CN101709623B

CN101709623B - 一种可满足多种钻进方式的煤矿用整体式钻机液压系统

Info

Publication number: CN101709623B
Application number: CN2009102192560A
Authority: CN
Inventors: 殷新胜; 田宏亮; 孙保山; 邬迪; 王龙鹏
Original assignee: SIAN BRANCH OF CHINA COAL RESEARCH INSTITUTE
Current assignee: Xian Research Institute Co Ltd of CCTEG
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2029-12-02
Also published as: CN101709623A

Abstract

本发明涉及一种可满足多种钻进方式的煤矿用整体式钻机液压系统。目前分体式全液压坑道钻机搬迁主要依靠人工搬运或步履机构短途移动，只能采用孔口动力回转方式钻进，转速、转矩的控制采用手动，搬迁速度慢，劳动强度大，适用钻进工艺单一，控制精度低。本发明包括履带左行走马达、履带右行走马达、绞车马达、泥浆泵马达、回转器马达、卡盘、回转器主轴制动装置、给进油缸、夹持器、支撑稳固油缸，实现钻机的直线行走、原地拐弯、坡道驻车，动力头的回转、给进，以及给进油缸与卡盘、夹持器的联动等功能。本发明的液压系统功能全，操纵方便，控制精度高，工艺适应性强。

Description

一种可满足多种钻进方式的煤矿用整体式钻机液压系统

技术领域

本发明涉及一种可满足多种钻进方式的煤矿用整体式钻机液压系统。

技术背景

目前分体式全液压坑道钻机搬迁主要依靠人工搬运或步履机构短途移动，只能采用孔口动力回转方式钻进，转速、转矩的控制采用手动，搬迁速度慢，劳动强度大，适用钻进工艺单一，控制精度低。近几年出现的几种新型履带式全液压坑道钻机解决了搬迁稳固慢、劳动强度大的问题，但自身不含电磁启动器、泥浆泵，需另外单独配置，钻机工作辅助时间长。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种可满足多种钻进方式的操纵方便、控制精度高、工艺适应性强的煤矿用整体式钻机液压系统。

为解决上述的技术问题，本发明采取的技术方案：

本发明包括履带左行走马达、履带右行走马达、绞车马达、泥浆泵马达、回转器马达、卡盘、回转器主轴制动装置、给进油缸、夹持器、支撑稳固油缸，其特殊之处在于：所述的液压系统的液压回路为：

一组三联串泵泵、泵、泵，其吸油端分别经吸油滤油器与油箱相连。

其中泵的输出端经管道连接多路换向阀，多路换向阀共三联，其第一联管路与泥浆泵马达连接，第二联管路与回转器马达连接，第三联管路与给进油缸连接，远程控制阀经管道分别与泥浆泵马达、回转器马达、给进油缸连接；

其中泵的输出端经管道连接多路换向阀，多路换向阀共四联，其前两联管路分别连接履带左行走马达、履带右行走马达，第三联管路与绞车马达连接，第四联管路与泥浆泵马达连接，远程控制阀经管道分别与履带左行走马达、履带右行走马达、绞车马达、泥浆泵马达连接；

其中泵的输出端经分流功能换向阀选择流向，换向阀的一联管路的出口经管路与控制稳固支撑调角油缸的多路换向阀连接，另一联管路的出口经管路依次与定向钻进阀、单动夹持器阀连接，同时经减压阀连接到钻进操作阀；

所述的定向钻进阀为三位四通阀，其一输出端分别连接液控换向阀控制端、经单向阀连接到卡盘和经液控单向阀连接并回转器主轴制动装置，另一输出端连接液控单向阀的控制口；所述的钻进操作阀为三位四通阀，其输出端连接给进油缸。

上述的泵、泵为负载敏感泵，泵为恒压变量泵。

上述的多路换向阀具备负载反馈功能。

上述的多路换向阀与履带左行走马达、履带右行走马达的两联之间分别设有定差减压阀。

上述的卡盘为弹簧松开液压夹紧常开式；所述的夹持器为常闭式。

上述的多路换向阀与给进油缸连接的一联的输出端并联液控浮动节流阀和起下钻功能转换阀；所述的起下钻功能转换阀为三位四通阀，其一输出端经液控换向阀后分别经单向阀连接卡盘和经单动夹持器阀、夹转联动功能换向阀连接夹持器；另一输出端连接液控单向阀和液控节流阀的控制口。

上述的回转器马达的输入端并联一梭阀，梭阀的输出端连接卡盘。

上述的回转器马达的正转输入端通过夹转联动功能换向阀与夹持器连接。

上述的泵的输出端经分流功能换向阀、单动夹持器阀、夹转联动功能换向阀与夹持器连接。

上述的多路换向阀连接到泥浆泵的两联阀输出端经梭阀选择后连接泥浆泵，远程控制阀与两联阀连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的液压系统功能全，操纵方便，控制精度高，工艺适应性强。

附图说明

图1为本发明的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参见图1，本发明包括履带左行走马达17、履带右行走马达18、绞车马达19、泥浆泵马达8、回转器马达7、卡盘36、回转器主轴制动装置37、给进油缸6、夹持器38、支撑稳固油缸61，液压系统的液压回路为：

一组三联串泵泵3、泵13、泵23，其吸油端分别经吸油滤油器2、14、24与油箱相连。

其中泵3的输出端经管道连接多路换向阀4，多路换向阀4共三联，其第一联管路与泥浆泵马达8连接，第二联管路与回转器马达7连接，第三联管路与给进油缸6连接，远程控制阀56、57、58经管道分别与泥浆泵马达8、回转器马达7、给进油缸6连接，远程控制阀56、57、58控制阀芯的开度实现对泥浆泵马达8、回转器马达7、给进油缸6的控制。

其中泵13的输出端经管道连接多路换向阀15，多路换向阀15共四联，其前两联管路分别连接履带左行走马达17、履带右行走马达18，第三联管路与绞车马达19连接，第四联管路与泥浆泵马达8连接，远程控制阀53、54、55、56经管道分别与履带左行走马达17、履带右行走马达18、绞车马达19、泥浆泵马达8连接，远程控制阀53、54、55、56控制阀芯的开度实现对履带左行走马达17、履带右行走马达18、绞车马达19、泥浆泵马达8的控制。；

其中泵23的输出端经分流功能换向阀25选择流向，换向阀25的一联管路的出口经管路与控制稳固支撑调角油缸61的多路换向阀62连接，另一联管路的出口经管路依次与定向钻进阀32、单动夹持器阀33连接，同时经减压阀30连接到钻进操作阀31；

定向钻进阀32为三位四通阀，其一输出端分别连接液控换向阀40控制端、经单向阀50连接到卡盘36和经液控单向阀42连接并回转器主轴制动装置37，另一输出端连接液控单向阀42、49的控制口；所述的钻进操作阀31为三位四通阀，其输出端连接给进油缸6。

泵3、泵13为负载敏感泵，泵23为恒压变量泵。

多路换向阀4、15具备负载反馈功能。

多路换向阀15与履带左行走马达17、履带右行走马达18的两联之间分别设有定差减压阀。

卡盘36为弹簧松开液压夹紧常开式；夹持器38为常闭式，碟簧夹紧液压松开。

多路换向阀4与给进油缸6连接的一联的输出端并联液控浮动节流阀52和起下钻功能转换阀44；所述的起下钻功能转换阀44为三位四通阀，其一输出端经液控换向阀41后分别经单向阀47连接卡盘36和经单动夹持器阀33、夹转联动功能换向阀43连接夹持器；另一输出端连接液控单向阀48和液控节流阀45的控制口。

回转器马达7的输入端并联一梭阀46，梭阀46的输出端连接卡盘36，实现卡盘36回转器联动。

回转器马达7的正转输入端通过夹转联动功能换向阀43与夹持器38连接，实现夹持器回转器38联动。

泵23的输出端经分流功能换向阀25、单动夹持器阀33、夹转联动功能换向阀43与夹持器连接，，实现单开夹持器功能。

多路换向阀4、15连接到泥浆泵8的两联阀输出端经梭阀27选择后连接泥浆泵8，远程控制阀56与两联阀连接，实现对两联阀的控制。

本发明的工作过程如下：

电动机1启动后，泵3经吸油滤油器2吸入低压油，输出的高压油进入液控多路换向阀4，压力表5指示泵3压力。多路换向阀4由三联组成，分别控制给进油缸6的前进、后退和停止、回转器马达7的正转、反转和停止、泥浆泵马达8的正转、停止。三联阀都处于中位时，泵3卸荷，马达7和给进油缸6处于浮动状态。泵3回油经冷却器9、10和回油滤油器11回到油箱，压力表12指示回油压力，其大小反映出回油滤油器的脏污程度。

泵13经吸油滤油器14吸入低压油，输出的高压油至液控多路换向阀15，压力表16指示泵13压力。多路换向阀15由四联组成，分别控制履带左行走马达17、履带右行走马达18的正转、反转和停止、绞车马达19的正转、停止、泥浆泵马达8的正转、反转和停止。四联阀都处于中位时，泵13卸荷，履带左行走马达17、履带右行走马达18自行制动。泵13回油经冷却器20和回油滤油器21回到油箱，压力表22指示回油压力，其大小反映出回油滤油器的脏污程度。

泵23经吸油滤油器24吸入低压油，输出的高压油至泵分流功能转化阀25，压力表26指示泵23压力。泵23分流功能转化阀25置于前位，高压油进入泵23油路板。安全溢流阀28、溢流调压阀29、减压阀30固装在油路板上，限定或调节泵23给进压力。钻进操作阀31置于前位或后位，泵23压力油进入钻进油路，给进压力表34和起拔压力表35分别指示其压力。减压阀30顺时针拧死，通过调节溢流调压阀29来调节钻进压力，为泵23溢流钻进；溢流调压阀29顺时针拧死，通过调节减压阀30来调节给进压力，为减压钻进。定向钻进阀32置于前位或后位，泵23压力油进入定向钻进油路，控制卡盘36和抱紧装置37的开或闭。单动夹持器阀33置于后位，泵23压力油进入夹持器38使其张开。钻进操作阀31、定向钻进阀32置于中位且单动夹持器阀33置于前位时，泵23-/*/卸荷。

III泵23分流功能转化阀25置于后位，泵高压油至多路换向阀39，控制七只稳固调角油缸的伸、缩、停。各阀都处于中位时，泵23卸荷。

泵23回油经冷却器59和回油滤油器60直接回到油箱。

马达7回转时，回转油路的一部分高压油经梭阀46进入液压卡盘36，使卡盘自动夹紧。此外，当夹转联动功能换向阀43置于联动位置时(即换向阀后位)，驱动马达7的压力油还可再分一部分进入夹持器38使之松开。利用回转马达7、液压卡盘36与夹持器38三者之间的这种联动功能(夹转联动)，可方便地进行扫孔作业。

液压卡36盘的松开由液控单向阀48、49和节流阀51来分别控制。液压卡盘36工作时液控单向阀关闭48、49，避免压力油泄漏。当需要液压卡盘36松开时，由来自给进/起拔回路或定向钻进回路的压力控制油打开液控单向阀48或49，使液压卡盘泄油松开。调整节流阀51可控制液压卡盘36的回油(松开)速度。当回转器马达7与液压卡盘36、夹持器38处于联动状态，夹持器8的回油也经过这阀组流回油箱。

起下钻功能转换阀44为三位四通阀，通过该阀可以改变液压卡盘36、夹持器38与给进油缸6的联动方式。起、下钻时先将起下钻功能转换阀44置于相应位置(即起钻或下钻位)，然后操作给进起拔手把，即可协调地控制液压卡盘36、夹持器38的开合动作与给进油缸6的前后移动动作，完成起、下钻作业。起下钻功能转换阀44处于中位时，其联动功能失效。在给进油缸6的出油管上串联一个双向液控节流阀45，用于调节油缸的背压。在钻进时调节节流阀45可以控制给进速度。

Claims

1.一种可满足多种钻进方式的煤矿用整体式钻机液压系统，包括履带左行走马达（17）、履带右行走马达（18）、绞车马达（19）、泥浆泵马达（8）、回转器马达（7）、卡盘（36）、回转器主轴制动装置（37）、给进油缸（6）、夹持器（38）、支撑稳固油缸（61），其特征在于：所述的液压系统的液压回路为：

一组三联串泵第一泵（3）、第二泵（13）、第三泵（23），其吸油端分别经吸油滤油器（2、14、24）与油箱相连；

其中第一泵（3）的输出端经管道连接第一多路换向阀（4），第一多路换向阀（4）共三联，其第一联管路与泥浆泵马达（8）连接，第二联管路与回转器马达（7）连接，第三联管路与给进油缸（6）连接，三个第一远程控制阀（56、57、58）经管道分别与泥浆泵马达（8）、回转器马达（7）、给进油缸（6）连接；

其中第二泵（13）的输出端经管道连接第二多路换向阀（15），第二多路换向阀（15）共四联，其前两联管路分别连接履带左行走马达（17）、履带右行走马达（18），第三联管路与绞车马达（19）连接，第四联管路与所述泥浆泵马达（8）连接，三个第二远程控制阀（53、54、55）经管道分别与履带左行走马达（17）、履带右行走马达（18）、绞车马达（19）连接；

其中第三泵（23）的输出端经分流功能换向阀（25）选择流向，分流功能换向阀（25）的一联管路的出口经管路与控制支撑稳固油缸（61）的第三多路换向阀（62）连接，另一联管路的出口经管路依次与定向钻进阀（32）、单动夹持器阀（33）连接，同时经减压阀（30）连接到钻进操作阀（31）；

所述的定向钻进阀（32）为三位四通阀，其一输出端分别连接第一液控换向阀（40）控制端、经第一单向阀（50）连接到卡盘（36）和经第一液控单向阀（42）连接到回转器主轴制动装置（37），另一输出端连接第一液控单向阀（42）的控制口和第三液控单向阀（49）的控制口；所述的钻进操作阀（31）为三位四通阀，其输出端连接给进油缸（6）。

2.根据权利要求1所述的可满足多种钻进方式的煤矿用整体式钻机液压系统，其特征在于：所述的第一泵（3）、第二泵（13）为负载敏感泵，第三泵（23）为恒压变量泵。

3.根据权利要求1所述的可满足多种钻进方式的煤矿用整体式钻机液压系统，其特征在于：所述的第一多路换向阀（4）、第二多路换向阀（15）具备负载反馈功能。

4.根据权利要求2或3所述的可满足多种钻进方式的煤矿用整体式钻机液压系统，其特征在于：所述的第二多路换向阀（15）与履带左行走马达（17）、履带右行走马达（18）之间分别设有定差减压阀。

5.根据权利要求4所述的可满足多种钻进方式的煤矿用整体式钻机液压系统，其特征在于：所述的卡盘（36）为弹簧松开液压夹紧常开式；所述的夹持器（38）为常闭式。

6.根据权利要求5所述的可满足多种钻进方式的煤矿用整体式钻机液压系统，其特征在于：所述的第一多路换向阀（4）与给进油缸（6）连接的一联的输出端并联液控浮动节流阀（52）和起下钻功能转换阀（44）；所述的起下钻功能转换阀（44）为三位四通阀，其一输出端经第二液控换向阀（41）后分别经第二单向阀（47）连接卡盘（36）和经单动夹持器阀（33）、夹转联动功能换向阀（43）连接夹持器；另一输出端连接第二液控单向阀（48）的控制口和液控节流阀（45）的控制口。

7.根据权利要求6所述的可满足多种钻进方式的煤矿用整体式钻机液压系统，其特征在于：所述的回转器马达（7）的输入端并联一第一梭阀（46），第一梭阀（46）的输出端连接卡盘（36）。

8.根据权利要求7所述的可满足多种钻进方式的煤矿用整体式钻机液压系统，其特征在于：所述的回转器马达（7）的正转输入端通过夹转联动功能换向阀（43）与夹持器（38）连接。

9.根据权利要求8所述的可满足多种钻进方式的煤矿用整体式钻机液压系统，其特征在于：所述的第三泵（23）的输出端经分流功能换向阀（25）、单动夹持器阀（33）、夹转联动功能换向阀（43）与夹持器连接。

10.根据权利要求9所述的可满足多种钻进方式的煤矿用整体式钻机液压系统，其特征在于：所述的第一多路换向阀（4）和第二多路换向阀（15）的连接到泥浆泵马达（8）的两联组成的两联阀的输出端经第二梭阀（27）选择后连接泥浆泵马达（8），连接泥浆泵马达（8）的第一远程控制阀（56）与两联阀连接。