CN104179460B - 牙轮钻机的塔架升降装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种牙轮钻机的塔架升降装置，包括液压缸、伸出油路、缩回油路、速度控制油路以及接近开关，所述伸出油路连接于所述液压缸的无杆腔，所述伸出油路上设置有伸出控制单元；所述缩回油路连接于液压缸的有杆腔，所述缩回油路上设置有缩回控制单元；所述速度控制油路连接于缩回油路上，所述速度控制油路上串接有速度控制阀块，末端与油箱相接；所述接近开关设置于塔支撑架上，用于控制速度控制阀块的导通与断开，当塔架接近于水平状态时，所述速度控制阀块导通。采用本发明的这种塔架升降装置，能够便于控制塔架放倒至水平状态时的速度。

Description

牙轮钻机的塔架升降装置
技术领域
本发明涉及牙轮钻机领域，具体来说，本发明涉及一种牙轮钻机的塔架升降装置。
背景技术
牙轮钻机是一种工程钻孔设备，多用于大型露天矿山。牙轮钻机在工作时塔架需处于竖直状态，而行走时塔架需放倒在塔支撑架上，即处于水平状态。通常，塔架的竖直状态与水平状态的转换是由液压缸来执行的。
现有技术中，塔架通过两个液压缸与主机架连接，通过液压缸中活塞杆的伸出与缩回来控制塔架的水平和竖直状态。液压缸的活塞杆完全伸出时，塔架处于竖直状态；液压缸的活塞杆完全缩回时，塔架处于水平状态。具体地，当油液进入液压缸有杆腔时，液压缸的活塞杆开始缩回，塔架开始放平；反之，液压缸的活塞杆伸出，塔架逐渐开始竖立起来。
现有的这种方式，通过调节液压缸的进油量来控制塔架的放倒(水平状态)和竖立(竖直状态)的速度。由于需要提高工作效率，塔架的放倒通常会比较快，这样就会导致塔架放平时对塔架有很大的冲击。若减少油缸进油量，可达到减小冲击的目的，但这又会导致工作效率的降低。
为解决上述问题，现有技术中，通常采用改变材质或减少液压缸进油量等方式来实现，这样，增加了成本或者钻机的工作效率降低。
发明内容
本发明提供一种牙轮钻机的塔架升降装置，其能够解决现有的塔架升降装置所存在的塔架放倒时对塔架冲击较大的问题。
为解决上述问题，本发明提供了一种牙轮钻机的塔架升降装置，所述牙轮钻机包括主机架以及塔架，所述主机架与所述塔架之间设置有塔支撑架以及用于控制所述塔架在竖直状态与水平状态之间转换的所述塔架升降装置，其中，所述塔架升降装置包括液压缸、伸出油路、缩回油路、速度控制油路以及接近开关，
所述伸出油路连接于所述液压缸的无杆腔，所述伸出油路上设置有伸出控制单元；
所述缩回油路连接于所述液压缸的有杆腔，所述缩回油路上设置有缩回控制单元；
所述速度控制油路连接于所述缩回油路上，所述速度控制油路上串接有电磁换向阀以及单向节流阀，所述速度控制油路的末端与油箱相接；
所述接近开关设置于所述塔支撑架上，用于控制所述电磁换向阀的导通与断开，当所述塔架接近于所述水平状态时，所述电磁换向阀导通。
优选地，所述单向节流阀为可调单向节流阀。
优选地，所述液压缸的数量为两个，
所述伸出油路包含有伸出总油路、第一伸出支路以及第二伸出支路，所述第一伸出支路以及第二伸出支路的一端均与所述伸出总油路相接，另一端分别与各所述液压缸的无杆腔相接，所述第一伸出支路与所述第二伸出支路上均串接有所述伸出控制单元；
所述缩回油路包含有缩回总油路、第一缩回支路以及第二缩回支路，所述速度控制油路连接于所述缩回总油路上，所述第一缩回支路以及第二缩回支路的一端均与所述缩回总油路相接，另一端分别与各所述液压缸的有杆腔相接，所述第一缩回支路与所述第二缩回支路上均串接有所述缩回控制单元。
优选地，所述伸出控制单元为液控单向顺序阀，位于所述第一伸出支路上的为第一液控单向顺序阀，位于所述第二伸出支路上的为第二液控单向顺序阀，所述第一液控单向顺序阀与所述第二液控单向顺序阀以出油口相邻的方式布置；
所述缩回控制单元为液控单向顺序阀，位于所述第一缩回支路上的为第三液控单向顺序阀，位于所述第二缩回支路上的为第四液控单向顺序阀，所述第三液控单向顺序阀与所述第四液控单向顺序阀以出油口相邻的方式布置；
所述第一液控单向顺序阀的控制油口与所述第三液控单向顺序阀的出油口相接，所述第二液控单向顺序阀的控制油口与所述第四液控单向顺序阀的出油口相接，所述第三液控单向顺序阀的控制油口与所述第一液控单向顺序阀的出油口相接，所述第四液控单向顺序阀的控制油口与所述第二液控顺序阀的出油口相接。
优选地，所述第一伸出支路上位于所述第一液控单向顺序阀与所述液压缸之间的位置串接有第一单向节流阀，所述第一单向节流阀的方向与所述第一液控单向顺序阀的方向一致；
所述第二伸出支路上位于所述第二液控单向顺序阀与所述液压缸之间的位置串接有第二单向节流阀，所述第二单向节流阀的方向与所述第二液控单向顺序阀的方向一致。
本发明的牙轮钻机的塔架升降装置，在塔支撑架上设置接近开关，该接近开关用于控制电磁换向阀的通断，以便当塔架将要处于水平状态时减缓其速度。本发明的这种装置，当塔架接近塔支撑架时，该接近开关控制电磁换向阀处于接通状态，此时，油液部分地通过速度控制油路流回至油箱，由于液压缸有杆腔的油液减少，故而位于液压缸内的活塞杆的移动速度也减慢，这样，可以有效减轻塔架所受到的冲击。
附图说明
图1为牙轮钻机的塔架升降装置的结构示意图，其示出了本发明中的接近开关的安装位置；
图2为图1中A部分的局部放大图；
图3为本发明的牙轮钻机的塔架升降装置的液压原理示意图。
具体实施方式
下面，结合附图，对本发明的结构以及工作原理等作进一步的说明。
图1～图2示出了牙轮钻机的塔架升降装置的结构示意图，其主要用于示出本发明中接近开关3大致的安装位置。
参见图1～图2，牙轮钻机包括主机架1以及塔架4，主机架1位于塔架4的下方，构成牙轮钻机的主要支撑。主机架1与塔架4之间设置有塔支撑架2以及用于控制塔架4在竖直状态与水平状态之间转换的塔架升降装置，塔支撑架2的一端与主机架1铰接，另一端与塔架4铰接，其中，该塔架升降装置包括有液压缸5等。
图3为本发明中牙轮钻机的塔架升降装置的液压原理示意图，其具体示出了各液压部件的连接关系。
参见图3并结合图1、图2，更具体地，本发明的塔架升降装置包括液压缸5、伸出油路7、缩回油路6、速度控制油路14以及接近开关3。下面，对其进行分别说明。
伸出油路7连接于液压缸5的无杆腔，伸出油路7上设置有伸出控制单元，该伸出控制单元用于控制无杆腔的油压等，以便保证活塞杆502伸出时(用于实现塔架4的竖直状态)塔架4的稳定性。
缩回油路6连接于液压缸5的有杆腔，缩回油路6上设置有缩回控制单元，类似地，该缩回控制单元用于控制有杆腔的油压等，以便保证活塞杆502缩回时(用于实现塔架4的水平状态)塔架4的稳定性。
由于塔架4在放倒时通常速度较快，这样将会对塔架4产生较大冲击，为避免该问题，本发明增设了速度控制油路14。该速度控制油路14连接于缩回油路6上，速度控制油路14上串接有速度控制阀块15，速度控制阀块15包括相串接的电磁换向阀1501以及单向节流阀1502，速度控制油路14的末端与油箱16相接。电磁换向阀1501的导通与断开由接近开关3控制，如图1、2中所示，接近开关3设置于塔支撑架2上，当塔架4接近于水平状态时，接近开关3感触到塔架4的位置，其线圈得电，辅助触点动作，控制电磁换向阀1501的线圈动作，使得电磁换向阀1501导通，此时速度控制油路14接通，部分油液可以通过速度控制油路14返回到油箱16，减少了进入到液压缸5的有杆腔的油液，从而降低了塔架4的下降速度，减轻塔架4所受到的冲击。
速度控制阀块15主要用于实现速度控制油路14的通断控制，当然也可以实现速度控制油路14内的油液的流量以及流速控制，从而控制塔架4放倒时的速度。如图中所示的，速度控制阀块15包含有电磁换向阀1501以及与该电磁换向阀1501串接的单向节流阀1502，电磁换向阀1501具有进油口与出油口导通时的第一工作位置以及进油口与出油口断开时的第二工作位置，接近开关3控制该电磁换向阀1501的工作位置的切换，从而控制速度控制油路14的通断。具体地，电磁换向阀1501的第二工作位置可以通过图中所示的单向阀实现，即该单向阀能够阻止油液流至油箱16。单向节流阀1502由节流阀以及与其相并联的单向阀构成。
进一步地，该速度控制油路14上的单向节流阀可以选择为可调单向节流阀，以便进行流量调整。
塔架4的升降控制可以采用多种变形方式实现，接下来，结合图3对其中一种方式进行说明，当然，这并不构成对本发明的具体结构的唯一限定。
如图1所示，液压缸5的数量为两个，液压缸5的缸体501与主机架1的上侧铰接，液压缸5的活塞杆502与塔架4铰接。
继续结合图3，伸出油路7包含有伸出总油路701、第一伸出支路702以及第二伸出支路703，第一伸出支路702以及第二伸出支路703的一端均与伸出总油路701相接，例如通过三通，另一端分别与各液压缸5的无杆腔相接，第一伸出支路702与第二伸出支路703上均串接有伸出控制单元。
伸出控制单元可以选择为液控单向顺序阀，具体地，位于第一伸出支路702上的为第一液控单向顺序阀10，位于第二伸出支路703上的为第二液控单向顺序阀11。第一液控单向顺序阀10的进油口P1与图中左侧液压缸的无杆腔相连，出油口T1与伸出总油路701相连；第二液控单向顺序阀11的进油口P2与图中右侧液压缸的无杆腔相连，出油口T2与伸出总油路701相连，即第一液控单向顺序阀10与第二液控单向顺序阀11以各自的出油口T1与T2相邻的方式布置。
缩回油路6包含有缩回总油路601、第一缩回支路602以及第二缩回支路603，速度控制油路14连接于缩回总油路601上，第一缩回支路602以及第二缩回支路603的一端均与缩回总油路601相接，另一端分别与各液压缸5的有杆腔相接，第一缩回支路602与第二缩回支路603上均串接有缩回控制单元。
缩回控制单元也可以选择为液控单向顺序阀，具体地，位于第一缩回支路602上的为第三液控单向顺序阀8，位于第二缩回支路603上的为第四液控单向顺序阀9。第三液控单向顺序阀8的进油口P3与图中左侧液压缸的有杆腔相连，出油口T3与缩回总油路601相连；第四液控单向顺序阀9的进油口P4与图中右侧液压缸的有杆腔相连，出油口T4与缩回总油路601相连，即第三液控单向顺序阀8与第四液控单向顺序阀9以各自的出油口T3与T4相邻的方式布置。
前述的四个液控单向顺序阀存在以下的关系：第一液控单向顺序阀10的控制油口K1与第三液控单向顺序阀8的出油口T3相接，第二液控单向顺序阀11的控制油口K2与第四液控单向顺序阀9的出油口T4相接，第三液控单向顺序阀8的控制油口K3与第一液控单向顺序阀10的出油口T1相接，第四液控单向顺序阀9的控制油口K4与第二液控顺序阀的出油口T2相接。
此外，为调整塔架4放倒时的速度，第一伸出支路702上位于第一液控单向顺序阀10与液压缸5之间的位置串接有第一单向节流阀12，第一单向节流阀12的方向与第一液控单向顺序阀10的方向一致，即当无杆腔输出油液时其处于工作(节流)状态。
类似地，第二伸出支路703上位于第二液控单向顺序阀11与液压缸5之间的位置串接有第二单向节流阀13，第二单向节流阀13的方向与第二液控单向顺序阀11的方向一致，当无杆腔输出油液时处于工作(节流)状态。
以上，仅为本发明的示意性描述，本领域技术人员应该知道，在不偏离本发明的工作原理的基础上，可以对本发明作出多种改进，这均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种牙轮钻机的塔架升降装置，所述牙轮钻机包括主机架以及塔架，所述主机架与所述塔架之间设置有塔支撑架以及用于控制所述塔架在竖直状态与水平状态之间转换的所述塔架升降装置，其特征在于，所述塔架升降装置包括液压缸、伸出油路、缩回油路、速度控制油路以及接近开关，
所述伸出油路连接于所述液压缸的无杆腔，所述伸出油路上设置有伸出控制单元；
所述缩回油路连接于所述液压缸的有杆腔，所述缩回油路上设置有缩回控制单元；
所述速度控制油路连接于所述缩回油路上，所述速度控制油路上串接有电磁换向阀以及单向节流阀，所述速度控制油路的末端与油箱相接；
所述接近开关设置于所述塔支撑架上，用于控制所述电磁换向阀的导通与断开，当所述塔架接近于所述水平状态时，所述电磁换向阀导通。
2.如权利要求1所述的牙轮钻机的塔架升降装置，其特征在于，所述单向节流阀为可调单向节流阀。
3.如权利要求1所述的牙轮钻机的塔架升降装置，其特征在于，所述液压缸的数量为两个，
所述伸出油路包含有伸出总油路、第一伸出支路以及第二伸出支路，所述第一伸出支路以及第二伸出支路的一端均与所述伸出总油路相接，另一端分别与各所述液压缸的无杆腔相接，所述第一伸出支路与所述第二伸出支路上均串接有所述伸出控制单元；
所述缩回油路包含有缩回总油路、第一缩回支路以及第二缩回支路，所述速度控制油路连接于所述缩回总油路上，所述第一缩回支路以及第二缩回支路的一端均与所述缩回总油路相接，另一端分别与各所述液压缸的有杆腔相接，所述第一缩回支路与所述第二缩回支路上均串接有所述缩回控制单元。
4.如权利要求3所述的牙轮钻机的塔架升降装置，其特征在于，所述伸出控制单元为液控单向顺序阀，位于所述第一伸出支路上的为第一液控单向顺序阀，位于所述第二伸出支路上的为第二液控单向顺序阀，所述第一液控单向顺序阀与所述第二液控单向顺序阀以出油口相邻的方式布置；
所述缩回控制单元为液控单向顺序阀，位于所述第一缩回支路上的为第三液控单向顺序阀，位于所述第二缩回支路上的为第四液控单向顺序阀，所述第三液控单向顺序阀与所述第四液控单向顺序阀以出油口相邻的方式布置；
所述第一液控单向顺序阀的控制油口与所述第三液控单向顺序阀的出油口相接，所述第二液控单向顺序阀的控制油口与所述第四液控单向顺序阀的出油口相接，所述第三液控单向顺序阀的控制油口与所述第一液控单向顺序阀的出油口相接，所述第四液控单向顺序阀的控制油口与所述第二液控顺序阀的出油口相接。
5.如权利要求4所述的牙轮钻机的塔架升降装置，其特征在于，所述第一伸出支路上位于所述第一液控单向顺序阀与所述液压缸之间的位置串接有第一单向节流阀，所述第一单向节流阀的方向与所述第一液控单向顺序阀的方向一致；
所述第二伸出支路上位于所述第二液控单向顺序阀与所述液压缸之间的位置串接有第二单向节流阀，所述第二单向节流阀的方向与所述第二液控单向顺序阀的方向一致。
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