CN110937530A - 一种自适应可调节入岩钻机卷扬机的液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应可调节入岩钻机卷扬机的液压控制系统，其相对于现有技术增加了第一换向阀、第二梭阀、节流阀、溢流阀、远程调压溢流阀和第二换向阀，当开启第一换向阀和第二换向阀时，外部开锁油源通过第二梭阀进入开锁通道，将减速机制动打开。同时第二换向阀打开将溢流阀控制口和远程调压溢流阀的进油口连通，调节远程调压溢流阀的压力即可调节卷扬机的拉力。当岩石支撑潜孔锤的力小于潜孔锤工作装置的重力与卷扬机的拉力之差时，因潜孔锤重力的作用，卷扬马达和远程调压溢流阀自动工作；潜孔锤就会相应的下放一段距离，达到平衡，随着潜孔锤持续钻进，卷扬机会自动跟随下放。本发明可以降低工人的劳动强度，提高工作效率。

Description

一种自适应可调节入岩钻机卷扬机的液压控制系统

技术领域

本发明涉及液压控制系统技术领域，特别地，涉及一种自适应可调节入岩钻机卷扬机的液压控制系统。

背景技术

入岩钻机采用潜孔锤持续钻进，潜孔锤每钻进一个深度，需要操作卷扬机下放一段距离。在潜孔锤钻进的过程中，操作人员需要根据钻进的深度操作卷扬机下放。而且潜孔锤的工作特点需要有一个合适的力施加在岩石上，这个力的大小直接影响到施工效率。施加于岩石上的合适的力的大小根据岩石的硬度不同而不同，潜孔锤工作装置的重量根据钻孔深度的增加，也会不一样，一般随孔深的增加，潜孔锤工作装置的重量也会增加。

如图1所示，为现有技术的入岩钻机卷扬机的液压系统，液压马达的A控制油路进油时，卷扬上提，液压马达的B控制油路进油时，卷扬下放；当A控制油路或者B控制油路进油时，压力油均可以通过第一梭阀6的出油口进入减压阀4，再通过液控阀2控制口进入到卷扬马达1的开锁腔。这样就使得潜孔锤每钻进一段距离，需操作卷扬机下放一段距离。因此，卷扬机的手动操作不能与钻进速度匹配，且每一次卷扬下放后潜孔锤工作装置施加于岩石上的力都要经历一个从大到小的过程；对操作人员的技术要求高，而且严重影响施工效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自适应可调节入岩钻机卷扬机的液压控制系统，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种自适应可调节入岩钻机卷扬机的液压控制系统，包括卷扬马达、液控阀、减压阀、平衡阀、第一梭阀、第一换向阀、第二梭阀、节流阀、溢流阀、远程调压溢流阀和第二换向阀；所述第一梭阀的两个进油口分别与所述卷扬马达的A、B两个控制油路连通，所述第一梭阀的出油口与所述第二梭阀的一个进油口连通，所述第二梭阀的另一个进油口与所述第一换向阀的出油口连通；所述第二梭阀的出油口依次经过所述减压阀和所述液控阀与制动油缸的有杆腔连接；所述平衡阀和所述溢流阀均并联在所述卷扬马达的A、B两个控制油路上，所述节流阀安装在所述溢流阀的进油口与所述卷扬马达的A控制油路之间；所述溢流阀的控制油口与所述第二换向阀的进油口连接，所述第二换向阀的出油口与所述远程调压溢流阀的进油口连通。

进一步的，所述卷扬马达的A、B两个控制油路与控制油源连通，所述第一换向阀的进油口与外部开锁油源连通。

进一步的，所述第一换向阀为两位三通电磁阀，所述第二换向阀为两位两通电磁阀。

进一步的，所述卷扬马达、所述液控阀、所述减压阀、所述第一换向阀以及所述远程调压溢流阀的回油口分别与液压油箱连接。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明的自适应可调节入岩钻机卷扬机的液压控制系统，其包括卷扬马达、液控阀、减压阀、平衡阀、第一梭阀、第一换向阀、第二梭阀、节流阀、溢流阀、远程调压溢流阀和第二换向阀。本发明相对于现有技术增加了第一换向阀、第二梭阀、节流阀、溢流阀、远程调压溢流阀和第二换向阀，当开启第一换向阀和第二换向阀时，外部开锁油源通过第二梭阀进入开锁通道将制动油缸打开；同时第二换向阀打开将溢流阀的控制口和远程调压溢流阀的进油口连通，调节远程调压溢流阀的压力即可调节卷扬机的拉力。当岩石支撑潜孔锤的力小于潜孔锤工作装置的重力与卷扬机的拉力之差时，因潜孔锤重力的作用，卷扬马达和远程调压溢流阀自动工作，潜孔锤就会相应的下放一段距离，达到平衡；随着潜孔锤持续钻进，卷扬机会自动跟随下放。本发明可以降低工人的劳动强度，提高工作效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请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是现有技术的入岩钻机卷扬机的液压系统示意图；

图2是本发明一种自适应可调节入岩钻机卷扬机的液压系统示意图；

其中，1、卷扬马达，2、液控阀，3、液压油箱，4、减压阀，5、平衡阀，6、第一梭阀，7、第一换向阀，8、第二梭阀，9、节流阀，10、溢流阀，11、远程调压溢流阀，12、第二换向阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图2，一种自适应可调节入岩钻机卷扬机的液压控制系统，包括卷扬马达1、液控阀2、减压阀4、平衡阀5、第一梭阀6、第一换向阀7、第二梭阀8、节流阀9、溢流阀10、远程调压溢流阀11和第二换向阀12。具体地，第一梭阀的两个进油口分别与卷扬马达的A、B两个控制油路连通，第一梭阀的出油口与第二梭阀的一个进油口连通，第二梭阀的另一个进油口与第一换向阀的出油口连通。第二梭阀的出油口依次经过减压阀和液控阀与制动油缸的有杆腔连接。平衡阀设置在第一梭阀和卷扬马达之间，溢流阀设置在平衡阀与卷扬马达之间，节流阀设置在溢流阀的进油口与卷扬马达的A控制油路之间，溢流阀的控制油口与第二换向阀的进油口连接，第二换向阀的出油口与远程调压溢流阀的进油口连通。当远程调压溢流阀承受的压力达到开启压力后，A油路液压油将通过溢流阀10流向B油路。

其中，卷扬马达的A、B两个控制油路通过第一梭阀6和第二梭阀8与马达开锁连通；第一换向阀的进油口与外部开锁油源连通，出油口通过第二梭阀8与马达开锁连通；卷扬马达、液控阀、减压阀、第一换向阀和远程调压溢流阀的回油口分别与液压油箱3连接。具体地，第一换向阀可以采用两位三通电磁阀，第二换向阀可以采用两位两通电磁阀。

本实施例一种自适应可调节入岩钻机卷扬机的液压控制系统的具体工作原理如下：

卷扬机A口进油为卷扬机上提，B口进油卷扬机下放。第一电磁阀的进油口C接外部开锁油源，外部开锁油源需一直保持有足够卷扬马达1开锁的压力。当开启第一换向阀7和第二换向阀12时，外部开锁油源通过第二梭阀8进入卷扬马达的开锁通道，溢流阀10的控制口与远程调压溢流阀11的进油口连通。通过调节远程调压溢流阀的压力，当溢流阀10达到溢流状态时，岩钻机的潜孔锤工作装置克服重力和摩擦力向下运动。通过调节节流阀9的开口大小可以调节潜孔锤下放的速度。设卷扬机的拉力为T，T＝q×p×n×η+f；其中，q为卷扬马达的理论排量，p为溢流阀调节后的压力值，n为卷扬减速机的减速比，η为卷扬马达的容积效率，f为系统摩擦力。因此，可以调节溢流阀的压力来调节潜孔锤施加于岩石上的力的大小，溢流阀的压力可以通过远程调压溢流阀调节。设潜孔锤施加于岩石上的力为F，潜孔锤工作装置的重力为G，则F＝G-T。

通过上述工作原理可以得出：工作过程中，只要调节位于操作室内的远程调压溢流阀21就可以调节潜孔锤施加于岩石上的力F。设F为定值，此原理成立基础是G>f+F，即只有当潜孔锤工作装置的重力大于系统摩擦力和潜孔锤施加于岩石上的力，才能通过溢流阀调节潜孔锤施加于岩石上的力F；实际施工条件下该不等式成立。操作工人只需要调节好参数F，潜孔锤就可以持续的工作，潜孔锤钻进的过程中，潜孔锤钻进一段距离后；当F<G-T时，因潜孔锤重力的作用，溢流阀10和远程调压溢流阀11工作，潜孔锤就会相应的下放一段距离，重新达到F＝G-T的力平衡。本发明通过以上改进，可以降低工人的劳动强度，提高工作效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (4)

1.一种自适应可调节入岩钻机卷扬机的液压控制系统，其特征在于，包括卷扬马达(1)、液控阀(2)、减压阀(4)、平衡阀(5)、第一梭阀(6)、第一换向阀(7)、第二梭阀(8)、节流阀(9)、溢流阀(10)、远程调压溢流阀(11)和第二换向阀(12)；所述第一梭阀的两个进油口分别与所述卷扬马达的A、B两个控制油路连通，所述第一梭阀的出油口与所述第二梭阀的一个进油口连通，所述第二梭阀的另一个进油口与所述第一换向阀的出油口连通；所述第二梭阀的出油口依次经过所述减压阀和所述液控阀与制动油缸的有杆腔连接；所述平衡阀和所述溢流阀均并联在所述卷扬马达的A、B两个控制油路上，所述节流阀安装在所述溢流阀的进油口与所述卷扬马达的A控制油路之间；所述溢流阀的控制油口与所述第二换向阀的进油口连接，所述第二换向阀的出油口与所述远程调压溢流阀的进油口连通。

2.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述卷扬马达的A、B两个控制油路与控制油源连通，所述第一换向阀的进油口与外部开锁油源连通。

3.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述第一换向阀为两位三通电磁阀，所述第二换向阀为两位两通电磁阀。

4.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述卷扬马达、所述液控阀、所述减压阀、所述第一换向阀以及所述远程调压溢流阀的回油口分别与液压油箱(3)连接。

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