CN209278231U - 一种凿岩推进液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种凿岩推进液压系统，包括钻杆及与钻杆连接的液压驱动组件，其特征在于，所述液压驱动组件包括：提供钻杆推进或回退动力的液压缸；实时控制所述钻杆推进或回退速度的主液压回路；用于提高所述钻杆推进或退回速度的辅助液压回路；以及向所述主液压回路及所述辅助液压回路供油的油泵；其中，所述主液压回路与辅助液压回路并联布置，且均与所述油泵连接，所述钻杆凿岩状态下，仅所述主液压回路驱动所述液压缸动作，换杆状态下，所述主液压回路与所述辅助液压回路同时驱动所述液压缸动作。

Description

一种凿岩推进液压系统

技术领域

本实用新型涉及液压技术领域，具体地涉及一种凿岩推进液压回路。

背景技术

露天钻机是一种矿山爆破孔钻凿设备，当钻凿深孔时，要多根钻杆相接才能完成。而正常凿岩推进液压回路的流量小，若接杆时凿岩机构按原液压回路退回，势必造成钻孔的无效工作时间增加，降低了钻孔的工作效率。

为解决上述技术问题，现有技术采用增加油泵和相应的控制阀形成独立回路的方式实现凿岩推进/回退的快速动作，但其成本高。同时，采用控制阀将其他回路的油引入凿岩推进/回转回路的方式受系统限制大，其并不能很好的应用至其他系统中，且不同回路之间都有关联，若其中一个回路发生故障，将难以排故，从而导致检查维修成本高。

发明内容

针对至少一些如上所述的技术问题，本实用新型提供一种凿岩推进液压系统，该凿岩推进液压系统设有两个液压回路，其通过将推进液压缸的快速低精度与慢速高精度回路分开设置，使得元器件具有更好的匹配流量，有效提高了液压回路的控制精度，大大降低了成本。同时，该凿岩推进液压系统通用性好，且能够有效增速液压缸的回退或推进，大大提高了工作效率。

为此，根据本实用新型，提出了一种凿岩推进液压系统，包括钻杆及与钻杆连接的液压驱动组件，其特征在于，所述液压驱动组件包括：提供钻杆推进或回退动力的液压缸；实时控制所述钻杆推进或回退速度的主液压回路；用于提高所述钻杆推进或退回速度的辅助液压回路；以及向所述主液压回路及所述辅助液压回路供油的油泵；其中，所述主液压回路与辅助液压回路并联布置，且均与所述油泵连接，所述钻杆凿岩状态下，仅所述主液压回路驱动所述液压缸动作，换杆状态下，所述主液压回路与所述辅助液压回路同时驱动所述液压缸动作。

在一个优选的实施例中，所述辅助液压回路包括：方向控制阀；与所述液压缸的有杆腔连通的第一回退逻辑阀和第二回退逻辑阀；以及与所述液压缸的无杆腔连通的第一推进逻辑阀和第二推进逻辑阀；所述方向控制阀与所述第一、第二回退逻辑阀及所述第一、第二推进逻辑阀的控制腔连通。

在一个优选的实施例中，所述方向控制阀的一个工作油口与所述第一、第二回退逻辑阀的控制腔连通，另一个工作油口与所述第一、第二推进逻辑阀的控制腔连通，所述方向控制阀根据控制信号，打开所述第一、第二回退逻辑阀而关闭所述第一、第二推进逻辑阀，或打开所述第一、第二推进逻辑阀而关闭所述第一、第二回退逻辑阀。

在一个优选的实施例中，所述油泵与所述第一回退逻辑阀及所述第一推进逻辑阀的一个进油口连通。

在一个优选的实施例中，所述第二回退逻辑阀及所述第二推进逻辑阀的一个进油口与油箱连通以回油。

在一个优选的实施例中，所述方向控制阀为三位四通换向阀。

在一个优选的实施例中，所述辅助液压回路还包括第一梭阀和第二梭阀，所述第一梭阀的两个进油口分别与所述液压缸的有杆腔和无杆腔连通，所述第二梭阀的两个进油口分别与所述第一梭阀的信号口和所述油泵连通，所述第二梭阀的信号口与所述方向控制阀的进油口连通。

在一个优选的实施例中，所述主液压回路包括比例多路阀，所述比例多路阀为阀前补偿型，所述油泵通过所述比例多路阀驱动所述液压缸推进或回退。

在一个优选的实施例中，所述主液压回路还包括与所述比例多路阀连通的比例溢流阀组，所述比例溢流阀组用于调节所述比例多路阀对所述液压缸的推进压力。

在一个优选的实施例中，所述主液压回路还包括凿岩控制阀组，凿岩控制阀组分别与所述比例多路阀的工作油口及所述液压缸的工作油口连通。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1显示了根据本实用新型的凿岩推进液压系统的原理图。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本实用新型的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

图1显示了凿岩推进液压系统的原理图。凿岩推进液压系统包括用于钻进施工的钻杆，以及与钻杆连接并用于提供钻进动力的液压驱动组件100。如图1所示，液压驱动组件100包括液压缸10以及与液压缸10连通的主液压回路20。其中，液压缸10用于给钻杆提供推进动力或回退动力，主液压回路20用于实时控制钻杆的推进速度或回退速度的主液压回路20，主液压回路20的两个工作油口分别与液压缸10的无杆腔和有杆腔连通。同时，液压驱动组件100还设有辅助液压回路30，辅助液压回路30用于提高液压缸10的推进或回退速度，从而实现钻杆推进或回退的增速。

下面先介绍主液压回路20。如图1所示，主液压回路20通过油泵21与油箱连通，油泵21作为凿岩推进液压系统驱动液压缸10的动力源。在一个实施例中，油泵21采用负载敏感泵。主液压回路20包括比例多路阀40。在一个实施例中，比例多路阀40为阀前补偿型。油泵21通过比例多路阀40驱动液压缸10，实现液压缸10的推进或回退。在一个实施例中，比例多路阀40包含进油口(P口)、回油口(R口)、负载感知口(Ls口)、工作油口、负载压力调节口。进油口与油泵21连通，负载感知口与油泵负载感知口连通，负载感知口的作用在于当比例多路阀40的阀口开度发生变化时，油泵21的排量跟随变化。工作油口与凿岩控制阀组连通，负载压力调节口与比例溢流阀组连通，其中，凿岩控制阀组与比例溢流阀组将在下文进行介绍。

如图1所示，主液压回路还包括比例溢流阀组50，比例溢流阀组50与比例多路阀40连通。比例溢流阀组50用于调节比例多路阀40对液压缸10的推进压力或回退压力。比例溢流阀组50包括梭阀51和比例溢流阀52，梭阀51的信号油口与比例溢流阀52的进油口连通，梭阀51的两个进油口与比例多路阀40连通。

主液压回路还包括凿岩控制阀组80，凿岩控制阀组80用于防卡钻。凿岩控制阀组80连接在比例多路阀40与液压缸10之间，且凿岩控制阀组80分别与比例多路阀40的工作油口及液压缸10的工作油口连通。凿岩控制阀组80能够有效防止钻进设备卡钻，有效保证钻进施工的安全性能。

下面具体描述辅助液压回路30。如图1所示，辅助液压回路30包括方向控制阀60。方向控制阀60用于控制辅助液压回路30的液压油的流向以控制液压缸 10的回退速度或推进速度。在一个实施例中，方向控制阀为三位四通电磁阀。

根据本实用新型，辅助液压回路30还包括两个与液压缸10的有杆腔连通的第一回退逻辑阀70和第二推进逻辑阀71，以及两个与液压缸10的无杆腔连通的第一推进逻辑阀72和第二回退逻辑阀73。同时，方向控制阀60的一个工作油口与第一回退逻辑阀70和第二回退逻辑阀73的控制腔连通，而方向控制阀60的另一个工作油口与第二推进逻辑阀71和第一推进逻辑阀72的控制腔连通。此外，辅助液压回路30还包括第一梭阀31和第二梭阀32，第一梭阀31的两个进油口分别与液压缸10的有杆腔和无杆腔连通，第二梭阀32的两个进油口分别与第一梭阀31的信号口和油泵21连通，第二梭阀32的信号口与方向控制阀60的进油口连通。当方向控制阀60根据控制信号得电并处于右位时，第一回退逻辑阀70 和第二回退逻辑阀73的控制口与油箱连通，从而使第一回退逻辑阀70和第二回退逻辑阀73打开。此时，第二推进逻辑阀71和第一推进逻辑阀72的控制口与第二梭阀32的出油口连通，处于高压状态，从而使第二推进逻辑阀71和第一推进逻辑阀72关闭。而当方向控制阀60根据控制信号得电并处于左位时，第二推进逻辑阀71和第一推进逻辑阀72的控制口与油箱连通，从而使第二推进逻辑阀 71和第一推进逻辑阀72打开。此时，第一回退逻辑阀70和第二回退逻辑阀73的控制口与第二梭阀32的出油口连通，处于高压状态，从而使第一回退逻辑阀 70和第二回退逻辑阀73关闭。

正常工作状态下，方向控制阀60不得电，处于中位，第一回退逻辑阀70、第二推进逻辑阀71、第一推进逻辑阀72和第二回退逻辑阀73均关闭。仅主液压回路工作，油泵21的压力油通过比例多路阀40驱动液压缸10推进，比例溢流阀52能够调节主液压回路20中液压油的推进压力，比例多路阀40能够调节推进速度。当换杆以进实现凿岩快退时，方向控制阀60得电并处于右位，第一回退逻辑阀70和第二回退逻辑阀73打开，第二推进逻辑阀71和第一推进逻辑阀 72关闭。从而使油泵21通过第一回退逻辑阀70向液压缸10的有杆腔泵送液压油，液压缸10的无杆腔通过第二回退逻辑阀73与油箱连通而实现回油。此时，主液压回路20和辅助液压回路30同时同向工作，驱动液压缸10回退，并且由于快退时是空载，比例多路阀40的负载感知口压力与油泵21出口压力差值很小，油泵21以最大排量给液压缸21的有杆腔供油。由此，实现液压缸回退增速。当换杆以实现凿岩快推时，方向控制阀60得电并处于左位，此时，第一回退逻辑阀70和第二回退逻辑阀73关闭，第二推进逻辑阀71和第一推进逻辑阀72打开，从而使油泵21通过第一推进逻辑阀72向液压缸10的无杆腔泵送液压油，液压缸10的有杆腔通过第二回退逻辑阀73与油箱连通而实现回油。此时，主液压回路20和辅助液压回路30同时同向工作，驱动液压缸10推进，从而实现液压缸推进增速。

根据本实用新型，主液压回路20与辅助液压回路30并联，且均与液压缸10 的有杆腔及无杆腔连通，从而人实现液压缸并联回路驱动。主液压回路20通过比例多路阀40驱动，辅助液压回路30通过第一回退逻辑阀70、第二推进逻辑阀 71驱动、第一推进逻辑阀72和第二回退逻辑阀73驱动，且辅助液压回路30的回路流量规格大于主液压回路20的回路流量规格。

在本实施例中，凿岩推进液压系统采用油泵21作为动力源，且主液压回路 20作为正常的凿岩推进液压控制回路，辅助液压回路30是与主液压回路20并联的一个大流量凿岩推进回路。当正常推进时，主液压回路工作，能够实时控制液压缸10的推进流量和压力。当需要换杆时，主液压回路20和辅助液压回路30 同时同向工作，以实现液压缸10快速动作。

根据本实用新型，凿岩推进液压系统正常工作时，油泵21不仅给液压缸10 供油，还需要给凿岩装置的定位系统、以及凿岩回转等供油，且油泵21的最大排量是根据这几个系统同时工作的流量总和设定的。而当换杆时，仅有推进系统工作，油泵流量可全部供给推进系统，这是实现推进增速的前提条件。

根据本实用新型的凿岩推进液压系统，该凿岩推进液压系统设有两个液压回路，其通过将推进液压缸的快速低精度与慢速高精度回路分开设置，从而使得元器件具有更好的匹配流量，并且有效避免了两个液压回路之间的影响，有效提高了液压回路的控制精度，大大降低了成本。同时，该凿岩推进液压系统通用性好，且能够有效增速液压缸的回退或推进，大大提高了工作效率。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种凿岩推进液压系统，包括钻杆及与钻杆连接的液压驱动组件(100)，其特征在于，所述液压驱动组件包括：

提供钻杆推进或回退动力的液压缸(10)；

用于实时控制所述钻杆推进或回退速度的主液压回路(20)；

用于提高所述钻杆推进或退回速度的辅助液压回路(30)；以及

用于向所述主液压回路及所述辅助液压回路供油的油泵(21)；

其中，所述主液压回路与辅助液压回路并联布置，且均与所述油泵连接，所述钻杆凿岩状态下，仅所述主液压回路驱动所述液压缸动作，换杆状态下，所述主液压回路与所述辅助液压回路同时驱动所述液压缸动作。

2.根据权利要求1所述的凿岩推进液压系统，其特征在于，所述辅助液压回路包括：方向控制阀(60)；与所述液压缸的有杆腔连通的第一回退逻辑阀(70)和第二推进逻辑阀(71)；以及与所述液压缸的无杆腔连通的第一推进逻辑阀(72)和第二回退逻辑阀(73)；所述方向控制阀与所述第一、第二回退逻辑阀及所述第一、第二推进逻辑阀的控制腔连通。

3.根据权利要求2所述的凿岩推进液压系统，其特征在于，所述方向控制阀的一个工作油口与所述第一、第二回退逻辑阀的控制腔连通，另一个工作油口与所述第一、第二推进逻辑阀的控制腔连通，所述方向控制阀根据控制信号，打开所述第一、第二回退逻辑阀而关闭所述第一、第二推进逻辑阀，或打开所述第一、第二推进逻辑阀而关闭所述第一、第二回退逻辑阀。

4.根据权利要求3所述的凿岩推进液压系统，其特征在于，所述油泵与所述第一回退逻辑阀及所述第一推进逻辑阀的一个进油口连通。

5.根据权利要求3或4所述的凿岩推进液压系统，其特征在于，所述第二回退逻辑阀及所述第二推进逻辑阀的一个进油口与油箱连通以回油。

6.根据权利要求2或3所述的凿岩推进液压系统，其特征在于，所述方向控制阀为三位四通换向阀。

7.根据权利要求2所述的凿岩推进液压系统，其特征在于，所述辅助液压回路还包括第一梭阀(31)和第二梭阀(32)，所述第一梭阀的两个进油口分别与所述液压缸的有杆腔和无杆腔连通，所述第二梭阀的两个进油口分别与所述第一梭阀的信号口和所述油泵连通，所述第二梭阀的信号口与所述方向控制阀的进油口连通。

8.根据权利要求1所述的凿岩推进液压系统，其特征在于，所述主液压回路包括比例多路阀(40)，所述比例多路阀为阀前补偿型，所述油泵通过所述比例多路阀驱动所述液压缸推进或回退。

9.根据权利要求8所述的凿岩推进液压系统，其特征在于，所述主液压回路还包括与所述比例多路阀连通的比例溢流阀组(50)，所述比例溢流阀组用于调节所述比例多路阀对所述液压缸的推进压力。

10.根据权利要求8或9所述的凿岩推进液压系统，其特征在于，所述主液压回路还包括凿岩控制阀组(80)，凿岩控制阀组分别与所述比例多路阀的工作油口及所述液压缸的工作油口连通。