CN110886730A - 全液压驱动钻机液压负载敏感系统 - Google Patents

全液压驱动钻机液压负载敏感系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及露天矿山机械技术领域，尤其涉及一种全液压驱动钻机液压负载敏感系统。该液压系统执行元件速度都可实现无级调节，同时行走速度还可双速切换，从而满足钻机的各种工作需求。包括液压油箱、负载敏感泵、负载敏感阀、行走双速切换电磁阀、左行走马达、右行走马达；所述负载敏感泵的进口与液压油箱相连，负载敏感泵的出口与负载敏感阀的进口相连；负载敏感阀的第一路的出口与左行走马达相连，负载敏感阀的第二路的出口与右行走马达相连，所述左行走马达及右行走马达用于驱动钻机行走；所述双速切换电磁阀分别与左行走马达的排量控制口及右行走马达的排量控制口相连。

Description

全液压驱动钻机液压负载敏感系统
技术领域
本发明涉及露天矿山机械技术领域，尤其涉及一种全液压驱动钻机液压负载敏感系统。
背景技术
全液压驱动钻机在露天矿石开采过程中发挥着重要的作用，目前，全液压驱动钻机液压系统大多采用传统的节流调速系统，该液压系统受负载波动影响较大，导致液压执行元件运行速度不平稳，对钻机工作性能产生影响。传统的节流调速系统，产热严重，浪费能源，同时，液压系统油温过高，对液压系统性能和液压元件使用寿命都造成影响。传统的节流调速系统不能实时对液压执行元件速度进行无级快速的调节，满足不了钻机多种工况对执行元件不同速度的要求。而且目前钻机行走系统多为单速行走，钻机远距离转场时行走速度较低，使转场时间增长，浪费人力物力。
发明内容
本发明就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种全液压驱动钻机液压负载敏感系统，该液压系统可根据钻机的不同工况，随时改变液压泵的排量，从而控制液压系统产热量和节约能源。同时该套负载敏感液压系统，在执行元件需要额定速度工作时，又可克服执行元件负载波动的影响，为执行元件提供稳定的液压油流量，从而使执行元件速度不随着负载波动而波动。该液压系统执行元件速度都可实现无级调节，同时行走速度还可双速切换，从而满足钻机的各种工作需求。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括液压油箱、负载敏感泵、负载敏感阀（负载敏感多路阀）、行走双速切换电磁阀、左行走马达、右行走马达。
所述负载敏感泵的进口与液压油箱相连，负载敏感泵的出口与负载敏感阀的进口相连；所述负载敏感泵从液压油箱中吸取液压油，将液压油通过液压管路传递到负载敏感阀。
负载敏感阀的第一路的出口与左行走马达相连，负载敏感阀的第二路的出口与右行走马达相连，（通过负载敏感阀，液压油进入左行走马达或右行走马达，）所述左行走马达及右行走马达用于驱动钻机行走。
通过控制负载敏感阀的阀芯开口方向，控制液压油的方向，实现行走马达的正转和反转，从而实现钻机的前进和后退；通过控制负载敏感阀3的开口量，可以调节进入行走马达的液压油流量，控制行走马达的转动速度，对钻机行走速度进行无级调节。
所述双速切换电磁阀分别与左行走马达的排量控制口及右行走马达的排量控制口相连。通过控制行走双速切换电磁阀的电磁铁带电与否，控制行走马达的排量切换，从而控制行走马达的转速，当马达高速运转时，输出扭矩较小，用于钻机快速行走；当马达低转运转时，输出扭矩大，用于钻机爬坡等需要大扭矩的工况。
进一步地，所述负载敏感阀通过控制阀芯的开口方向与大小，控制液压油的传递方向和液压油流量；负载敏感阀还将执行元件的负载情况反馈至负载敏感泵。
进一步地，所述负载敏感阀的的第三路出口及第四路出口作为支管，均与回转马达相连，且该回转马达的进回油管路上安装有溢流阀组，当压力超过溢流阀组的设定压力时，溢流阀组溢流。
进一步地，所述负载敏感阀的第五路出口与加压提升油缸相连，且该加压提升油缸的进回油管路上还安装有减压平衡阀组。减压阀组中的减压阀可以控制进入加压提升油缸无杆腔的压力，从而控制钻机的加压压力，减压平衡阀组中的平衡阀可以保证加压提升油缸运行的可靠性。
进一步地，所述负载敏感阀的第六路出口与电磁换向阀阀组一相连，通过电磁换向阀阀组一对液压油再次进行分流控制，所述电磁换向阀阀组一分别与支腿油缸和转架举升油缸相连，在支腿油缸和钻架举升油缸的进出油管路均设有平衡阀组，在所述钻架举升油缸油口处装有防爆管阀。
进一步地，所述负载敏感阀的第七路出口与电磁换向阀阀组二相连，通过电磁换向阀阀组二分流到钻机的辅助动作执行元件。
更进一步地，所述辅助动作执行元件包括辅助动作马达及辅助动作油缸。辅助动作执行元件用于控制钻机各个辅助动作。
与现有技术相比本发明有益效果。
本发明负载敏感泵和负载敏感阀组合使用，降低了液压系统的产热量和能耗；负载敏感阀单独控制各个支路，使每个支路速度不仅能够无级调节，而且速度不受负载波动影响；行走速度双速可调，使钻机行走速度更加合理；平衡阀、防爆管阀等液压元件的组合使用，使液压系统更加合理，从而确保钻机工作时的可靠性与安全性。
本发明控制负载敏感阀的阀芯方向与开口量可对上述各个执行元件运动的方向和速度进行无级调节，满足钻机的使用要求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1是本发明结构连接示意图。
图中，1—液压油箱；2—负载敏感泵；3—负载敏感阀；4—行走双速切换电磁阀；5—左行走马达；6—右行走马达；7—溢流阀组；8—回转马达；9—加压提升油缸；10—减压平衡阀组；11—电磁换向阀阀组一；12—支腿油缸；13—平衡阀组；14—防爆管阀；15—钻架举升油缸；16—电磁换向阀阀组二；17—辅助动作马达。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：如图1所示，本发明所述全液压驱动钻机液压负载敏感系统，负载敏感泵2可从液压油箱1中吸取液压油，将液压油通过液压管路传送到负载敏感阀3，负载敏感阀3可通过控制阀芯的开口方向与大小，控制液压油的运动方向和通过负载敏感阀3的液压油流量。
同时负载敏感阀3可将执行元件的负载情况反馈给负载敏感泵2，负载敏感泵2可根据负载敏感阀3反馈的压力信号，调整排量，按需提供流量，减少液压系统液产热和降低系统能耗。
液压油通过负载敏感阀3的第一片，进入左行走马达5，可驱动左行走马达5运动，液压油通过负载敏感阀3的第二片，进入右行走马达6，可驱动右行走马达6运动，左行走马达5和右行走马达6的运动，可以带动钻机行走，通过控制负载敏感阀3的阀芯开口方向，控制液压油的方向，实现行走马达5、6的正转和反转，从而控制钻机的前进和后退功能，控制负载敏感阀3的开口量，可以控制进入行走马达5、6的液压油流量，控制行走马达5、6的转速，对钻机行走速度进行无级调节。
通过控制行走双速切换电磁阀4的电磁铁得电与否，控制行走马达5、6的排量切换，控制行走马达5、6的转速，当马达高转速时，输出扭矩较小，用于钻机快速行走，当马达低转速时，输出扭矩大，用于钻机爬坡等需要大扭矩的工况。
液压油通过负载敏感阀3第三、四片进入回转马达8，在回转马达8前面装有溢流阀组7，当压力超过溢流阀组7的设定压力时，溢流阀组7溢流，防止回转马达8压力过高，保护回转马达8，延长使用寿命。
液压油通过负载敏感阀3第五片进入加压提升油缸9，在加压提升油缸9前设有减压平衡阀组10，减压平衡阀组10中的减压平衡阀可以控制进入加压提升油缸无杆腔的压力，从而控制钻机的加压压力，减压平衡阀组10中平衡阀可以保证加压提升油缸9运行的可靠性。
液压油通过负载敏感阀3第六片进入电磁换向阀阀组一11，通过电磁换向阀阀组一11可对液压油再次进行分流控制，可以进入到支腿油缸12和钻架举升油缸15之中，在支腿油缸12和钻架举升油缸15之前都设有平衡阀组13，保证支腿油缸12和钻架举升油缸15工作的可靠性，另防止液压管路破裂造成危险，在钻架举升油缸15油口处装有防爆管阀14，从而保证发生爆管现象时，钻架举升油缸15能在防爆管阀14的作用下，平稳下落，保证钻机工作时安全可靠。
液压油通过负载敏感阀3第七片进入电磁换向阀阀组二16，从而通过电磁换向阀阀组二16进入到钻机的辅助动作，如辅助动作马达17等。控制负载敏感阀3的阀芯方向与开口量可对上述各个执行元件运动的方向和速度进行无级调整，满足钻机的使用要求。
具体地，负载敏感阀由七片组成，每片可以控制不同的功能。
液压油通过第一片负载敏感阀进入左行走马达，控制左行走马达的转动。
液压油通过第二片负载敏感阀进入右行走马达，控制右行走马达的转动。
液压油通过第三和第四片负载敏感阀进入回转马达，控制回转马达的转动。
液压油通过第五片负载敏感阀进入加压提升油缸，控制加压提升油缸的运动。
液压油通过第六片负载敏感阀进入电磁换向阀阀组一，控制支腿油缸、钻架举升油缸的运动。
液压油通过第七片负载敏感阀进入电磁换向阀阀组二，控制辅助动作马达等的运动。同时负载敏感阀可以时时将每个液压支路的负载工作情况比较后取最大负载反馈至负载敏感泵，来调节负载敏感泵的排量。
且负载敏感阀阀芯开口量可通过比例电磁铁无级调节，满足钻机工作时各种速度要求。
另外，回转马达在工作时压力波动较大，为了防止回转马达压力超载，在回转马达前装有溢流阀阀组。
而且，为了满足加压提升油缸压力需求和克服负载波动，在加压提升油缸支路装有减压平衡阀组。在支腿油缸和钻机举升油缸之路装有平衡阀，保证油缸的平稳运行。为防止由于液压管路爆管导致钻架瞬间下落，在钻架举升油缸油口处装有防爆管阀，当该支路发生爆管现象时，能保证钻架举升油缸的平稳下落，从而避免由于钻架瞬间下落导致的重大安全事故。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.全液压驱动钻机液压负载敏感系统，包括液压油箱、负载敏感泵、负载敏感阀、行走双速切换电磁阀、左行走马达、右行走马达；其特征在于，所述负载敏感泵的进口与液压油箱相连，负载敏感泵的出口与负载敏感阀的进口相连；负载敏感阀的第一路的出口与左行走马达相连，负载敏感阀的第二路的出口与右行走马达相连，所述左行走马达及右行走马达用于驱动钻机行走；所述双速切换电磁阀分别与左行走马达的排量控制口及右行走马达的排量控制口相连。
2.根据权利要求1所述的全液压驱动钻机液压负载敏感系统，其特征在于：所述负载敏感阀通过控制阀芯的开口方向与大小，控制液压油的传递方向和液压油流量；负载敏感阀还将执行元件的负载情况反馈至负载敏感泵。
3.根据权利要求1所述的全液压驱动钻机液压负载敏感系统，其特征在于：所述负载敏感阀的的第三路出口及第四路出口作为支管，均与回转马达相连，且该回转马达的进回油管路上安装有溢流阀组，当压力超过溢流阀组的设定压力时，溢流阀组溢流。
4.根据权利要求1所述的全液压驱动钻机液压负载敏感系统，其特征在于：所述负载敏感阀的第五路出口与加压提升油缸相连，且该加压提升油缸的进回油管路上还安装有减压平衡阀组。
5.根据权利要求1所述的全液压驱动钻机液压负载敏感系统，其特征在于：所述负载敏感阀的第六路出口与电磁换向阀阀组一相连，通过电磁换向阀阀组一对液压油再次进行分流控制，所述电磁换向阀阀组一分别与支腿油缸和转架举升油缸相连，在支腿油缸和钻架举升油缸的进出油管路均设有平衡阀组，在所述钻架举升油缸油口处装有防爆管阀。
6.根据权利要求1所述的全液压驱动钻机液压负载敏感系统，其特征在于：所述负载敏感阀的第七路出口与电磁换向阀阀组二相连，通过电磁换向阀阀组二分流到钻机的辅助动作执行元件。
7.根据权利要求1所述的全液压驱动钻机液压负载敏感系统，其特征在于：所述辅助动作执行元件包括辅助动作马达及辅助动作油缸。
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