CN203867538U - 一种全液压长螺旋钻机自动加压逻辑控制回路 - Google Patents
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Abstract
一种使用液压阀块的全液压长螺旋钻机加压逻辑控制回路，主卷扬马达的压力油出口通过液压管路连接所述液压阀块的压力测试口(D)，第一液压泵输出的液压油经六联阀连接所述液压阀块的液压油入口(A1)，并从所述液压阀块的液压油出口(A2)引出，经第一单向阀和第一主油路接入所述动力头马达入口；动力头马达入口通过液压管路引至所述液压阀块的动力头马达工作压力测试口(B)，加压卷扬马达入口通过六联阀接入所述液压阀块的第一加压卷扬入口(C1)，加压卷扬马达出口连接所述液压阀块的第二加压卷扬入口(C2)。当主动利用主卷扬下放动力头或利用钻杆自重加压钻进的同时主卷扬随动时，加压卷扬能够实现自动加压，防止钢丝绳散股；当遇到硬土层时，加压卷扬能够实现自动加压，使动力头获得较大的扭矩。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种全液压长螺旋钻机自动加压逻辑控制回路。
背景技术
全液压长螺旋钻机钻孔时是利用加压卷扬对动力头施加向下的加压力或利用钻杆自重向下加压，液压马达通过动力头减速机驱动钻杆旋转钻进，此时主卷扬处于随动状态，主卷扬钢丝绳跟随动力头自由下放；钻孔完成后，由主卷扬对动力头施加向上的提拔力，从孔中提出钻杆，此时加压卷扬处于随动状态，加压卷扬钢丝绳跟随动力头自由上升。当主动利用主卷扬下放动力头或利用钻杆自重加压钻进的时候，加压卷扬钢丝绳会出现散股现象，当再次提升动力头时，会造成加压卷扬卷筒上钢丝绳缠绕混乱，因此容易损坏钢丝绳。在本实用新型之前，主要靠操作者注意观察，操纵加压卷扬收绳，防止加压卷扬钢丝绳散股；全液压长螺旋钻机在软土层工作时，为节省能源，利用钻杆自重加压即可，遇到硬土层时为了获得较大的扭矩，才操纵加压卷扬对动力头进行加压，在本实用新型之前，也需操作者根据现场情况进行操纵，这样无疑增大了劳动强度。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型在于提供一种全液压长螺旋钻机自动加压逻辑控制回路，当主动利用主卷扬下放动力头或利用钻杆自重加压钻进(此时主卷扬随动)的时候，加压卷扬能够实现自动加压，以较小的加压力张紧钢丝绳，防止钢丝绳散股；当遇到硬土层时，加压卷扬能够实现自动加压，给动力头提供较大的加压力，使动力头获得较大的扭矩，减少操作者的劳动强度。
本实用新型是这样实现的，一种全液压长螺旋钻机加压逻辑控制用液压阀块，包括二位四通电磁换向阀、第一二位二通电磁换向阀、第二二位二通电磁换向阀、减压阀、单向阀、压力继电器和液控换向阀，所述液压阀块具有液压油入口和液压油出口，动力头马达工作压力测试口，第一加压卷扬入口、第二加压卷扬入口，压力测试口和溢出口，所述压力继电器的入口通过阀块内油道接所述压力测试口，动力头马达工作压力测试口连接液控换向阀的出口，所述液控换向阀的入口连接单向阀的出口，所述单向阀的入口通过第一主油道连接所述二位四通电磁换向阀第二出口，所述二位四通电磁换向阀回油口连接所述溢出口，所述液控换向阀的泄油口直接连接所述溢出口，所述液压油入口直接连接液压油出口，所述第二二位二通电磁换向阀和减压阀构成并联通路，所述并联通路的一端与第一主油道连通，所述并联通路的另一端分为两个分支油道，第一分支油道直接连通第二加压卷扬入口,第二分支油道通过第一二位二通电磁换向阀连接第一加压卷扬入口。
一种使用上述液压阀块的全液压长螺旋钻机加压逻辑控制回路，包括动力头马达、主卷扬马达和加压卷扬马达，并联连接的第一液压泵、第二液压泵和第三液压泵，所述主卷扬马达的压力油入口通过液压管路连接所述液压阀块的压力测试口，所述第一液压泵输出的液压油经六联阀连接所述液压阀块的液压油入口，并从所述液压阀块的液压油出口引出，经第一单向阀和第一主油路接入所述动力头马达入口；所述动力头马达入口通过液压管路引至所述液压阀块的动力头马达工作压力测试口，所述加压卷扬马达入口通过六联阀接入所述液压阀块的第一加压卷扬入口，所述加压卷扬马达出口连接所述液压阀块的第二加压卷扬入口。
进一步地，所述第二液压泵通过第一三联阀串联第二单向阀连接至所述第一主油路，所述第三液压泵通过第二三联阀串联第三单向阀连接至所述第一主油路。
进一步地，在钻杆钻进过程中，主卷扬跟随下放，所述压力继电器采集主卷扬下放压力信号，使所述液压阀块的二位四通电磁换向阀、第一二位二通电磁换向阀得电，使得所述二位四通电磁阀切换至上位工作，所述第一二位二通电磁换向阀切换至下位工作，所述液压泵输出的液压油经过六联阀J口后被切换，液压油通过二位四通电磁换向阀、减压阀进入加压卷扬马达。
进一步地，当全液压长螺旋钻机的钻杆遇到硬土层时，动力头马达压力随之上升，当压力上升至一定工作压力时，使得所述第二二位二通电磁阀得电，第二二位二通电磁阀切换至下位工作，第二二位二通电磁阀通过所述液压阀块的并联通路短接减压阀，液压油通过二位四通电磁阀、第二二位二通电磁阀进入加压卷扬马达，此时加压卷扬马达工作压力只受系统压力限制，所述加压卷扬能够实现自动加压功能，向动力头提供较大的加压力，使动力头获得较大的扭矩。
进一步地，当动力头马达压力达到卡钻临界压力时，控制所述液压阀块的第二二位二通电磁阀失电，液压油由减压阀进入加压卷扬马达，限制加压力，防止出现卡钻现象。
进一步地，当所述液控换向阀达到一定值时，液控换向阀切换至上位工作，液压泵输出的液压油除了供给加压卷扬马达之外剩余的油液通过单向阀、液控换向阀与所述第二液压泵、所述第三液压泵合流供给动力头马达，可防止能量损失，提高作业效率，所述液压阀块的单向阀可防止动力头马达处压力油倒流。
本实用新型的有益的技术效果是，当主动利用主卷扬下放动力头或利用钻杆自重加压钻进(此时主卷扬随动)的时候，加压卷扬能够实现自动加压，以较小的加压力张紧钢丝绳，防止钢丝绳散股；当遇到硬土层时，加压卷扬能够实现自动加压，给动力头提供较大的加压力，使动力头获得较大的扭矩，减少操作者的劳动强度。
附图说明
图1为本实用新型实施例的全液压长螺旋钻机自动加压逻辑控制回路的液压阀块。
图2为本实用新型实施例的使用所述液压阀块的全液压长螺旋钻机液压系统原理图(图中六联阀、三联阀均只按单联阀画出)。
上述图中的附图标记：
1二位四通电磁换向阀，2第一二位二通电磁换向阀，3第二二位二通换向阀，4减压阀，5单向阀，6压力继电器，7液控换向阀
10加压逻辑控制回路的液压阀块，11第一液压泵，12第二液压泵，13第三液压泵，14六联阀，15加压卷扬马达，16第一单向阀，17第二单向阀，18第三单向阀，19第一三联阀，20第二三联阀，21电液换向阀，22动力头马达，23主卷扬马达，24单联阀
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1所示，全液压长螺旋钻机自动加压逻辑控制回路由二位四通电磁换向阀1、第一二位二通电磁换向阀2、第二二位二通电磁换向阀3，减压阀4、单向阀5、压力继电器6、液控换向阀7组成。各元件集成于液压阀块中，通过阀块内部油道相连。具体地，所述液压阀块具有液压油入口A1和液压油出口A2，动力头马达工作压力测试口B，第一加压卷扬入口C1、第二加压卷扬入口C2，压力测试口D和溢出口T，所述压力继电器6的入口通过阀块内油道接所述压力测试口D，动力头马达工作压力测试口B连接液控换向阀7的出口，所述液控换向阀7的入口连接单向阀5的出口，所述单向阀5的入口通过第一主油道连接所述二位四通电磁换向阀1的第二出口，所述二位四通电磁换向阀1回油口连接所述溢出口T，所述液控换向阀7的泄油口直接连接所述溢出口T，所述液压油入口A1直接连接液压油出口A2，所述第二二位二通电磁换向阀3和减压阀4构成并联通路，所述并联通路的一端与第一主油道连通，所述并联通路的另一端分为两个分支油道，第一分支油道直接连通第二加压卷扬入口C2,第二分支油道通过第一二位二通电磁换向阀2连接第一加压卷扬入口C1。
如图2所示，是一种使用图1所述的液压阀块的全液压长螺旋钻机加压逻辑控制回路，包括动力头马达22、主卷扬马达23和加压卷扬马达15，并联连接的第一液压泵11、第二液压泵12和第三液压泵13，所述主卷扬马达的压力油出口通过液压管路连接所述液压阀块10的压力测试口D，所述第一液压泵11输出的液压油经六联阀14连接所述液压阀块10的液压油入口A1，并从所述液压阀块的液压油出口A2引出，经第一单向阀16和第一主油路接入所述动力头马达22入口；所述动力头马达22入口通过液压管路引至所述液压阀块的动力头马达工作压力测试口B，所述加压卷扬马达15入口通过六联阀接入所述液压阀块10的第一加压卷扬入口C1，所述加压卷扬马达15出口连接所述液压阀块的第二加压卷扬入口C2。所述第二液压泵12通过第一三联阀19串联第二单向阀17连接至所述第一主油路，所述第三液压泵13通过第二三联阀20串联第三单向阀18连接至所述第一主油路。
第一液压泵11输出的液压油经六联阀J口进入自动加压逻辑控制回路A1口，从自动逻辑控制回路A2口引出。六联阀14的其中一个工作油口通过液压管路连至自动加压逻辑控制回路C1口，另一个工作油口通过液压管路连至加压卷扬马达A口，加压卷扬马达B口通过液压管路连至自动加压逻辑控制回路C2口。动力头马达22的工作压力通过液压管路引至自动加压逻辑控制回路B口。主卷扬马达23的下放压力通过液压管路引至自动加压逻辑控制回路D口进入压力继电器。自动加压逻辑控制回路T口通过液压管路连至液压油箱。
压力继电器6采集主卷扬下放压力信号，主卷扬下放时，使二位四通电磁换向阀1、第一二位二通电磁换向阀2得电，二位四通电磁阀1切换至上位工作，第一二位二通电磁换向阀2切换至下位工作，液压泵1输出的液压油经过六联阀J口后被切换，液压油通过二位四通电磁换向阀1、减压阀4进入加压卷扬马达。所述第一二位二通电磁阀2的作用为防止油液从六联阀处回油箱，所述减压阀的设定压力为5MPa,可限制加压卷扬马达15的工作压力，因此在此种工况下加压卷扬能够实现自动加压功能，以较小的加压力张紧钢丝绳，防止钢丝绳散股；当全液压长螺旋钻机遇到硬土层时，动力头马达22压力随之上升，当压力上升至一定工作压力时，比如动力头马达工作压力达到8MPa时，使第二二位二通电磁阀3得电，第二二位二通电磁阀3切换至下位工作，第二二位二通电磁阀3短接减压阀4，液压油通过二位四通电磁阀1、第二二位二通电磁阀3进入加压卷扬马达，此时加压卷扬马达工作压力只受系统压力限制，在此种工况下，加压卷扬能够实现自动加压功能，向动力头提供较大的加压力，使动力头能达到较大的扭矩，适应硬土层甚至入岩工况；当动力头马达压力达到卡钻临界压力时，控制第二二位二通电磁阀3失电，液压油由减压阀进入加压卷扬马达15，限制加压力，防止出现卡钻现象；当所述液控换向阀7达到一定值时，液控换向阀7切换至上位工作，液压泵1输出的液压油除了供给加压卷扬马达之外剩余的油液通过单向阀5、液控换向阀7与液压泵2、液压泵3合流供给动力头马达22，可防止能量损失，提高作业效率，所述单向阀5可防止动力头马达22处压力油倒流。
本实用新型的有益的技术效果是，当主动利用主卷扬下放动力头或利用钻杆自重加压钻进(此时主卷扬随动)的时候，加压卷扬能够实现自动加压，以较小的加压力张紧钢丝绳，防止钢丝绳散股；当遇到硬土层时，加压卷扬能够实现自动加压，给动力头提供较大的加压力，使动力头获得较大的扭矩，减少操作者的劳动强度。
Claims (7)
1.一种全液压长螺旋钻机加压逻辑控制用液压阀块，包括二位四通电磁换向阀(1)、第一二位二通电磁换向阀(2)、第二二位二通电磁换向阀(3)、减压阀(4)、单向阀(5)、压力继电器(6)和液控换向阀(7)，其特征在于，所述液压阀块具有液压油入口(A1)和液压油出口(A2)，动力头马达工作压力测试口(B)，第一加压卷扬入口(C1)、第二加压卷扬入口(C2)，压力测试口(D)和溢出口(T)，所述压力继电器(6)的入口通过阀块内油道接所述压力测试口(D)，动力头马达工作压力测试口(B)连接液控换向阀(7)的入口，所述液控换向阀(7)的入口连接单向阀(5)的出口，所述单向阀(5)的入口通过第一主油道连接所述二位四通电磁换向阀(1)第二出口，所述二位四通电磁换向阀(1)回油口连接所述溢出口(T)，所述液控换向阀(7)的泄油口直接连接所述溢出口(T)，所述液压油入口(A1)直接连接液压油出口(A2)，所述第二二位二通电磁换向阀(3)和减压阀(4)构成并联通路，所述并联通路的一端与第一主油道连通，所述并联通路的另一端分为两个分支油道，第一分支油道直接连通第二加压卷扬入口(C2),第二分支油道通过第一二位二通电磁换向阀(2)连接第一加压卷扬入口(C1)。
2.一种使用如所述权利要求1所述的液压阀块(10)的全液压长螺旋钻机加压逻辑控制回路，包括动力头马达(22)、主卷扬马达(23)和加压卷扬马达(15)，并联连接的第一液压泵(11)、第二液压泵(12)和第三液压泵(13)，其特征在于，所述主卷扬马达(23)的压力油入口通过液压管路连接所述液压阀块(10)的压力测试口(D)，所述第一液压泵(11)输出的液压油经六联阀(14)连接所述液压阀块的液压油入口(A1)，并从所述液压阀块的液压油出口(A2)引出，经第一单向阀(16)和第一主油路接入所述动力头马达(22)入口；所述动力头马达入口通过液压管路引至所述液压阀块的动力头马达工作压力测试口(B)，所述加压卷扬马达(23)入口通过六联阀接入所述液压阀块的第一加压卷扬入口(C1)，所述加压卷扬马达出口连接所述液压阀块的第二加压卷扬入口(C2)。
3.如权利要求2所述的全液压长螺旋钻机加压逻辑控制回路，其特征在于，所述第二液压泵(12)通过第一三联阀(19)串联第二单向阀(17)连接至所述第一主油路，所述第三液压泵(13)通过第二三联阀(20)串联第三单向阀(18)连接至所述第一主油路。
4.如权利要求2所述的全液压长螺旋钻机加压逻辑控制回路，其特征在于，在钻杆钻进过程中，主卷扬跟随下放，所述压力继电器(6)采集主卷扬下放压力信号，使所述液压阀块(10)的二位四通电磁换向阀(1)、第一二位二通电磁换向阀(2)得电，使得所述二位四通电磁阀(1)切换至上位工作，所述第一二位二通电磁换向阀(2)切换至下位工作，所述液压泵(1)输出的液压油经过六联阀J口后被切换，液压油通过二位四通电磁换向阀(1)、减压阀(4)进入加压卷扬马达。
5.如权利要求2所述的全液压长螺旋钻机加压逻辑控制回路，其特征在于，当全液压长螺旋钻机的钻杆遇到硬土层时，动力头马达压力随之上升，当压力上升至一定工作压力时，使得所述第二二位二通电磁阀(3)得电，第二二位二通电磁阀(3)切换至下位工作，第二二位二通电磁阀(3)通过所述液压阀块的并联通路短接减压阀(4)，液压油通过二位四通电磁阀(1)、第二二位二通电磁阀(3)进入加压卷扬马达，此时加压卷扬马达工作压力只受系统压力限制，所述加压卷扬能够实现自动加压功能，向动力头提供较大的加压力，使动力头获得较大的扭矩。
6.如权利要求2所述的全液压长螺旋钻机加压逻辑控制回路，其特征在于，当动力头马达压力达到卡钻临界压力时，控制所述液压阀块的第二二位二通电磁阀(3)失电，液压油由减压阀(4)进入加压卷扬马达，限制加压力，防止出现卡钻现象。
7.如权利要求3所述的全液压长螺旋钻机加压逻辑控制回路，其特征在于，当所述液控换向阀(7)达到一定值时，液控换向阀(7)切换至上位工作，液压泵(1)输出的液压油除了供给加压卷扬马达之外剩余的油液通过单向阀(5)、液控换向阀(7)与所述第二液压泵(2)、所述第三液压泵(3)合流供给动力头马达，可防止能量损失，提高作业效率，所述液压阀块的单向阀(5)可防止动力头马达处压力油倒流。
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