CN104564883B - 加压回路、辅助液压回路、旋挖钻机液压系统和旋挖钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加压回路、辅助液压回路、旋挖钻机液压系统和旋挖钻机。上述加压回路用于旋挖钻机，包括：辅助泵、加压油缸换向阀和加压油缸，所述加压油缸换向阀包括加压负载反馈油口；所述加压回路还包括：比例调压装置和控制装置；所述比例调压装置与所述加压负载反馈油口相连；所述控制装置用于获取所述旋挖钻机的动力头的当前负载信息，并根据所述负载信息控制所述比例调压装置的调定压力。该加压回路可以根据动力头的负载状态自动调整加压油缸的加压压力，进而提高了压力调节的可靠性，精细程度和灵敏度。

Description

加压回路、辅助液压回路、旋挖钻机液压系统和旋挖钻机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种加压回路、辅助液压回路、旋挖钻机液压系统和旋挖钻机。

背景技术

旋挖钻机是一种取土成孔灌注桩施工机械，具有动力传动平稳以及效率高等优点，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基等基础施工中得到广泛应用。旋挖钻机的动作原理为靠动力装置的驱动钻杆，实现回转斗旋转切削岩土，然后提升至孔外卸土，经周期性循环作业，直至成孔。

旋挖钻机液压由底盘、工作装置、电气系统及液压系统组成。其中，液压系统主要用于动力的传递，以及动作的实现。旋挖钻机液压系统主要包括主液压回路和辅助液压回路。主液压回路主要用于控制动力头、主副卷扬以及行走机构等的动作。辅助液压回路主要包括：用于控制加压油缸的加压回路，用于控制左、右桅杆油缸的左、右桅杆回路，用于控制回转马达的回转回路，用于控制变幅油缸、展宽油缸、折锚油缸的变幅回路、展宽回路、折锚回路等，每个回路上设置有相应的主换向阀。上述辅助液压回路在结构方面通常采用叠加的形式，即各换向阀的进油口均与辅泵相连，在控制方面主要采用负载敏感控制，即将复杂压力信号反馈至辅助泵的变量机构，使得辅助泵的排量随之改变。旋挖钻机施工过程中，需要根据动力头的工况对加压油缸的加压压力进行调节。例如，当动力头转动在钻进硬质岩层时，转动较为吃力(即扭矩大转速低)，此时需要降低加压油缸的压力；反之，则需要增大加压油缸的压力。而现有的调节方式均是人工调节，依赖于操作手的经验程度较高。由此，造成对于加压油缸压力调节的可靠性和精细程度较低，并且该控制具有一定的滞后性。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种可以根据动力头的负载状态自动调整加压油缸的加压压力的加压油路，进而提高压力调节的可靠性，精细程度和灵敏度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种加压回路，用于旋挖钻机，包括辅助泵、加压油缸换向阀和加压油缸，所述加压油缸换向阀包括加压负载反馈油口；所述加压回路还包括：比例调压装置和控制装置；所述比例调压装置与所述加压负载反馈油口相连；所述控制装置用于获取所述旋挖钻机的动力头的当前负载信息，并根据所述负载信息控制所述比例调压装置的调定压力。

进一步地，所述比例调压装置包括：电比例开关阀和溢流阀；所述溢流阀的进油口与所述加压负载反馈油口相连，溢流口连通至油箱，泄油口与所述电比例开关阀的第一油口相连；所述电比例开关阀的第二油口连通至油箱；所述电比例开关阀的电控端与所述控制装置相连。

进一步地，所述加压回路还包括设置于所述辅助泵和所述加压油缸换向阀之间的第一调速阀，所述第一调速阀的弹簧腔油口与所述加压负载反馈油口相连。

相应的，本发明还提供一种辅助液压回路，用于旋挖钻机，包括上述任意一项所述的加压回路。

进一步地，所述辅助液压回路还包括第一回路，所述第一回路为回转回路、左桅杆回路、右桅杆回路、变幅回路、展宽回路、折锚回路中的一个或多个回路。

进一步地，每一所述第一回路均设置有与所述辅助泵相连的主换向阀，并且，所述主换向阀设置有负载反馈油口，各所述第一回路的负载反馈油口和所述加压油缸的加压负载反馈油口的油压均以压力选择的方式传递给所述辅助泵的变量机构。

进一步地，每一所述第一回路均设置有与所述辅助泵相连的主换向阀，所述主换向阀均值设置有负载反馈油口；每一所述第一回路均还包括：设置于所述辅助泵和所述主换向阀之间的第二调速阀，所述第二调速阀的弹簧腔油口与所述负载反馈油口相连。

进一步地，所述辅助液压回路还包括第二回路，所述第二回路为清土器油缸回路、加压张紧油缸回路、辅助支撑油缸回路中的一个或多个回路。

相应的，本发明还提供一种旋挖钻机液压系统，其设置有上述任意一项所述的辅助液压回路。

相应的，本发明还提供一种旋挖钻机，其设置有上述的旋挖钻机液压系统。

本发明提供的一种加压回路，该加压回路设置有：辅助泵、加压油缸换向阀和加压油缸。其中，加压油缸换向阀设置有加压负载反馈油口，该加压负载反馈油口与比例调压装置相连，比例调压装置与控制装置相连。控制装置一方面能够获取旋挖钻机动力头的当前负载信息(如扭矩和转速等)，另一方面，能够根据该负载信息控制比例调压装置的调定压力，而比例调压装置又是与加压负载反馈油口相连的，因此控制装置间接的实现了对加压油缸的加压压力的调节。即本发明提供的加压回路可以根据动力头的负载状态自动无级调节加压油缸的加压压力，即自动实现加压压力与动力头负载匹配，对加压压力调节的可靠性和精细程度高，并且由于控制装置能够根据实时获得的动力头负载信息对比例调压装置进行实时调整，因此该加压回路还具有加压压力调节灵敏度高的优点。

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为本发明实施例一提供的加压回路的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的辅助液压回路的结构示意图。

附图标记说明：

1 加压油缸换向阀 21 电比例开关阀

22 溢流阀 3 第一调速阀

4 主换向阀 5 第二调速阀

102 回转回路 103 折锚回路

104 第二回路

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。下面结合附图，对本发明的各优选实施例作进一步说明。

本发明实施例一提供一种加压回路，请参见图1。本实施例提供的加压回路用于旋挖钻机，具体是为加压油缸的动作提供动力，并控制加压油缸的动作。该加压回路可以根据动力头的负载状态自动调整加压油缸的加压压力。具体而言，本实施例提供的加压回路包括：辅助泵、加压油缸换向阀1和加压油缸；上述加压油缸换向阀1包括加压负载反馈油口b；

加压回路还包括：比例调压装置和控制装置；

比例调压装置与加压油缸换向阀1的加压负载反馈油口b相连；

控制装置用于获取旋挖钻机的动力头的当前负载信息，并根据所述负载信息控制比例调压装置对于加压负载反馈油口所在油路的调定压力。

本实施例中，采用辅助泵作为动力源，用于对加压油缸进行供油，该辅助泵可以采用负敏感变量泵。加压油缸换向阀1接于辅助泵和加压油缸之间，用于控制液压油的流向，以对加压油缸的动作进行控制。具体而言，该加压油缸换向阀1的进油口P与辅助泵的排油口相通，第一工作油口A1和第二工作油口B1分别与加压油缸的无杆腔和有杆腔相通。该加压油缸换向阀1可以具有三种工作状态：在第一种工作状态下(上位，如图1所示的状态)，第一工作油口A1与进油口P相通，第二工作油口B1与回油口T相通，此时加压油缸伸出，实现加压钻进；在第二种工作状态下(下位)，第一工作油口A1与回油口T相通，第二工作油口B1与进油口P相通，此时加压油缸收回。在第三种工作状态下(如图1所示的中位)，进油口P、回油口T、第一工作油口A1和第二工作油口B1均截止，此时加压油缸不动作。

此外，本实施例中，加压油缸换向阀1还设置有加压负载反馈油口b。并且，该加压回路还包括控制装置和比例调压装置。上述加压负载反馈油口b与比例调压装置相连，比例调压装置与控制装置相连。控制装置一方面能够获取旋挖钻机动力头的当前负载信息(如扭矩和转速等)，另一方面，能够根据该负载信息控制比例调压装置的调定压力，比例调压装置又与加压负载反馈油口b相连，因此控制装置间接地实现了对加压油缸的加压压力的调节。即本实施例提供的加压回路可以根据动力头的负载状态自动无级调节加压油缸的加压压力，即能够自动实现动力头负载与加压压力的匹配，对压力调节的可靠性和精细程度高，并且由于控制装置是根据实时获得的动力头负载信息对比例调压装置进行实时调节，因此该加压回路还具有加压压力调节灵敏度高的优点。

采用本实施例提供的加压回路，加压油缸的加压压力与动力头负载的自匹配过程可以如下：当控制装置检测到动力头负载增大时，控制比例调压装置的调压压力减小，加压油缸的加压压力相应减小；反之，控制加压油缸的加压压力增大。上述比例调压装置可以采用电比例调压装置，更具体而言该比例调压装可以置包括：电比例开关阀21和溢流阀22；其中，溢流阀22的进油口与上述加压负载反馈油口b相连，溢流口连接至油箱，泄油口与电比例开关阀21的第一油口相连；电比例开关阀21的第二油口连接至油箱。比例开关阀21的电控端与控制装置相连，用于根据控制装置的控制电流调整其开度，而后溢流阀22的溢流压力随之改变，由此实现了比例调压装置的调定压力的改变。

上述电比例开关阀21具体可以为正电比例开关阀，下面以采用正电比例开关阀为例，对加压油缸的加压压力调节过程进行说明：

控制装置获取的负载压力增大时，其输出的控制电流相应降低，电比例开关阀21开度相应变小，溢流阀22的溢流压力相应降低，加压油缸的加压压力相应降低。反之，相应调节加压油缸的加压压力增大。

作为本实施例的优选方案，上述加压回路还可以包括：设置于辅助泵和加压油缸换向阀1之间的第一调速阀3，该第一调速阀3的弹簧腔油口与加压负载反馈油口b相连。设置上述第一调速阀3的作用在于稳定辅助泵向加压油缸输入的液压油的流量，保证即使在辅助泵排量突变的情况下，加压油缸仍能恒速动作。

综上所述，本发明实施例提供的加压回路中设置有：辅助泵、加压油缸换向阀和加压油缸。其中，加压油缸换向阀设置有加压负载反馈油口，该加压负载反馈油口与比例调压装置相连，比例调压装置与控制装置相连。控制装置一方面能够获取旋挖钻机动力头的当前负载信息(如扭矩和转速等)，另一方面，能够根据该负载信息控制比例调压装置的调定压力，而比例调压装置又是与加压负载反馈油口相连的，因此控制装置间接的实现了对加压油缸的加压压力的调节。即本发明实施例提供的加压回路可以根据动力头的负载状态自动无级调节加压油缸的加压压力，即自动实现加压压力与动力头负载匹配，对加压压力调节的可靠性和精细程度高，并且由于控制装置是根据实时获得的动力头负载信息对比例调压装置进行实时调整，因此该加压回路还具有加压压力调节灵敏度高的优点。

本发明实施例二还提供一种用于旋挖钻机的辅助液压回路，该液压回路设置有实施例一提供的加压回路101。由于上述加压回路具有上述技术效果，因此，设有加压回路的辅助液压回路也具备根据动力头负载自动调节加压压力的功能，该辅助液压回路相应的具有对加压压力调节的可靠性和精细程度高，以及加压压力调节灵敏度高的优点。

本发明实施例二提供的辅助液压回路还可以包括现有的辅助液压回路中除加压回路以外的其他回路，具体而言，该辅助液压回路还可以包括第一回路，该第一回路可以为回转回路102、左桅杆回路、右桅杆回路、变幅回路、展宽回路、折锚回路103中的一个或多个回路。上述每一回路中均设置有与辅助泵相连的主换向阀4，进一步地，主换向阀4还可以设置有负载反馈油口a，各第一回路的负载反馈油口a和加压回路101的加压负载反馈油口b的油压均以压力选择的方式传递给辅助泵的变量机构。由此，辅助泵的排量足以保证各个回路的正常工作。本领域技术人员可以理解的是，可以通过设置梭阀实现上述功能。

此外，上述每一第一回路均还优选包括：设置于辅助泵和主换向阀4之间的第二调速阀5，该第二调速阀5的弹簧腔油口与负载反馈油口a相连。由此使得第一回路中的执行机构在辅助泵排量突变的情况下仍能恒速动作。

根据不同的工况需求，本实施例提供的辅助液压回路还可以包括第二回路104，该第二回路可以为清土器油缸回路、加压张紧油缸回路、辅助支撑油缸回路中的一个或多个回路。

本发明实施例三提供一种挖钻机液压系统，其设置有实施例二提供的辅助液压回路。当然，该液压系统还可以包括现有的主液压回路。由于上述辅助液压回路具有上述技术效果，因此，设有辅助液压回路的液压系统也应具备根据动力头负载自动调节加压压力的功能，该液压系统相应的具有对加压压力调节的可靠性和精细程度高，以及加压压力调节灵敏度高的优点。

本发明实施例四还提供一种旋挖钻机，其设置有实施例三提供的旋挖钻机液压系统。由于上述液压系统具有上述技术效果，因此，设有液压系统的旋挖钻机也应具备相应的技术效果。

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 (9)

1.一种加压回路，用于旋挖钻机，包括辅助泵、加压油缸换向阀(1)和加压油缸，其特征在于：

所述加压油缸换向阀(1)包括加压负载反馈油口；

所述加压回路还包括：比例调压装置和控制装置；

所述比例调压装置与所述加压负载反馈油口相连；

所述控制装置用于获取所述旋挖钻机的动力头的当前负载信息，并根据所述负载信息控制所述比例调压装置的调定压力；

所述比例调压装置包括：电比例开关阀(21)和溢流阀(22)；

所述溢流阀(22)的进油口与所述加压负载反馈油口相连，溢流口连通至油箱，泄油口与所述电比例开关阀(21)的第一油口相连；所述电比例开关阀(21)的第二油口连通至油箱；所述电比例开关阀(21)的电控端与所述控制装置相连。

2.根据权利要求1所述的加压回路，其特征在于，所述加压回路还包括设置于所述辅助泵和所述加压油缸换向阀(1)之间的第一调速阀(3)，所述第一调速阀(3)的弹簧腔油口与所述加压负载反馈油口相连。

3.一种辅助液压回路，用于旋挖钻机，其特征在于，包括权利要求1至2任意一项所述的加压回路。

4.根据权利要求3所述的辅助液压回路，其特征在于，还包括第一回路，所述第一回路为回转回路、左桅杆回路、右桅杆回路、变幅回路、展宽回路、折锚回路中的一个或多个回路。

5.根据权利要求4所述的辅助液压回路，其特征在于，每一所述第一回路均设置有与所述辅助泵相连的主换向阀(4)，并且，所述主换向阀(4)设置有负载反馈油口，各所述第一回路的负载反馈油口和所述加压回路的加压负载反馈油口的油压均以压力选择的方式传递给所述辅助泵的变量机构。

6.根据权利要求4所述的辅助液压回路，其特征在于，每一所述第一回路均设置有与所述辅助泵相连的主换向阀(4)，所述主换向阀(4)均值设置有负载反馈油口；每一所述第一回路均还包括：设置于所述辅助泵和所述主换向阀(4)之间的第二调速阀(5)，所述第二调速阀(5)的弹簧腔油口与所述负载反馈油口相连。

7.根据权利要求3所述的辅助液压回路，其特征在于，所述辅助液压回路还包括第二回路，所述第二回路为清土器油缸回路、加压张紧油缸回路、辅助支撑油缸回路中的一个或多个回路。

8.一种旋挖钻机液压系统，其特征在于，设置有权利要求3至7任意一项所述的辅助液压回路。

9.一种旋挖钻机，其特征在于，设置有权利要求8所述的旋挖钻机液压系统。