CN112196847B - 钻机执行机构液压系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻机执行机构液压系统及其工作方法，包括钻机油缸组和三位六通阀组；敏感负载泵出油管路分别与上位主油路、中位主油路的进油端连通；当两位三通阀的阀芯位于右位时，所述敏感泵进油口和敏感泵出油口之间断开。当各个三位六通阀的阀芯均处于中位，中位主油路控制两位三通阀的阀芯移至右位，以使所述敏感泵进油口和敏感泵出油口之间连通，任一个钻机油缸伸出作业时，整个中位主油路在该三位六通阀的阀芯处断开，上位主油路的液压油经敏感泵进油口、敏感泵出油口，经负载敏感油管路回流，从敏感负载泵的LS口回流，敏感负载泵根据回流的压力，以调节敏感负载泵的液压油输出流量。无需配置单独的定量泵来工作，实现了一泵多用。

Description

钻机执行机构液压系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及钻机液压系统技术领域，具体涉及一种钻机执行机构液压系统及其工作方法。

背景技术

钻机中设置敏感负载泵和定量泵，敏感负载泵用来控制钻机中的多组比例阀，定量泵用来控制普通阀，普通阀控制驱动钻机中执行机构作业，所谓执行机构是指钻机中的起塔油缸、退让油缸、补偿油缸、侧移油缸、摆动油缸、吊钩油缸以及挂钩油缸；普通阀是指多个三位六通阀组，每个三位六通阀控制一个执行油缸伸缩作业，以往整个执行机构的油缸作业的液压油的动力是由定量泵进行提供的；而多组比例阀是由敏感负载泵来进行控制，敏感负载泵的优点是可以根据敏感负载泵LS口回油的油压来控制内敏感负载泵出油口的液压油流量。

目前的钻机存在的问题是，需要同时配置敏感负载泵和定量泵，这样一来，整个钻机的液压系统采用了两种液压回路设计，大大降低了敏感负载泵的使用率，增加了整个系统的功耗和设计空间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种钻机执行机构液压系统及其工作方法，解决以往钻机执行机构由单独的定量泵控制驱动，造成整个钻机液压系统需要配置两种液压回路，降低敏感负载泵的使用率，增整个钻机液压系统的功能和设计空间。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面：

一种钻机执行机构液压系统，包括

钻机油缸组和三位六通阀组，三位六通阀包括上位、中位以及下位，三位六通阀的阀芯适于在上位、中位以及下位往复移动；

上位开设第一油口和第二油口，中位开设第三油口和第四油口，下位开设第五油口和第六油口；各个三位六通阀中位的第三油口、第四油口依次管路连通，形成中位主油路，各个三位六通阀上位的第二油口分别与钻机油缸的进油腔连通，各个三位六通阀下位的第六油口分别与钻机油缸的回油腔连通；

当各个三位六通阀的阀芯移至中位时，所述中位主油路形成通路；

上位主油路，各个三位六通阀上位的第一油口均与上位主油路连通；

回油路，各个三位六通阀下位的第五油口与回油路连通；

敏感负载泵，所述敏感负载泵的出油口和LS口分别连接出油管路和负载敏感油管路，所述出油管路分别与上位主油路、中位主油路的进油端连通；

两位三通阀，所述两位三通阀包括敏感泵进油口、敏感泵出油口以及回油口；所述两位三通阀包括左位和右位，两位三通阀的阀芯在左位和右位之间往复移动，当两位三通阀的阀芯位于左位时，所述敏感泵进油口和敏感泵出油口之间连通；当两位三通阀的阀芯位于右位时，所述敏感泵进油口和敏感泵出油口之间断开；

所述敏感泵进油口与上位主油路连通，所述敏感泵出油口与负载敏感油管路连通，所述中位主油路与两位三通阀的阀口连接，当中位主油路保持连通时，适于将两位三通阀的阀芯推至右位，以使敏感泵进油口和敏感泵出油口之间连通。

另一方面：

提供一种上述的钻机执行机构液压系统的工作方法，包括以下两种工作模式：

模式一：各个三位六通阀的阀芯均处于中位，此时，敏感负载泵的出油管路、中位主油路、上位主油路连通，所述中位主油路控制两位三通阀的阀芯移至右位，以使所述敏感泵进油口和敏感泵出油口之间断开，此时，钻机油缸组处于待机状态；

模式二：任意一个钻机油缸伸出作业时，以使该钻机油缸对应的三位六通阀的阀芯移至上位时，此时，整个中位主油路在该三位六通阀的阀芯处断开，敏感负载泵的液压油经出油管路、上位主油路经该三位六通阀的第一油口、第二油口进入该三位六通阀所控制的钻机油缸进油腔内，以控制该钻机油缸伸出；

同时，两位三通阀的阀芯在弹簧弹力下复位至左位，所述敏感泵进油口和敏感泵出油口之间连通，此时，上位主油路的液压油经敏感泵进油口、敏感泵出油口，经负载敏感油管路回流，从敏感负载泵的LS口回流，敏感负载泵根据回流的压力，以调节敏感负载泵的液压油输出流量；

当三位六通阀的阀芯从上位移至下位时，整个中位主油路依旧处于断开，此时，上位主油路经该三位六通阀的第一油口、第六油口进入该三位六通阀所控制的钻机油缸回油腔内，以控制该钻机油缸缩回。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种钻机执行机构液压系统及其工作方法，实现了通过敏感负载泵来控制执行机构作业，使得整个钻机的液压系统只需配置一个敏感负载泵即可，省去定量泵；提升敏感负载泵使用频率和使用空间。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是钻机的液压系统图；

图2是钻机执行机构示意图；

图3是三位六通阀示意图；

图4是两位三通阀的阀芯移至右位的示意图；

图5是两位三通阀的阀芯移至左位的示意图；

其中，2、敏感负载泵，21、出油管路，22、负载敏感油管路，3、三位六通阀，31、第一油口，32、第二油口，33、第三油口，34、第四油口，35、第五油口，36、第六油口；

4、两位三通阀，41、敏感泵进油口，42、敏感泵出油口，43、回油口，5、钻机油缸；

61、上位主油路，62、中位主油路,63、回油路；

具体实施方式

现在结合具体实施例对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例一

如图1至图5所示，一种钻机执行机构液压系统，包括钻机油缸组和三位六通阀3组。钻机油缸组包括起塔油缸、退让油缸、补偿油缸、侧移油缸、摆动油缸、吊钩油缸以及挂钩油缸。

如图3所示，三位六通阀3包括上位、中位以及下位，三位六通阀3的阀芯适于在上位、中位以及下位往复移动；上位开设第一油口31和第二油口32，中位开设第三油口33和第四油口34，下位开设第五油口35和第六油口36；各个三位六通阀3中位的第三油口33、第四油口34依次管路连通，形成中位主油路62，各个三位六通阀3上位的第二油口32分别与钻机油缸5的进油腔连通，各个三位六通阀3下位的第六油口36分别与钻机油缸5的回油腔连通；

当各个三位六通阀3的阀芯移至中位时，所述中位主油路62形成通路；

上位主油路61，各个三位六通阀3上位的第一油口31均与上位主油路61连通；

回油路63，各个三位六通阀3下位的第五油口35与回油路63连通。

敏感负载泵2，所述敏感负载泵2的出油口和LS口分别连接出油管路21和负载敏感油管路22，所述出油管路21分别与上位主油路61、中位主油路62的进油端连通。

如图4图5所示，两位三通阀4，所述两位三通阀4包括敏感泵进油口41、敏感泵出油口42以及回油口43；所述两位三通阀4包括左位和右位，两位三通阀4的阀芯在左位和右位之间往复移动，当两位三通阀4的阀芯位于左位时，所述敏感泵进油口41和敏感泵出油口42之间连通；当两位三通阀4的阀芯位于右位时，所述敏感泵进油口41和敏感泵出油口42之间断开；

所述敏感泵进油口41与上位主油路61连通，所述敏感泵出油口42与负载敏感油管路22连通，所述中位主油路62与两位三通阀4的阀口连接，当中位主油路62保持连通时，适于将两位三通阀4的阀芯推至右位，以使敏感泵进油口41和敏感泵出油口42之间连通。

实施例二

一种实施例一钻机执行机构液压系统的工作方法，包括以下两种工作模式：

模式一：各个三位六通阀3的阀芯均处于中位，此时，敏感负载泵2的出油管路21、中位主油路62、上位主油路61连通，所述中位主油路62控制两位三通阀4的阀芯移至右位，如图4所示，以使所述敏感泵进油口41和敏感泵出油口42之间断开，此时，钻机油缸组处于待机状态；

模式二：任意一个钻机油缸5伸出作业时，以使该钻机油缸5对应的三位六通阀3的阀芯移至上位时，此时，整个中位主油路62在该三位六通阀3的阀芯处断开，敏感负载泵2的液压油经出油管路21、上位主油路61经该三位六通阀3的第一油口31、第二油口32进入该三位六通阀3所控制的钻机油缸5进油腔内，以控制该钻机油缸5伸出；

同时，两位三通阀4的阀芯在弹簧弹力下复位至左位，如图5所示，所述敏感泵进油口41和敏感泵出油口42之间连通，此时，上位主油路61的液压油经敏感泵进油口41、敏感泵出油口42，经负载敏感油管路22回流，从敏感负载泵2的LS口回流，敏感负载泵2根据回流的压力，以调节敏感负载泵2的液压油输出流量；

当钻机油缸5需要缩回的时候，阀芯从上位移至下位时，整个中位主油路62依旧处于断开，此时，上位主油路61经该三位六通阀3的第一油口31、第六油口36进入该三位六通阀3所控制的钻机油缸5回油腔内，以控制该钻机油缸5缩回。

钻机油缸5在作业时，回流的液压油经回油路63流回到钻机的液压油箱中。

本发明的钻机执行机构液压系统，钻机中作为执行机构的各个钻机油缸5的工作情况也由敏感负载泵2来进行控制，因此，可以充分利用敏感负载泵2的优点，即，根据执行机构回流的液压油可以通过负载敏感油管路22回流到敏感负载泵2，然后敏感负载泵2根据回流量调节出油量，从而控制对应钻机油缸5的作业力度。

本发明液压系统，实现了钻机中通过一个敏感负载泵2即可控制整个液压系统工作，无需另外配置单独的定量泵来工作，实现了一泵多用。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.一种钻机执行机构液压系统，其特征是，包括

钻机油缸组和三位六通阀组，三位六通阀包括上位、中位以及下位，三位六通阀的阀芯适于在上位、中位以及下位往复移动；

上位开设第一油口和第二油口，中位开设第三油口和第四油口，下位开设第五油口和第六油口；各个三位六通阀中位的第三油口、第四油口依次管路连通，形成中位主油路，各个三位六通阀上位的第二油口分别与钻机油缸的进油腔连通，各个三位六通阀下位的第六油口分别与钻机油缸的回油腔连通；

当各个三位六通阀的阀芯移至中位时，所述中位主油路形成通路；

上位主油路，各个三位六通阀上位的第一油口均与上位主油路连通；

回油路，各个三位六通阀下位的第五油口与回油路连通；

敏感负载泵，所述敏感负载泵的出油口和LS口分别连接出油管路和负载敏感油管路，所述出油管路分别与上位主油路、中位主油路的进油端连通；

两位三通阀，所述两位三通阀包括敏感泵进油口、敏感泵出油口以及回油口；所述两位三通阀包括左位和右位，两位三通阀的阀芯在左位和右位之间往复移动，当两位三通阀的阀芯位于左位时，所述敏感泵进油口和敏感泵出油口之间连通；当两位三通阀的阀芯位于右位时，所述敏感泵进油口和敏感泵出油口之间断开；

所述敏感泵进油口与上位主油路连通，所述敏感泵出油口与负载敏感油管路连通，所述中位主油路与两位三通阀的阀口连接，当中位主油路保持连通时，适于将两位三通阀的阀芯推至右位，以使敏感泵进油口和敏感泵出油口之间连通。

2.一种权利要求1所述钻机执行机构液压系统的工作方法，其特征是，包括以下两种工作模式：

模式一：各个三位六通阀的阀芯均处于中位，此时，敏感负载泵的出油管路、中位主油路、上位主油路连通，所述中位主油路控制两位三通阀的阀芯移至右位，以使所述敏感泵进油口和敏感泵出油口之间断开，此时，钻机油缸组处于待机状态；

模式二：任意一个钻机油缸伸出作业时，以使该钻机油缸对应的三位六通阀的阀芯移至上位时，此时，整个中位主油路在该三位六通阀的阀芯处断开，敏感负载泵的液压油经出油管路、上位主油路经该三位六通阀的第一油口、第二油口进入该三位六通阀所控制的钻机油缸进油腔内，以控制该钻机油缸伸出；

同时，两位三通阀的阀芯在弹簧弹力下复位至左位，所述敏感泵进油口和敏感泵出油口之间连通，此时，上位主油路的液压油经敏感泵进油口、敏感泵出油口，经负载敏感油管路回流，从敏感负载泵的LS口回流，敏感负载泵根据回流的压力，以调节敏感负载泵的液压油输出流量；

当三位六通阀的阀芯从上位移至下位时，整个中位主油路依旧处于断开，此时，上位主油路经该三位六通阀的第一油口、第六油口进入该三位六通阀所控制的钻机油缸回油腔内，以控制该钻机油缸缩回。

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