CN109458201B - 压力流量可调防卡死液压钻锚机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种压力流量可调防卡死液压钻锚机，包括：油箱、回油管、第一溢流阀、液压泵、进油管、第二溢流阀、调速阀、液压马达、联轴器、减速器以及锚杆座；该液压钻锚机可以调节锚杆机的转速与转矩，当锚杆出现卡死情况时，可以通过调节溢流阀提高系统压力，进而提高液压马达输出转矩，使锚杆有可能重新转动，从而减少工作时间，提高工作效率。

Description

压力流量可调防卡死液压钻锚机
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种压力流量可调防卡死液压钻锚机。
背景技术
岩土锚固技术是锚杆钻机的工程基础，岩土锚固利用锚杆或锚索的锚固段的抗拔能力，通过锚杆或锚索的钢筋或钢绞线，将不稳定边坡的下滑推力传递给稳定地层，将边坡、锚杆或锚索以及稳定地层构成一个结构体系，达到维持土体或岩体的边坡或地基稳定的目的。锚杆支护是煤矿巷道支护的主要发展方向，锚杆钻机是推广锚杆支护的关键机具，钻机在锚杆支护技术推广中起着十分重要的作用。锚杆钻机的性能和质量，不仅直接影响施工的速度，而且关系到锚杆支护工程的安全与支护效果。
现代建筑施工、路桥构筑、坝基稳固以及煤矿巷道支护等工程中，由于直接顶的硬度较大，这是造成锚索支护施工比较困难的直接原因。而锚索支护却因打眼施工比较困难，导致进度缓慢。特别是在煤矿巷道支护等工程中，普遍采用气动锚杆机，但是煤矿井下压缩空气系统的输送管道距离长，井下气动设备多，工作面气体工作压力偏低，影响锚杆孔钻进的效果。特别是在坚硬岩石与深孔作业条件下，钻进作业更加困难。
发明内容
本发明提供了一种压力流量可调防卡死液压钻锚机，以解决现有的锚杆机钻进作业困难的问题。
本发明提供一种压力流量可调防卡死液压钻锚机，包括：油箱、回油管、第一溢流阀、液压泵、进油管、第二溢流阀、调速阀、液压马达、联轴器、减速器以及锚杆座；
所述液压泵的吸油端与所述油箱连通，所述液压泵的排油端通过所述进油管与所述液压马达的吸油端连通，所述液压马达的排油端通过所述回油管与所述油箱连通；
所述第一溢流阀的一端与所述进油管连通，所述第一溢流阀的另一端与所述油箱连通；所述第二溢流阀和所述调速阀在所述液压泵到所述液压马达的方向上依次设置于所述进油管上；
所述液压马达的输出端通过所述联轴器与所述减速器的输入端连接，所述减速器的输出端与所述锚杆座连接。
可选的，所述第一溢流阀和所述第二溢流阀为直动形溢流阀或先导式溢流阀。
可选的，所述直动形溢流阀包括第一阀体、第一阀芯、弹簧连接柱、弹簧以及第一调节螺母，所述第一阀体的内部设置有第一腔体，所述第一腔体的一端通过进油通道与外部连通，所述进油通道的内径小于所述进油通道的内径，所述第一调节螺母从所述第一阀体上与所述进油通道相反的一端伸入所述第一腔体，所述弹簧连接柱设置于所述第一调节螺母伸入所述第一腔体内的一端，所述第一阀芯设置于所述第一腔体内，所述弹簧设置于所述第一阀芯和所述弹簧连接柱之间，所述第一腔体底部的第一阀体上设置有排油通道。
可选的，所述先导式溢流阀包括第二阀体、主阀活塞以及先导阀芯，所述第二阀体的内部顶部设置有先导阀腔体以及与所述先导阀腔体连通的第一通道，所述先导阀芯设置于所述先导阀腔体的内部，所述第一通道的底部与第二通道连通，所述第二通道底部与主阀活塞腔体连通，所述主阀活塞腔体的一端与入油口连通，所述主阀活塞腔体的底部与底部腔体通，所述底部腔体的一侧与排油口连通，所述先导阀腔体与所述主阀活塞腔体之间通过连通通道连通，所述主阀活塞设置于所述主阀活塞腔体内。
可选的，所述主阀活塞包括主体部和设置于所述主体部外周的凸起部，所述凸起部的直径大于所述凸起部的直径，所述凸起部的直径与所述主阀活塞腔体的内径相适配，所述主体部内设置有第三通道，所述主体部内设置有第四通道。
可选的，所述第三通道贯穿所述主体部的顶部和底部，连通所述主阀活塞腔体和所述底部腔体，所述第四通道贯穿所述凸起部的顶部和底部，连通所述主阀活塞腔体和所述入油口。
可选的，所述第三通道呈阶梯状，所述第三通道上方区域的内径大于所述第三通道下方区域的内径。
可选的，所述第四通道设置于靠近所述第二通道一侧的凸起部上。
可选的，所述连通通道的内径小于所述第三通道的内径。
可选的，所述调速阀为串联减压式调速阀，所述调速阀包括定差减压阀和与所述定差减压阀串联的节流阀。
由以上技术方案可知，本发明提供的一种压力流量可调防卡死液压钻锚机，包括：油箱、回油管、第一溢流阀、液压泵、进油管、第二溢流阀、调速阀、液压马达、联轴器、减速器以及锚杆座；液压泵的吸油端与油箱连通，液压泵的排油端通过进油管与液压马达的吸油端连通，液压马达的排油端通过回油管与油箱连通；第一溢流阀的一端与进油管连通，第一溢流阀的另一端与油箱连通；第二溢流阀和调速阀在液压泵到液压马达的方向上依次设置于进油管上；液压马达的输出端通过联轴器与减速器的输入端连接，减速器的输出端与锚杆座连接；本发明提供的一种压力流量可调防卡死液压钻锚机，转速低于气动锚杆钻机，但转矩及推进力较气动锚杆钻机大，而噪声低于气动锚杆机，且可以调节锚杆机的转速与转矩，当锚杆出现卡死情况时，可以通过调节溢流阀提高系统压力，进而提高液压马达输出转矩，使锚杆有可能重新转动，从而减少工作时间，提高工作效率。此外，由于该液压钻锚机压力流量可调，这样其适应性较强，适用范围广，除手动调节外，不需借助于其它能源来完成工作过程，操作安全、节约能源、无环境污染，使用成本低廉，适用性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种压力流量可调防卡死液压钻锚机的结构图。
图2为本发明提供的一种压力流量可调防卡死液压钻锚机的直动形溢流阀剖视图。
图3为本发明提供的一种压力流量可调防卡死液压钻锚机的先导式溢流阀剖视图。
图4为本发明提供的一种压力流量可调防卡死液压钻锚机的调速阀剖视图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明提供一种压力流量可调防卡死液压钻锚机，包括：油箱1、回油管2、第一溢流阀3、液压泵4、进油管5、第二溢流阀6、调速阀7、液压马达8、联轴器9、减速器10以及锚杆座11；液压泵4的吸油端与油箱1连通，液压泵4的排油端通过进油管5与液压马达8的吸油端连通，液压马达8的排油端通过回油管2与油箱1连通。第一溢流阀3的一端与进油管5连通，第一溢流阀3的另一端与油箱1连通；第二溢流阀6和调速阀7在液压泵4到液压马达8的方向上依次设置于进油管5上。液压马达8的输出端通过联轴器9与减速器10的输入端连接，减速器10的输出端与锚杆座11连接。
在本实施例中，第一溢流阀3和第二溢流阀6为直动形溢流阀或先导式溢流阀。
请参阅图2，当第一溢流阀3和第二溢流阀6为直动形溢流阀时，该直动形溢流阀可以包括第一阀体31、第一阀芯32、弹簧连接柱34、弹簧35以及第一调节螺母36，第一阀体31的内部设置有第一腔体311，第一腔体311的一端通过进油通道312与外部连通，进油通道312的内径小于进油通道312的内径，第一调节螺母36从第一阀体31上与进油通道312相反的一端伸入第一腔体311，弹簧连接柱34设置于第一调节螺母36伸入第一腔体311内的一端，第一阀芯32设置于第一腔体311内，弹簧35设置于第一阀芯32和弹簧连接柱34之间，第一腔体311底部的第一阀体31上设置有排油通道33。
该直动形溢流阀原理如下：当进油通道312的进油压力小于弹簧35的弹力时，第一阀芯32在弹簧35作用下处于最下端位置，即将进油通道312封死，当进油通道312的进油压力大于弹簧35的弹力时，第一阀芯32上升，即进油通道312打开，开始溢流。
请参阅图3，当第一溢流阀3和第二溢流阀6为先导式溢流阀时，该先导式溢流阀可以包括第二阀体61、主阀活塞62以及先导阀芯63，第二阀体61的内部顶部设置有先导阀腔体612以及与先导阀腔体612连通的第一通道611，先导阀芯63设置于先导阀腔体612的内部，第一通道611的底部与第二通道613连通，第二通道613底部与主阀活塞腔体614连通，主阀活塞腔体614的一端与入油口615连通，主阀活塞腔体614的底部与底部腔体616连通，底部腔体616的一侧与排油口617连通，先导阀腔体612与主阀活塞腔体614之间通过连通通道618连通，主阀活塞62设置于主阀活塞腔体614内。
具体地，主阀活塞62包括主体部621和设置于主体部621外周的凸起部622，凸起部622的直径大于凸起部622的直径，凸起部622的直径与主阀活塞腔体614的内径相适配，主体部621内设置有第三通道623，主体部621内设置有第四通道624。第三通道623贯穿主体部621的顶部和底部，连通主阀活塞腔体614和底部腔体616，第四通道624贯穿凸起部622的顶部和底部，连通主阀活塞腔体614和入油口615。第三通道623呈阶梯状，第三通道623上方区域的内径大于第三通道623下方区域的内径。第四通道624设置于靠近第二通道613一侧的凸起部622上。连通通道618的内径小于第三通道623的内径。
该先导式溢流阀原理如下：当高压油从入油口615进入到主阀活塞腔体614下腔，对主阀活塞62产生一个向上的力；高压油通过阻尼孔即第四通道624进入到主阀活塞腔体614上腔，对主阀活塞62产生一个向下的力。当先导阀芯63没有被打开前，阀活塞62上下面积相同，压强也相等，因此对阀活塞62产生的力平衡，加上主阀活塞62可设置弹簧对主阀活塞62有向下的力，所以主阀活塞62关闭。当入油口615压力不断增大，当油压力大于先导阀芯63设定的压力时，先导阀芯63打开。主阀活塞腔体614上腔的压力油通过先导阀芯63排走，主阀活塞腔体614上腔压力变为0。由于主阀活塞腔体614上腔压力0，在主阀活塞腔体614下腔油压力的作用下，主阀活塞62向上移动，打开主阀活塞62，主阀活塞62的压力油通过主阀活塞62外围间隙流入排油口617，降低入油口615的压力。当入油口615压力下降到低于先导阀芯63设定的压力时，先导阀芯63关闭，在主阀活塞腔体614上腔重新建立了压力，推动主阀活塞62向下移动，关闭主阀活塞62。
请参阅图4，调速阀7为串联减压式调速阀，调速阀7包括定差减压阀71和与定差减压阀71串联的节流阀72。其中，节流阀72充当流量传感器，节流阀72阀口不变时，节流阀72作为流量补偿阀口，通过流量负反馈，自动稳定节流阀72前后的压差，保持其流量不变。因节流阀72前后压差基本不变，调节节流阀72阀口面积时，又可以人为地改变流量的大小。
本发明实施例提供的压力流量可调防卡死液压钻锚机，转速低于气动锚杆钻机，但转矩及推进力较气动锚杆钻机大，而噪声低于气动锚杆机。并且，第一溢流阀3、第二溢流阀6以及调速阀7采用纯机械式结构，使用可靠，可以进行手动调节，可通过调节阀的弹簧预紧力，进而调节系统的压力与流量，这样就可以调节锚杆机的转速与转矩。通常情况下，可只调节调速阀7，当锚杆直接顶的硬度较大，锚杆出现卡死情况时，可以调节第二溢流阀6，提高系统压力，进而提高液压马达8的输出转矩，使得锚杆有可能重新转动，从而减少工作时间，提高工作效率。同时，由于该液压钻锚机压力流量可调，因此其适应性较强，适用范围广。此外，该液压钻锚机除手动调节外，不需借助于其它能源来完成工作过程，结构紧凑、操作安全、节约能源、无环境污染，使用成本低廉，适用性强。
以上的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (7)

1.一种压力流量可调防卡死液压钻锚机，其特征在于，包括：油箱(1)、回油管(2)、第一溢流阀(3)、液压泵(4)、进油管(5)、第二溢流阀(6)、调速阀(7)、液压马达(8)、联轴器(9)、减速器(10)以及锚杆座(11)；
所述液压泵(4)的吸油端与所述油箱(1)连通，所述液压泵(4)的排油端通过所述进油管(5)与所述液压马达(8)的吸油端连通，所述液压马达(8)的排油端通过所述回油管(2)与所述油箱(1)连通；
所述第一溢流阀(3)的一端与所述进油管(5)连通，所述第一溢流阀(3)的另一端与所述油箱(1)连通；所述第二溢流阀(6)和所述调速阀(7)在所述液压泵(4)到所述液压马达(8)的方向上依次设置于所述进油管(5)上；
所述液压马达(8)的输出端通过所述联轴器(9)与所述减速器(10)的输入端连接，所述减速器(10)的输出端与所述锚杆座(11)连接；
所述第一溢流阀(3)和所述第二溢流阀(6)为直动形溢流阀或先导式溢流阀；
所述直动形溢流阀包括第一阀体(31)、第一阀芯(32)、弹簧连接柱(34)、弹簧(35)以及第一调节螺母(36)，所述第一阀体(31)的内部设置有第一腔体(311)，所述第一腔体(311)的一端通过进油通道(312)与外部连通，所述进油通道(312)的内径小于所述进油通道(312)的内径，所述第一调节螺母(36)从所述第一阀体(31)上与所述进油通道(312)相反的一端伸入所述第一腔体(311)，所述弹簧连接柱(34)设置于所述第一调节螺母(36)伸入所述第一腔体(311)内的一端，所述第一阀芯(32)设置于所述第一腔体(311)内，所述弹簧(35)设置于所述第一阀芯(32)和所述弹簧连接柱(34)之间，所述第一腔体(311)底部的第一阀体(31)上设置有排油通道(33)；
所述先导式溢流阀包括第二阀体(61)、主阀活塞(62)以及先导阀芯(63)，所述第二阀体(61)的内部顶部设置有先导阀腔体(612)以及与所述先导阀腔体(612)连通的第一通道(611)，所述先导阀芯(63)设置于所述先导阀腔体(612)的内部，所述第一通道(611)的底部与第二通道(613)连通，所述第二通道(613)底部与主阀活塞腔体(614)连通，所述主阀活塞腔体(614)的一端与入油口(615)连通，所述主阀活塞腔体(614)的底部与底部腔体(616)连通，所述底部腔体(616)的一侧与排油口(617)连通，所述先导阀腔体(612)与所述主阀活塞腔体(614)之间通过连通通道(618)连通，所述主阀活塞(62)设置于所述主阀活塞腔体(614)内。
2.如权利要求1所述的压力流量可调防卡死液压钻锚机，其特征在于，所述主阀活塞(62)包括主体部(621)和设置于所述主体部(621)外周的凸起部(622)，所述凸起部(622)的直径大于所述凸起部(622)的直径，所述凸起部(622)的直径与所述主阀活塞腔体(614)的内径相适配，所述主体部(621)内设置有第三通道(623)，所述主体部(621)内设置有第四通道(624)。
3.如权利要求2所述的压力流量可调防卡死液压钻锚机，其特征在于，所述第三通道(623)贯穿所述主体部(621)的顶部和底部，连通所述主阀活塞腔体(614)和所述底部腔体(616)，所述第四通道(624)贯穿所述凸起部(622)的顶部和底部，连通所述主阀活塞腔体(614)和所述入油口(615)。
4.如权利要求3所述的压力流量可调防卡死液压钻锚机，其特征在于，所述第三通道(623)呈阶梯状，所述第三通道(623)上方区域的内径大于所述第三通道(623)下方区域的内径。
5.如权利要求4所述的压力流量可调防卡死液压钻锚机，其特征在于，所述第四通道(624)设置于靠近所述第二通道(613)一侧的凸起部(622)上。
6.如权利要求5所述的压力流量可调防卡死液压钻锚机，其特征在于，所述连通通道(618)的内径小于所述第三通道(623)的内径。
7.如权利要求1所述的压力流量可调防卡死液压钻锚机，其特征在于，所述调速阀(7)为串联减压式调速阀，所述调速阀(7)包括定差减压阀(71)和与所述定差减压阀(71)串联的节流阀(72)。
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