CN104373399B - 可实现多扭矩输出的液压系统及旋挖钻机 - Google Patents

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    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors

Abstract

一种可实现多扭矩输出的液压系统，包括第一液压泵、第一液压马达、第二液压马达、总换向阀、第一换向阀及第一单向阀，每个液压马达均为变量马达并具有变量口，总换向阀包括进油口及出油口，第一液压泵与总换向阀的进油口相连，总换向阀的出油口与每个液压马达的变量口相连，第一单向阀连接在总换向阀的出油口与第一液压马达的变量口之间，第一单向阀的入油口与总换向阀的出油口相连，第一单向阀的出油口与第一液压马达的变量口相连，第一换向阀包括进油口及出油口，第一液压泵与第一换向阀的进油口相连，第一换向阀的出油口与第一液压马达的变量口相连，第一换向阀的出油口连接在第一单向阀的出油口与第一液压马达的变量口之间的位置上。

Description

可实现多扭矩输出的液压系统及旋挖钻机
技术领域
本发明涉及工程机械钻探技术领域，尤其是涉及可实现多扭矩输出的液压系统及具有其的旋挖钻机。
背景技术
作为一种大型的工程机械设备，旋挖钻机具有装机功率大、输出扭矩大、轴向压力大、机动灵活、施工效率高及功能多等特点，广泛地用于市政建设、公路桥梁、高层建筑等基础施工工程中。
旋挖钻机在结构上通常包括机架、桅杆、动力头、钻杆以及钻头。机架上可以设置发动机系统、卷扬装置、液压系统、控制装置以及行走机构等。钻杆通过键套与动力头连接，以在动力头的驱动下转动。动力头设于桅杆上，并与加压油缸或加压卷扬钢丝绳相连，以对钻杆向下加压。钻头安装在钻杆底部并可在钻杆的带动下进行钻孔作业。
目前，旋挖钻机的动力头通常由一套液压系统来驱动，将动力头与液压马达相连，由液压马达带动该动力头转动。现有技术中，用于驱动旋挖钻机的动力头的液压系统包括液压泵、多个液压马达、及控制阀。该多个液压马达均为变量马达，并与动力头相连，用于驱动该动力头。该控制阀连接在该液压泵与该多个液压马达的变量口之间，该液压泵为该多个液压马达的变量口提供先导控制压力油，以改变该多个液压马达的排量，从而改变施加在与该多个液压马达相连的动力头上的扭矩。
在现有技术中，只能通过该控制阀同时控制该多个液压马达的排量，但不能选择性的控制单个液压马达或其中两个液压马达的排量。在利用上述的液压系统来控制动力头时，旋挖钻机无法调节出一个适宜的扭矩来针对当前的地质情况进行作业，因此在旋挖钻机进行钻进作业时，使用功率上出现了很大的浪费现象，使旋挖钻机的工作效率下降。
为了使旋挖钻机能在不同的地质工况下进行工作，旋挖钻机通常需要根据不同的岩石压力来调节动力头的液压马达的排量，使动力头能够进行多扭矩作业。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可实现多扭矩输出的液压系统及具有其的旋挖钻机，利用该液压系统对旋挖钻机的动力头进行驱动时，可以根据不同的岩石压力来调节液压马达的排量，使动力头能够进行多扭矩作业，使旋挖钻机能适应不同的地质工况，提高了旋挖钻机的工作效率，并节省了能源。
本发明实施例提供一种可实现多扭矩输出的液压系统，包括第一液压泵、第一液压马达及第二液压马达，每个液压马达均为变量马达并具有变量口，该液压系统还包括总换向阀、第一换向阀、及第一单向阀，该总换向阀包括进油口及出油口，该第一液压泵与该总换向阀的进油口相连，该总换向阀的出油口与每个液压马达的变量口相连，该第一单向阀连接在该总换向阀的出油口与该第一液压马达的变量口之间，该第一单向阀的入油口与该总换向阀的出油口相连，该第一单向阀的出油口与该第一液压马达的变量口相连，该第一换向阀包括进油口及出油口，该第一液压泵与该第一换向阀的进油口相连，该第一换向阀的出油口与该第一液压马达的变量口相连，该第一换向阀的出油口连接在该第一单向阀的出油口与该第一液压马达的变量口之间的位置上，该液压系统还包括第二液压泵、换向控制阀、及油箱，每个液压马达还具有第一工作油口和第二工作油口，该换向控制阀包括进油口、两个工作油口及回油口，该第二液压泵与该换向控制阀的进油口相连，该换向控制阀的其中一个工作油口与每个液压马达的第一工作油口相连，该换向控制阀的另一个工作油口与每个液压马达的第二工作油口相连，该换向控制阀的回油口与该油箱相连。
进一步地，该液压系统还包括第二换向阀及第二单向阀，该第二单向阀连接在该总换向阀的出油口与该第二液压马达的变量口之间，该第二单向阀的入油口与该总换向阀的出油口相连，该第二单向阀的出油口与该第二液压马达的变量口相连，该第二换向阀包括进油口及出油口，该第一液压泵与该第二换向阀的进油口相连，该第二换向阀的出油口与该第二液压马达的变量口相连，该第二换向阀的出油口连接在该第二单向阀的出油口与该第二液压马达的变量口之间的位置上。
进一步地，该第一换向阀和该第二换向阀整合为一个三位三通换向阀，该三位三通换向阀包括进油口、第一出油口及第二出油口，该第一液压泵与该三位三通换向阀的进油口相连，该三位三通换向阀的第一出油口与该第一液压马达的变量口相连，该三位三通换向阀的第一出油口连接在该第一单向阀的出油口与该第一液压马达的变量口之间的位置上，该三位三通换向阀的第二出油口与该第二液压马达的变量口相连，该三位三通换向阀的第二出油口连接在该第二单向阀的出油口与该第二液压马达的变量口之间的位置上。
进一步地，该液压系统还包括第三液压马达，该总换向阀的出油口还与该第三液压马达的变量口相连。
进一步地，该液压系统还包括第三换向阀及第三单向阀，该第三单向阀连接在该总换向阀的出油口与该第三液压马达的变量口之间，该第三单向阀的入油口与该总换向阀的出油口相连，该第三单向阀的出油口与该第三液压马达的变量口相连，该第三换向阀包括进油口及出油口，该第一液压泵与该第三换向阀的进油口相连，该第三换向阀的出油口与该第三液压马达的变量口相连，该第三换向阀的出油口连接在该第三单向阀的出油口与该第三液压马达的变量口之间的位置上。
进一步地，该第一换向阀和该第二换向阀整合为一个三位三通换向阀，该三位三通换向阀包括进油口、第一出油口及第二出油口，该第一液压泵与该三位三通换向阀的进油口相连，该三位三通换向阀的第一出油口与该第一液压马达的变量口相连，该三位三通换向阀的第一出油口连接在该第一单向阀的出油口与该第一液压马达的变量口之间的位置上，该三位三通换向阀的第二出油口与该第二液压马达的变量口相连，该三位三通换向阀的第二出油口连接在该第二单向阀的出油口与该第二液压马达的变量口之间的位置上。
进一步地，该第一换向阀和该第二换向阀整合为一个三位三通换向阀，该三位三通换向阀包括进油口、第一出油口及第二出油口，该第一液压泵与该三位三通换向阀的进油口相连，该三位三通换向阀的第一出油口与该第一液压马达的变量口相连，该三位三通换向阀的第一出油口连接在该第一单向阀的出油口与该第一液压马达的变量口之间的位置上，该三位三通换向阀的第二出油口与该第二液压马达的变量口相连，该三位三通换向阀的第二出油口连接在该第二单向阀的出油口与该第二液压马达的变量口之间的位置上。
进一步地，该总换向阀、第一换向阀、第二换向阀、及第三换向阀均为二位二通的换向阀，每个换向阀具有处于截止位置的第一工作位及处于导通位置的第二工作位。
本发明实施例还提供一种旋挖钻机，包括动力头，其特征在于：该旋挖钻机还包括如上所述的可实现多扭矩输出的液压系统，该动力头与该液压系统的各液压马达相连。
本发明实施例通过在第一液压泵和各液压马达之间设置总换向阀，以实现对所有液压马达的同时变量，另外还在第一液压泵和对应的液压马达之间设置第一至第三换向阀，通过该第一至第三换向阀选择性地实现对所需的液压马达进行变量，使各液压马达具有多种变量组合，使该液压系统可以实现多扭矩的输出，当利用该液压系统对旋挖钻机的动力头进行驱动时，可以根据不同的岩石压力调节各液压马达的排量，使动力头能够进行多扭矩作业，使旋挖钻机能适应不同的地质工况，提高了旋挖钻机的工作效率，并节省了能源。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明的第一实施例中可实现多扭矩输出的液压系统的示意图。
图2为本发明的第二实施例中可实现多扭矩输出的液压系统的示意图。
图3为本发明的第三实施例中可实现多扭矩输出的液压系统的示意图。
图4为本发明的第四实施例中可实现多扭矩输出的液压系统的示意图。
图5为本发明的第五实施例中可实现多扭矩输出的液压系统的示意图。
图6为本发明的第六实施例中可实现多扭矩输出的液压系统的示意图。
图7为本发明的第七实施例中可实现多扭矩输出的液压系统的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如下。
第一实施例
图1为本发明的第一实施例中可实现多扭矩输出的液压系统的示意图，该液压系统可以用于对旋挖钻机的动力头进行驱动，使动力头能够进行多扭矩作业，使旋挖钻机能适应不同的地质工况。该液压系统包括第一液压泵21、第二液压泵22、第一液压马达23、第二液压马达24、总换向阀30、第一换向阀31、第一单向阀35、换向控制阀41、及油箱42。
每个液压马达23、24均为变量马达，并具有第一工作油口A、第二工作油口B和变量口X。当该液压系统用于旋挖钻机中对动力头进行驱动时，该两个液压马达23、24与动力头的驱动套相连，用于驱动该动力头的驱动套带动钻杆转动，从而实现钻探作业。
第二液压泵22通过换向控制阀41与每个液压马达23、24相连。具体地，本实施例中，换向控制阀41为一个三位四通的换向阀，例如为电磁换向阀，其包括进油口、两个工作油口及回油口。第二液压泵22与换向控制阀41的进油口相连，换向控制阀41的其中一个工作油口与每个液压马达23、24的第一工作油口A相连，换向控制阀41的另一个工作油口与每个液压马达23、24的第二工作油口B相连，换向控制阀41的回油口与油箱42相连。第二液压泵22为每个液压马达23、24的工作油口A、B提供工作压力油。换向控制阀41具有中位、第一工作位和第二工作位。当换向控制阀41处于第一工作位时，第二液压泵22通过换向控制阀41与每个液压马达23、24的第一工作油口A连通，每个液压马达23、24的第二工作油口B通过换向控制阀41与油箱42连通，此时，第二液压泵22驱动每个液压马达23、24向一个方向转动。当换向控制阀41处于第二工作位时，第二液压泵22通过换向控制阀41与每个液压马达23、24的第二工作油口B连通，每个液压马达23、24的第一工作油口A通过换向控制阀41与油箱42连通，此时，第二液压泵22驱动每个液压马达23、24向另一个相反的方向转动。也就是说，换向控制阀41可以控制每个液压马达23、24进行换向，从而驱动与该两个液压马达23、24相连的动力头带动钻杆实现正传与反转。
总换向阀30连接在第一液压泵21与两个液压马达23、24的变量口X之间。具体地，本实施例中，总换向阀30为一个二位二通的换向阀，例如为电磁换向阀，其包括进油口及出油口，第一液压泵21与总换向阀30的进油口相连，总换向阀30的出油口与每个液压马达23、24的变量口X相连。其中，第一单向阀35连接在总换向阀30的出油口与第一液压马达23的变量口X之间，第一单向阀35的入油口与总换向阀30的出油口相连，第一单向阀35的出油口与第一液压马达23的变量口X相连。第一液压泵21为该两个液压马达23、24的变量口X提供先导控制压力油，以改变该两个液压马达23、24的排量。总换向阀30具有第一工作位及第二工作位。当总换向阀30处于第一工作位时，总换向阀30的进油口与出油口断开，此时，总换向阀30处于截止状态。当总换向阀30处于第二工作位时，总换向阀30的进油口与出油口连通，此时，总换向阀30处于导通状态，第一液压泵21分别与两个液压马达23、24的变量口X连通，即第一液压泵21提供的先导控制压力油一方面通过第一单向阀35接通至第一液压马达23的变量口X，另一方面也直接接通至第二液压马达24的变量口X。
第一换向阀31连接在第一液压泵21与第一液压马达23的变量口X之间。具体地，本实施例中，第一换向阀31为一个二位二通的换向阀，例如为电磁换向阀，其包括进油口及出油口，第一液压泵21与第一换向阀31的进油口相连，第一换向阀31的出油口与第一液压马达23的变量口X相连，第一换向阀31的出油口连接在第一单向阀35的出油口与第一液压马达23的变量口X之间的位置上。第一换向阀31具有第一工作位及第二工作位。当第一换向阀31处于第一工作位时，第一换向阀31的进油口与出油口断开，此时，第一换向阀31处于截止状态。当第一换向阀31处于第二工作位时，第一换向阀31的进油口与出油口连通，此时，第一换向阀31处于导通状态，第一液压泵21与第一液压马达23的变量口X连通，即第一液压泵21提供的先导控制压力油接通至第一液压马达23的变量口X，此时由于第一单向阀35的存在，先导控制压力油不会串通至第二液压马达24的变量口X，从而实现单独对第一液压马达23的变量。
每个液压马达23、24的变量机构通常包括变量油缸231及先导压力控制伺服阀232。以第一液压马达23为例，当第一液压马达23的任一工作油口A、B由第二液压泵22提供压力油时，压力油都能通过第一液压马达23内的单向阀进入变量油缸231的有杆腔，当由第一液压泵21提供的先导控制压力油作用在第一液压马达23的变量口X，先导控制压力油作用在先导压力控制伺服阀232上的力将推动伺服阀芯向一侧移动，第一液压马达23的工作压力油经过先导压力控制伺服阀232进入变量油缸231的无杆腔。由于变量油缸231内活塞两端面积不相等，当活塞两端都受压力油作用时，活塞将朝向有杆腔方向运动，固定在变量油缸231上的拨杆将带动配油盘及缸体摆动，从而控制第一液压马达23改变其排量。
在本实施例中，通过在第一液压泵21与两个液压马达23、24之间设置总换向阀30及第一换向阀31，通过对总换向阀30和第一换向阀31的控制，可以实现对单个或两个液压马达的排量进行改变。具体地，当需要两个液压马达23、24同时改变排量时，总换向阀30得电处于第二工作位(即导通位置)，第一换向阀31不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一液压泵21提供的先导控制压力油通过总换向阀30同时进入两个液压马达23、24的变量口X，实现同时调整两个液压马达23、24的排量。当只需要第一液压马达23改变排量时，总换向阀30不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一换向阀31得电处于第二工作位(即导通位置)，第一液压泵21提供的先导控制压力油通过第一换向阀31只进入第一液压马达23的变量口X，实现只对第一液压马达23的排量进行调整。当对液压马达23、24的排量进行了改变，即相当于改变了液压马达23、24的输出扭矩，因此本实施例的液压系统可以实现多扭矩的输出，当利用该液压系统对旋挖钻机的动力头进行驱动时，可以根据不同的岩石压力调节液压马达23、24的排量，使动力头能够进行多扭矩作业，使旋挖钻机能适应不同的地质工况，提高了旋挖钻机的工作效率，并节省了能源。
第二实施例
图2为本发明的第二实施例中可实现多扭矩输出的液压系统的示意图，其与上述第一实施例的区别在于，该液压系统还包括第二换向阀32及第二单向阀36。
第二单向阀36连接在总换向阀30的出油口与第二液压马达24的变量口X之间，第二单向阀36的入油口与总换向阀30的出油口相连，第二单向阀36的出油口与第二液压马达24的变量口X相连。
第二换向阀32连接在第一液压泵21与第二液压马达24的变量口X之间。具体地，本实施例中，第二换向阀32为一个二位二通的换向阀，例如为电磁换向阀，其包括进油口及出油口，第一液压泵21与第二换向阀32的进油口相连，第二换向阀32的出油口与第二液压马达24的变量口X相连，第二换向阀32的出油口连接在第二单向阀36的出油口与第二液压马达24的变量口X之间的位置上。第二换向阀32具有第一工作位及第二工作位。当第二换向阀32处于第一工作位时，第二换向阀32的进油口与出油口断开，此时，第二换向阀32处于截止状态。当第二换向阀32处于第二工作位时，第二换向阀32的进油口与出油口连通，此时，第二换向阀32处于导通状态，第一液压泵21与第二液压马达24的变量口X连通，即第一液压泵21提供的先导控制压力油接通至第二液压马达24的变量口X，此时由于第二单向阀36的存在，先导控制压力油不会串通至第一液压马达23的变量口X，从而实现单独对第二液压马达24的变量。
在本实施例中，通过在第一液压泵21与两个液压马达23、24之间设置总换向阀30、第一换向阀31及第二换向阀32，通过对总换向阀30、第一换向阀31和第二换向阀32的控制，可以实现对单个或两个液压马达的排量进行改变。具体地，当需要两个液压马达23、24同时改变排量时，总换向阀30得电处于第二工作位(即导通位置)，第一换向阀31不得电处于第一工作位(即截止位置)，第二换向阀32不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一液压泵21提供的先导控制压力油通过总换向阀30同时进入两个液压马达23、24的变量口X，实现同时调整两个液压马达23、24的排量。当只需要第一液压马达23改变排量时，总换向阀30不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一换向阀31得电处于第二工作位(即导通位置)，第二换向阀32不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一液压泵21提供的先导控制压力油通过第一换向阀31只进入第一液压马达23的变量口X，实现只对第一液压马达23的排量进行调整。当只需要第二液压马达24改变排量时，总换向阀30不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一换向阀31不得电处于第一工作位(即截止位置)，第二换向阀32得电处于第二工作位(即导通位置)，第一液压泵21提供的先导控制压力油通过第二换向阀32只进入第二液压马达24的变量口X，实现只对第二液压马达24的排量进行调整。当对液压马达23、24的排量进行了改变，即相当于改变了液压马达23、24的输出扭矩，因此本实施例的液压系统可以实现多扭矩的输出，当利用该液压系统对旋挖钻机的动力头进行驱动时，可以根据不同的岩石压力调节液压马达23、24的排量，使动力头能够进行多扭矩作业，使旋挖钻机能适应不同的地质工况，提高了旋挖钻机的工作效率，并节省了能源。
第三实施例
图3为本发明的第三实施例中可实现多扭矩输出的液压系统的示意图，其与上述第二实施例的区别在于，在该液压系统中，将第二实施例的第一换向阀31和第二换向阀32整合为一个三位三通换向阀50，例如为电磁换向阀。该三位三通换向阀50包括进油口、第一出油口及第二出油口，第一液压泵21与该三位三通换向阀50的进油口相连，该三位三通换向阀50的第一出油口与第一液压马达23的变量口X相连，该三位三通换向阀50的第一出油口连接在第一单向阀35的出油口与第一液压马达23的变量口X之间的位置上，该三位三通换向阀50的第二出油口与第二液压马达24的变量口X相连，该三位三通换向阀50的第二出油口连接在第二单向阀36的出油口与第二液压马达24的变量口X之间的位置上。该三位三通换向阀50具有中位、第一工作位及第二工作位。当该三位三通换向阀50处于第一工作位时，该三位三通换向阀50的进油口与第一出油口连通，该三位三通换向阀50的第二出油口截止，第一液压泵21与第一液压马达23的变量口X连通，即第一液压泵21提供的先导控制压力油接通至第一液压马达23的变量口X，此时由于第一单向阀35的存在，先导控制压力油不会串通至第二液压马达24的变量口X，从而实现单独对第一液压马达23的变量。当该三位三通换向阀50处于第二工作位时，该三位三通换向阀50的进油口与第二出油口连通，该三位三通换向阀50的第一出油口截止，第一液压泵21与第二液压马达24的变量口X连通，即第一液压泵21提供的先导控制压力油接通至第二液压马达24的变量口X，此时由于第二单向阀36的存在，先导控制压力油不会串通至第一液压马达23的变量口X，从而实现单独对第二液压马达24的变量。
第四实施例
图4为本发明的第四实施例中可实现多扭矩输出的液压系统的示意图，其与上述第二实施例的区别在于，该液压系统还包括第三液压马达25，总换向阀30的出油口还与第三液压马达25的变量口X相连，换向控制阀41的其中一个工作油口还与第三液压马达25的第一工作油口A相连，换向控制阀41的另一个工作油口与第三液压马达25的第二工作油口B相连。
在本实施例中，当需要三个液压马达23、24、25同时改变排量时，总换向阀30得电处于第二工作位(即导通位置)，第一换向阀31不得电处于第一工作位(即截止位置)，第二换向阀32不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一液压泵21提供的先导控制压力油通过总换向阀30同时进入三个液压马达23、24、25的变量口X，实现同时调整三个液压马达23、24、25的排量。当只需要第一液压马达23改变排量时，总换向阀30不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一换向阀31得电处于第二工作位(即导通位置)，第二换向阀32不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一液压泵21提供的先导控制压力油通过第一换向阀31只进入第一液压马达23的变量口X，实现只对第一液压马达23的排量进行调整。当只需要第二液压马达24改变排量时，总换向阀30不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一换向阀31不得电处于第一工作位(即截止位置)，第二换向阀32得电处于第二工作位(即导通位置)，第一液压泵21提供的先导控制压力油通过第二换向阀32只进入第二液压马达24的变量口X，实现只对第二液压马达24的排量进行调整。当需要第一液压马达23和第二液压马达24同时改变排量时，总换向阀30不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一换向阀31得电处于第二工作位(即导通位置)，第二换向阀32得电处于第二工作位(即导通位置)，第一液压泵21提供的先导控制压力油分别通过第一换向阀31及第二换向阀32进入第一液压马达23及第二液压马达24的变量口X，实现同时对第一液压马达23和第二液压马达24的排量进行调整。
第五实施例
图5为本发明的第五实施例中可实现多扭矩输出的液压系统的示意图，其与上述第四实施例的区别在于，该液压系统还包括第三换向阀33及第三单向阀37。
第三单向阀37连接在总换向阀30的出油口与第三液压马达25的变量口X之间，第三单向阀37的入油口与总换向阀30的出油口相连，第三单向阀37的出油口与第三液压马达25的变量口X相连。
第三换向阀33连接在第一液压泵21与第三液压马达25的变量口X之间。具体地，本实施例中，第三换向阀33为一个二位二通的换向阀，例如为电磁换向阀，其包括进油口及出油口，第一液压泵21与第三换向阀33的进油口相连，第三换向阀33的出油口与第三液压马达25的变量口X相连，第三换向阀33的出油口连接在第三单向阀37的出油口与第三液压马达25的变量口X之间的位置上。第三换向阀33具有第一工作位及第二工作位。当第三换向阀33处于第一工作位时，第三换向阀33的进油口与出油口断开，此时，第三换向阀33处于截止状态。当第三换向阀33处于第二工作位时，第三换向阀33的进油口与出油口连通，此时，第三换向阀33处于导通状态，第一液压泵21与第三液压马达25的变量口X连通，即第一液压泵21提供的先导控制压力油接通至第三液压马达25的变量口X，此时由于第一单向阀35及第二单向阀36的存在，先导控制压力油不会串通至第一液压马达23及第二液压马达24的变量口X，从而实现单独对第三液压马达25的变量。
在本实施例中，当需要三个液压马达23、24、25同时改变排量时，总换向阀30得电处于第二工作位(即导通位置)，第一换向阀31不得电处于第一工作位(即截止位置)，第二换向阀32不得电处于第一工作位(即截止位置)，第三换向阀33不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一液压泵21提供的先导控制压力油通过总换向阀30同时进入三个液压马达23、24、25的变量口X，实现同时调整三个液压马达23、24、25的排量。当只需要第一液压马达23改变排量时，总换向阀30不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一换向阀31得电处于第二工作位(即导通位置)，第二换向阀32不得电处于第一工作位(即截止位置)，第三换向阀33不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一液压泵21提供的先导控制压力油通过第一换向阀31只进入第一液压马达23的变量口X，实现只对第一液压马达23的排量进行调整。当只需要第二液压马达24改变排量时，总换向阀30不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一换向阀31不得电处于第一工作位(即截止位置)，第二换向阀32得电处于第二工作位(即导通位置)，第三换向阀33不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一液压泵21提供的先导控制压力油通过第二换向阀32只进入第二液压马达24的变量口X，实现只对第二液压马达24的排量进行调整。当只需要第三液压马达25改变排量时，总换向阀30不得电处于第一工作位(即截止位置)，第一换向阀31不得电处于第一工作位(即截止位置)，第二换向阀32不得电处于第一工作位(即截止位置)，第三换向阀33得电处于第二工作位(即导通位置)，第一液压泵21提供的先导控制压力油通过第三换向阀33只进入第三液压马达25的变量口X，实现只对第三液压马达25的排量进行调整。同理，当总换向阀30处于截止位置，而第一换向阀31和第二换向阀32同时处于导通位置时，可以实现同时对第一液压马达23和第二液压马达24的变量；当总换向阀30处于截止位置，而第一换向阀31和第三换向阀33同时处于导通位置时，可以实现同时对第一液压马达23和第三液压马达25的变量；当总换向阀30处于截止位置，而第二换向阀32和第三换向阀33同时处于导通位置时，可以实现同时对第二液压马达24和第三液压马达25的变量。
第六实施例
图6为本发明的第六实施例中可实现多扭矩输出的液压系统的示意图，其与上述第四实施例的区别在于，在该液压系统中，将第四实施例的第一换向阀31和第二换向阀32整合为一个三位三通换向阀50，例如为电磁换向阀。该三位三通换向阀50包括进油口、第一出油口及第二出油口，第一液压泵21与该三位三通换向阀50的进油口相连，该三位三通换向阀50的第一出油口与第一液压马达23的变量口X相连，该三位三通换向阀50的第一出油口连接在第一单向阀35的出油口与第一液压马达23的变量口X之间的位置上，该三位三通换向阀50的第二出油口与第二液压马达24的变量口X相连，该三位三通换向阀50的第二出油口连接在第二单向阀36的出油口与第二液压马达24的变量口X之间的位置上。该三位三通换向阀50具有中位、第一工作位及第二工作位。当该三位三通换向阀50处于第一工作位时，该三位三通换向阀50的进油口与第一出油口连通，该三位三通换向阀50的第二出油口截止，第一液压泵21与第一液压马达23的变量口X连通，即第一液压泵21提供的先导控制压力油接通至第一液压马达23的变量口X，此时由于第一单向阀35的存在，先导控制压力油不会串通至第二液压马达24及第三液压马达25的变量口X，从而实现单独对第一液压马达23的变量。当该三位三通换向阀50处于第二工作位时，该三位三通换向阀50的进油口与第二出油口连通，该三位三通换向阀50的第一出油口截止，第一液压泵21与第二液压马达24的变量口X连通，即第一液压泵21提供的先导控制压力油接通至第二液压马达24的变量口X，此时由于第二单向阀36的存在，先导控制压力油不会串通至第一液压马达23及第三液压马达25的变量口X，从而实现单独对第二液压马达24的变量。
第七实施例
图7为本发明的第七实施例中可实现多扭矩输出的液压系统的示意图，其与上述第五实施例的区别在于，在该液压系统中，将第五实施例的第一换向阀31和第二换向阀32整合为一个三位三通换向阀50，例如为电磁换向阀。该三位三通换向阀50包括进油口、第一出油口及第二出油口，第一液压泵21与该三位三通换向阀50的进油口相连，该三位三通换向阀50的第一出油口与第一液压马达23的变量口X相连，该三位三通换向阀50的第一出油口连接在第一单向阀35的出油口与第一液压马达23的变量口X之间的位置上，该三位三通换向阀50的第二出油口与第二液压马达24的变量口X相连，该三位三通换向阀50的第二出油口连接在第二单向阀36的出油口与第二液压马达24的变量口X之间的位置上。关于本实施例的其余结构及工作原理可以参见上述第五实施例及第六实施例，在此不再赘述。
在本发明的各实施例中，在第一液压泵和各液压马达之间设置总换向阀，以实现对所有液压马达的同时变量，另外还在第一液压泵和对应的液压马达之间设置第一至第三换向阀，通过该第一至第三换向阀选择性地实现对所需的液压马达进行变量，使各液压马达具有多种变量组合，使该液压系统可以实现多扭矩的输出，当利用该液压系统对旋挖钻机的动力头进行驱动时，可以根据不同的岩石压力调节各液压马达的排量，使动力头能够进行多扭矩作业，使旋挖钻机能适应不同的地质工况，提高了旋挖钻机的工作效率，并节省了能源。
在此需要说明的是，上述的第一液压泵21为每个液压马达23、24、25的变量口X提供先导控制压力油，以改变每个液压马达23、24、25的排量，即第二液压泵22用于对每个液压马达23、24、25进行变量；第二液压泵22为每个液压马达23、24、25的工作油口A、B提供工作压力油，即第二液压泵22用于驱动每个液压马达23、24、25进行转动。但在其他实施例中，第一液压泵21和第二液压泵22也可以合并为一个液压泵，即由同一个液压泵既为每个液压马达23、24、25的工作油口A、B提供工作压力油，又为每个液压马达23、24、25的变量口X提供先导控制压力油，可以采取从该同一个液压泵的出口处分出两股油路，其中一股油路为每个液压马达23、24、25的工作油口A、B提供工作压力油，而另一股油路为每个液压马达23、24、25的变量口X提供先导控制压力油。
在此还需要说明的是，上述的总换向阀30、第一换向阀31、第二换向阀32及第三换向阀33为二位二通的换向阀的含义应该是包括至少二个工作位和至少二个通油口，也就是说可以包括二个以上的工作位和二个以上的通油口，在这种情况下，只是有些工作位和有些通油口不需要用到而已。同理，上述的换向控制阀41为三位四通的换向阀的含义应该是包括至少三个工作位和至少四个通油口，也就是说可以包括三个以上的工作位和四个以上的通油口；上述的三位三通换向阀50的含义应该是包括至少三个工作位和至少三个通油口，也就是说可以包括三个以上的工作位和三个以上的通油口。
本发明实施例还提供一种旋挖钻机，包括动力头及如上所述的可实现多扭矩输出的液压系统，该动力头与该液压系统的各液压马达相连，利用液压马达驱动该动力头带动钻杆进行钻探作业。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种可实现多扭矩输出的液压系统，包括第一液压泵(21)、第一液压马达(23)及第二液压马达(24)，每个液压马达(23，24)均为变量马达并具有变量口(X)，其特征在于：该液压系统还包括总换向阀(30)、第一换向阀(31)、及第一单向阀(35)，该总换向阀(30)包括进油口及出油口，该第一液压泵(21)与该总换向阀(30)的进油口相连，该总换向阀(30)的出油口与每个液压马达(23，24)的变量口(X)相连，该第一单向阀(35)连接在该总换向阀(30)的出油口与该第一液压马达(23)的变量口(X)之间，该第一单向阀(35)的入油口与该总换向阀(30)的出油口相连，该第一单向阀(35)的出油口与该第一液压马达(23)的变量口(X)相连，该第一换向阀(31)包括进油口及出油口，该第一液压泵(21)与该第一换向阀(31)的进油口相连，该第一换向阀(31)的出油口与该第一液压马达(23)的变量口(X)相连，该第一换向阀(31)的出油口连接在该第一单向阀(35)的出油口与该第一液压马达(23)的变量口(X)之间的位置上，该液压系统还包括第二液压泵(22)、换向控制阀(41)、及油箱(42)，每个液压马达(23，24，25)还具有第一工作油口(A)和第二工作油口(B)，该换向控制阀(41)包括进油口、两个工作油口及回油口，该第二液压泵(22)与该换向控制阀(41)的进油口相连，该换向控制阀(41)的其中一个工作油口与每个液压马达(23，24)的第一工作油口(A)相连，该换向控制阀(41)的另一个工作油口与每个液压马达(23，24，25)的第二工作油口(B)相连，该换向控制阀(41)的回油口与该油箱(42)相连。
2.根据权利要求1所述的可实现多扭矩输出的液压系统，其特征在于：该液压系统还包括第二换向阀(32)及第二单向阀(36)，该第二单向阀(36)连接在该总换向阀(30)的出油口与该第二液压马达(24)的变量口(X)之间，该第二单向阀(36)的入油口与该总换向阀(30)的出油口相连，该第二单向阀(36)的出油口与该第二液压马达(24)的变量口(X)相连，该第二换向阀(32)包括进油口及出油口，该第一液压泵(21)与该第二换向阀(32)的进油口相连，该第二换向阀(32)的出油口与该第二液压马达(24)的变量口(X)相连，该第二换向阀(32)的出油口连接在该第二单向阀(36)的出油口与该第二液压马达(24)的变量口(X)之间的位置上。
3.根据权利要求2所述的可实现多扭矩输出的液压系统，其特征在于：该第一换向阀(31)和该第二换向阀(32)整合为一个三位三通换向阀(50)，该三位三通换向阀(50)包括进油口、第一出油口及第二出油口，该第一液压泵(21)与该三位三通换向阀(50)的进油口相连，该三位三通换向阀(50)的第一出油口与该第一液压马达(23)的变量口(X)相连，该三位三通换向阀(50)的第一出油口连接在该第一单向阀(35)的出油口与该第一液压马达(23)的变量口(X)之间的位置上，该三位三通换向阀(50)的第二出油口与该第二液压马达(24)的变量口(X)相连，该三位三通换向阀(50)的第二出油口连接在该第二单向阀(36)的出油口与该第二液压马达(24)的变量口(X)之间的位置上。
4.根据权利要求2所述的可实现多扭矩输出的液压系统，其特征在于：该液压系统还包括第三液压马达(25)，该总换向阀(30)的出油口还与该第三液压马达(25)的变量口(X)相连。
5.根据权利要求4所述的可实现多扭矩输出的液压系统，其特征在于：该液压系统还包括第三换向阀(33)及第三单向阀(37)，该第三单向阀(37)连接在该总换向阀(30)的出油口与该第三液压马达(25)的变量口(X)之间，该第三单向阀(37)的入油口与该总换向阀(30)的出油口相连，该第三单向阀(37)的出油口与该第三液压马达(25)的变量口(X)相连，该第三换向阀(33)包括进油口及出油口，该第一液压泵(21)与该第三换向阀(33)的进油口相连，该第三换向阀(33)的出油口与该第三液压马达(25)的变量口(X)相连，该第三换向阀(33)的出油口连接在该第三单向阀(37)的出油口与该第三液压马达(25)的变量口(X)之间的位置上。
6.根据权利要求4所述的可实现多扭矩输出的液压系统，其特征在于：该第一换向阀(31)和该第二换向阀(32)整合为一个三位三通换向阀(50)，该三位三通换向阀(50)包括进油口、第一出油口及第二出油口，该第一液压泵(21)与该三位三通换向阀(50)的进油口相连，该三位三通换向阀(50)的第一出油口与该第一液压马达(23)的变量口(X)相连，该三位三通换向阀(50)的第一出油口连接在该第一单向阀(35)的出油口与该第一液压马达(23)的变量口(X)之间的位置上，该三位三通换向阀(50)的第二出油口与该第二液压马达(24)的变量口(X)相连，该三位三通换向阀(50)的第二出油口连接在该第二单向阀(36)的出油口与该第二液压马达(24)的变量口(X)之间的位置上。
7.根据权利要求5所述的可实现多扭矩输出的液压系统，其特征在于：该第一换向阀(31)和该第二换向阀(32)整合为一个三位三通换向阀(50)，该三位三通换向阀(50)包括进油口、第一出油口及第二出油口，该第一液压泵(21)与该三位三通换向阀(50)的进油口相连，该三位三通换向阀(50)的第一出油口与该第一液压马达(23)的变量口(X)相连，该三位三通换向阀(50)的第一出油口连接在该第一单向阀(35)的出油口与该第一液压马达(23)的变量口(X)之间的位置上，该三位三通换向阀(50)的第二出油口与该第二液压马达(24)的变量口(X)相连，该三位三通换向阀(50)的第二出油口连接在该第二单向阀(36)的出油口与该第二液压马达(24)的变量口(X)之间的位置上。
8.根据权利要求5所述的可实现多扭矩输出的液压系统，其特征在于：该总换向阀(30)、第一换向阀(31)、第二换向阀(32)、及第三换向阀(33)均为二位二通的换向阀，每个换向阀(31，32，33)具有处于截止位置的第一工作位及处于导通位置的第二工作位。
9.一种旋挖钻机，包括动力头，其特征在于：该旋挖钻机还包括如权利要求1至8任一项所述的可实现多扭矩输出的液压系统，该动力头与该液压系统的各液压马达相连。
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