CN101725589B - 一种液压系统及包括该液压系统的旋挖钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液压系统和包括该液压系统的旋挖钻机，公开的液压系统包括主液压回路，主液压回路包括液压泵、液压执行元件、换向阀；换向阀连接在液压泵与加压油缸之间，液压执行元件的两个液压腔之间具有自锁机构，与现有技术的区别在于，还包括随动控制阀和随动控制溢流阀，随动控制阀连接在随动控制溢流阀的进油口与主液压回路之间。公开的液压系统在随动控制溢流阀的进油口与主液压回路相通时，随动控制溢流阀的溢流压力就能够反映在主液压回路上，并通过影响主液压回路向液压执行元件供给的液压油流量，调整液压执行元件的动作速度，使液压执行元件与负载部件保持同步动作，实现液压执行元件与负载部件的随动。

Description

一种液压系统及包括该液压系统的旋挖钻机

技术领域

本发明涉及一种液压控制技术，特别涉及一种液压系统，还涉及到一种具有上述液压系统的旋挖钻机。

背景技术

桩工机械是用于各种桩基础、地基改良加固、地下挡土连续墙、地下防渗连续墙施工及其他特殊地基基础等工程施工的机械设备，其作用是将各式的基础桩埋入土中，以提高基础的承载能力。基础桩有两种基本类型：预制桩和灌注桩；前者用桩工机械将其埋入土中，后者用钻孔机钻出深孔并灌注混凝土形成。

当前，旋挖钻机是一种重要的桩式机械；在进行桩基础施工作业时，旋挖钻机有两种施工模式，一是普遍的钻杆钻斗施工模式，该模式能够通过旋挖形成预定的桩孔，以便于将预制桩埋入；二是CFA工法模式(ContinuousFlight Auger，又称为长螺旋钻孔内灌压混凝土成桩模式)，该模式是用长螺旋钻杆钻孔，在钻孔的同时，由混凝土泵车通过长螺旋钻杆的内腔直接灌注混凝土到合适的地层和深度，并形成灌注桩。

请参考图1所示的一种旋挖钻机总体结构示意图，该图同时也是旋挖钻机按照普遍的钻杆钻斗施工模式进行施工作业的原理示意图。

旋挖钻机包括旋挖钻机本体110、桅杆120、钻杆130、加压油缸140、动力头150和钻头160。桅杆120通过四连杆机构安装在旋挖钻机本体110上，钻杆130通过卷扬机构的钢丝绳悬挂在桅杆120上端；加压油缸140作为液压系统的液压执行元件安装在桅杆120上，且其缸体与桅杆120固定，活塞向下伸出，并与动力头150安装在一起，动力头150作为加压油缸140的负载部件形成对加压油缸140的负载；动力头150还与钻杆130下端相配合，以驱动钻杆130旋转；钻头160安装在钻杆130下端。为了保持加压油缸140工作的稳定，防止活塞在自身重量和动力头150重量作用下向下滑动，加压油缸140的供油管路中设置有双向液压锁、或平衡阀等自锁机构，这样，加压油缸140进行伸缩动作时，只能由液压油驱动，从而能够保持加压油缸140动作的稳定性和可控性。

在该旋挖钻机按照普遍的钻杆钻斗施工模式进行施工作业时，加压油缸140保持对动力头150施加适合的作用力，动力对150通过钻杆130将作用力传递给钻头160，钻头160对土壤产生作用力；同时，动力头150通过钻杆130驱动钻头160旋转，挖掘土壤，形成预定的桩孔。

但是上述旋挖钻机并不能按照CFA工法模式进行施式作业。如图2所示的旋挖钻机按照CFA工法模式施工作业的原理示意图。如果用上述旋挖钻机按照CFA工法模式进行施工，上述旋挖钻机的钻杆130更换为长螺旋钻杆210，旋挖钻机本体110通过四连接机构驱动桅杆120运动，实现长螺旋钻杆210下放和上提；同样，动力头150固定在加压油缸140的活塞端部，并与长螺旋钻杆210配合，以驱动长螺旋钻杆210旋转，钻进土壤形成适当的钻孔；加压油缸140的伸缩能够驱动动力头150上升和下降。然而，长螺旋钻杆210在旋转钻进的过程中，土壤对长螺旋钻杆210的作用力使长螺旋钻杆210产生向下的运动趋势，从而长螺旋钻杆210会对动力头150施加一个向下的作用力，使动力头150以相应的速度向下移动。

在长螺旋钻杆210钻进过程中，加压油缸140的缸体与桅杆120固定；同时，由于加压油缸140供油管路上设置有自锁机构，加压油缸140只能在液压油驱动下以相应的速度伸长。在动力头150向下移动的速度与活塞的伸出速度相等时，动力头150对活塞产生的拉力保持为零；在动力头150向下移动的速度大于活塞的伸出速度时，动力头150对活塞产生拉力，这种拉力会迫使活塞下行；在实际作业中，动力头150产生的拉力很大，会导致加压油缸140的液压油升高，使加压油缸140或液压系统由于压力过高而受损。

上述现有技术中的旋挖钻机无法保持活塞与动力头150同步动作，无法避免动力头150对活塞的拉力作用，导致上述旋挖钻机无法按照CFA工法模式进行施工作业。因此，上述旋挖钻机存在应用模式单一的缺陷。

上述旋挖钻机应用模式单一的原因在于，液压系统提供的液压动力无法使加压油缸140的活塞与动力头150保持同步动作，而且，由于自锁机构的存在，加压油缸140也无法随负载浮动，无法保持加压油缸140与负载部件随动。在其他工程机械的具有自锁机构的液压系统中，也存在液压执行元件无法根据环境的需要，与负载部件保持随动的问题。

发明内容

因此，本发明的第一个目的在于，提供一种液压系统，该液压系统虽然具有自锁机构，但液压执行元件能够与负载部件保持随动。

在第一个目的的基础上，还提供了一种包括上述液压系统的旋挖钻机，该旋挖钻机的加压油缸能够与动力头保持随动；进一步地，使旋挖钻机不仅能够按照普通的钻杆钻斗施工模式进行施工作业，还能够按照CFA工法模式进行施工作业。

为了实现上述第一个目的，本发明提供的液压系统包括主液压回路，主液压回路包括液压泵、液压执行元件、换向阀；所述换向阀连接在液压泵与加压油缸之间，所述液压执行元件的两个液压腔之间具有自锁机构，与现有技术的区别在于，还包括随动控制阀和随动控制溢流阀，所述随动控制阀连接在随动控制溢流阀的进油口与主液压回路的管路之间，以控制随动控制溢流阀的进油口与主液压回路的管路之间的通断。

优选的，所述液压泵为负载敏感泵，该负载敏感泵包括变量液压泵和控制变量液压泵排量的液压补偿机构；所述主液压回路包括供油管路和反馈管路，所述供油管路连接在变量液压泵与换向阀之间，和换向阀与液压执行元件之间；所述反馈管路连接在液压补偿机构的感应口与供油管路之间。

优选的，所述随动控制阀连接在反馈管路与随动控制溢流阀的进油口之间。

可选的，所述随动控制阀连接在液压泵的供油口与随动控制溢流阀的进油口之间。

优选的，所述液压系统还包括辅助液压泵和控制阀；所述换向阀为液控换向阀，所述控制阀连接在所述液控换向阀的控制口与辅助液压泵的供油口之间，以控制所述液控换向阀的位置。

优选的，所述液压系统还包括转换阀和液压梭阀；所述液压梭阀的出油口与第一进油口分别与液控换向阀的控制口和控制阀相连；所述转换阀连接在液压梭阀的第二进油口与辅助液压泵之间；所述转换阀位于第一位置时，使所述液压梭阀的第二进油口与辅助液压泵的供油口相通。

可选的，所述随动控制溢流阀的溢流压力为预定值。

优选的，所述液压系统还包括控制器和压力传感器，所述压力传感器检测液压执行元件液压腔的液压油压力；所述随动控制溢流阀为电比例溢流阀，所述控制器根据压力传感器检测获得的压力向所述电比例溢流输出电信号，以调整所述电比例溢流阀的溢流压力。

优选的，所述转换阀和随动控制阀均为电控液压阀，所述控制器还用于控制转换阀和随动控制阀。

为了实现上述第二个目的，本发明提供的旋挖钻机包括旋挖钻机本体，桅杆，动力头，与现有技术的区别在于，还包括上述任一种液压系统，所述液压执行元件为加压油缸，所述加压油缸的缸体与桅杆固定，所述动力头安装在加压油缸活塞的外端。

与现有技术相比，本发明提供的液压系统除了包括主液压回路外，还具有随动控制溢流阀和随动控制阀，而且所述随动控制阀连接在随动控制溢流阀的进油口与主液压回路的管路之间；在随动控制阀的控制下，随动控制溢流阀的进油口能够与主液压回路的管路相通；这样，在随动控制溢流阀的进油口与主液压回路相通时，随动控制溢流阀的溢流压力就能够反映在主液压回路上，并通过影响主液压回路向液压执行元件供给的液压油流量，调整液压执行元件的动作速度，使液压执行元件与负载部件保持同步动作，实现液压执行元件与负载部件的随动。

在进一步的技术方案中，所述液压泵为包括变量液压泵和控制变量液压泵排量的液压补偿机构的负载敏感泵，液压补偿机构能够根据负载调整液压泵的输出排量，从而减小液压系统的动力损失，避免液压油过热，提高液压系统的总体效率。

在进一步的技术方案中，所述随动控制阀连接在液压补偿机构的感应口与随动控制溢流阀的进油口之间；该技术方案通过液压补偿机构的感应口将随动控制溢流阀的溢流压力反映到主液压回路中，通过调整溢流压力调整液压泵的排量，进而更大范围、更准确地调整液压泵的输出流量，使液压执行元件以预定的速度动作，实现液压执行元件与负载部件的随动；这样能够提高液压执行元件随动反应的稳定可靠性。另外，通过液压补偿机构调节液压泵的输出动力，能够通过溢流压力较小的改变，实现液压泵输出流量力较大的调整，减小液压损失。

在可选技术方案中，所述随动控制阀连接在液压泵的供油口与随动控制溢流阀的进油口之间；这样能够通过调节主液压回路液压油最大压力调节液压泵向液压执行元件供给的液压油流量，实现对液压执行元件动作速度的调节与控制；该技术方案具有管路结构简单的特点。

在进一步技术方案中，所述液压系统还包括辅助液压回路，所述辅助液压回路包括辅助液压泵和控制阀；所述换向阀为液控换向阀，所述控制阀连接在液控换向阀的控制口与辅助液压泵的供油口之间，以控制液控换向阀的位置。该技术方案中，在液控换向阀保持在预定位置时，可以实现液压执行元件的随动，还可以通过辅助液压回路实现对换向阀的控制，从而通过系统压力较低，液压流量较小的辅助液压回路实现对系统压力较高，液压流量较大的主液压回路的控制，这样能够保证控制的可靠性和安全性。

在进一步的技术方案中，所述辅助液压回路包括转换阀和液压梭阀；所述液控换向阀的控制口通过液压梭阀与控制阀相连，具体是，液压梭阀的出油口与第一进油口分别与液控换向阀的控制口和控制阀相连；所述转换阀连接在液压梭阀的第二进油口与辅助液压泵之间；所述转换阀位于第一位置时，使所述液压梭阀的第二进油口与辅助液压泵供油口相通。该技术方案中，在需要液压执行元件与负载部件保持随动时，只要通过控制转换阀，就可以实现液压系统不同功能的转换，能够很方便地实现液压执行元件的随动。

在进一步的技术方案中，所述液压系统还包括控制器，压力传感器，所述压力传感器检测液压执行元件预定液压腔的液压油压力；所述随动控制溢流阀为电比例溢流阀，所述控制器根据压力传感器检测获得的压力向随动控制溢流阀输出电信号，以调整随动控制溢流阀的溢流压力。该技术方案提供的液压系统能够根据液压执行元件相应液压腔压力的大小，调整液压泵为液压执行元件供给的液压油流量；由于液压执行元件相应液压腔的压力与负载相关，因此，该技术方案能够根据负载大小，调整液压执行元件的动作速度，从而使液压执行元件与负载部件保持同步变化；进而在负载变化时，该技术方案也能够使液压执行元件与负载部件保持随动，进而扩大液压系统随动应用的范围。

在提供上述液压系统的基础上，提供的旋挖钻机包括旋挖钻机本体，桅杆，动力头，还包括上述任一种液压系统，所述液压执行元件为加压油缸，所述加压油缸缸体与桅杆固定，所述动力头安装在加压油缸活塞的外端，加压油缸的伸缩控制动力头的上下位置。该技术方案中，一方面，主液压回路能够实现加压油缸的伸缩，使旋挖钻机能够按照普通的钻杆钻斗模式进行施工作业；另一方面，在所述随动控制阀使随动控制溢流阀的进油口与主液压回路的管路之间连通时，随动控制溢流阀能够调整液压系统为加压油缸供给的液压油流量，使加压油缸以预定的速度伸长，并使加压油缸与动力头同步动作，实现加压油缸与动力头的随动，这样，旋挖钻机就能够按照CFA工法模式进行施工作业。

附图说明

图1是一种旋挖钻机总体结构示意图，同时该图也是旋挖钻机按照普遍的钻杆钻斗施工模式进行施工作业的原理示意图；

图2是旋挖钻机按照CFA工法模式施工作业的原理示意图；

图3是本发明实施例一提供的一种液压系统结构原理示意图，该液压系统为一种应用于旋挖钻机的液压系统；

图4是本发明实施例二提供的液压系统原理示意图；

图5是本发明实施例三提供的液压系统原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。该部分中，以旋挖钻机的液压系统为例对本发明提供的液压系统进行说明，应当说明的是：本发明提供的液压系统不仅仅能够应用于旋挖钻机上，还能够应用于其他工程机械中。

请参考图3，该图是本发明实施例一提供的一种液压系统结构原理示意图，该液压系统为一种应用于旋挖钻机的液压系统。

实施例一提供的液压系统包括主液压回路和辅助液压回路，主液压回路形成液压系统的动力输出部分，辅助液压回路形成液压系统的控制部分，实现对主液压回路状态的控制。

如图所示，主液压回路包括液压泵3、加压油缸140、换向阀9。本例中，液压泵3为负载敏感泵，并由发动机1驱动旋转，输出液压动力；负载敏感泵包括变量液压泵31和控制变量液压泵31排量的液压补偿机构32。所述主液压回路包括供油管路71和反馈管路72，供油管路71连接在变量液压泵31的供油口与换向阀9之间，和换向阀9与加压油缸140之间；反馈管路72连接在液压补偿机构32的感应口P与供油管路71之间。

换向阀9连接在液压泵3与加压油缸140之间，其位置的改变能够控制液压油在供油管路71内的流动方向，进而实现对加压油缸140动作的控制。本例中，换向阀9为具有多个接口的敏感多路阀，其中，P口与反馈管路72相连，以实现对负载的感应，并将感应信号反馈给液压泵3；O口通过供油管路71与液压泵3的供油口相通；A口和B口分别通过供油管路71与加压油缸140的无杆腔和有杆腔相通。以附图为参照，本例中，在敏感多路阀的主阀位于下位时，主液压回路的高压油进入加压油缸140的无杆腔中，加压油缸140在液压力作用下伸长；在敏感多路阀的主阀处于上位时，主液压回路的高压油进入加压油缸140的有杆腔中，加压油缸140在液压力作用下缩回；在敏感多路阀的主阀处于中位时，加压油缸140保持固定，并在自锁机构作用下锁止。

为了避免加压油缸140在动力头150拉力作用下动作而失控，加压油缸140的有杆腔与无杆腔，即两个液压油腔之间还设置有自锁机构，本例中，自锁机构为平衡阀8；这样，加压油缸140仅能够根据液压泵3的供油进行动作，实现加压油缸140伸缩动作的稳定。

实施例一提供的液压系统与现有技术的区别在于，还包括随动控制阀10和随动控制溢流阀11，随动控制阀10连接在随动控制溢流阀11的进油口与主液压回路的管路之间；本例中，所述随动控制阀10连接在反馈管路72与随动控制溢流阀的进油口之间。以附图为参照，在随动控制阀10位于右位时，反馈管路72的管路与随动控制溢流阀11的进油口保持断开，反馈管路72内的压力仅与负载相关；在随动控制阀10位于左位时，反馈管路72的管路与随动控制溢流阀11的进油口保持相通，反馈管路72的管路液压油的最大压力与随动控制溢流阀的溢流压力相等。

以下对实施例一提供的液压系统的工作原理进行描述，由于实施例一提供的液压系统为应用于旋挖钻机上的液压系统，因此，以下结合旋挖钻机的工作过程描述该液压系统的工作原理。

结合图1和图3，在旋挖钻机按照普通的钻杆钻斗模式进行施工作业时，随动控制阀10处于右位，使反馈管路72与随动控制溢流阀11的进油口保持断开，液压补偿机构32仅根据负载调整变量液压泵31的排量。通过适当的方式(具体方式将于后述)调整换向阀9的位置，在换向阀9的主阀位于处于下位时，加压油缸140的活塞在液压力作用下伸出，对动力头150施加预定的作用力，使钻头160向下钻进，形成桩孔。该工作过程与现有技术相同，在此不再赘述。

结合图2和图3、在旋挖钻机按照CFA工法模式进行施工作业时，动力头150在长螺旋钻杆210拉力作用下向下移动。使换向阀9的主阀位于下位；同时使随动控制阀10处于左位，反馈管路72的管路与随动控制溢流阀11的进油口保持相通，反馈管路72的管路液压油的最大压力与随动控制溢流阀11的溢流压力相等；此时，调整随动控制溢流阀11的溢流压力，能够改变液压补偿机构32感应口的压力，从而通过液压补偿机构32调整变量液压泵31的排量；在发动机1输出转速不变的情况下，使液压泵3的输出流量产生变化，使平衡阀8保持解锁的情况下，液压泵3为加压油缸140提供的液压油流量也产生相应变化，使加压油缸140以预定的速度伸长。

通过相应试验，可以确定随动控制溢流阀11的溢流压力；在保持该溢流压力时，使加压油缸140的活塞以预定的速度伸出，并保持活塞伸出的速度与动力头150下移的速度相等，使加压油缸140与动力头150保持同步动作，实现加压油缸140与动力头150的随动；

在加压油缸140与动力头150的随动情况下，旋挖钻机能够顺利地按照CFA工法模式进行施工作业，并保证液压系统的安全。因此，在旋挖钻机具有上述液压系统时，旋挖钻机不仅能够按照普通的钻杆钻斗模式进行施工作业，还能够实现加压油缸140与动力头150随动，从而能够按照CFA工法模式进行施工作业。

本例中，换向阀9的主阀为液控阀，对该液控阀的控制是通过辅助液压回路实现的，换向阀9还可以是机械控制阀或电控阀。如图3所示，辅助液压回路包括辅助液压泵2和控制阀6，本例中，控制阀6具有阀体和控制手柄，通过控制手柄能够改变控制阀6的位置，改变辅助液压回路的液压油流动方向和流动状态。换向阀9的主阀具有控制口a和控制口b；控制阀6为三位换向阀，进油口与辅助液压泵2的供油口相连，两个出油口分别与控制口a和控制口b相连，其中一个出油口与控制口a之间具体是通过后述的液压梭阀相连；控制阀6控制手柄的位置不同，控制口a和控制口b处于不同的状态。在控制手柄位于中位时，控制口a和控制口b均为低压，换向阀9的主阀位于中位；在控制手柄位于左位时，控制口a为高压，即与辅助液压泵2的供油口相通的时，换向阀9的主阀在控制口a液压油作用下保持在下位；在控制手柄位于右位时，控制口b为高压，即与辅助液压泵2的供油口相通的时，换向阀9的主阀在控制口a液压油作用下保持在上位。

可以理解，实施例一提供的液压系统中，在需要加压油缸140随动时，需要控制阀6先确定加压油缸140随动的方向，并使控制阀6保持在预定状态；对于上述液压系统而言，加压油缸140不仅能够在伸长时与动力头150保持随动，在缩短时，也可以保持与动力头150保持随动。但对于旋挖钻机而言，只需要在加压油缸140伸长时保持与动力头450随动；在确定的随动方向相反时，动力头150对加压油缸140活塞的拉力同样会导致液压元件及液压系统的损坏。

为了避免确定随动方向的错误，本例中的辅助液压回路中还包括转换阀4和液压梭阀5；液压梭阀5具有三个接口，分别是第一进油口、第二进油口和出油口；液压梭阀5的第一进油口和出油口分别与控制阀6的一个出油口相连，从而实现控制阀6的出油口与控制口a连接；所述转换阀4连接在液压梭阀5的第二进油口与辅助液压泵2的供油口之间。

转换阀4为二位三通阀，以图3为参照，在转换阀4位于右位时，液压梭阀5的第二进油口为低压，辅助液压回路可以根据控制阀6的位置控制液压系统的状态，按上述方式进行。在转换阀4位于左位时，液压梭阀5的第二进油口与辅助液压泵2的供油口相通，从而使液压梭阀5的出油口保持高压，进而使控制口a保持为高压，换向阀9的主阀保持在下位，此时液压泵3输出的液压油驱动加压油缸140伸长；此时，使随动控制阀10保持在左位时，就可以实现加压油缸140与动力头150的随动；这样，在要加压油缸140保持随动时，就可以通过转换阀4实现，不需要通过控制阀6实现，从而能够防止随动方向的错误，提高随动控制的可靠性。

在上述液压系统应用于其他工程机械中时，可以根据实际需要确定液压执行元件随动方向，将转换阀4和液压梭阀5连接在相应的控制口与控制阀之间。

根据上述描述，可以看出，加压油缸140与动力头150保持随动的关键是，调整加压油缸140动作速度，使加压油缸140与动力头150同步动作；在液压系统压力能够满足驱动动力头150动作的前提下，加压油缸140动作速度决定于液压泵3为加压油缸140供给的液压油流量的大小，在液压泵3为加压油缸140供给的液压油流量增加时，加压油缸140伸缩的速度会增加，反之，加压油缸140伸缩的速度会减少。

可以理解，在液压系统中包括液压马达等其他液压执行元件，负载由其他负载部件形成时，通过控制液压泵供给的液压油流量，也可以实现液压执行元件与负载部件随动。

实施例一中，通过随动控制溢流阀11实现对液压补偿机构32感应口O压力的调整，进而通过液压补偿机构32调整液压泵3的排量，最后实现调节液压泵3向加压油缸140供给的液压油流量实现上述目的。

请参考图4，该图是本发明实施例二提供的液压系统原理示意图。实施二是在实施例一的基础上提出的，与实施例一不同之处在于，随动控制阀10连接在液压泵3的供油口与随动控制溢流阀11的进油口之间。

实施例二的工作原理是：在需要加压油缸140随动时，使随动控制阀10位于左位，随动控制溢流阀11的进油口与液压泵3的供油口相通，此时，调整随动控制溢流阀11溢流压力，使主油管路71最大压力与溢流压力相等，过多的液压油通过随动控制溢流阀11流回液压油箱；并使加压油缸140对动力头150的作用力与动力头150对加压油缸140活塞的作用力相等，保持活塞的受力平衡；活塞以预定的速度伸出；通过试验，可以使活塞伸出的速度与动力头150向下移动的速度保持相等，也能够实现加压油缸140与动力头150的随动，实现本发明的目的。

因此，液压系统中的液压泵3不限于为敏感负载泵，也可以是普通液压泵。

对于上述液压系统，仅在动力头150以恒定的速度移动时，才能保持加压油缸140与动力头150的随动；在包括上述液压系统的旋挖钻机在卵石层等不均匀土层中进行施工作业时，由于土层不均匀，土壤对长螺旋钻杆210的作用力会产生变化，长螺旋钻杆210会以不均匀的速度进给，因此，动力头150也以不同的速度向下移动，在这种情况下，上述液压系统中的加压油缸140就无法保持与动力头150的随动。为此，本发明还提供了另一种实施例。

请参考图5，该图是本发明实施例三提供的液压系统原理示意图。实施例三提供的液压系统是在实施例一的基础上进行调整形成，实施例三与实施例一的不同之处在于：随动控制溢流阀11为电比例溢流阀，能够根据电信号调整其溢流压力，还包括压力传感器12的控制器13。压力传感器12安装在换向阀9与加压力油缸140无杆腔之间的主油管路72上，用于检测加压油缸140无杆腔的液压油压力；控制器13根据压力传感器12检测获得的压力向随动控制溢流阀11输出电信号。

实施例三提供的液压系统的工作原理如下：

在包括本例提供液压系统的旋挖钻机按照CFA工法模式在不均匀的土壤中进行施工作业时，在长螺旋钻杆210进给的速度增加时，动力头150下移的速度也增加，此时，加压油缸140无杆腔的压力就会减小；此时控制器获取压力传感器12检测获得的无杆腔压力变化的信息，然后根据预定策略确定溢流压力，并向随动控制溢流阀11输出相应电信号，使随动控制溢流阀11根据相应电信号调整其溢流压力，从而使液压补偿机构32感应口O处压力与溢流压力相等；在该溢流压力调节下，液压补偿机构32调整变量液压泵31的排量，并以预定的流量向加压油缸140供给液压油，使加压油缸140伸长速度增加，实现加压油缸140与动力头150同步动作；在由于长螺旋钻杆210进给的速度减小而使动力头150下移的速度也减小时，控制器13可以根据压力传感器12检测的压力信号使随动控制溢流阀11溢流压力向相反方向变化，使液压泵3以较小的流量向加压油缸140供给液压油，使加压油缸140伸长速度降低，同样可以使加压油缸140与动力头150保持同步动作；因此，本例提供的技术方案同样可以实现加压油缸140与动力头150的随动，并且能够在动力头150以不均匀速度移动时，保持加压油缸140的随动。

为了更进一步地实现旋挖钻机加压油缸140随动状态的自动化，本例中，转换阀4和随动控制阀10均为电控液压阀，且二者电控接口均与控制器13相连，控制器13不仅能够根据压力传感器12产生的压力信号调整随动控制溢流阀11的溢流压力，还能够向转换阀4和随动控制阀10发送信号，转换阀4和随动控制阀10根据控制器13发送的信号改变位置，实现对转换阀4和随动控制阀10状态的自动控制。这样，在需要加压油缸140保持随动时，通过操作控制器13就可以实现，不需要单独对转换阀4和随动控制阀10进行操作；另外，也以在控制器13中设定相应的策略，在满足预定条件时，实现对转换阀4和随动控制阀10自动操作，对随动控制溢流阀11压力的自动调整。

在提供上述液压系统的基础上，提供的旋挖钻机包括旋挖钻机本体110，桅杆20和动力头150，还包括上述任一种液压系统，加压油缸140的缸体与桅杆20固定，所述动力头150安装在加压油缸活塞的外端。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干变动、改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液压系统，包括主液压回路，主液压回路包括液压泵、液压执行元件和换向阀；所述换向阀连接在液压泵与加压油缸之间，所述液压执行元件的两个液压腔之间具有自锁机构，其特征在于，还包括随动控制阀和随动控制溢流阀，所述随动控制阀连接在随动控制溢流阀的进油口与主液压回路的管路之间，以控制随动控制溢流阀的进油口与主液压回路的管路之间的通断。

2.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述液压泵为负载敏感泵，该负载敏感泵包括变量液压泵和控制变量液压泵排量的液压补偿机构；

所述主液压回路包括供油管路和反馈管路，所述供油管路连接在变量液压泵与换向阀之间，和换向阀与液压执行元件之间；所述反馈管路连接在液压补偿机构的感应口与供油管路之间。

3.根据权利要求2所述的液压系统，其特征在于，所述随动控制阀连接在反馈管路与随动控制溢流阀的进油口之间。

4.根据权利要求2所述的液压系统，其特征在于，所述随动控制阀连接在液压泵的供油口与随动控制溢流阀的进油口之间。

5.根据权利要求1-4任一项所述的液压系统，其特征在于，还包括辅助液压泵和控制阀；所述换向阀为液控换向阀，所述控制阀连接在所述液控换向阀的控制口与辅助液压泵的供油口之间，以控制所述液控换向阀的位置。

6.根据权利要求5所述的液压系统，其特征在于，还包括转换阀和液压梭阀；所述液压梭阀的出油口和第一进油口分别与液控换向阀的控制口和控制阀相连；所述转换阀连接在液压梭阀的第二进油口与辅助液压泵之间；所述转换阀位于第一位置时，使所述液压梭阀的第二进油口与辅助液压泵的供油口相通。

7.根据权利要求1-4任一项所述的液压系统，其特征在于，所述随动控制溢流阀的溢流压力为预定值。

8.根据权利要求6所述的液压系统，其特征在于，还包括控制器和压力传感器，所述压力传感器检测液压执行元件液压腔的液压油压力；所述随动控制溢流阀为电比例溢流阀，所述控制器根据压力传感器检测获得的压力向所述电比例溢流阀输出电信号，以调整所述电比例溢流阀的溢流压力。

9.根据权利要求8所述的液压系统，其特征在于，所述转换阀和随动控制阀均为电控液压阀，所述控制器还用于控制转换阀和随动控制阀。

10.一种旋挖钻机，包括旋挖钻机本体，桅杆和动力头，其特征在于，还包括权利要求1-9任一项所述的液压系统，所述液压执行元件为加压油缸，所述加压油缸的缸体与桅杆固定，所述动力头安装在加压油缸活塞的外端。

Images