CN102155154A - 凿岩机冲头压控自动换向工作装置 - Google Patents
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Abstract
凿岩机冲头压控自动换向工作装置,其目的是实现凿岩机冲头的可靠换向和快速的复位,该装置由冲击机构3,一个主控两位四通液控换向阀9、用于控制两位四通液控换向阀9换向的第二两位两通液控换向阀13与第一两位两通液控换向阀14、一个使冲击活塞D复位的两位两通电磁阀7,一个液控单向阀4、两个单向阀8与11、四个节流阀6、10、12与15,一个减压阀5、一个提供压力能的液压泵1及调定系统压力的溢流阀2组成,第二两位两通液控换向阀13用于冲击活塞满行程运动的回位控制,第一两位两通液控换向阀14用于冲击活塞反弹运动的回位控制,均与两位四通液控换向阀9的外控口K连接,主要起泄压作用,通流量小,阀芯质量轻,可以实现快速反应。
Description
技术领域
本发明涉及液压凿岩机中的压力控制自动换向工作装置。
背景技术
现有技术中液压凿岩机冲头的换向控制以电磁力、机械力、液动力推动阀芯实现换向。而在需要压力换向的场合,需要压力传感元件及换向阀共同组合实现,使液压系统及控制系统复杂,且换向迟钝,换向频数低,不能很可靠地换向和快速地复位。而且,这种凿岩机冲头不能根据不同的工况条件(粘土、岩石、砂石)实现自适应控制,凿岩效率、节能效率偏低。
发明内容:
本发明的目的是实现凿岩机冲头的可靠换向和快速的复位。
本发明是凿岩机冲头压控自动换向工作装置,其冲击机构3由气体弹簧室H、冲击活塞D、缸体E及冲头G组成,该装置由冲击机构3,一个主控两位四通液控换向阀9、用于控制两位四通液控换向阀9换向的第二两位两通液控换向阀13与第一两位两通液控换向阀14、一个使冲击活塞D复位的两位两通电磁阀7,一个液控单向阀4、两个单向阀8与11、四个节流阀6、10、12与15,一个减压阀5、一个提供压力能的液压泵1及调定系统压力的溢流阀2组成,其中,冲击机构3的Y口与第一两位两通液控换向阀14的控制口K′之间通过油管串接了第一节流阀15,同时第一两位两通液控换向阀14的P′口通过油管直接和两位四通液控换向阀9的外控口K相连;冲击机构3的U口与两位四通液控换向阀9的B口之间通过油管串接了液控单向阀4,液控单向阀4的控制口由油管与冲击机构3的X口连接;冲击机构3的V口与第二两位两通液控换向阀13的控制口K″之间通过油管串接了第二节流阀12,同时第二两位两通液控换向阀13的P″口通过油管直接和两位四通液控换向阀9的外控口K相连;冲击机构3的X口与两位四通液控换向阀9的A口之间通过油管直接相连;冲击机构3的W口与两位四通液控换向阀9的外控口K之间通过油管依次串接了第一单向阀11、第三节流阀10;两位两通电磁阀7通过油管直接与两位四通液控换向阀9的外控口K相连;提供压力能的液压泵1出口除由油管直接接两位四通液控换向阀9的P口外,还并联了泄油主油路与一个给两位四通液控换向阀9提供维持压的控制油路,泄油主油路通过油管串接了一个溢流阀2,该溢流阀2出口接油箱;给两位四通液控换向阀9提供维持压的控制油路上通过油管依次串接了减压阀5、第四节流阀6、第二单向阀8,第二单向阀8出口与两位四通液控换向阀9的外控口K相连。由液压泵1提供压力能,溢流阀2用于调定液压泵1的出口压力。
本发明的回程速度快,冲击能的利用率高、能以岩石的松软自动调节冲击频率,凿岩效率高,能耗小。
本发明的液控换向阀来自中国专利ZL03134568.9,其原理不再赘述。
附图说明
图1是本发明结构简图。
具体实现方式
如图1所示,本发明是凿岩机冲头压控自动换向工作装置,其冲击机构3由气体弹簧室H、冲击活塞D、缸体E及冲头G组成,该装置由冲击机构3,一个主控两位四通液控换向阀9、用于控制两位四通液控换向阀9换向的第二两位两通液控换向阀13与第一两位两通液控换向阀14、一个使冲击活塞D复位的两位两通电磁阀7,一个液控单向阀4、两个单向阀8与11、四个节流阀6、10、12与15,一个减压阀5、一个提供压力能的液压泵1及调定系统压力的溢流阀2组成,其中,冲击机构3的Y口与第一两位两通液控换向阀14的控制口K′之间通过油管串接了第一节流阀15,同时第一两位两通液控换向阀14的P′口通过油管直接和两位四通液控换向阀9的外控口K相连;冲击机构3的U口与两位四通液控换向阀9的B口之间通过油管串接了液控单向阀4,液控单向阀4的控制口由油管与冲击机构3的X口连接;冲击机构3的V口与第二两位两通液控换向阀13的控制口K″之间通过油管串接了第二节流阀12,同时第二两位两通液控换向阀13的P″口通过油管直接和两位四通液控换向阀9的外控口K相连;冲击机构3的X口与两位四通液控换向阀9的A口之间通过油管直接相连;冲击机构3的W口与两位四通液控换向阀9的外控口K之间通过油管依次串接了第一单向阀11、第三节流阀10;两位两通电磁阀7通过油管直接与两位四通液控换向阀9的外控口K相连;提供压力能的液压泵1出口除由油管直接接两位四通液控换向阀9的P口外,还并联了泄油主油路与一个给两位四通液控换向阀9提供维持压的控制油路,泄油主油路通过油管串接了一个溢流阀2,该溢流阀2出口接油箱;给两位四通液控换向阀9提供维持压的控制油路上通过油管依次串接了减压阀5、第四节流阀6、第二单向阀8,第二单向阀8出口与两位四通液控换向阀9的外控口K相连。由液压泵1提供压力能,溢流阀2用于调定液压泵1的出口压力。
本发明的工作过程,或者是动态结构为:
在初始状态,由于气体弹簧室H气体弹簧的作用,冲击活塞D处于右侧位,主油路的液压泵1出口与两位四通液控换向阀9的P口相连,P口由阀芯到A口,再由管路到X口形成直通状态;
当液压泵1启动开始工作,压力油由X口到达冲击活塞D的右腔F,液控单向阀4打开,左腔C中的油液通过U口、液控单向阀4、两位四通液控换向阀9的B口及O口回油箱,冲击活塞D开始向左运动,冲击活塞D到达最左位时,W口与右腔F接通,压力油经过第一单向阀11、第三节流阀10进入两位四通液控换向阀9的外控口K,两位四通液控换向阀9的主阀芯右移换向,使两位四通液控换向阀9的P口与B口接通,A口与O口接通,压力油经两位四通液控换向阀9的P口、B口、液控单向阀4及U口进入左腔C,出油经右腔F、X口、A口与O口回油箱,冲击活塞D在压力油及气体弹簧室H气体弹簧的双重作用下加速向右冲。
对于中途发生反弹的动态结构是:冲头G下的岩石较硬,冲击活塞D未到达缸套E的底部,冲击活塞D发生反弹,冲击活塞的左腔C压力升高至大于系统调定压力时,该压力由Y口传入第一两位两通液控换向阀14的控制口K′,第一两位两通液控换向阀14换向,该阀的P′口与O′口接通,使两位四通液控换向阀9的外控口K压力为零,两位四通液控换向阀9复位到左侧位置,压力油经两位四通液控换向阀9的P口、A口及X口进入冲击活塞D的右腔F,回油由左腔C、U口、液控单向阀4、两位四通液控换向阀9的B口及O口回油箱,冲击活塞D左行回位,开始下一次冲击循环。
第二种冲击活塞D满行程运动,无反弹的动态结构是:当冲头G下的岩石较软,冲击活塞D满行程运动,在冲击活塞D运动到最右边时,V口与左腔C接通,压力油由V口到达第二两位两通液控换向阀13的控制口K″,第二两位两通液控换向阀13换向,该阀的P″口与O″口接通,使两位四通液控换向阀9的外控口K压力为零,两位四通液控换向阀9复位到左侧位置,压力油经两位四通液控换向阀9的P口、A口及X口进入冲击活塞D的右腔F,回油由左腔C、U口、液控单向阀4、两位四通液控换向阀9的B口及O口回油箱,冲击活塞D左行回位,开始下一次冲击循环。
当两位四通液控换向阀9的阀芯在右位,为使两位四通液控换向阀9的阀芯保持在右位,经液压泵1出口、减压阀5、第四节流阀6及第二单向阀8,给两位四通液控换向阀9的外控口K提供一个低压保持压力,用于两位四通液控换向阀9的阀芯在右位的保持。
在两位四通液控换向阀9的外控口K的油路上,有一个复位控制的两位两通电磁阀7,当该阀通电时,使两位四通液控换向阀9复位,主油路使冲击活塞D上行,恢复冲击动作。
第二两位两通液控换向阀13用于冲击活塞满行程运动的回位控制,第一两位两通液控换向阀14用于冲击活塞反弹运动的回位控制,均与两位四通液控换向阀9的外控口K连接,主要起泄压作用,通流量小,阀芯质量轻,可以实现快速反应。
Claims (3)
1.凿岩机冲头压控自动换向工作装置,其冲击机构(3)由气体弹簧室(H)、冲击活塞(D)、缸体(E)及冲头(G)组成,该装置由冲击机构(3),一个两位四通液控换向阀(9)、用于控制两位四通液控换向阀(9)换向的第二两位两通液控换向阀(13)与第一两位两通液控换向阀(14)、一个使冲击活塞D复位的两位两通电磁阀(7),一个液控单向阀4、两个单向阀(8、11)、四个节流阀(6、10、12与15),一个减压阀(5)、一个提供压力能的液压泵(1)及调定系统压力的溢流阀(2)组成,其中,冲击机构(3)的Y口与第一两位两通液控换向阀(14)的控制口K′之间通过油管串接了第一节流阀(15),同时第一两位两通液控换向阀(14)的P′口通过油管直接和两位四通液控换向阀(9)的外控口K相连;冲击机构(3)的U口与两位四通液控换向阀(9)的B口之间通过油管串接了液控单向阀(4),液控单向阀(4)的控制口由油管与冲击机构(3)的X口连接;冲击机构(3)的V口与第二两位两通液控换向阀(13)的控制口K″之间通过油管串接了第二节流阀(12),同时第二两位两通液控换向阀(13)的P″口通过油管直接和两位四通液控换向阀(9)的外控口K相连;冲击机构(3)的X口与两位四通液控换向阀(9)的A口之间通过油管直接相连;冲击机构(3)的W口与两位四通液控换向阀(9)的外控口K之间通过油管依次串接了第一单向阀(11)、第三节流阀(10);两位两通电磁阀(7)通过油管直接与两位四通液控换向阀(9)的外控口K相连;提供压力能的液压泵(1)出口除由油管直接接两位四通液控换向阀(9)的P口外,还并联了泄油主油路与一个给两位四通液控换向阀(9)提供维持压的控制油路,泄油主油路通过油管串接了一个溢流阀(2),溢流阀(2)出口接油箱;给两位四通液控换向阀(9)提供维持压的控制油路上通过油管依次串接了减压阀(5)、第四节流阀(6)、第二单向阀(8),第二单向阀(8)出口与两位四通液控换向阀(9)的外控口K相连。
2.根据权利要求1所述的凿岩机冲头压控自动换向工作装置,其特征在于:
在初始状态,由于气体弹簧室(H)气体弹簧的作用,冲击活塞(D)处于右侧位,主油路的液压泵(1)出口与两位四通液控换向阀(9)的P口相连,P口由阀芯到A口,再由管路到X口形成直通状态;
当液压泵(1)启动开始工作,压力油由X口到达冲击活塞(D)的右腔(F),液控单向阀(4)打开,左腔(C)中的油液通过U口、液控单向阀(4)、两位四通液控换向阀(9)的B口及O口回油箱,冲击活塞(D)开始向左运动,冲击活塞(D)到达最左位时,W口与右腔(F)接通,压力油经过第一单向阀(11)、第三节流阀(10)进入两位四通液控换向阀(9)的外控口K,两位四通液控换向阀(9)的主阀芯右移换向,使两位四通液控换向阀(9)的P口与B口接通,A口与O口接通,压力油经两位四通液控换向阀(9)的P口、B口、液控单向阀(4)及U口进入左腔(C),出油经右腔(F)、X口、A口与O口回油箱,冲击活塞(D)在压力油及气体弹簧室(H)气体弹簧的双重作用下加速向右冲;
对于中途发生反弹的动态结构是:冲头(G)下的岩石较硬,冲击活塞(D)未到达缸套(E)的底部,冲击活塞(D)发生反弹,冲击活塞的左腔(C)压力升高至大于系统调定压力时,该压力由Y口传入第一两位两通液控换向阀(14)的控制口K′,第一两位两通液控换向阀(14)换向,该阀的P′口与O′口接通,使两位四通液控换向阀(9)的外控口K压力为零,两位四通液控换向阀(9)复位到左侧位置,压力油经两位四通液控换向阀(9)的P口、A口及X口进入冲击活塞(D)的右腔(F),回油由左腔(C)、U口、液控单向阀(4)、两位四通液控换向阀(9)的B口及O口回油箱,冲击活塞(D)左行回位,开始下一次冲击循环;
第二种冲击活塞(D)满行程运动,无反弹的动态结构是:当冲头(G)下的岩石较软,冲击活塞(D)满行程运动,在冲击活塞(D)运动到最右边时,V口与左腔(C)接通,压力油由V口到达第二两位两通液控换向阀(13)的控制口K″,第二两位两通液控换向阀(13)换向,该阀的P″口与O″口接通,使两位四通液控换向阀(9)的外控口K压力为零,两位四通液控换向阀(9)复位到左侧位置,压力油经两位四通液控换向阀(9)的P口、A口及X口进入冲击活塞(D)的右腔(F),回油由左腔(C)、U口、液控单向阀(4)、两位四通液控换向阀(9)的B口及O口回油箱,冲击活塞(D)左行回位,开始下一次冲击循环。
当两位四通液控换向阀(9)的阀芯在右位,为使两位四通液控换向阀(9)的阀芯保持在右位,经液压泵(1)出口、减压阀(5)、第四节流阀(6)及第二单向阀(8),给两位四通液控换向阀(9)的外控口K提供一个低压保持压力,用于两位四通液控换向阀(9)的阀芯在右位的保持。
3.根据权利要求1所述的凿岩机冲头压控自动换向工作装置,其特征在于在两位四通液控换向阀(9)的外控口K的油路上,有一个复位控制的两位两通电磁阀(7),当该阀通电时,使两位四通液控换向阀(9)复位,主油路使冲击活塞(D)上行,恢复冲击动作。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130123 Termination date: 20130709 |