转油口 3连通，其出口与卡盘油口 17连通；反转单向阀16安装在其中一个单向阀安装孔内，其进口与反转油口 15连通，其出口与卡盘油口 17连通；单向回油阀4安装在单向回油阀安装孔内，单向回油阀4的出口与卡盘油口17连通；联动转换单向阀18的出口与卡盘油口 17、正转单向阀2的出口、反转单向阀16的出口连通。
[0039]上述集成阀体由多个单向阀集合而成，其工作原理是:正转油口 3与连通变量马达的正转端的油路并联，反转油口 15与连通变量马达的反转端的油路并联，卡盘油口 17与卡盘连通，夹持器松油口 5与夹持器的松开端连通，夹持器紧油口 14与夹持器的夹紧端连通，回油口 20与回油箱连通；工作时，当控制变量马达的操纵杆使变量马达正转时，液压油流向变量马达正转端的同时，流经集成阀体的正转油口 3、正转单向阀2、卡盘油口 17进入卡盘，卡盘联动卡紧；当控制变量马达的操纵杆使变量马达反转时，液压油流向变量马达反转端的同时，流经集成阀体的反转油口 15、反转单向阀16、卡盘油口 17进入卡盘，卡盘同样联动卡紧，液压油在进入反转油口 15后，流向夹持器紧油口 14，使夹持器夹紧，可见，只操纵一个操纵杆，同时完成了变量马达、卡盘、夹持器动作；还例如，当进行推进操作时，控制进退油缸操纵杆至推进档位，同时控制联动转换阀至联动下钻档位，液压油进入进退油缸完成推进动作，液压油还进入联动转换阀后分为两路，一路进入夹持器松开端，使夹持器松开，另一路经过集成阀体的联动转换单向阀18，后经卡盘油口 17进入卡盘，使卡盘卡紧，可见，操纵两个操纵杆，完成了进退油缸、夹持器和卡盘的联合动作，实现了钻机的联动操纵，使操作更简单，减少了误操作，并且采用结构高度集成的集成阀体，从而简化了管路和阀件的布置，生产、安装和维护方便。
[0040]对集成阀体进一步优化，如图1-3所示，在本实施例中，集成阀体还包括推进单向阀8、回退单向阀12和浮动阀9，且阀座I上还开设有推进油口 6、回退油口 13、浮动阀安装孔10、进退油缸推进缸管路7和进退油缸回退缸管路11。其中，进退油缸推进缸管路7的两端分别与推进油口 6和浮动阀安装孔10连通，进退油缸回退缸管路11的两端分别与回退油口 13和浮动阀安装孔10连通；推进单向阀8的进口与推进油口 6连通，其出口与浮动阀安装孔10连通；回退单向阀12的进口与回退油口 13连通，其出口与浮动阀安装孔10连通；浮动阀9安装在浮动阀安装孔10内，浮动阀9的阀芯901可在浮动阀安装孔10内移动，且阀芯901的大端与推进单向阀8和回退单向阀12的出口连通，阀芯901的小端用于与正转单向阀2的出口以及反转单向阀16的出口连通，阀芯901的径向方向设置有用于连通进退油缸推进缸管路7和进退油缸回退缸管路11的连通孔。
[0041]上述实施例中的集成阀体的工作原理是:推进油口 6用于和连通进退油缸的推进缸的油路并联，回退油口 13用于和连通进退油缸的回退端的油路并联；工作时，当只进行正转和反转时，以正转为例，经过正转单向阀2的液压油流向浮动阀9的阀芯901小端，在液压油的推力作用下，阀芯901向大端移动，此时，阀芯901上的连通孔将进退油缸推进缸管路7和进退油缸回退缸管路11连通，则进退油缸的推进缸与回退缸连通，从而使进退油缸浮动。此功能的作用是当进行钻杆的更换和增加时，需要使用正转或反转，随着钻杆旋进和旋出，钻杆发生一定的轴向位移，由于进退油缸浮动，允许钻杆有轴向位移，因此，不会因为钻杆的轴向位移使钻杆、卡盘、夹持器等设备损坏；而当进行推进或回退动作时，以推进为例，控制进退油缸的操纵杆至推进档位时，液压油经过推进油口 6进入浮动阀9的阀芯901大端，与此同时，液压油还进入了浮动阀9的阀芯901小端，由于阀芯901大端的作用力大于阀芯901小端的作用力，因此，使阀芯901向小端移动，此时，进退油缸推进缸管路7与进退油缸回退缸管路11被隔断，进退油缸的推进缸与回退缸不连通，进退油缸锁定不浮动，从而可以进行推进动作。
[0042]如图3所示，在本实施例中，阀座I上还开设有连通浮动阀安装孔10和回油箱的卸压孔19，当需要卸压时，打开卸压孔19进行卸压。
[0043]如图1所示，在本实施例中，正转单向阀2、反转单向阀16、推进单向阀8、回退单向阀12和联动转换单向阀18均为弹簧钢球逆止结构。钢球位于单向阀的出口端，通过弹簧将钢球封堵在出口端，液压油进入单向阀中后，通过压力将钢球顶开，形成通路，而当液压油反向流动时，由于弹簧弹力和液压油压力，钢球封堵在出口端，不能形成通路。当然，单向阀还可以是其它结构，并不局限于本实施例中所描述的结构。
[0044]如图5所示，对单向回油阀4进行优化，其包括套管41、推芯42、钢球44和弹簧45:套管41安装在单向回油阀安装孔内，推芯42包括大径段421和小径段422，大径段421的外径大于小径段422的外径，套管41的管壁上开设有与回油口 20连通的卸油孔43，卸油孔43位于小径段422所在的管壁上，推芯42的大径段421与管壁内侧密封贴合，推芯42的小径段422与管壁内侧之间具有间隙，推芯42可在套管41内移动；钢球44可与推芯42的小径段422的端部接触，并可封堵在套管41的出口，弹簧45的两端分别抵接在钢球44和单向回油阀安装孔的内端面上。
[0045]上述单向回油阀4的工作原理是:当需要使卡盘松开时，通过控制联动转换阀，使液压油经过单向回油阀4的进口，进入套管41内，在液压油的压力作用下，推芯42向套管41的出口端移动，将钢球44从出口处顶开，由于推芯42的大径段421与套管41的管壁内侧密封贴合，因此，从进口过来的液压油不能通过，而此时，由于钢球44被顶开，单向回油阀4的出口端的液压油，即与卡盘连通的液压油进入套管41中，并通过小径段422与套管41管壁之间的间隙，最后经卸油孔43和回油口 20返回油箱，卡盘松开。
[0046]作为优化，为了方便加工和安装，将套管41设置成分体结构，包括第一部分411和第二部分412，第一部分411用于容置推芯42的大径段421，第二部分412容置推芯42的小径段422，且第二部分412的内径稍小于第一部分411的内径，以对推芯42的移动进行限位，防止液压油压力过大，将推芯42从套管41中顶出。当然，套管41也可以设置成一体结构，容置推芯42部分的管壁内径相同，通过弹簧45的弹力防止推芯42被顶出套管41。
[0047]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。
[0048]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种钻机联动液压系统的集成阀体，其特征在于，包括: 阀座，所述阀座上开设有正转油口、反转油口、卡盘油口、夹持器松油口、夹持器紧油口、回油口、单向回油阀安装孔以及若干个用于容置单向阀的单向阀安装孔，所述反转油口与所述夹持器紧油口连通，所述单向回油阀安装孔与所述回油口连通； 正转单向阀，其进口与所述正转油口连通，其出口与卡盘油口连通； 反转单向阀，其进口与反转油口连通，其出口与所述卡盘油口连通； 单向回油阀，安装在所述单向回油阀安装孔内，所述单向回油阀的出口与所述卡盘油口连通； 联动转换单向阀，其出口与所述卡盘油口、所述正转单向阀的出口、所述反转单向阀的出口连通。2.根据权利要求1所述的集成阀体，其特征在于，所述阀座上还开设有推进油口、回退油口、浮动阀安装孔、进退油缸推进缸管路、进退油缸回退缸管路，所述进退油缸推进缸管路的两端分别与所述推进油口和所述浮动阀安装孔连通，所述进退油缸回退缸管路的两端分别与所述回退油口和所述浮动阀安装孔连通；还包括: 推进单向阀，其进口与推进油口连通，其出口与所述浮动阀安装孔连通； 回退单向阀，其进口与回退油口连通，其出口与所述浮动阀安装孔连通； 浮动阀，安装在所述浮动阀安装孔内，所述浮动阀的阀芯可在所述浮动阀安装孔内移动，且所述阀芯的大端与所述推进单向阀和所述回退单向阀的出口连通，所述阀芯的小端与所述正转单向阀和所述反转单向阀的出口连通，所述阀芯的径向方向设置有用于连通所述进退油缸推进缸管路和所述进退油缸回退缸管路的连通孔。3.根据权利要求2所述的集成阀体，其特征在于，所述阀体上还开设有连通所述浮动阀安装孔和回油箱的卸压孔。4.根据权利要求2所述的集成阀体，其特征在于，所述正转单向阀、所述反转单向阀、所述推进单向阀、所述回退单向阀和所述联动转换单向阀均为弹簧钢球逆止结构。5.根据权利要求2所述的集成阀体，其特征在于，所述单向回油阀包括: 套管，安装在所述单向回油阀安装孔内； 推芯，可移动地容置在所述套管内，所述推芯具有大径段和小径段，所述大径段的外径大于所述小径段的外径，所述大径段与所述套管的内管壁密封贴合，所述套管上容置所述小径段的管壁上开设有与所述回油口连通的卸油孔； 钢球，可与所述推芯的小径段的端部接触，并可封堵在所述套管的出口 ； 弹簧，两端分别抵接在所述钢球和所述单向回油阀安装孔上。6.根据权利要求5所述的集成阀体，其特征在于，所述套管包括第一部分和第二部分，所述第一部分用于容置所述推芯的大径段，所述第二部分容置所述推芯的小径段，且所述第二部分的内径小于所述第一部分的内径。
【文档编号】F16K11-00GK204300415SQ201420780112
【发明者】石本华, 简福蓉, 江治明, 胡代洪, 欧云科, 向定力, 周锐, 刘海东, 闫宪良, 杨源伟, 陈林超 [申请人]重庆平山矿山机电设备有限公司