CN102587825A - 煤矿全液压钻机用联动液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿全液压钻机用联动液压系统，包括双联泵、马达、给进油缸、卡盘和夹持器；还包括联动阀组，所述联动阀组的马达控制阀与给进油缸控制阀的输出端分别与所述马达和给进油缸相连；还包括夹持器控制阀和卡盘控制阀，夹持器控制阀和卡盘控制阀分别的输出端分别与所述夹持器和卡盘相连；还包括进退杆选择阀、给进锁定选择阀、夹持器联动选择阀和卡盘联动选择阀，所述进退杆选择阀、给进锁定选择阀、夹持器联动选择阀和卡盘联动选择阀的输出端分别与所述马达、进给油缸、夹持器控制阀和卡盘控制阀相连；还包括设置在所述双联泵油路上的顺序阀，所述顺序阀的输出端分别与所述联动阀组、夹持器控制阀和卡盘控制阀相连。

Description

煤矿全液压钻机用联动液压系统

技术领域

本发明属于钻机设备技术领域，具体的为一种煤矿全液压钻机用联动液压系统。

背景技术

现有的全液压钻机液压系统多为单动功能的系统，即一个操作手柄对应一个执行元件，也有钻机液压系统具有简单联动功能的液压系统，一般多为旋转-卡盘联动。操作工人操作钻机进行一次钻进或退钻操作时需要按照一定的操作流程依次操作多个操作手柄，动作繁琐且容易误操作，而且对操作工人的技术要求较高。

公开号为CN 101387186的中国专利公开了一种矿用液压钻机联动液压系统，该矿用液压钻机联动液压系统通过设置给进油缸选择阀、卡盘联动选择阀和夹持器联动选择阀分别控制给进油缸、卡盘、夹持器联动选择，并设置马达控制阀、给进油缸控制阀、卡盘控制阀和夹持器控制阀分别控制给动力头马达、给进油缸、卡盘和夹持器的动作，实现了给进油缸、卡盘、夹持器的联动控制，但是当液压钻机出现非正常的工况或其他一些需要对卡盘和夹持器进行单动控制时，由于旋转油路的压力和推进油路的压力不足，导致卡盘的夹紧力不足和夹持器打滑，给使用造成不便。

鉴于此，本发明旨在提出一种煤矿全液压钻机用联动液压系统，通过对现有的矿用液压钻机联动液压系统进行改进，该矿用液压钻机联动液压系统不仅能够实现给进油缸、卡盘和夹持器的联动控制，而且能够为卡盘和夹持器的单动操作提供足够大的油路压力，保证卡盘和夹持器具有足够的夹紧力，提高钻机在非正常工况下的事故处理能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种煤矿全液压钻机用联动液压系统，该煤矿全液压钻机用联动液压系统与现有的矿用液压钻机联动液压系统相比，通过对结构的改进，不仅能够实现给进油缸、卡盘和夹持器的联动控制，将需要多个操作手柄进行操作才能完成的工作简化成只需两个操作手柄便能完成，而且能够有效提高卡盘和夹持器单动控制时的油路压力，保证卡盘和夹持器在单动状态下也具有足够的夹紧力，提高钻机在非正常工况下的事故处理能力。

要实现上述技术目的，本发明的煤矿全液压钻机用联动液压系统，包括双联泵、马达、给进油缸、卡盘和夹持器； 

还包括用于控制所述马达和给进油缸动作的联动阀组，所述联动阀组包括马达控制阀和给进油缸控制阀，所述马达控制阀的输出端与所述马达相连，所述给进油缸控制阀的输出端与所述给进油缸相连；

还包括分别用于控制所述夹持器和卡盘动作的夹持器控制阀和卡盘控制阀，所述夹持器控制阀的输出端与所述夹持器相连，所述卡盘控制阀分别的输出端与所述卡盘相连；

还包括进退杆选择阀、给进锁定选择阀、夹持器联动选择阀和卡盘联动选择阀，所述进退杆选择阀、给进锁定选择阀、夹持器联动选择阀和卡盘联动选择阀的输出端分别与所述马达、进给油缸、夹持器控制阀和卡盘控制阀相连；

还包括设置在所述双联泵油路上的顺序阀、设置在旋转推进油路上的单向阀和梭阀，所述顺序阀的输出端分别与所述联动阀组、夹持器控制阀和卡盘控制阀相连，所述旋转推进油路为所述马达、给进油缸与所述夹持器控制阀、卡盘控制阀之间的液压油路；

所述马达控制阀和给进油缸控制阀均为三位六通多路换向阀，所述卡盘联动选择阀、进退杆选择阀、给进锁定选择阀均为两位四通手动换向阀，所述夹持器联动选择阀为三位四通换向阀，所述卡盘控制阀和夹持器控制阀均为两位四通液控换向阀。

进一步，：还包括给进锁定选择阀、与所述给进油缸并列设置的调斜油缸，所述给进锁定选择阀与进给油缸相连；

进一步，所述双联泵包括小泵和大泵，所述顺序阀设置在所述小泵的油路上；

进一步，所述顺序阀的输出油路上设有溢流阀；

进一步，所述卡盘包括前端盖、后端盖、安装在所述前端盖与所述后端盖之间的壳体和环形均布设置在所述壳体内的卡瓦，所述前端盖和壳体上设有油道；

所述卡盘还包括设置在所述壳体与卡瓦之间的胶套、设置在所述胶套与壳体之间用于压紧所述胶套的支撑环和设置在所述胶套与相邻两卡瓦之间的垫板，所述胶套与所述壳体内壁之间形成油压腔；

所述垫板的两端端部均设有径向向内延伸的勾头，所述相邻两卡瓦的外表面上设有与所述勾头相配合的安装槽，所述垫板通过所述安装槽固定安装在相邻两卡瓦之间的外表面上，且所述相邻两卡瓦之间还设有复位弹簧；

进一步，所述胶套的两端端部均设有径向向外延伸的突出部，所述突出部面向所述胶套中部的内侧设有凹槽，所述支撑环的两端端部设有与所述凹槽相配合的凸块，所述凸块置于所述凹槽内，所述支撑环通过所述壳体压紧固定在所述胶套上；

进一步，所述夹持器包括底座、左夹持装置、右夹持装置和拉杆装置，所述左夹持装置包括左卡瓦座、松开液压缸和弹性夹紧装置；所述松开液压缸包括松开缸体、安装在所述松开缸体内并与所述左卡瓦座相连的松开活塞和盖在所述松开缸体尾端的左端盖，所述松开缸体的前端设有沿轴向方向延伸并套装在所述松开活塞上的突出部I，所述松开活塞尾端设有沿轴向方向延伸并与所述松开缸体内壁配合的延伸部；所述弹性夹紧装置包括安装在所述松开缸体内的弹性元件，所述弹性元件的两端分别与左端盖和松开活塞相连；

所述右夹持装置包括右卡瓦座和夹紧液压缸，所述夹紧液压缸包括与所述右卡瓦座相连的夹紧活塞和套装在所述夹紧活塞上的右端盖，所述右端盖上设有沿轴向方向延伸并与所述夹紧活塞配合的突出部II；

所述拉杆装置包括左拉杆轴和右拉杆轴，所述左拉杆轴的一端与所述松开缸体固定相连，所述左拉杆轴的另一端穿过所述左卡瓦座与所述右卡瓦座固定相连；所述右拉杆轴的一端与所述右端盖固定相连，所述右拉杆轴的另一端穿过所述右卡瓦座与所述左卡瓦座固定相连；

所述底座上设有导轨，所述左卡瓦座和右卡瓦座均通过所述导轨安装在所述底座上；

进一步，所述松开活塞与所述左卡瓦座之间通过设有燕尾块，所述燕尾块固定安装在松开活塞上，所述左卡瓦座上设有与所述燕尾块相配合的燕尾槽；

进一步，所述弹性元件为弹簧或蝶簧。

本发明的有益效果为：

本发明的煤矿全液压钻机用联动液压系统同时具备联动操作及单动操作的功能，当钻机处于联动状态时，通过操作旋转及推进两个操作手柄可以实现钻机钻进及退钻操作的所有功能；当钻机处于单动状态时，用相应的操作手柄可独立操作每个执行元件，在发生钻孔故障时可进行事故处理；

该系统与现有煤矿全液压钻机液压系统相比，通过对结构的改进，利用钻机旋转或推进上的单向阀组与梭阀产生的背压来控制夹持器控制阀和卡盘控制阀的先导油路，通过与独特设计结构的卡盘和夹持器配合，能够实现液压联动功能，从而实现钻机的负载自适应液压联动功能，将目前需要多个操作手柄进行操作才能完成的工作简化成只需两个操作手柄便能完成；

通过在双联泵的油路上设置顺序阀，产生6-8MPa的系统背压，利用顺序阀前的压力油源作为先导油控制卡盘和夹持器的卡盘控制阀和夹持器控制阀，从而控制卡盘和夹持器的单动动作，保证卡盘和夹持器在单动状态下也具有足够的夹紧力，提高钻机在非正常工况下的事故处理能力；

通过将卡盘控制阀和夹持器控制阀设置为液控换向阀，与现有煤矿全液压钻机液压系统相比，减少了一个手动换向阀，采用切换先导油路的方法切换液控换向阀从而实现卡盘和夹持器的夹紧和松开以及联动，动作迅速可靠，通流量大，能量损失小，效率大大提高；

在给进油缸与给进油缸控制阀之间设置了给进锁定选择阀，可以实现动力头在任意位置锁定，有利于防止钻机在大倾角钻进动力头下滑。

本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

图1为本发明煤矿全液压钻机用联动液压系统实施例的连接图；

图2为卡盘结构示意图；

图3为夹持器结构示意图。

附图标记说明：

1-左端盖；2-碟簧；3-松开缸体；4-导向杆；5-松开活塞；6-燕尾块；7-左卡瓦座 8-卡瓦；9-右卡瓦座；10-盖板；11-夹紧活塞；12-右端盖；13-螺塞II；14-螺母；15-右拉杆轴；16-底座；17-限位销；18-限位杆；19-螺钉；

20-连接盘；21-前端盖；22-壳体；23-传扭盘I；24-卡瓦；25-胶套；26-支撑环I；27-支撑环II；28-后端盖；29-垫板；30-复位弹簧；31-连接销轴；

101-双联泵；102-马达；103-给进油缸；104-卡盘；105-夹持器；106-联动阀组；107-马达控制阀；108-给进油缸控制阀；109-夹持器控制阀；110-卡盘控制阀；111-进退杆选择阀；112-给进锁定选择阀；113-夹持器联动选择阀；114-卡盘联动选择阀；115-顺序阀；116-调斜油缸；117-溢流阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

如图1所示，为本发明煤矿全液压钻机用联动液压系统实施例的连接图。本实施例的煤矿全液压钻机用联动液压系统，包括双联泵101、马达102、给进油缸103、卡盘104和夹持器105。

本实施例的煤矿全液压钻机用联动液压系统还包括用于控制马达102和给进油缸103动作的联动阀组106，联动阀组106包括马达控制阀107和给进油缸控制阀108，马达控制阀107的输出端与马达102相连，给进油缸控制阀108的输出端与给进油缸103相连，马达控制阀107和给进油缸控制阀108均为三位六通多路换向阀。

本实施例的煤矿全液压钻机用联动液压系统还包括分别用于控制夹持器105和卡盘104动作的夹持器控制阀109和卡盘控制阀110，夹持器控制阀109与夹持器105相连，卡盘控制阀110与卡盘104相连，卡盘控制阀110和夹持器控制阀109均为两位四通液控换向阀。本实施例通过将卡盘控制阀110和夹持器控制阀109设置为液控换向阀，减少了一个手动换向阀，采用切换先导油路的方法切换液控换向阀从而实现卡盘104和夹持器105的夹紧和松开以及联动，动作迅速可靠，通流量大，能量损失小，效率大大提高。

本实施例的煤矿全液压钻机用联动液压系统还包括进退杆选择阀111、夹持器联动选择阀113和卡盘联动选择阀114，进退杆选择阀111、夹持器联动选择阀113和卡盘联动选择阀114的输出端分别与马达102、夹持器控制阀109和卡盘控制阀110相连，卡盘联动选择阀114、进退杆选择阀111、给进锁定选择阀112均为两位四通手动换向阀，夹持器联动选择阀113为三位四通换向阀。

本实施例的煤矿全液压钻机用联动液压系统还包括设置在所述双联泵油路上的顺序阀115、设置在旋转推进油路上的单向阀和梭阀，顺序阀115的输出端分别与所述联动阀组106、夹持器控制阀109和卡盘控制阀110相连，所述旋转推进油路为所述马达102、给进油缸103与夹持器控制阀109、卡盘控制阀110之间的液压油路。本实施例的双联泵101包括小泵和大泵，顺序阀115设置在小泵的油路上。优选的，顺序阀115的输出油路上设有溢流阀117，溢流阀117用来调节给进油缸103正常进退的给进压力，可以实现给进速度和压力的无级可调。

优选的，本实施例的煤矿全液压钻机用联动液压系统还包括给进锁定选择阀112和与给进油缸103并列设置的调斜油缸116，给进锁定选择阀112与进给油缸103相连，设置调斜油缸116使给进油缸103的油路实现调斜功能，在给进油缸103与给进油缸控制阀108之间设置了给进锁定选择阀112，可以实现动力头在任意位置锁定，有利于防止钻机在大倾角钻进动力头下滑。

本实施例煤矿全液压钻机用联动液压系统的各个液压阀的功能如下。

马达控制阀107：置于上位时，马达正转；置于下位时，马达反转；置于中位时，马达浮动。

给进油缸控制阀108：置于上位时，给进油缸前进；置于下位时，给进油缸后退；置于中位时，给进油缸浮动。

夹持器控制阀109：置于上位时，夹持器夹紧；置于下位时，夹持器松开；置于中位时，夹持器保持前一个动作不动。

卡盘控制阀110：置于上位时，卡盘夹紧；置于下位时，卡盘松开。

进退杆选择阀111：进杆或退杆选择，当置于进杆位时，钻机处于向前送进钻杆动作状态；置于退杆位时，钻机处于将钻杆拉回动作状态。

夹持器联动选择阀113：置于上位时，夹持器夹紧；置于下位时，夹持器松开；置于中位是夹持器保持前一个动作。

卡盘联动选择阀114：置于上位时，卡盘夹紧；置于下位时，卡盘松开。

本实施例的煤矿全液压钻机用联动液压系统同时具备联动操作及单动操作的功能，当钻机处于联动状态时，通过操作旋转及推进两个操作手柄可以实现钻机钻进及退钻操作的所有功能；当钻机处于单动状态时，用相应的操作手柄可独立操作每个执行元件，在发生钻孔故障时可进行事故处理；

该系统与现有煤矿全液压钻机液压系统相比，通过对结构的改进，利用钻机旋转或推进上的单向阀与梭阀产生的背压来控制夹持器控制阀109和卡盘控制阀110的先导油路，通过与独特设计结构的卡盘104和夹持器105配合，能够实现液压联动功能，从而实现钻机的负载自适应液压联动功能，将目前需要多个操作手柄进行操作才能完成的工作简化成只需两个操作手柄便能完成；

通过在双联泵101的油路上设置顺序阀115，产生6-8MPa的系统背压，利用顺序阀115前的压力油源作为先导油控制卡盘104的卡盘控制阀110和夹持器105的夹持器控制阀109，从而控制卡盘104和夹持器105的单动动作，保证卡盘104和夹持器105在单动状态下也具有足够的夹紧力，提高钻机在非正常工况下的事故处理能力。

下面对本实施例的卡盘进行详细说明。

如图2所示，卡盘包括前端盖21、后端盖28、安装在前端盖21与后端盖28之间的壳体22、环形均布设置在壳体22内的卡瓦24、设置在壳体22与卡瓦24之间的胶套25、设置在胶套25与壳体22之间用于压紧胶套25的支撑环和设置在胶套25与相邻两卡瓦24之间的垫板29，前端盖21和壳体22上设有油道，胶套25紧贴于卡瓦24外表面设置。前端盖21的前端设有连接盘20，前端盖21上设有连接销轴31与动力头空心主轴相连，动力头空心主轴套装在连接盘20内。壳体22内设有环形均布的多瓣卡瓦24，本实施例的卡瓦24为4瓣，相邻两卡瓦24之间均设有复位弹簧30，用于卡盘在加紧和松开的过程中复位卡瓦24。

胶套25与壳体22内壁之间形成油压腔，且胶套25的两端端部均设有径向向外延伸的突出部，突出部面向胶套中部的内侧设有凹槽，支撑环的两端端部设有与凹槽相配合的凸块，凸块置于所述凹槽内，支撑环通过壳体22压紧固定在胶套上。与现有的胶套相比，通过在胶套25上设置突出部，并在突出部的内侧设置凹槽，并设置与胶套25相配合的支撑环，在卡盘卡紧和松开的过程中，由于支撑环和胶套25突出部之间的作用，胶套25突出部只能朝着两端的前端盖21和后端盖28张开，并紧紧压紧在前端盖21和后端盖28上，达到更好的密封效果，且密封性能不会由于使用过程中的磨损而减弱。

垫板29的两端端部均设有径向向内延伸的勾头，相邻两卡瓦24的外表面上设有与勾头相配合的安装槽，垫板29通过安装槽和勾头安装在相邻两卡瓦24之间的外表面上。如图所示，本实施例的大倾角钻孔用胶套卡盘具有设置在相邻两卡瓦24之间外表面的四个垫板29。

优选的，本实施例的支撑环包括支撑环I 26和分别位于支撑环I 26两端的支撑环II 27，与凹槽相配合的凸块设置在支撑环II 27上，支撑环I 26和两个支撑环II 27之间通过胶套25作用在支撑环II 上的力在轴向方向上压紧，并通过壳体22在径向方向上压紧固定在胶套25上，且支撑环与胶套25外周壁贴合，防止胶套25发生变形，通过将支撑环设置为支撑环I 26和支撑环II 27的结构形式，可以方便安装。

优选的，凹槽靠近胶套25中心的内侧侧壁与胶套25外周壁平齐共面，凹槽的外侧侧壁为向外倾斜的锥面，凹槽的外侧侧壁为从凹槽底部到顶部的方向上距胶套25中心距离逐渐增大的斜面，即，从凹槽开口向凹槽底部的方向上，凹槽外侧侧壁的内径逐渐递减。采用该结构的胶套25，支撑环作用在胶套25上的力具有水平分力，使得胶套25能够更好的压紧在前端盖21和后端盖28上。

本实施例的卡盘通过在胶套25上设置突出部，并在突出部的内侧设置凹槽，在支撑环上设置与凹槽相配合的凸块，当卡盘受到液压力松开和夹紧的过程中，由于凹槽和凸块的相互作用，胶套25始终紧紧压在两端的前端盖21和后端盖28上，比现有的仅靠自身张力压紧在前端盖和后端盖之间的胶套的密封性能更好。

通过在垫板29两端端部设置径向向内延伸的勾头，并在相邻两卡瓦24之间设置与勾头相配合的安装槽，垫板29在相邻两卡瓦之间起定位的作用，在卡盘工作过程中，前端盖21和后端盖28之间会发生相互窜动，如为现有的不设置勾头的垫板，在胶套卡盘工作一段时间后，垫板两边会出现卷边，进而割伤胶套，导致胶套漏油，本实施例的垫板29通过在两端设置勾头，在前端盖21和后端盖28窜动的过程中不会卷边，不会割伤胶套，使用寿命更长，并不会破坏胶套25结构，能够满足大倾角钻孔的使用要求，且对卡瓦24的定位作用更好，避免卡瓦24在轴向方向上窜动。因此，本实施例的卡盘能够适用于大倾角钻孔，而且密封效果更好、使用寿命更长。

优选的，本实施例的卡盘还包括分别设置在所述前端盖21与所述卡瓦24之间传扭盘I 23和设置在所述后端盖28与所述卡瓦24之间的传扭盘II，所述传扭盘I 23和传扭盘II分别与所述前端盖21和后端盖28之间采用花键连接，分别采用花键连接传扭盘I 23和前端盖21以及传扭盘II和后端盖28，更加便于拆装。优选的，所述传扭盘I 23和传扭盘II均与所述卡瓦24之间采用螺纹紧固件连接，在拆装过程中传扭盘I 23、传扭盘II和卡瓦24之间作为一个整体拆装，不会脱落，更容易拆装。

下面对本实施例的夹持器进行详细说明。

如图3所示，包括底座16、左夹持装置、右夹持装置和拉杆装置。

左夹持装置包括左卡瓦座7、松开液压缸和弹性夹紧装置。松开液压缸包括松开缸体3、安装在松开缸体3内并与左卡瓦座7相连的松开活塞5和盖在松开缸体3尾端的左端盖1，松开缸体3的前端设有沿轴向方向延伸并套装在松开活塞5上的突出部I，松开活塞5尾端设有沿轴向方向延伸并与松开缸体3内壁配合的延伸部。通过在松开缸体3和松开活塞5上分别设置突出部I和延伸部，可有效加长松开缸体3和松开活塞5之间的导向行程，不仅使得松开活塞5与松开缸体3之间不容易拉毛，而且便于在松开活塞5和松开缸体3之间的设置密封装置，使得密封装置不会失效，保证松开液压缸的动作迅速正常，增加松开液压缸的使用寿命。松开缸体3的前端为松开活塞5穿出松开缸体3的一端，松开活塞5的尾端为松开活塞5置于松开缸体3部分的端部。

弹性夹紧装置包括安装在松开缸体3内的弹性元件，弹性元件的两端分别与左端盖1和松开活塞5相连。弹性元件可以为弹簧或蝶簧2，本实施例的弹性元件采用蝶簧2，优选的，本实施例的松开缸体3内设有导向杆4，蝶簧2套装在导向杆4上，通过设置导向杆4可便于弹性元件安装，并保持弹性元件的弹力方向不变。

右夹持装置包括右卡瓦座9和夹紧液压缸，夹紧液压缸包括与右卡瓦座9相连的夹紧活塞11和套装在夹紧活塞11上的右端盖12，右端盖12上设有沿轴向方向延伸并与夹紧活塞11配合的突出部II，突出部II的端部设有压紧密封圈的盖板10，通过在右端盖12上设置突出部II，可有效增加右端盖12和夹紧活塞11之间的导向行程，不仅使得右端盖12和夹紧活塞11之间不易拉毛，而且便于在右端盖12和夹紧活塞11之间设置密封装置，保证密封装置的密封性能不会失效，增加夹紧液压缸的使用寿命。

拉杆装置包括左拉杆轴和右拉杆轴15，左拉杆轴的一端与松开缸体3固定相连，左拉杆轴的另一端穿过左卡瓦座7与右卡瓦座9固定相连。右拉杆轴15的一端与右端盖12固定相连，右拉杆轴15的另一端穿过右卡瓦座9与左卡瓦座7固定相连。

为实现浮动自动定心功能，底座16上设有导轨，左卡瓦座7和右卡瓦座9均通过导轨安装在底座16上，左卡瓦座7和右卡瓦座9均可在底座16上左右滑动。优选的，本实施例的底座16上还设有防止左卡瓦座7和右卡瓦座9滑出导轨的限位杆18。

优选的，左端盖1通过左拉杆轴固定安装在松开缸体3上，采用左拉杆轴将左端盖1固定安装在松开缸体3上，不仅减少了左端盖1与松开缸体3之间的安装导程，而且减少了螺钉的使用，拆装维护更加方便。

优选的，松开活塞5与左卡瓦座7之间通过设有燕尾块6，燕尾块6固定安装在松开活塞5上，左卡瓦座7上设有与燕尾块6相配合的燕尾槽，如图1所述，本实施例的燕尾块6通过螺钉19固定安装在松开活塞5上。由于松开活塞5与左卡瓦座7之间具有一定的液压冲击力的作用，现有的夹持器往往存在松开活塞5易损坏的缺陷，更换时不仅需要将整个松开活塞5一起更换，而且更换起来操作费时，本实施例通过在松开活塞5和左卡瓦座7之间设置燕尾块6，更换时仅需更换燕尾块6即可，减少了运营成本。优选的，设置在松开缸体3内的导向杆4为中空结构，左端盖1上设有与导向杆4对应的螺塞孔，螺塞孔通过螺塞密封，通过在左端盖1上设置螺塞孔，通过螺塞孔，不用将松开液压缸拆除即可拆装燕尾块6，检修维护更加方便。优选的，本实施例的右端盖12上设有采用螺塞II 13密封的螺塞孔II，便于检修维护夹紧液压缸。

优选的，左卡瓦座5和右卡瓦座7上分别设有用于安装定位卡瓦8的限位销7，方便卡瓦8的安装定位。

本实施例的夹持器与现有的夹持器相比，减少了一个松开液压缸，结构更加简单，且夹持功能并没有被削弱。本实施例的夹持器的工作过程如下：

本实施例的夹持器通过设置弹性夹紧装置使得夹持器保持常闭，弹性元件左端通过压紧左端盖1并带动松开缸体3、右卡瓦座9向左运动；弹性元件右端通过压紧松开活塞5，带动左卡瓦座7向右移动从而夹紧钻杆；

增压夹紧时，通过向夹紧液压缸内进油，在液压力的作用下，夹紧活塞11直接作用在右卡瓦座9上，使右卡瓦座9向左移动；夹紧液压缸内的液压力通过右端盖12带动右拉杆15，进而带动左卡瓦座7右移，实现增压夹紧；

松开钻杆时，向松开液压缸内进油，在液压力的作用下，松开活塞5克服弹性元件的弹力向左移动，进而带动左卡瓦座7左移；松开缸体3在液压力的作用下右移，进而通过左拉杆带动右卡瓦座9右移，松开钻杆。

普通的夹持器在钻机工作时，所钻的孔可能弯曲从而使钻杆弯曲偏离钻机卡盘中心，而本实施例的夹持器具有浮动自动定心结构，夹持器夹紧钻杆时，当卡瓦接触到钻杆时产生的作用力会带动左卡瓦座7和右卡瓦座9在底座16的导轨上滑动，使夹持器的中心始终对准钻杆中心，从而到达跟随钻杆自动定心夹紧的效果，确保了操作精度。

下面将结合具体操作实例对本实施例的煤矿全液压钻机用联动液压系统的工作过程作进一步说明。

操作例一：钻进操作(后置水辫)

给进油缸103的进退杆选择阀11置于进杆位，卡盘联动选择阀114、夹持器联动选择阀113均置于联动位；

操作马达控制阀107处于上位，马达102正向旋转，同时操作给进油缸控制阀108处于上位，动力头向前正常推进，钻机处于正常钻进工况。此时，马达102正转油路及推进油路均向卡盘104及夹持器105供油，控制卡盘104自动夹紧，夹持器105自动松开；

动力头走完一个行程后(即钻进一根钻杆)，先操作给进油缸控制阀108置于中位，给进油缸103停止前进，再操作马达控制阀107处于中位，马达102停止转动，此时卡盘104与夹持器105均自动夹紧；

操作给进油缸控制阀108处于下位，此时夹持器105保持夹紧，卡盘104自动松开，动力头快速后退，钻进入孔内的钻杆保持不动，动力头后退到位时操作马达控制阀107处于上位，动力头再次夹紧钻杆钻进；

如此反复，可连续向前钻进。

操作例二：更换钻头或拆卸钻杆操作(适用于动力头中空主轴)

1．退杆操作(拆卸钻杆)

卡盘联动选择阀114和夹持器联动选择阀113保持联动位不变，动力头马达控制阀107和给进油缸控制阀108置于中位不变，此时卡盘104和夹持器105处于自动夹紧状态，并使进退杆选择阀111处于退杆位；

操作给进油缸控制阀108处于上位，卡盘104回油松开、夹持器105保持夹紧同时给进油缸103前进，处于孔内的钻杆被夹持器105夹紧保持位置不变；

操作给进油缸控制阀108处于下位，卡盘104夹紧、夹持器105松开同时给进油缸103后退，动力头夹住孔内钻杆并往后拖；

后拖到位时，操作给进油缸控制阀108处于中位，卡盘104自动夹紧，夹持器105保持夹紧状态；  

操作马达控制阀107处于下位，马达102反转同时，马达102反转油路的油液进入卡盘104与夹持器105夹紧，与动力头夹持器配合拧松钻杆螺纹；

如此反复可快速拆卸孔内钻杆。

2.进杆操作

动力头马达102和给进油缸控制阀107置于中位、卡盘联动选择阀114和夹持器联动选择阀113置于联动位时，卡盘104与夹持器105自动夹紧；

操作进退杆选择阀111处于进杆位；

钻杆从动力头尾部装入，一次可连接多根钻杆；

操作给进油缸控制阀108处于下位，此时卡盘104松开、夹持器105夹紧同时给进油缸103带着动力头后退；

操作给进油缸控制阀108处于上位，卡盘104夹紧、夹持器105松开同时给进油缸103前进，卡盘104夹住钻杆并向孔内送进；

钻杆到位时，操作给进油缸控制阀108处于中位，卡盘104和夹持器105自动夹紧;

如此反复可快速向孔内送入钻杆，此功能主要用于更换钻头时加接钻杆。

操作例三：事故处理及其他操作

操作卡盘联动选择阀114和夹持器联动选择阀113处于单控位，配合动力头马达102和给进油缸103可单独分别操作卡盘104及夹持器105进行事故处理或其他操作。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种煤矿全液压钻机用联动液压系统，包括双联泵、马达、给进油缸、卡盘和夹持器，其特征在于：

还包括用于控制所述马达和给进油缸动作的联动阀组，所述联动阀组包括马达控制阀和给进油缸控制阀，所述马达控制阀的输出端与所述马达相连，所述给进油缸控制阀的输出端与所述给进油缸相连；

还包括分别用于控制所述夹持器和卡盘动作的夹持器控制阀和卡盘控制阀，所述夹持器控制阀的输出端与所述夹持器相连，所述卡盘控制阀的输出端与所述卡盘相连；

还包括进退杆选择阀、夹持器联动选择阀和卡盘联动选择阀，所述进退杆选择阀、夹持器联动选择阀和卡盘联动选择阀的输出端分别与所述马达、夹持器控制阀和卡盘控制阀相连；

还包括设置在所述双联泵油路上的顺序阀、设置在旋转推进油路上的单向阀和梭阀，所述顺序阀的输出端分别与所述联动阀组、夹持器控制阀和卡盘控制阀相连，所述旋转推进油路为所述马达、给进油缸与所述夹持器控制阀、卡盘控制阀之间的液压油路；

所述马达控制阀和给进油缸控制阀均为三位六通多路换向阀，所述卡盘联动选择阀、进退杆选择阀、给进锁定选择阀均为两位四通手动换向阀，所述夹持器联动选择阀为三位四通换向阀，所述卡盘控制阀和夹持器控制阀均为两位四通液控换向阀。

2.根据权利要求1所述的煤矿全液压钻机用联动液压系统，其特征在于：还包括给进锁定选择阀、与所述给进油缸并列设置的调斜油缸，所述给进锁定选择阀与进给油缸相连。

3.根据权利要求1所述的煤矿全液压钻机用联动液压系统，其特征在于：所述双联泵包括小泵和大泵，所述顺序阀设置在所述小泵的油路上。

4.根据权利要求1所述的煤矿全液压钻机用联动液压系统，其特征在于：所述顺序阀的输出油路上设有溢流阀。

5.根据权利要求1-4任一项所述的煤矿全液压钻机用联动液压系统，其特征在于：所述卡盘包括前端盖、后端盖、安装在所述前端盖与所述后端盖之间的壳体和环形均布设置在所述壳体内的卡瓦，所述前端盖和壳体上设有油道；

所述卡盘还包括设置在所述壳体与卡瓦之间的胶套、设置在所述胶套与壳体之间用于压紧所述胶套的支撑环和设置在所述胶套与相邻两卡瓦之间的垫板，所述胶套与所述壳体内壁之间形成油压腔；

所述垫板的两端端部均设有径向向内延伸的勾头，所述相邻两卡瓦的外表面上设有与所述勾头相配合的安装槽，所述垫板通过所述安装槽固定安装在相邻两卡瓦之间的外表面上，且所述相邻两卡瓦之间还设有复位弹簧。

6.根据权利要求5所述的煤矿全液压钻机用联动液压系统，其特征在于：所述胶套的两端端部均设有径向向外延伸的突出部，所述突出部面向所述胶套中部的内侧设有凹槽，所述支撑环的两端端部设有与所述凹槽相配合的凸块，所述凸块置于所述凹槽内，所述支撑环通过所述壳体压紧固定在所述胶套上。

7.根据权利要求1-4任一项所述的煤矿全液压钻机用联动液压系统，其特征在于：所述夹持器包括底座、左夹持装置、右夹持装置和拉杆装置，所述左夹持装置包括左卡瓦座、松开液压缸和弹性夹紧装置；所述松开液压缸包括松开缸体、安装在所述松开缸体内并与所述左卡瓦座相连的松开活塞和盖在所述松开缸体尾端的左端盖，所述松开缸体的前端设有沿轴向方向延伸并套装在所述松开活塞上的突出部I，所述松开活塞尾端设有沿轴向方向延伸并与所述松开缸体内壁配合的延伸部；所述弹性夹紧装置包括安装在所述松开缸体内的弹性元件，所述弹性元件的两端分别与左端盖和松开活塞相连；

所述右夹持装置包括右卡瓦座和夹紧液压缸，所述夹紧液压缸包括与所述右卡瓦座相连的夹紧活塞和套装在所述夹紧活塞上的右端盖，所述右端盖上设有沿轴向方向延伸并与所述夹紧活塞配合的突出部II；

所述拉杆装置包括左拉杆轴和右拉杆轴，所述左拉杆轴的一端与所述松开缸体固定相连，所述左拉杆轴的另一端穿过所述左卡瓦座与所述右卡瓦座固定相连；所述右拉杆轴的一端与所述右端盖固定相连，所述右拉杆轴的另一端穿过所述右卡瓦座与所述左卡瓦座固定相连；

所述底座上设有导轨，所述左卡瓦座和右卡瓦座均通过所述导轨安装在所述底座上。

8.根据权利要求7所述的煤矿全液压钻机用联动液压系统，其特征在于：所述松开活塞与所述左卡瓦座之间通过设有燕尾块，所述燕尾块固定安装在松开活塞上，所述左卡瓦座上设有与所述燕尾块相配合的燕尾槽。

9.根据权利要求7所述的煤矿全液压钻机用联动液压系统，其特征在于：所述弹性元件为弹簧或蝶簧。

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