CN102900419B - 一种旋挖钻机旋扩装置液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋挖钻机旋扩装置液压控制系统，属于桩工机械领域。该系统解决旋挖钻钻入地下后进行横向扩展功能。系统包括多路阀的加压联，主卷杨换向联；油路转换器，卷盘控制阀块，卷盘马达，背压单向阀和溢流阀。油路转换器将固定油路转接到转动体上的油路；液压油经转盘胶管进入井下的油缸，推动侧向钻具在井下扩展；胶管下放是靠钻杆的重力拖动卷盘反转下落的；卷盘的回卷是压力油经油路转换器进卷盘控制阀块再进卷盘马达正转使胶管跟随钻杆的提升收回卷盘。优点：实现井下横向扩展作业，加固桩柱基础；系统中设有背压节流阀和分流集流阀调节流量，控制升降速度使胶管与钻杆同步升降，减少胶管承受的外力，延长寿命。

Description

一种旋挖钻机旋扩装置液压控制系统

技术领域

本发明涉及一种旋挖钻机旋扩装置液压控制系统，属于桩工机械的液压控制领域。

技术背景

目前国内外工程建筑广泛采用旋挖钻机作为打桩机械，然而目前绝大部分旋挖钻机都是各种直径的竖直孔钻，为了加固混凝土桩柱的稳固性，国外出现了在井下可以横向扩展的钻具，使混凝土桩柱成葫芦形。这就需要通往井下的油路有控制扩展油缸的工作机能。

发明内容

本发明提供一种旋挖钻机旋扩装置液压控制系统，主要解决旋挖钻在钻入地下一定深度后可以进行横向扩展，使之在灌装混凝土后桩柱成葫芦形，将大大增加了桩柱的稳固性和强度。

本发明是以如下技术方案实现的：一种旋挖钻机旋扩装置液压控制系统，包括电磁换向阀，分流阀，多路阀加压联，多路阀主卷控制联，提升钻杆的主卷马达，油路转换器，背压溢流阀及旁路单向阀，两个卷盘马达，卷盘控制阀块（内装插装型结构的单向阀2个，比例溢流阀1个，分流集流阀1个，单向节流阀2个，和限压溢流阀1个及旋扩油缸；所述的油路转换器有五个油口：压力油进油口P、通往旋扩油缸的油口A、B、回油油口T和泄油油口X。卷盘控制阀块表面有4个油口：Pk口经胶管连到油路转换器的输出口P上；V1、V2口分别接到卷盘马达8上升的输入口上，回油口T2接到油路转换器的回油口T上；两个卷盘马达的出油口经胶管C汇合到结点D，D结点与并联的背压溢流阀7和旁路单向阀7-1的公共点E连接，该两阀的另一端公共点F接到回油路T1上，T1回油接到T2的回油路上，与T2汇合于结点G，，一同接到油路转换器的回油口T上返回油箱；两个卷盘马达的泄油X1汇合后接到油路转换器的泄油口X口上，连同油路转换器内部泄油一同回油箱。

在原系统上的多路阀加压联3至加压油缸12的通路上串入分流阀2，该阀在得到电信号后将供给加压缸的通路切换到油路转换器的A.B口上，油路转换后利用加压操作手柄执行井下旋扩油缸操作。

由于采用了上述技术方案，本发明的实现的效果是：

1、解决了旋挖钻在钻入地下一定深度后可以进行横向扩展，使之在灌装混凝土后其桩柱成葫芦形，将大大增加了桩柱的稳固性和强度。

2、胶管的下放靠钻杆下落的重力拉动胶管卷盘，卷盘马达是在外力作用下反操纵（类似油泵的工况）运转，并有比例溢流阀9-2及单向节流阀9-5作背压，使其与钻杆的主卷扬下落保持同步。

3、胶管的回卷是依靠卷盘马达的动力，电磁换向阀1得电工作后压力油进入卷盘控制阀块9，为卷盘马达提供动力，由单向节流阀7-4及背压溢流阀7调节上升速度以保持与钻杆的提升同步。

采用分流集流阀9-3对两个卷盘马达供油，自动调整两路油流量一致使两胶管回卷速度一致。

4、旋扩油缸11的动力油来自原旋挖钻机的加压控制联3经电控分流阀2切换，不另加操作元件，可以使系统简化。

附图说明

液压系统原理图；

图中：1、电磁换向阀，2、分流阀，3、多路阀加压联，4、多路阀主卷联，5、主卷杨马达，6、油路转换器，7、背压溢流阀，7-1、旁路单向阀，8、卷盘马达，9、卷盘控制阀块，9-1、单向阀，9-2、比例溢流阀，9-3、分流集流阀，9-4、9-5单向节流阀，9-6、限压溢流阀，10、油箱，11、旋扩油缸，12、加压油缸。

具体实施方式

如图所示，本发明是在旋挖钻机基础上改进的。图中，多路阀加压联3，多路阀主卷扬控制联4，主卷马达5，液压油箱10，加压油缸12是原旋挖钻机的液压系统部件。本系统增加下述液压元件：电磁换向阀1，分流阀2，油路转换器6，背压溢流阀7，旁路单向阀7-1，卷盘马达8，卷盘控制阀块9（包括两个单向阀9-1，比例溢流阀9-2，分流集流阀9-3，单向节流阀9-4、9-5，限压溢流阀9-6），旋扩油缸11。

油路转换器6共有5个油口：压力油进油口P，通往旋扩油缸11的油口A、B，回油油口T，泄油油口X；7个插装式液压元件集成到一个阀块内部构成卷盘控制阀块9。

阀块内部通路由本液压系统原理图所示。阀块表面有4个油口：Pk口经胶管连到油路转换器6的输出口P上；V1 V2口分别接到卷盘马达8上升的输入口上，回油口T2接到油路转换器6的回油口T上。

两个卷盘马达8的出油口经胶管C汇合到结点D，D结点与并联的旁路单向阀7-1和背压溢流阀7的公共点E连接，该两阀的另一端公共点F接到回油路T1上，T1回油接到T2的回油路上，与T2汇合于结点G，一同接到油路转换器3的回油口T上返回油箱10。

两个卷盘马达8的泄油X1汇合后接到油路转换器6的泄油口X口上，连同油路转换器内部泄油一同回到油箱10。

原旋挖钻机多路阀加压联3至加压油缸12的通路上串入分流阀2使切换后的通路转到油路转换器6的A.B口上。为旋扩作业作准备。

工作过程是：

1、动力头带动钻杆转动，油路转换器的供油管接到钻杆下端旋扩油缸的油口上，当操纵多路阀主卷控制联控制主卷马达5使钻杆下落时，胶管转盘上的胶管在钻杆重力的拉动下放管，此时转盘马达8被反操纵，（类似油泵工作的工况）马达经旁路单向阀7-1从油箱吸油，出油经单向阀9-1汇至比例溢流阀9-2回油箱，另有一部分油经分流集流阀9-3及单向节流阀9-5经进油路P通路回油箱10。此时比例溢流阀9-2和单向节流阀9-5起背压作用。调整该比例溢流阀9-2压力刚刚低于钻杆重力产生的压力，并调节单项节流阀9-5的开度，使胶管释放速度与钻杆下落同步，使胶管承受的拉力减至最小。

2、动力头旋扩缸供油油管随钻杆一起上升：当操纵主卷控制联4控制主卷马达5使钻杆上升时同时按电磁换向阀1启动按钮，电磁铁Y8得电，电磁换向阀1切换，压力油经该电磁换向阀，进入油路转换器6到达转动部，再经单向节流阀9-4，9-5及分流集流阀9-3进入卷盘马达8。卷盘马达运转拖动胶管及管内油的重量将胶管缠回卷盘。这里需要说明，上升时要调节节流阀9-4的开度保持与主卷扬钻杆同步上升，使胶管承受拉力尽量小，同时也不松弛。分流集流阀9-3的功能是自动将两路油调整一致，使两个卷盘马达同步转动；溢流阀9-6是限制供油压力，保护卷盘马达。

3、旋扩作业：在钻杆落至需要扩展的深度上，操作加压缸控制手柄，同时按动选择阀2的电控按钮，选择阀2切换，原本操作加压缸12的压力油切换至油路转换器A、B通道接通旋扩油缸的进出油口控制油缸的伸缩，从而带动钻杆的侧向钻具进行旋扩作业。

Claims (2)

1.一种旋挖钻机旋扩装置液压控制系统，它包括多路阀加压联（3），多路阀主卷扬控制联（4），主卷马达（5），液压油箱（10），加压油缸（12），其特征在于，还包括电磁换向阀（1），分流阀（2），油路转换器（6），背压溢流阀（7），旁路单向阀（7-1），卷盘马达（8），卷盘控制阀块（9）；所述的油路转换器（6）有压力油进油口P、通往旋扩油缸的油口A、B、回油油口T和泄油油口X五个油口；所述的卷盘控制阀块（9）表面有4个油口：Pk口经胶管连到油路转换器（6）的输出口P上，V1、V2口分别接到卷盘马达（8）上升的输入口上，回油口T2接到油路转换器（6）的回油口T上；两个卷盘马达（8）的出油口经胶管C汇合到结点D，结点D与背压溢流阀（7）和旁路单向阀（7-1）的公共点E连接，该两阀的另一端公共点F接到回油路T1上，T1回油接到T2的回油路上，与T2汇合于结点G，一同接到油路转换器（6）的回油口T上返回油箱（10）；两个卷盘马达（8）的泄油X1汇合后接到油路转换器（6）的泄油口X口上，连同油路转换器内部泄油一同回油箱；在多路阀加压联（3）至旋挖钻机加压油缸（12）的通路上串入电控分流阀（2），得电后通路切换到油路转换器的A、B油口上，通过操作加压联（3）操作旋扩油缸（11）。

2.根据权利要求1所述的一种旋挖钻机旋扩装置液压控制系统，其特征在于，所述的卷盘控制阀块（9）内装有如下插装型液压阀：单向阀两个（9-1），比例溢流阀（9-2），分流集流阀（9-3），单向节流阀（9-4、9-5），限压溢流阀（9-6）。