CN106762887B - 一种负载可调的履带钻机液压系统 - Google Patents

一种负载可调的履带钻机液压系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种负载可调的履带钻机液压系统，包括第一电机、第二电机、第一变量泵、第二变量泵、油箱、第一定差减压阀、第二定差减压阀、第三定差减压阀、第四定差减压阀、用于驱动履带钻机上钻杆进行回转运动的第一回转马达及第二回转马达、用于驱动履带钻机上钻杆进行给进拔起运动的第一给进油缸及第二给进油缸、用于驱动履带钻机前进及后退的行走马达、用于驱动履带钻机调节位置的整机调节油缸，该系统的工作效率高，能够满足孔内事故或负载急速增大工况下的需求。

Description

一种负载可调的履带钻机液压系统
技术领域
本发明属于履带钻机技术领域，涉及一种负载可调的履带钻机液压系统。
背景技术
履带钻机是进行瓦斯抽采钻孔施工的专用设备。主要由液压泵站提供动力，以矿物油为工作介质，通过对工作介质的流量、压力和方向的控制，驱动钻具完成所需要的动作。履带钻机的液压驱动系统主要由回转、给进两个基本功能回路以及其他一些辅助功能回路组成。其中回转回路主要用于克服钻具的负载转矩，为钻具提供回转动力，因此其压力就与回转负载的变化相适应。给进回路主要用于提供钻进的给进、起拔力，结合钻探工艺实现加压、减压钻进。辅助回路主要包括履带行走、整机方向调整等。由于钻孔内的煤层情况比较复杂，负载情况变化频繁剧烈，往往会造成液压系统中回转回路和给进回路中压力大幅度快速波动，并且对于不同深度的钻孔施工，所需功率大小也变化较大，使液压系统的工作效率较低，特别是当遇到孔内事故时，履带钻机需要打捞钻杆时，此时发动机的能力易出现不足于驱动钻杆动作的情况。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种负载可调的履带钻机液压系统，该系统的工作效率高，能够满足孔内事故或负载急速增大工况下的需求。
为达到上述目的，本发明所述的负载可调的履带钻机液压系统包括第一电机、第二电机、第一变量泵、第二变量泵、油箱、第一定差减压阀、第二定差减压阀、第三定差减压阀、第四定差减压阀、用于驱动履带钻机上钻杆进行回转运动的第一回转马达及第二回转马达、用于驱动履带钻机上钻杆进行给进拔起运动的第一给进油缸及第二给进油缸、用于驱动履带钻机前进及后退的行走马达、用于驱动履带钻机调节位置的整机调节油缸；
第一电机的输出轴与第一变量泵的驱动轴相连接，第一变量泵的出油口与第一定差减压阀的入油口、第二定差减压阀的入油口、第三定差减压阀的入油口及第四定差减压阀的入油口相连通，第一定差减压阀的出油口与第一回转马达的入油口相连通，第二定差减压阀的出油口与第一给进油缸的入油口相连通，第三定差减压阀的出油口与行走马达的入油口相连通，第四定差减压阀的出油口与整机调节油缸的入油口相连通，第一回转马达的出油口、第一给进油缸的出油口、行走马达的出油口及整机调节油缸的出油口均与油箱的入油口相连通，油箱的出油口与第一变量泵的入油口及第二变量泵的出油口相连通；
第二电机的输出轴与第二变量泵的驱动轴相连接，第二变量泵的出油口与第二回转马达的入油口及第二给进油缸的入油口相连通，第二回转马达的出油口及第二给进油缸的出油口与油箱的入油口相连通。
第一定差减压阀的出油口经第一节流阀与第一回转马达的入油口相连通。
第二定差减压阀的出油口经第二节流阀与第一给进油缸的入油口相连通。
第三定差减压阀的出油口经第三节流阀与行走马达的入油口相连通。
第四定差减压阀的出油口经第四节流阀与整机调节油缸的入油口相连通。
还包括梭阀及流量调节阀，其中，第一回转马达的出油口与油箱的入油口及梭阀的入口相连通，第一给进油缸的出油口与油箱的入油口及梭阀的入口相连通，行走马达的出油口与油箱的入油口及梭阀的入口相连通，整机调节油缸的出油口与油箱的入油口及梭阀的入口相连通，梭阀的出口经流量调节阀与第一变量泵的入油口相连通。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的负载可调的履带钻机液压系统在正常工作时，可以通过第一变量泵、第一定差减压阀、第二定差减压阀、第三定差减压阀及第四定差减压阀来适应不同的负载要求，具体的，经过第一回转马达、第一给进油缸、行走马达及整机调节油缸的流量仅与对应定差减压阀的开度有关，从而保证流向第一回转马达、第一给进油缸、行走马达及整机调节油缸的流量相互独立，因此在正常情况下，只需调节对应定差减压阀的开度有关即可满足履带钻机的工作需求；当第一定差减压阀及第二定差减压阀的开度调节到最大情况时，仍然不能满足桅杆的工作要求时，则开启第二电机，通过第一回转马达及第二回转马达联合驱动履带钻机上的钻杆进行回转运动，同时通过第一给进油缸及第二给进油缸联合驱动履带钻机上的钻杆进行给进起拔运动，从而满足履带钻机的工作需求，提高系统工作的效率，同时满足孔内事故或负载急速增大工况下的需求，提高整机的可靠性，保证整机安全可靠工作，并在出现突发情况下仍能临时工作。
附图说明
图1为本发明的原理图。
其中，1为第一电机、2为第一变量泵、3为第一定差减压阀、4为第二定差减压阀、5为第三定差减压阀、6为第四定差减压阀、7为第一节流阀、8为第二节流阀、9为第三节流阀、10为第四节流阀、11为第一回转马达、12为第一给进油缸、13为行走马达、14为整机调节油缸、15为梭阀、16为流量调节阀、17为第二给进油缸、18为第二回转马达、19为第二电机、20为第二变量泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的负载可调的履带钻机液压系统包括第一电机1、第二电机19、第一变量泵2、第二变量泵20、油箱、第一定差减压阀3、第二定差减压阀4、第三定差减压阀5、第四定差减压阀6、用于驱动履带钻机上钻杆进行回转运动的第一回转马达11及第二回转马达18、用于驱动履带钻机上钻杆进行给进拔起运动的第一给进油缸12及第二给进油缸17、用于驱动履带钻机前进及后退的行走马达13、用于驱动履带钻机调节位置的整机调节油缸14；第一电机1的输出轴与第一变量泵2的驱动轴相连接，第一变量泵2的出油口与第一定差减压阀3的入油口、第二定差减压阀4的入油口、第三定差减压阀5的入油口及第四定差减压阀6的入油口相连通，第一定差减压阀3的出油口与第一回转马达11的入油口相连通，第二定差减压阀4的出油口与第一给进油缸12的入油口相连通，第三定差减压阀5的出油口与行走马达13的入油口相连通，第四定差减压阀6的出油口与整机调节油缸14的入油口相连通，第一回转马达11的出油口、第一给进油缸12的出油口、行走马达13的出油口及整机调节油缸14的出油口均与油箱的入油口相连通，油箱的出油口与第一变量泵2的入油口及第二变量泵20的出油口相连通；第二电机19的输出轴与第二变量泵20的驱动轴相连接，第二变量泵20的出油口与第二回转马达18的入油口及第二给进油缸17的入油口相连通，第二回转马达18的出油口及第二给进油缸17的出油口与油箱的入油口相连通。
第一定差减压阀3的出油口经第一节流阀7与第一回转马达11的入油口相连通；第二定差减压阀4的出油口经第二节流阀8与第一给进油缸12的入油口相连通；第三定差减压阀5的出油口经第三节流阀9与行走马达13的入油口相连通；第四定差减压阀6的出油口经第四节流阀10与整机调节油缸14的入油口相连通。
本发明还包括梭阀15及流量调节阀16，其中，第一回转马达11的出油口与油箱的入油口及梭阀15的入口相连通，第一给进油缸12的出油口与油箱的入油口及梭阀15的入口相连通，行走马达13的出油口与油箱的入油口及梭阀15的入口相连通，整机调节油缸14的出油口与油箱的入油口及梭阀15的入口相连通，梭阀15的出口经流量调节阀16与第一变量泵2的入油口相连通。
本发明的具体工作过程为：
履带钻机正常工作时，第一电机1带动第一变量泵2转动，第一变量泵2输出的高压油分别进入第一定差减压阀3、第二定差减压阀4、第三定差减压阀5及第四定差减压阀6中，然后分别经第一节流阀7、第二节流阀8、第三节流阀9及第四节流阀10进入第一回转马达11、第一给进油缸12、行走马达13及整机调节油缸14中，驱动第一回转马达11、第一给进油缸12、行走马达13及整机调节油缸14工作，第一回转马达11转动可以使钻杆产生回转运动，第一给进油缸12可以使钻杆进行给进起拔运动，行走马达13可以使履带钻机前进或后退，整机调节油缸14可以使履带钻机调节不同位置，第一回转马达11、第一给进油缸12、行走马达13及整机调节油缸14输出的油均分为两路，其中一路均进入到梭阀15中，另一路均进入到油箱中。
各定差减压阀在工作过程中，定差减压阀可以保证节流阀前后压差恒定，而经过节流阀的油液流量正比于节流阀的阀芯开度及节流阀前后的压差，所以经过第一回转马达11、第一给进油缸12、行走马达13及整机调节油缸14的流量仅与节流阀的阀芯开度有关，从而保证流向第一回转马达11、第一给进油缸12、行走马达13及整机调节油缸14的流量相互独立，只与对应定差减压阀的开度有关，与各自负载变化无关，从而保证各自相互工作的独立可靠，不相互干扰，各定差减压阀的开度由人工调节。同时通过梭阀15识别第一回转马达11、第一给进油缸12、行走马达13及整机调节油缸14的最大流量，从而通过控制流量调节阀16进一步调节第一变量泵2的排量，当负载处于较大负荷范围时，对应定差减压阀不足以保证节流阀前后压差恒定时，此时，梭阀15可以通过流量调节阀16控制第一变量泵2的排量，使流向第一回转马达11、第一给进油缸12、行走马达13及整机调节油缸14的流量仍能按比例分配，达到按需供给的目的。
当孔内事故或负载急速增大工况下时，则开启第二电机19，通过第一回转马达11及第二回转马达18联合驱动履带钻机上的钻杆进行回转运动，同时通过第一给进油缸12及第二给进油缸17联合驱动履带钻机上的钻杆进行给进起拔运动，从而满足履带钻机的工作需求，提高系统工作的效率，同时满足孔内事故或负载急速增大工况下的需求。

Claims (5)

1.一种负载可调的履带钻机液压系统，其特征在于，包括第一电机(1)、第二电机(19)、第一变量泵(2)、第二变量泵(20)、油箱、第一定差减压阀(3)、第二定差减压阀(4)、第三定差减压阀(5)、第四定差减压阀(6)、用于驱动履带钻机上钻杆进行回转运动的第一回转马达(11)及第二回转马达(18)、用于驱动履带钻机上钻杆进行给进拔起运动的第一给进油缸(12)及第二给进油缸(17)、用于驱动履带钻机前进及后退的行走马达(13)、以及用于驱动履带钻机调节位置的整机调节油缸(14)；
第一电机(1)的输出轴与第一变量泵(2)的驱动轴相连接，第一变量泵(2)的出油口与第一定差减压阀(3)的入油口、第二定差减压阀(4)的入油口、第三定差减压阀(5)的入油口及第四定差减压阀(6)的入油口相连通，第一定差减压阀(3)的出油口与第一回转马达(11)的入油口相连通，第二定差减压阀(4)的出油口与第一给进油缸(12)的入油口相连通，第三定差减压阀(5)的出油口与行走马达(13)的入油口相连通，第四定差减压阀(6)的出油口与整机调节油缸(14)的入油口相连通，第一回转马达(11)的出油口、第一给进油缸(12)的出油口、行走马达(13)的出油口及整机调节油缸(14)的出油口均与油箱的入油口相连通，油箱的出油口与第一变量泵(2)的入油口及第二变量泵(20)的入油口相连通；
第二电机(19)的输出轴与第二变量泵(20)的驱动轴相连接，第二变量泵(20)的出油口与第二回转马达(18)的入油口及第二给进油缸(17)的入油口相连通，第二回转马达(18)的出油口及第二给进油缸(17)的出油口与油箱的入油口相连通；
还包括梭阀(15)及流量调节阀(16)，其中，第一回转马达(11)的出油口与油箱的入油口及梭阀(15)的入口相连通，第一给进油缸(12)的出油口与油箱的入油口及梭阀(15)的入口相连通，行走马达(13)的出油口与油箱的入油口及梭阀(15)的入口相连通，整机调节油缸(14)的出油口与油箱的入油口及梭阀(15)的入口相连通，梭阀(15)的出口经流量调节阀(16)与第一变量泵(2)的入油口相连通。
2.根据权利要求1所述的负载可调的履带钻机液压系统，其特征在于，第一定差减压阀(3)的出油口经第一节流阀(7)与第一回转马达(11)的入油口相连通。
3.根据权利要求2所述的负载可调的履带钻机液压系统，其特征在于，第二定差减压阀(4)的出油口经第二节流阀(8)与第一给进油缸(12)的入油口相连通。
4.根据权利要求3所述的负载可调的履带钻机液压系统，其特征在于，第三定差减压阀(5)的出油口经第三节流阀(9)与行走马达(13)的入油口相连通。
5.根据权利要求4所述的负载可调的履带钻机液压系统，其特征在于，第四定差减压阀(6)的出油口经第四节流阀(10)与整机调节油缸(14)的入油口相连通。
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