CN102777439A - 一种用于潜孔钻机的推进油缸控制油路 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿山及井下作业机械领域，具体涉及一种用于潜孔钻机的推进油缸控制油路。本发明包括推进油缸，所述推进油缸的前、后油端分别向外顺延有用于进出油液的第一、第二油路，所述控制油路还包括O型电磁换向阀，O型电磁换向阀的上路A、B连接端口分别连接第一、第二油路末端处，O型电磁换向阀的下路P、O连接端分别连通至油路进油端及其他工作油路，第一油路上串联设置有用于在油路中起进油导通、回油背压作用的单向平衡阀；从而可有效降低钻杆头部与孔底岩石间的压力，避免出现“卡杆”现象。

Description

一种用于潜孔钻机的推进油缸控制油路

技术领域

本发明属于矿山及井下作业机械领域，具体涉及一种用于潜孔钻机的推进油缸控制油路。

背景技术

目前通用潜孔钻机的推进油缸控制油路可参照图1所示，主要包括差动液压油缸1，差动液压油缸1的滑块部分与推进马达外壳部分固接以实现两者联动，位于液压油缸1上的前、后进出油端则分别向外顺延并构成用于流通液压油的第一、第二油路a、b，其油路由液压油缸1处至上而下顺序设置有连通彼此的两位两通换向阀2以及叠加式液控单向阀3，最终第一、第二油路a、b经Y型电磁换向阀4后，或连通油路进油端5，或连通至其他外部油路。实际使用时，当Y型电磁换向阀4位于右位时，液压油通过Y型电磁换向阀4，经第一油路a处的叠加式液控单向阀3，顶开位于其内的单向阀，从而使油进入差动液压油缸1，由差动液压油缸的原理以及其油缸的两端位置固定可知，液压油缸1的油缸上部分伸长，相对的下部分缩短，液压油再由第二油路b通过叠加式液控单向阀3回油到其他外部油路；当两位两通电磁换向阀2位于上位时，液压油缸1下部分压缩的液压油通过两位两通电磁换向阀2作用下部分反馈进入到液压油缸1的上端，对推进油缸的运动起到加速作用；当Y型电磁换向阀4位于左位时，同上理，液压油缸1动作方向即与其在右位时相反。上述结构往往存在以下缺陷：当其液压油缸1动作并带动推进马达向下打孔时，随着打孔深度的增加，钻杆数量必然越来越多，由于钻杆的自重，钻杆头部与孔底岩石间的压力越来越大，两者摩擦阻力增大，当上述两者的摩擦阻力大于推进马达的扭矩时，推进马达的扭矩将无法克服此阻力而出现转动停滞状况，出现“卡杆”现象，极大影响了推进马达的使用寿命和打钻的质量，从而给工作人员带来极大困扰。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单的用于潜孔钻机的推进油缸控制油路，可有效降低钻杆头部与孔底岩石间的压力，避免出现“卡杆”现象。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种用于潜孔钻机的推进油缸控制油路，包括推进油缸，所述推进油缸的前、后油端分别向外顺延有用于进出油液的第一、第二油路，所述控制油路还包括O型电磁换向阀，O型电磁换向阀的上路A、B连接端口分别连接第一、第二油路末端处，O型电磁换向阀的下路P、O连接端分别连通至油路进油端及其他工作油路，第一油路上串联设置有用于在油路中起进油导通、回油背压作用的单向平衡阀。

本发明的有益效果在于：当采用上述结构以后，依靠单向平衡阀的回油背压能力，使用时作为调节单元用，当O型电磁换向阀位于中位时，其ABPO端口均不通，油路呈断开状态；当需要打上向孔时，操作O型电磁换向阀处于上向调节位，这样，液压油通过O型电磁换向阀经第一油路进入到单向平衡阀中，由于单向平衡阀单向导通，此时油液再随之进入到推进油缸的前端，推进油缸前端进油，其后端则会压缩而带动其上滑块向后运动，其后端内的被压缩的液压油会相应由第二油路通过O型电磁换向阀回到其他工作油路中，实现其打上向孔操作；当需要打下向孔时，则相应操作O型电磁换向阀处于下向调节位，这样，液压油通过O型电磁换向阀经第二油路进入到推进油缸后端，顶动其上滑块作向前运动，其前端内的被压缩的液压油相应回至单向平衡阀处，由于单向平衡阀具备单向背压能力，当该油路压力大于单向平衡阀预设压力时，其内部阀芯逐渐实现开启动作而缓慢打开其阀口，从而产生背压，不但不妨碍其实现打下向孔操作，同时由于上述油路对推进油缸施加了一个与其打孔方向也即钻杆重力方向相反的力，还有效降低了钻杆头部与孔底岩石间的压力，杜绝了其“卡杆”现象。

附图说明

图1为目前通用潜孔钻机的推进油缸控制油路图；

图2为本发明的推进油缸控制油路图。

具体实施方式

一种用于潜孔钻机的推进油缸控制油路，包括推进油缸10，所述推进油缸10的前、后油端分别向外顺延有用于进出油液的第一、第二油路20、30，所述控制油路还包括O型电磁换向阀40，O型电磁换向阀40的上路A、B连接端口分别连接第一、第二油路20、30末端处，O型电磁换向阀40的下路P、O连接端分别连通至油路进油端及其他工作油路，第一油路20上串联设置有用于在油路中起进油导通、回油背压作用的单向平衡阀50；所述单向平衡阀50为单向阀与溢流阀并联而成。

实际上，上述单向平衡阀50类似电液比例阀，按输入的电气信号连续地、按比例地对油液的压力、流量或方向进行控制；O型电磁换向阀40的布置方式也可参照图2所示，O型电磁换向阀40的上路A连接端口连接第二油路30末端处，上路B连接端口连接第一油路20末端处，其下路P连接端口连通其他工作油路，下路O连接端口连通至油路进油端处。在打下向孔时，由于单向平衡阀50的阀芯根据单向平衡阀50的调节压力、进油压力和回油压力的压力差值，缓慢左移，在第二油路30中产生一定的油压力，以形成背压，也即产生一种与钻杆自重方向相反的背压力，利用该背压力，从而在钻机钻杆打下向孔时起到“托撑”钻杆的能力，进而有效降低钻杆头部与孔底岩石间的压力，杜绝了其“卡杆”现象。

下面结合图2所示，对本发明油路控制做如下说明：

（1）、当O型电磁换向阀40位于中位时，其A、B、P、O端口均不通，油路呈断开状态；

（2）、当需要打上向孔时，操作O型电磁换向阀40处于右位，这样，液压油通过O型电磁换向阀40经第一油路20进入到单向平衡阀50中，随之顶开单向平衡阀50内的单向阀路，再进入到推进油缸10的前端，推进油缸10前端进油，其后端则会压缩而带动其上滑块向后运动，其后端内的被压缩的液压油会相应由第二油路30通过O型电磁换向阀40回到其他工作油路中，实现其打上向孔操作；

（3）、当需要打下向孔时，则相应操作O型电磁换向阀40处于左位，这样，液压油通过O型电磁换向阀40经第二油路30进入到推进油缸10后端，顶动其上滑块作向前运动；其前端内的被压缩的液压油相应由第一油路20回至单向平衡阀50处，此时其内单向阀路为截止状态，导致其第一油路20内油压力开始上升，当此油路压力大于单向平衡阀50左端弹簧调节压力与左端液压油压之和时，其内部阀芯向左移动，右端的阀口会渐渐打开，此时第二油路30再次导通并产生背压，不但不妨碍其实现打下向孔操作，同时由于上述油路对推进油缸10施加了一个与其打孔方向也即钻杆重力方向相反的力，还有效降低了钻杆头部与孔底岩石间的压力，杜绝了其“卡杆”现象。

作为本发明的进一步优选方案：如图2所示，控制油路还包括用于控制第一、第二油路20、30油液流通速率的调速阀60，所述调速阀60为两位两通换向阀，调速阀60的A端连通第二油路30，其P端连通于第一油路20上的其始端至单向平衡阀50处的一端油路位置处。

由于单向平衡阀50是溢流阀与单向阀并联而成，从而可实现其单向调压。在控制油路中加入单向平衡阀50后，一般潜孔钻机现场工作，打上向孔时，将单向平衡阀50压力调至最小；打下向孔时，刚开始阶段单向平衡阀50压力调至出厂状态，随着打孔深度的增加，推进压力逐渐越来越小直至最小，同时钻杆的数量越来越多，由于钻杆的自重，钻杆头部与孔底岩石的压力越来越大，摩擦阻力增大，此时调节单向平衡阀50压力，从而施加油路一个与钻杆重力方向相反的力，进而降低其摩擦阻力，保证回转马达正常工作，也就消除了“卡杆”现象；现场推进压力的调整大小，上向孔时按原压力进行调整，下向孔时可酌情在原有的基础上增加0.1Mpa。

单向平衡阀50的调节方法说明：此阀压力调节与溢流阀压力调节方法相同，调节压力时将锁紧螺母松开，旋动调压螺杆旋至最外端时压力最小，最里端时压力最大，压力调好以后，用锁紧螺母锁死。

检验单向平衡阀50是否正常的方法说明：在整机调试时，将导轨竖直，卸杆器位于最下方，推进压力调至7Mpa，此时位于导轨上的回转马达和滑板会沿导轨下滑，将单向平衡阀50压力调至最大值和最小值，在其压力位于两顶点值时，回转马达和滑板的滑行速度开始明显存在差异，说明单向平衡阀50在起作用，视为完好。

Claims (4)

1.一种用于潜孔钻机的推进油缸控制油路，包括推进油缸（10），所述推进油缸（10）的前、后油端分别向外顺延有用于进出油液的第一、第二油路（20、30），其特征在于：所述控制油路还包括O型电磁换向阀（40），O型电磁换向阀（40）的上路A、B连接端口分别连接第一、第二油路（20、30）末端处，O型电磁换向阀（40）的下路P、O连接端分别连通至油路进油端及其他工作油路，第一油路（20）上串联设置有用于在油路中起进油导通、回油背压作用的单向平衡阀（50）。

2.根据权利要求1所述的控制油路，其特征在于：所述单向平衡阀（50）为单向阀与溢流阀并联而成。

3.根据权利要求2所述的控制油路，其特征在于：O型电磁换向阀（40）的上路A连接端口连接第二油路（30）末端处，上路B连接端口连接第一油路（20）末端处，其下路P连接端口连通其他工作油路，下路O连接端口连通至油路进油端处。

4.根据权利要求1或2或3所述的控制油路，其特征在于：控制油路还包括用于控制第一、第二油路（20、30）油液流通速率的调速阀（60），所述调速阀（60）为两位两通换向阀，调速阀（60）的A端连通第二油路（30），其P端连通于第一油路（20）上的其始端至单向平衡阀（50）处的一端油路位置处。

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