CN102383778B - 液压凿岩钻机凿岩动作逻辑控制回路 - Google Patents

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液压凿岩钻机凿岩动作逻辑控制回路，由第一液控换向阀、第一减压阀、第二减压阀、第二液控换向阀、溢流阀或调速阀构成回转压力控制两级压力推进，同时低压推进控制低压冲击逻辑控制回路；由第二液控换向阀、溢流阀或调速阀构成推进压力控制两级冲击压力逻辑控制回路，由液控换向阀构成回转压力控制推进上提逻辑控制回路。实现对凿岩钻机冲击、回转、推进三个凿岩关键动作的自动匹配、复合逻辑控制，提高凿岩钻孔作业的适应性和可靠性。

Description

液压凿岩钻机凿岩动作逻辑控制回路
技术领域
本发明涉及一种液压凿岩钻机凿岩动作复合逻辑控制回路，尤其涉及一种液压凿岩钻机实现对冲击、回转、推进三个凿岩关键动作的复合逻辑控制回路。 
背景技术
液压凿岩钻机因其高效、节能的优点广泛应用于凿岩钻孔作业。凿岩钻孔作业工况恶劣、复杂，具体表现为针对不同的岩石种类及硬度，冲击、回转、推进三个凿岩关键动作需要有良好的可调节性；适应岩层中的溶洞、裂隙、夹层等复杂地质，冲击、回转、推进三个凿岩关键动作及其匹配具备自动逻辑控制，自动防空打、防卡钎。 
小型挖机全功率节流系统，以日本KYB系统为典型代表，PSVD系列主泵，KVSE系列主阀。主泵为全功率四联同轴泵组，P1、P2泵为共斜盘柱塞变量泵，P3泵为齿轮泵，P4泵为叶片先导泵，P1、P2、P3泵的输出压力同时反馈到P1、P2泵的斜盘变量机构；主阀为复合节流调速主阀。基于小型挖机平台和全功率节流液压系统开发的液压凿岩钻机，因其简单、灵活、高效、节能等优点，目前国内已经成功推出新产品并有着良好的应用和发展前景。但其尚存在的问题是凿岩钻孔可靠性差、适应性差，出现钎尾断裂、钎杆断裂，卡钻，无法通过夹层地质等应用瓶颈，严重制约了此新产品的应用和推广。小型挖机全功率节流液压系统应用于控制液压凿岩机，只能够实现冲击、回转、推进三个凿岩关键动作的独立且不可调节控制，并不能实现三个凿岩关键动作的自动匹配、复合逻辑控制。 
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种液压凿岩钻机凿岩动作逻辑控制回路，实现对凿岩钻机冲击、回转、推进三个凿岩关键动作的自动匹配、复合逻辑控制，提高凿岩钻孔作业的适应性和可靠性。 
为解决上述技术问题，本发明提供一种液压凿岩钻机凿岩动作逻辑控制回路，包括由第一液控换向阀、第一减压阀、第二减压阀、第二液控换向阀、溢流阀或调速阀构成回转压力控制两级压力推进，同时低压推进控制低压冲击逻辑控制回路，回转压力经回转压力信号口引入逻辑控制回路，推进进油经推进进油口引入逻辑控制回路，由推进出油口引出逻辑控制控制回路，冲击旁路分流由冲击分流进油口引入逻辑控制回路；回转压力控制第一液控换向阀，第一液控换向阀换向压力设定为低于凿岩机卡钻临界压力，第一液控换向阀控制第一减压阀和第二减压阀的开启和关闭，第一减压阀为低压推进压力控制，第二减压阀为正常凿岩推进压力控制，从而实现回转压力逻辑控制两级压力推进；推进压力控制第二液控换向阀，所述第二液控换向阀的换向压力高于第一减压阀的设定压力，而低于第二减压阀的设定压力，第二液控换向阀控制所述溢流阀或调速阀，所述溢流阀或调速阀控制低压冲击的溢流开启，从而实现低压推进逻辑控制低压冲击；由第二液控换向阀、溢流阀或调速阀构成推进压力控制两级冲击压力逻辑控制回路，冲击旁路分流由冲击分流进油口I引入逻辑控制回路，推进负载压力控制第二液控换向阀，第二液控换向阀控制溢流阀或调速阀，溢流阀或调速阀关闭时为正常压力凿岩冲击，溢流阀或调速阀开启时为低压冲击，从而实现推进压力逻辑控制两级冲击压力；由第三液控换向阀构成回转压力控制推进上提逻辑控制回路，推进先导油路由先导油进油口引入逻辑控制回路，由先导油出油口引出逻辑控制回路，回转压力控制所述第三液控换向阀，第三液控换向阀换向压力设定为凿岩机卡钻临界压力，从而实现推进先导油路换向，回转压力达到设定值时，凿岩推进动作转换为上提动作。 
进一步地，所述第三液控换向阀控制推进先导油路或推进主油路的换向。 
进一步地，所述第三液控换向阀为二位四通液控换向阀或由3个二位三通液控换向阀组成的阀组。 
所述低压推进/冲击应视为相对概念，根据凿岩机生产厂家推荐所适应不同岩层的正常推进/冲击压力，转化为对应液压系统中的推进/冲击压力，视为正常推进/冲击压力，此时推进状态视为正常推进/冲击状态；相对于正常推进/冲击，为适应凿岩过程中其他工况而出现的推进/冲击压力小于正常推进/冲击压力，视为本专利所述的低压推进/冲击压力。 
本发明具有以下优点：实现推进压力控制冲击压力的自动逻辑控制，有效防空打；实现回转压力控制推进上提的自动逻辑控制，有效防卡钻；实现回转压力自动逻辑控制两级压力推进，同时低压推进控制低压冲击，提高通过夹层地质和预防卡钻的能力。能适应不同的岩石特性及地质自动逻辑控制冲进、回转、推进三个凿岩关键动作复合关系，有效防空打、防卡钎，从而提高液压凿岩钻机的钻进效率、适应能力和可靠性。 
附图说明
图1是实施例一逻辑控制回路的结构示意图； 
图2是实施例二逻辑控制回路的结构示意图；
图3是实施例一逻辑控制回路在液压凿岩钻机上使用结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明： 
如图1和图3所示实施例一，由液控换向阀1、减压阀2.1、减压阀2.2、液控换向阀3、溢流阀4构成回转压力控制两级压力推进，同时低压推进控制低压冲击逻辑控制回路；由液控换向阀3、溢流阀4构成推进压力控制高低两级冲击压力逻辑控制回路；由二位四通液控换向阀5构成回转压力控制推进上提逻辑控制回路。
回转压力由回转主油路经油口R引入凿岩动作逻辑控制块，推进进油由油口F经凿岩逻辑控制块至油口F1，冲击压力由主油路旁路引油至油口I。液控换向阀1换向压力依据回转卡钻临界压力设定，通常低于临界压力；减压阀2.1为低压推进压力控制，减压阀2.2为正常凿岩推进压力控制；液控换向阀3为防空打控制，其换向压力低于减压阀2.2设定压力，而高于减压阀2.1设定压力；溢流阀4开启压力设定为凿岩机冲击压力下限保护值。当回转压力低于液控换向阀1的换向压力设定值时，液控换向阀1处于常位，减压阀2.1关闭，减压阀2.2开启，同时推进压力控制液控换向阀3处于左位，溢流阀4关闭，推进压力和冲击压力处于正常凿岩作业状态；当回转压力高于液控换向阀1的换向压力设定值时，液控换向阀1换向，减压阀2.1开启，减压阀2.2关闭，同时控制液控换向阀3处于右位，溢流阀4开启，凿岩动作处于低压推进、低压冲击的预防卡钻状态。 
推进负载压力由油口F1引至凿岩动作逻辑控制块；液控换向阀3作用为实施推进压力控制冲击冲力，其换向压力设定低于正常凿岩推进压力控制阀减压阀2.2压力设定值，而高于低压推进压力控制阀减压阀2.1压力设定值。当推进负载压力大于液控换向阀3换向压力时，液控换向阀3处于左位，溢流阀4关闭，冲击压力处于正常凿岩作业状态；当推进负载压力低于液压换向阀3的设定压力时，液控换向阀3处于右位，溢流阀4开启，凿岩动作处于低压推进、低压冲击的防空打状态。 
推进先导油路由先导油进油口Fa1、Fb1引至凿岩动作逻辑控制块，由先导油出油口Fa2、Fb2引至主阀推进控制联先导。二位四通液控换向阀5换向压力设定为凿岩机卡钻回转压力的临界值。当回转压力低于液控换向阀5的换向压力设定值时，液控换向阀5处于常位，凿岩动作逻辑控制块不改变推进手柄对主阀推进联的控制，凿岩动作处于正常作业状态；当回转压力高于二位四通液控换向阀5的换向压力设定值时，液控换向阀5换向，控制推进先导油路换向，推进动作切换为上提动作，此逻辑动作为防卡钻工况。 
图2所示的实施例二，用调速阀替代实施例一中溢流阀，调速阀替代溢流阀实现冲击旁路分流的功能；对于第三液控换向阀5控制推进主油路换向替代推进控制先导油路换向的技术方案，通过油路换向实现推进动作转向的功能；和第三液控换向阀5由二位四通液控换向阀替换成如图2所示5.0、5.1、5.2三个二位三通液控换向阀组成的阀组的技术方案，对本领域技术人员来说，在本发明揭示的技术内容上，无需付出额外的创造性劳动，即可实现其功能，并取得预期的效果，在此不再详述。 
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的变换，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (3)

1.一种液压凿岩钻机凿岩动作逻辑控制回路，包括由第一液控换向阀（1）、第一减压阀（2.1）、第二减压阀（2.2）、第二液控换向阀（3）、溢流阀或调速阀（4）构成回转压力控制两级压力推进，同时低压推进控制低压冲击回路，回转压力控制所述第一液控换向阀（1），第一液控换向阀（1）换向压力设定为低于凿岩机卡钻临界压力，第一液控换向阀（1）控制第一减压阀（2.1）和第二减压阀（2.2）的开启与关闭，所述第一减压阀（2.1）为低压推进压力控制，所述第二减压阀（2.2）为正常凿岩推进压力控制，从而实现回转压力控制两级压力推进；推进压力控制第二液控换向阀（3），所述第二液控换向阀（3）的换向压力高于第一减压阀（2.1）的设定压力，而低于第二减压阀（2.2）的设定压力，第二液控换向阀（3）控制所述溢流阀或调速阀（4），溢流阀或调速阀（4）控制低压冲击溢流的开启，从而实现低压推进控制低压冲击；由第二液控换向阀（3）、溢流阀或调速阀（4）构成推进压力控制两级冲击压力回路，推进负载压力控制第二液控换向阀（3），第二液控换向阀（3）控制溢流阀或调速阀（4），溢流阀或调速阀（4）关闭时为正常凿岩冲击，溢流阀或调速阀（4）开启时为低压冲击，从而实现推进压力控制两级冲击压力；由第三液控换向阀（5）构成回转压力控制推进上提逻辑控制回路，回转压力控制第三液控换向阀（5），所述第三液控换向阀（5）换向压力设定为凿岩机卡钻临界压力，从而实现推进先导油路换向，回转压力达到设定值时，凿岩推进动作转换为上提动作。
2.根据权利要求1所述液压凿岩钻机凿岩动作逻辑控制回路，其特征在于：所述第三液控换向阀（5）控制推进先导油路或推进主油路的换向。
3.根据权利要求1或2所述液压凿岩钻机凿岩动作逻辑控制回路，其特征在于：所述第三液控换向阀（5）为二位四通液控换向阀或由3个二位三通液控换向阀组成的阀组。
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