CN103058085A - 卷扬马达液压系统及旋挖钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷扬马达液压系统及旋挖钻机。该卷扬马达液压系包括卷扬马达、单向平衡阀、第一油路和第二油路；其中：所述第一油路的第一端接于进油油路和回油油路中的一者，所述第一油路的第二端接于所述单向平衡阀的自由进油端，所述单向平衡阀的自由出油端接于所述卷扬马达的上提油口，所述第二油路的第一端接于进油油路和回油油路中的另一者，所述第二油路的第二端接于所述卷扬马达的下放油口，所述单向平衡阀的液控端接于所述第二油路；并且，所述单向平衡阀为锥阀。实施本发明，能够满足卷扬马达的升降工况要求；并且结构简单，节约成本，不易出现故障；此外，有效地降低了卷扬马达下放时出现掉钻现象的几率。

Description

卷扬马达液压系统及旋挖钻机

技术领域

本发明涉及卷扬马达控制技术领域，特别涉及一种卷扬马达液压系统及旋挖钻机。

背景技术

目前，旋挖钻机的主卷扬马达的控制过程主要包括：一、主卷扬的升降速度控制；二、主卷扬动作的启动与停止控制；三、主卷扬工况下安全性与可靠性控制。现有技术中，该主卷扬马达的液控系统一般采用基于双向平衡阀（Counterbalance Valve Double-acting，BVD）的设计方案，并且在其双向平衡阀的制动油路中，减压阀、顺序阀等阀件集成至同一阀块上。

然而，这种方案具有下述缺陷和不足：1、该双向平衡阀采用滑阀形式，回位相对滞后；具体而言，当在主卷扬下放工况下突然将操作手柄扳回至中位时，该双向平衡阀的阀芯回归中位的时间较主阀阀芯回归中位的时间滞后一些，而此时主卷扬马达在惯性作用下仍将继续回转一定角度，由于主卷扬马达的进油管路吸空而回油管路未及时关闭，因此，主卷扬马达制动缸仍处于开启状态，使得主卷扬马达继续回转，从而出现掉钻现象；2、双向平衡阀的成本较高，结构复杂，故障率较高；3、在制动油路中的顺序阀、减压阀等阀件集成在一起，使制动口的压力无法单独调节，调压不便。

因此，如何针对现有的卷扬马达液压系统进行改进，以便进一步适应使用需要，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种卷扬马达液压系统及旋挖钻机，以解决现有技术中平衡阀结构复杂并且在主卷扬下放时容易出现掉钻的现象。

一方面，本发明提供了一种卷扬马达液压系统，该卷扬马达液压系统包括卷扬马达、单向平衡阀、第一油路和第二油路；其中：所述第一油路的第一端接于进油油路和回油油路中的一者，所述第一油路的第二端接于所述单向平衡阀的自由进油端，所述单向平衡阀的自由出油端接于所述卷扬马达的上提油口，所述第二油路的第一端接于进油油路和回油油路中的另一者，所述第二油路的第二端接于所述卷扬马达的下放油口，所述单向平衡阀的液控端接于所述第二油路；并且，所述单向平衡阀为锥阀。

进一步地，还包括第一单向溢流阀和第二单向溢流阀；其中：所述第一单向溢流阀和所述第二单向溢流阀的进油口分别接于所述卷扬马达的上提油口和下放油口；所述第一单向溢流阀和所述第二单向溢流阀的溢流口相连后接于补油油路。

进一步地，还包括第一梭阀、卷扬马达制动缸和插装式的减压阀；其中：所述第一梭阀的两个输入端分别接于所述第一油路和所述第二油路，所述第一梭阀的输出端接于所述减压阀的进油口，所述减压阀的出油口接于所述卷扬马达制动缸的有杆腔。

进一步地，还包括插装式的节流阀，所述节流阀第一端接于所述减压阀的出油口，所述节流阀的第二端接于泄油油路。

进一步地，还包括插装式的顺序阀，所述顺序阀的进油口接于所述第一梭阀的输出端，所述顺序阀的出油口接于所述减压阀的进油口。

进一步地，还包括浮动电磁阀，所述卷扬马达的上提油口和下放油口分别接于所述浮动电磁阀的第一油口和第二油口，所述浮动电磁阀具有至少两种工作状态，在第一种工作状态下，所述第一油口和所述第二油口断开，在第二种工作状态下，所述第一油口和所述第二油口相通。

另一方面，本发明还提供了一种旋挖钻机，所述旋挖钻机的主卷扬设置有上述任一项所述的卷扬马达液压系统。

本发明的卷扬马达液压系统采用单向平衡阀代替双向平衡阀，并且该单向平衡阀设置在卷扬马达的上提进油通道上，并且采用锥阀形式；如此设置能够满足卷扬马达的升降工况要求；并且，基于单向平衡阀的方案结构简单，节约成本，不易出现故障；此外，由于锥阀阀芯的启闭特性较滑阀阀芯的启闭特性要好，使得当在卷扬马达下放工况中突然将操作手柄扳回至中位时，该单向平衡阀的阀芯能够立即响应且灵敏回位，与主阀阀芯回位保持一致性，从而使得卷扬马达即使会在惯性作用下回转一定角度，也会因为卷扬马达回油通道闭合、卷扬马达制动缸闭合而迅速停止转动，这样有效地降低了卷扬马达下放时出现掉钻现象的几率。

本发明的旋挖钻机设置有上述的卷扬马达液压系统，由于上述的卷扬马达液压系统具有上述技术效果，因此，该旋挖钻机也具有相应的技术效果。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种卷扬马达液压系统的原理示意图。

主要元件符号说明：

1卷扬马达

2卷扬马达制动缸

3第二梭阀

4第一单向溢流阀

5第二单向溢流阀

6单向平衡阀

7第一梭阀

8顺序阀

9减压阀

10节流阀

01第一油路

02第二油路

具体实施方式

应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。此外，在不冲突的情形下，本部分中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。

请参考图1，下面将结合实施例对本发明作详细说明。

如图1所示，该实施例的卷扬马达液压系统包括卷扬马达1、卷扬马达制动缸2、第一单向溢流阀4、第二单向溢流阀5、单向平衡阀6、第一梭阀7、第二梭阀3、顺序阀8、减压阀9、节流阀10、第一油路01和第二油路02。

其中，第一油路01的第一端接于液压系统的进油油路和回油油路中的一者，第一油路01的第二端接于单向平衡阀6的自由进油端，单向平衡阀6的自由出油端接于卷扬马达1的上提油口，第二油路02的第一端接于液压系统的进油油路和回油油路中的另一者，第二油路02的第二端接于卷扬马达1的下放油口，单向平衡阀6的液控端接于第二油路02；并且，单向平衡阀6为锥阀。

第一单向溢流阀4和第二单向溢流阀5的进油口分别接于卷扬马达1的上提油口和下放油口；第一单向溢流阀4和第二单向溢流阀5的溢流口相连后接于补油油路。

卷扬马达1与卷扬马达制动缸2的配合关系可参见现有技术的相关描述，在此不再展开；第一梭阀7的两个输入端分别接于第一油路01和第二油路02，第一梭阀7的输出端接于顺序阀8的进油口，顺序阀8的出油口接于减压阀9的进油口，第二梭阀3的两个输入端分别接于减压阀9的出油口和控制油路，第二梭阀3的输出端接于卷扬马达制动缸2（单作用缸）的有杆腔；节流阀10的第一端接于减压阀9的出油口，节流阀10的第二端接于液压系统的泄油油路。

上述实施例的卷扬马达液压系统还可以增加如下至少一种优化设计：

一、优选地，顺序阀8、减压阀9和节流阀10均为独立插装式；更优选地，为独立插装可调式，以便于调节制动油路的压力等相关参数，提高调压控制的便捷性和精确性。

二、将第一单向溢流阀4、第二单向溢流阀5、单向平衡阀6、第一梭阀7、顺序阀8、减压阀9和节流阀10以及第一油路01、第二油路02等油路集成至同一阀块中，该阀块形成A、B、S、BR等油口，其中，第一油路01的第一端接于A口，第二油路02的第一端接于B口，第一单向溢流阀4和第二单向溢流阀5的溢流口相连（相通）后接于S口，减压阀9的出油口接于BR口。

三、卷扬马达液压系统优选包括浮动电磁阀（图示出但未标出），卷扬马达1的上提油口和下放油口分别接于浮动电磁阀的第一油口和第二油口，浮动电磁阀具有至少两种工作状态（图1中所述为两位两通电磁阀），在第一种工作状态下，第一油口和第二油口断开，在第二种工作状态下，第一油口和第二油口相通。

下面结合具体的场景说明一下上述卷扬马达液压系统的工作原理：

在具体实施时，可将第一油路01的第一端（A口）和第二油路02的第一端（B口）接于系统主阀的两个工作油口，主阀的进油口接于系统油泵的出油口（形成进油油路），主阀的回油口接于油箱（形成回油油路），这样通过控制主阀的状态，即可实现第一油路01进油，第二油路02回油，或者第一油路02回油，第二油路02进油；另外，可将系统先导泵的出油口接于操作手柄的进油口，将操作手柄的上提控制出油口和下放控制出油口分别接于主阀的两个液控端，将第一单向溢流阀4和第二单向溢流阀5的溢流口相连后（通过S）接于补油油路；

在卷扬马达1上提过程中，进油油路的压力油从第一油路01（A口）进入，一路经过第一梭阀7、顺序阀8、减压阀9后经第二梭阀3进入卷扬马达制动缸2的无杆腔，使卷扬马达1处于可运转状态，另一路经过平衡阀6的单向通道后到达卷扬马达1的上提油口，使卷扬马达1回转，从卷扬马达1的下放油口输出的液压油经第二油路02回到回油油路；

在卷扬马达1下放过程中，进油油路的压力油从第二油路02（B口）进入，一路经过第一梭阀7、顺序阀8、减压阀9后经第二梭阀3进入卷扬马达制动缸2的无杆腔，使卷扬马达1处于可运转状态，另一路到达卷扬马达1的下放油口以及到达单向平衡阀6的液控端，使单向平衡阀6打开、卷扬马达1运转，从卷扬马达1的上提油口输出的液压油经单向平衡阀6、第一油路01后回到回油油路；

在工作过程中，若在钻斗和钻杆的惯性作用下，致使卷扬马达1运转或者转速超过进油量对应的转速时，卷扬马达1的进油口将出现供油不足，此时卷扬马达1的进油口将通过第一单向溢流阀4或者第二单向溢流阀5从补油油路吸油，以防止吸空现象发生。

从上述可知，上述实施例的方案采用基于单向平衡阀的设计方案，能够满足卷扬马达的升降工况要求；并且，这种方案结构简单，节约成本，不易出现故障；另外，由于锥阀阀芯的启闭特性较滑阀阀芯的启闭特性要好，使得当在卷扬马达下放工况中突然将操作手柄扳回至中位时，该单向平衡阀的阀芯能够立即响应且灵敏回位，与主阀阀芯回位保持一致性，从而使得卷扬马达即使会在惯性作用下回转一定角度，也会因为卷扬马达回油通道闭合且卷扬马达制动缸闭合而迅速停止转动，这样有效地降低了卷扬马达下放时出现掉钻现象的几率；另外，若采用独立插装可调式的顺序阀、减压阀和/或节流阀，将便于调节制动油路的压力等相关参数，提高调压控制的便捷性和精确性。

需要说明的是，上述实施例同时采用顺序阀和节流阀，在其他实施例中，也可以根据需要予以省略；另外，卷扬马达制动缸的无杆腔也可以直接连接于减压阀的出油口。

本发明实施例还提供了一种旋挖钻机，该旋挖钻机的主卷扬设置有上述实施例所述的卷扬马达液压系统，由于上述的卷扬马达液压系统具有上述技术效果，因此，该旋挖钻机也应具备相应的技术效果，其相应部分的具体实施过程与上述实施例类似，其他部分的具体实施过程可参见现有技术的相关描述，兹不赘述。

以上所述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 (7)

1.一种卷扬马达液压系统，其特征在于，包括卷扬马达（1）、单向平衡阀（6）、第一油路（01）和第二油路（02）；其中：

所述第一油路（01）的第一端接于进油油路和回油油路中的一者，所述第一油路的第二端接于所述单向平衡阀（6）的自由进油端，所述单向平衡阀（6）的自由出油端接于所述卷扬马达（1）的上提油口，所述第二油路（02）的第一端接于进油油路和回油油路中的另一者，所述第二油路（02）的第二端接于所述卷扬马达（1）的下放油口，所述单向平衡阀（6）的液控端接于所述第二油路；并且，所述单向平衡阀（6）为锥阀。

2.如权利要求1所述的卷扬马达液压系统，其特征在于，还包括第一单向溢流阀（4）和第二单向溢流阀（5）；其中：

所述第一单向溢流阀（4）和所述第二单向溢流阀（5）的进油口分别接于所述卷扬马达（1）的上提油口和下放油口；所述第一单向溢流阀（4）和所述第二单向溢流阀（5）的溢流口相连后接于补油油路。

3.如权利要求1或2所述的卷扬马达液压系统，其特征在于，还包括第一梭阀（7）、卷扬马达制动缸（2）和插装式的减压阀（9）；其中：

所述第一梭阀（7）的两个输入端分别接于所述第一油路（01）和所述第二油路（02），所述第一梭阀（7）的输出端接于所述减压阀（9）的进油口，所述减压阀（9）的出油口接于所述卷扬马达制动缸（2）的有杆腔。

4.如权利要求3所述的卷扬马达液压系统，其特征在于，还包括插装式的节流阀（10），所述节流阀（10）第一端接于所述减压阀（9）的出油口，所述节流阀（10）的第二端接于泄油油路。

5.如权利要求3所述的卷扬马达液压系统，其特征在于，还包括插装式的顺序阀（8），所述顺序阀（8）的进油口接于所述第一梭阀（7）的输出端，所述顺序阀（8）的出油口接于所述减压阀（9）的进油口。

6.如权利要求1或2所述的卷扬马达液压系统，其特征在于，还包括浮动电磁阀，所述卷扬马达（1）的上提油口和下放油口分别接于所述浮动电磁阀的第一油口和第二油口，所述浮动电磁阀具有至少两种工作状态，在第一种工作状态下，所述第一油口和所述第二油口断开，在第二种工作状态下，所述第一油口和所述第二油口相通。

7.一种旋挖钻机，其特征在于，所述旋挖钻机的主卷扬设置有权利要求1至6任一项所述的卷扬马达液压系统。

Images