CN102424336A - 一种旋挖钻机及其主卷扬下放速度控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种旋挖钻机及其主卷扬下放速度控制装置，其中，该主卷扬下放速度控制装置包括：传感器、控制器、换向阀装置；传感器用于实时感测钻杆与动力头缓冲装置之间的相对距离，并在相对距离等于预设距离时，发送触发信号；控制器用于在接收触发信号后发送电压信号至换向阀装置；主泵负反馈口的供油口通过换向阀装置连接主泵负反馈口，供油口在换向阀装置收到电压信号且主卷扬处于下放状态时，为主泵负反馈口供油。本发明能控制主泵的负反馈压力改变主泵的排量，从而可以在钻杆下放过程中，使主卷扬下放速度有效减小，避免钻杆与动力头发生剧烈碰撞，提高了动力头使用寿命和整机可靠性。

Description

一种旋挖钻机及其主卷扬下放速度控制装置
技术领域
本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种旋挖钻机及其主卷扬下放速度控制装置。
背景技术
目前旋挖钻机主卷扬控制方案都配有上提下放和浮动等功能；在主卷扬下放时采用多级缓冲装置避免钻杆与动力头接触时产生剧烈的碰撞，但是此种方式依然存在故障隐患，容易引发漏油、马达减速机损坏等问题，尤其是新机手操作时，故障发生率大幅提升。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本发明的第一目的在于提供一种有效的旋挖钻机的主卷扬下放速度控制装置，包括：传感器、控制器、换向阀装置；传感器用于实时感测钻杆与动力头缓冲装置之间的相对距离，并在相对距离等于预设距离时，发送触发信号；控制器用于在接收触发信号后发送电压信号至换向阀装置；主泵负反馈口的供油口通过换向阀装置连接主泵负反馈口，供油口在换向阀装置收到电压信号且主卷扬处于下放状态时，为主泵负反馈口供油。
进一步地，供油口为主卷扬下放先导控制油口；换向阀装置包括第一电磁换向阀，第一电磁换向阀的第一油口连接主泵负反馈口，第一电磁换向阀的第二油口连接主卷扬下放先导控制油口。
进一步地，第一电磁换向阀为二位二通电磁换向阀、二位三通电磁换向阀、二位四通电磁换向阀或三位四通电磁换向阀。
进一步地，换向阀装置包括：用于接收电压信号的第二电磁换向阀、与第二电磁换向阀连接的液控阀；液控阀还连接主阀主卷扬下放先导控制口；第二电磁换向阀在收到电压信号时连通；主阀主卷扬下放先导控制口在主卷扬处于下放状态时控制液控阀连通；供油口在第二电磁换向阀及液控阀均连通时，为主泵负反馈口供油。
进一步地，液控阀为液控单向阀、二位二通液控换向阀、二位三通液控换向阀或二位四通液控换向阀。
进一步地，电压信号为延时电压信号。
进一步地，传感器安装在动力头缓冲装置的滑架上。
进一步地，传感器为电磁式接近开关、电感式接近开关或超声波传感器。
进一步地，换向阀装置通过第一梭阀及第二梭阀分别对应连接两个主泵负反馈口。
为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本发明的第二目的在于提供一种旋挖钻机，包括上述各种主卷扬下放速度控制装置。
本发明旋挖钻机主卷扬下放速度控制装置实施例通过传感器在钻杆与动力头缓冲装置的相对距离达到预设距离时，通过控制器触发设置在泵控制油路上的换向阀装置改变主泵的排量，从而可以在钻杆接近动力头缓冲装置时，使主卷扬下放速度有效减小，避免钻杆与动力头发生剧烈碰撞，降低了钻机对操作机手的操作强度，提高了旋挖钻机的动力头使用寿命和整机可靠性。
附图说明
图1为本发明旋挖钻机主卷扬下放速度控制装置第一实施例的结构示意图；
图2为本发明旋挖钻机主卷扬下放速度控制装置第二实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明旋挖钻机主卷扬下放速度控制装置第一实施例包括：传感器1、控制器3、换向阀装置；其中，传感器1用于实时检测钻杆与动力头缓冲装置之间的相对距离，并在相对距离等于预设距离时，发送触发信号；控制器3用于在接收触发信号后发送电压信号至换向阀装置；换向阀装置包括二位四通电磁换向阀51，二位四通电磁换向阀51的第一油口(如A口)连接主泵负反馈口71、73，二位四通电磁换向阀51的第二油口(如P口)连接主卷扬下放先导控制油口12，主卷扬下放先导控制油口12作为主泵负反馈口71、73的供油口。具体操作时，该预设距离可以设置为钻杆接近动力头缓冲装置时二者之间的相对距离。
可以理解的是，二位四通电磁换向阀51可以利用其它类型的电磁换向阀，如二位二通电磁换向阀、二位三通电磁换向阀或三位四通电磁换向阀等，图1中的电磁换向阀可以称为第一电磁换向阀。
优选地，控制器3发送的电压信号为延时电压信号，即二位四通电磁换向阀51持续得电一段时间后失电复位，保证钻杆与动力头缓冲装置软接触后，二位四通电磁换向阀51再断开，主卷扬下放速度恢复。
优选地，传感器1安装在动力头缓冲装置的滑架上，可随动力头缓冲装置沿桅杆上下移动，还可以通过传感器支架(图未示)来安装传感器1；可以理解的是，该传感器1还可以安装在钻杆上。具体操作时，传感器1可以为电磁式接近开关、电感式接近开关或超声波传感器等。
优选地，二位四通电磁换向阀51还可以通过第一梭阀75及第二梭阀77分别对应连接主泵负反馈口71及主泵负反馈口73。
上述主卷扬下放速度控制装置第一实施例的工作原理如下：传感器1实时检测钻杆与动力头缓冲装置之间的相对距离，在该相对距离等于预设距离时发出触发信号(可以为脉冲信号)至控制器3，以触发控制器3中的控制程序运行，控制器3输出延时电压信号至二位四通电磁换向阀51；二位四通电磁换向阀51得电，主卷扬下放先导油经二位四通电磁换向阀51到第一梭阀75及第二梭阀77，再到主泵负反馈口71及主泵负反馈口73，使作为主泵的负流量控制泵的排量降低，从而通过与主阀91、93连接的主卷扬马达10使钻杆下降速度降低，实现钻杆与动力头的软接触。
如图2所示，本发明旋挖钻机主卷扬下放速度控制装置的第二实施例相对于图1所示第一实施例的区别在于换向阀装置的具体结构不同，在本实施例中，该换向阀装置包括：用于接收电压信号的二位三通电磁换向阀53、与二位三通电磁换向阀53连接的二位二通液控换向阀55；二位二通液控换向阀55还连接主阀主卷扬下放先导控制口16；在本实施例中，可以利用普通的供油口14为主泵负反馈口71、73供油，二位三通电磁换向阀53在收到电压信号时连通；主阀主卷扬下放先导控制口16在主卷扬处于下放状态时控制二位二通液控换向阀55连通；供油口14在二位三通电磁换向阀53及二位二通液控换向阀55均连通时，为主泵负反馈口71、73供油。图2中其它元件的安装方式、类型及功能与图1中的相应元件一致，在此不再赘述。
可以理解的是，与二位四通电磁换向阀51一样，二位三通电磁换向阀53也可以利用其它类型的电磁换向阀，图2中的电磁换向阀可以称为第二电磁换向阀；二位二通液控换向阀55也可以为其它类型的液控阀，如液控单向阀、二位三通液控换向阀或二位四通液控换向阀等。
上述主卷扬下放速度控制装置第二实施例的工作原理如下：传感器1检测钻杆(具体如钻杆减震橡胶环)与动力头缓冲装置的相对距离，在该相对距离等于预设距离时，传感器1发出信号至控制器3，控制器3输出电压信号至二位三通电磁换向阀53，二位三通电磁换向阀53得电，供油口14中的压力油可以通过二位三通电磁换向阀53流至二位二通液控换向阀55；二位二通液控换向阀55连接主阀主卷扬下放先导控制口16，保证在主卷扬处于下放状态时，二位二通液控换向阀55打开，压力油经二位二通液控换向阀55、第一梭阀75及第二梭阀77后分别流入主泵负反馈口71及主泵负反馈口73，使作为主泵的负流量控制泵的排量降低，从而通过与主阀91、93连接的主卷扬马达10使钻杆下降速度降低，实现钻杆与动力头的软接触。
本领域技术人员可以理解，图2中二位三通电磁换向阀53与二位二通液控换向阀55的位置可互换，如供油口14通过二位二通液控换向阀55连接二位三通电磁换向阀53，但二者的触发条件不变，即二位三通电磁换向阀53仍由控制器3控制，二位二通液控换向阀55仍由主阀主卷扬下放先导控制口16控制。图1及图2分别解释说明了换向阀装置采用两种不同的结构时，主泵负反馈口71、73的供油口通过换向阀装置连接主泵负反馈口71、73，供油口在换向阀装置收到电压信号且主卷扬处于下放状态时为主泵负反馈口71、73供油的过程。
本发明旋挖钻机主卷扬下放速度控制装置通过传感器在钻杆与动力头缓冲装置的相对距离达到预设距离时，通过控制器触发设置在泵控制油路上的逻辑阀改变主泵的排量，从而可以在钻杆接近动力头缓冲装置时，使主卷扬下放速度有效减小，避免钻杆与动力头发生剧烈碰撞，降低钻机对操作机手的操作强度，提高旋挖钻机的动力头使用寿命和整机可靠性。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋挖钻机的主卷扬下放速度控制装置，其特征在于，包括：传感器(1)、控制器(3)、换向阀装置；
所述传感器(1)用于实时感测钻杆与动力头缓冲装置之间的相对距离，并在所述相对距离等于预设距离时，发送触发信号；
所述控制器(3)用于在接收所述触发信号后发送电压信号至所述换向阀装置；
主泵负反馈口(71、73)的供油口通过所述换向阀装置连接所述主泵负反馈口(71、73)，所述供油口在所述换向阀装置收到所述电压信号且主卷扬处于下放状态时，为所述主泵负反馈口(71、73)供油。
2.根据权利要求1所述的主卷扬下放速度控制装置，其特征在于，所述供油口为主卷扬下放先导控制油口(12)；
所述换向阀装置包括第一电磁换向阀，所述第一电磁换向阀的第一油口连接所述主泵负反馈口(71、73)，所述第一电磁换向阀的第二油口连接所述主卷扬下放先导控制油口(12)。
3.根据权利要求2所述的主卷扬下放速度控制装置，其特征在于，所述第一电磁换向阀为二位二通电磁换向阀、二位三通电磁换向阀、二位四通电磁换向阀(51)或三位四通电磁换向阀。
4.根据权利要求1所述的旋挖钻机主卷扬下放速度控制装置，其特征在于，所述换向阀装置包括：用于接收所述电压信号的第二电磁换向阀(53)、与所述第二电磁换向阀(53)连接的液控阀；所述液控阀还连接主阀主卷扬下放先导控制口(16)；
所述第二电磁换向阀(53)在收到所述电压信号时连通；所述主阀主卷扬下放先导控制口(16)在主卷扬处于下放状态时控制所述液控阀连通；所述供油口(14)在所述第二电磁换向阀(53)及液控阀均连通时，为所述主泵负反馈口(71、73)供油。
5.根据权利要求4所述的主卷扬下放速度控制装置，其特征在于，所述液控阀为液控单向阀、二位二通液控换向阀(55)、二位三通液控换向阀或二位四通液控换向阀。
6.根据上述权利要求1-5中任一项所述的主卷扬下放速度控制装置，其特征在于，所述电压信号为延时电压信号。
7.根据上述权利要求1-5中任一项所述的主卷扬下放速度控制装置，其特征在于，所述传感器(1)安装在所述动力头缓冲装置的滑架上。
8.根据上述权利要求1-5中任一项所述的主卷扬下放速度控制装置，其特征在于，所述传感器(1)为电磁式接近开关、电感式接近开关或超声波传感器。
9.根据上述权利要求1-5中任一项所述的主卷扬下放速度控制装置，其特征在于，所述换向阀装置通过第一梭阀(75)及第二梭阀(77)分别对应连接两个主泵负反馈口(71、73)。
10.一种旋挖钻机，其特征在于，包括上述权利要求1-9中任一项所述的主卷扬下放速度控制装置。
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