CN103362492A - 旋挖钻机桅杆落座的控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种旋挖钻机桅杆落座的控制方法及控制系统，该控制系统包括变幅油缸、平衡阀、变幅控制阀、控制器、限流装置、第一电磁阀、第二电磁阀、第一感应装置以及第二感应装置；限流装置旁接在变幅油缸的无杆腔和平衡阀之间的油路上；第一电磁阀设置在变幅控制阀的先导油路上；第二电磁阀设置在限流装置至油箱之间的油路上；控制器根据第一感应装置和第二感应装置的信号，在桅杆下放到预设位置后控制第一电磁阀断开第二电磁阀接通，使有杆腔的液压油通过限流装置流回油箱，进而实现桅杆的自落座，避免了因变幅油缸的收缩量难以精确控制而对变幅油缸及相关机械结构产生的不利影响，提高了机械结构的使用寿命。

Description

旋挖钻机桅杆落座的控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种旋挖钻机桅杆落座的控制方法及控制系统。

背景技术

目前，在整个旋挖钻机行业内，将桅杆放平落到支撑平台上的操作均为人工操作变幅油缸的方式，该方式难以精确控制变幅油缸的收缩量。如果变幅下降较少，则桅杆不能够完全落到支撑平台上，运输过程中桅杆油缸需要承受较大压力；如果变幅下降偏多，则运输过程中，变幅油缸一直会对桅杆产生一个向下拽的力。这两种情况均对变幅油缸及相关机械结构造成不利影响，需要避免。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种旋挖钻机桅杆落座的控制方法及控制系统，以解决因变幅油缸的收缩量难以精确控制而对变幅油缸及相关机械结构产生的不利影响。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种旋挖钻机桅杆落座的控制系统，包括变幅油缸、平衡阀和变幅控制阀，所述变幅控制阀为通过先导手柄控制的液压先导换向阀，所述控制系统还包括控制器、限流装置、第一电磁阀、第二电磁阀、用于检测旋挖钻机的桅杆与支撑平台相对位置的第一感应装置以及用于检测所述先导手柄操控状态的第二感应装置；所述限流装置旁接在所述变幅油缸的无杆腔和平衡阀之间的油路上；所述第一电磁阀设置在所述变幅控制阀用于控制所述变幅油缸收缩的先导油路上；所述第二电磁阀设置在所述限流装置至油箱之间的油路上；所述第一电磁阀、第二电磁阀、第一感应装置和所述第二感应装置均与所述控制器电连接；所述控制器用于根据所述第一感应装置和第二感应装置的信号，在所述桅杆下放到预设位置后控制所述第一电磁阀断开且控制所述第二电磁阀接通，使所述变幅油缸的有杆腔的液压油通过所述限流装置流回油箱，进而实现桅杆的自落座。

进一步的，所述第一感应装置为限位开关或距离传感器。

进一步的，所述第一感应装置的部件设置在所述桅杆和所述支撑平台上，或设置在所述变幅油缸的缸筒、活塞杆上。

进一步的，所述第二感应装置为压力传感器，所述压力传感器设置在所述变幅控制阀的控制端至所述第一电磁阀之间的油路上。

进一步的，所述第二传感器为微动开关，所述微动开关设置在所述先导手柄处。

进一步的，所述第一电磁阀为具有进油口、回油口和至少一个工作油口的换向阀，且所述一个进油口与所述变幅控制阀的先导油路连通以及进油口为常通状态。

进一步的，所述第二电磁阀为至少是二通的换向阀，且所述第二电磁阀为常断状态。

进一步的，所述变幅控制阀为负载敏感阀，中位机能为Y型。

进一步的，所述限流装置为阻尼装置、调速阀或节流阀。

另一方面，本发明还提供了一种旋挖钻机桅杆落座的控制方法，通过液压先导的变幅控制阀以及平衡阀来控制变幅油缸的伸缩，使桅杆竖起或下放，所述控制方法还包括：在所述变幅油缸的有杆腔至所述平衡阀的油路上旁接常闭的限流装置，在所述变幅控制阀用以控制所述变幅油缸收缩的先导油路上设置常通的换向阀，并设置相应的用于检测所述桅杆的下放程度以及用于检测所述先导手柄的动作的感应装置，当所述感应装置检测到所述桅杆下放到预设位置且所述先导手柄的动作为使桅杆继续下放时，打开所述限流装置并通过所述换向阀断开所述先导油路，使所述有杆腔的液压油通过所述限流装置流回油箱，进而实现桅杆的自落座动作。

进一步的，所述的设置相应的用于检测所述桅杆下放程度的感应装置，为在所述桅杆和旋挖钻机的支撑平台上设置微动开关或距离传感器，或者为在所述变幅油缸的缸筒和活塞杆上设置微动开关或距离传感器。

进一步的，所述的设置相应的用于检测所述先导手柄的动作的感应装置，为在所述先导手柄处设置微动开关或角度传感器，或者为在所述变幅控制阀的控制端至所述换向阀之间的油路上设置压力传感器。

进一步的，所述的常闭的限流装置为一个常断的通断阀串联一个阻尼装置、调速阀或节流阀。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的旋挖钻机桅杆落座的控制系统，控制器可以在桅杆下放到预设位置后控制第一电磁阀断开并控制第二电磁阀接通，使所述变幅油缸的有杆腔的液压油通过限流装置流回油箱，实现桅杆的自落座，避免了因变幅油缸的收缩量难以精确控制而对变幅油缸及相关机械结构产生的不利影响，提高了所述机械结构的使用寿命；且本发明所述的控制系统与现有技术相比，控制器可以直接用旋挖钻机自带的控制器，除此外只增设了一个限流装置、两个电磁阀和两个传感器，结构简单、成本低但安全性高，在桅杆自落座过程中，不需要提供额外动力，比较节能。

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为本发明实施例所述的旋挖钻机桅杆落座的控制系统的示意图。

附图标记说明：

1-变幅油缸，2-平衡阀，3-变幅控制阀，4-控制器，5-限位开关，6-压力传感器，7-第一电磁阀，8-第二电磁阀，9-限流装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1为本发明实施例所述的旋挖钻机桅杆落座的控制系统的示意图，如图中所示，该控制系统包括变幅油缸1、平衡阀2、变幅控制阀3、控制器4、限流装置9、第一电磁阀7、第二电磁阀8、用于检测旋挖钻机的桅杆与支撑平台相对位置的第一感应装置以及用于检测先导手柄操控状态的第二感应装置。在本实施例中，该变幅控制阀3为通过先导手柄控制的液压先导换向阀，且为负载敏感阀，中位机能为Y型，该限流装置9为普通的阻尼，该第一电磁阀7常通的二位四通换向阀，且其中位机能为O型，该第二电磁阀8也为常断的二位四通换向阀，该第一感应装置为一个设置在桅杆和支撑平台上的限位开关5，该第二感应装置为压力传感器6。

该变幅控制阀3的A、B口分别与平衡阀2的两个进油口连通，平衡阀2的两个出油口分别与变幅油缸1的无杆腔、有杆腔连通；该限流装置9的一个油口旁接在变幅油缸1的无杆腔至平衡阀2之间的油路上，另一个油口与第二电磁阀8的油口B2连通，第二电磁阀8的油口T2接回油箱；该变幅控制阀3的X端为控制变幅油缸1收缩的控制端，Y端为控制变幅油缸1伸出的控制端，第一电磁阀7就设置在X端的先导油路上；该第一电磁阀7的油口B1与X端连通，P1与先导手柄连通，T1接回油箱，压力传感器6就连接在X端至油口B1之间的油路上；限位开关5、压力传感器6、第一电磁阀7和第二电磁阀8均与控制器4电连接。

本实施例所述的旋挖钻机桅杆落座的控制系统的工作过程如下：

通常情况下，第一电磁阀7得电使其P1口和B1口连通，第二电磁阀8失电使其T2口与B2口断开。

当通过先导手柄动作控制先导油到达变幅控制阀3的Y端时，变幅控制阀3换向，使主油路的液压油经变幅控制阀3的P口至A口，再经过平衡阀2后到达变幅油缸1的无杆腔，使活塞杆伸出，进而竖起桅杆，而有杆腔的液压油经平衡阀2、变幅控制阀3的B口、T口回到油箱。

当通过先导手柄动作控制先导油经第一电磁阀7的P1口、B1口到达变幅控制阀3的X端时，变幅控制阀3换向，使主油路的液压油经变幅控制阀3的P口至B口，再经过平衡阀2后到达变幅油缸1的有杆腔，使活塞杆收缩，进而放倒桅杆，而无杆腔的液压油经平衡阀2、变幅控制阀3的A口、T口回到油箱。

当桅杆放倒到预设位置使限位开关5被触发时，如果压力传感器6检测到变幅控制阀3的X端依然有压力，说明先导手柄的操作状态依然为放倒桅杆，此时控制器4输出信号，使第一电磁阀7失电以断开其P1口、T1口和B1口，进而切断先导手柄对变幅油缸1的控制，使第二电磁阀8得电以连通T2口与B2口，进而使变幅油缸1的无杆腔的液压油在桅杆自重的压力下，经限流装置9以及第二电磁阀8的B2口、P2口回到油箱，进而实现桅杆的自落座动作；在大气压力的作用下，油箱内的液压油会经过变幅控制阀3的T口、B口及平衡阀2内的单向阀到达变幅油缸1的有杆腔内补油。若在限位开关5被触发时，压力传感器6没有检测到压力，说明先导手柄已停止放倒桅杆的动作，此时使第二电磁阀8失电切断其T2口与B2口，变幅油缸1停止动作，不触发自落座动作，提高安全性和可控性。本实施例所述的预设位置为桅杆接近支撑平台时的位置。

本实施例所述的旋挖钻机桅杆落座的控制系统，可以实现桅杆的自落座，避免了因变幅油缸1的收缩量难以精确控制而对变幅油缸1及相关机械结构产生的不利影响，提高了所述机械结构的使用寿命；且本实施例所述的控制系统与现有技术相比，控制器4可以直接用旋挖钻机自带的控制器，除此外只增设了一个限流装置9、两个电磁阀和两个传感器，结构简单、成本低但安全性高，在桅杆自落座过程中，不需要提供额外动力，比较节能。

在其他实施例中，第一传感器还可以为距离传感器，该第一感应装置的部件还可以设置在变幅油缸1的缸筒、活塞杆上；该第二传感器还可以为设置在先导手柄处的微动开关，限流装置还可以为调速阀或节流阀。

本发明实施例还提供了一种旋挖钻机桅杆落座的控制方法，通过液压先导的变幅控制阀以及平衡阀来控制变幅油缸的伸缩，使桅杆竖起或下放，在变幅油缸的有杆腔至平衡阀的油路上旁接一个常闭的限流装置，在变幅控制阀用以控制变幅油缸收缩的先导油路上设置一个常通的换向阀，并设置相应的用于检测桅杆的下放程度以及先导手柄的动作的感应装置，当感应装置检测到桅杆下放到预设位置且先导手柄的动作为使桅杆继续下放时，打开限流装置并通过换向阀断开先导油路，使有杆腔的液压油通过限流装置流回油箱，进而实现桅杆的自落座动作。

在上述方法中，所述的设置相应的用于检测桅杆下放程度的感应装置，可以为在桅杆和旋挖钻机的支撑平台上设置微动开关或距离传感器，也可以为在变幅油缸的缸筒和活塞杆上设置微动开关或距离传感器；所述的设置相应的用于检测先导手柄的动作的感应装置，可以为在先导手柄处设置微动开关或角度传感器，也可以为在变幅控制阀的控制端至换向阀之间的油路上设置压力传感器；所述的常闭的限流装置可以采用一个常断的通断阀串联一个阻尼装置、调速阀或节流阀。

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 (13)

1.一种旋挖钻机桅杆落座的控制系统，包括变幅油缸（1）、平衡阀（2）和变幅控制阀（3），所述变幅控制阀（3）为通过先导手柄控制的液压先导换向阀，其特征在于，所述控制系统还包括控制器（4）、限流装置（9）、第一电磁阀（7）、第二电磁阀（8）、用于检测旋挖钻机的桅杆与支撑平台相对位置的第一感应装置以及用于检测所述先导手柄操控状态的第二感应装置；所述限流装置（9）旁接在所述变幅油缸（1）的无杆腔和平衡阀（2）之间的油路上；所述第一电磁阀（7）设置在所述变幅控制阀（3）用于控制所述变幅油缸（1）收缩的先导油路上；所述第二电磁阀（8）设置在所述限流装置（9）至油箱之间的油路上；所述第一电磁阀（7）、第二电磁阀（8）、第一感应装置和所述第二感应装置均与所述控制器（4）电连接；所述控制器（4）用于根据所述第一感应装置和第二感应装置的信号，在所述桅杆下放到预设位置后控制所述第一电磁阀（7）断开且控制所述第二电磁阀（8）接通，使所述变幅油缸（1）的有杆腔的液压油通过所述限流装置（9）流回油箱。

2.根据权利要求1所述的旋挖钻机桅杆落座的控制系统，其特征在于，所述第一感应装置为限位开关（5）或距离传感器。

3.根据权利要求1或2所述的旋挖钻机桅杆落座的控制系统，其特征在于，所述第一感应装置的部件设置在所述桅杆和所述支撑平台上，或设置在所述变幅油缸（1）的缸筒、活塞杆上。

4.根据权利要求3所述的旋挖钻机桅杆落座的控制系统，其特征在于，所述第二感应装置为压力传感器（6），所述压力传感器（6）设置在所述变幅控制阀（3）的控制端至所述第一电磁阀（7）之间的油路上。

5.根据权利要求4所述的旋挖钻机桅杆落座的控制系统，其特征在于，所述第二传感器为微动开关，所述微动开关设置在所述先导手柄处。

6.根据权利要求1所述的旋挖钻机桅杆落座的控制系统，其特征在于，所述第一电磁阀（7）为具有进油口、回油口和至少一个工作油口的换向阀，且所述一个进油口与所述变幅控制阀（3）的先导油路连通以及进油口为常通状态。

7.根据权利要求1或6所述的旋挖钻机桅杆落座的控制系统，其特征在于，所述第二电磁阀（8）为至少是二通的换向阀，且所述第二电磁阀（8）为常断状态。

8.根据权利要求7所述的旋挖钻机桅杆落座的控制系统，其特征在于，所述变幅控制阀（3）为负载敏感阀，中位机能为Y型。

9.根据权利要求1所述的旋挖钻机桅杆落座的控制系统，其特征在于，所述限流装置（9）为阻尼装置、调速阀或节流阀。

10.一种旋挖钻机桅杆落座的控制方法，通过液压先导的变幅控制阀以及平衡阀来控制变幅油缸的伸缩，使桅杆竖起或下放，其特征在于，所述控制方法还包括：在所述变幅油缸的有杆腔至所述平衡阀的油路上旁接常闭的限流装置，在所述变幅控制阀用以控制所述变幅油缸收缩的先导油路上设置常通的换向阀，并设置相应的用于检测所述桅杆的下放程度以及用于检测所述先导手柄的动作的感应装置；当所述感应装置检测到所述桅杆下放到预设位置且所述先导手柄的动作为使桅杆继续下放时，打开所述限流装置并通过所述换向阀断开所述先导油路，使所述有杆腔的液压油通过所述限流装置流回油箱，进而实现桅杆的自落座动作。

11.根据权利要求10所述的旋挖钻机桅杆落座的控制方法，其特征在于，所述的设置相应的用于检测所述桅杆下放程度的感应装置，为在所述桅杆和旋挖钻机的支撑平台上设置微动开关或距离传感器，或者为在所述变幅油缸的缸筒和活塞杆上设置微动开关或距离传感器。

12.根据权利要求10或11所述的旋挖钻机桅杆落座的控制方法，其特征在于，所述的设置相应的用于检测所述先导手柄的动作的感应装置，为在所述先导手柄处设置微动开关或角度传感器，或者为在所述变幅控制阀的控制端至所述换向阀之间的油路上设置压力传感器。

13.根据权利要求12所述的旋挖钻机桅杆落座的控制方法，其特征在于，所述的常闭的限流装置为一个常断的通断阀串联一个阻尼装置、调速阀或节流阀。