CN214170983U - 一种凿岩台车带油温补偿的防卡钎控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种凿岩台车带油温补偿的防卡钎控制系统，包括液压油箱、与液压油箱连接的温度传感器、与温度传感器连接的控制箱、与控制箱连接的比例溢流阀、通过第一油路与比例溢流阀连接的二位三通液控防卡阀、通过第二油路与比例溢流阀连接的三位五通液控防卡阀、通过第三油路与二位三通液控防卡阀连接的推进油缸、通过第四油路与三位五通液控防卡阀连接的马达，比例溢流阀根据不同的输入信号来输出对应的压力信号补偿给三位五通液控防卡阀和二位三通液控防卡阀，从而消除了液压油温对防卡系统的干扰，避免了系统出现误判断和误操作的情况，从而实现系统的精准控制，提高了液压凿岩台车的钻进效率和钻进质量。

Description

一种凿岩台车带油温补偿的防卡钎控制系统

技术领域

本实用新型涉及本一种凿岩台车防卡钎控制系统技术领域，尤其是涉及一种凿岩台车带油温补偿的防卡钎控制系统。

背景技术

液压凿岩台车是一种用于岩石开孔和挖掘开挖的专用设备，在一些隧道及地下工程等大端面的岩石掘进工程中，液压凿岩台车起着不可替代的作用。液压凿岩系统是液压凿岩台车的核心部分，工作时，液压马达驱动钎杆旋转，同时液压系统推进液压缸推动钎杆前进，使钻头不断向前凿岩。在凿岩过程中，由于岩石质地不均，裂缝和熔岩等原因，钻头会偏斜，导致钎杆歪斜而卡钎。卡钎事故一旦发生，就需要费时处理被卡的钎头和钎杆，大大影响了凿岩效率，而在许多情况下，卡钎后是无法排除的，即钻头和钎杆卡在孔壁中，向前无法继续钻进，向后无法提钻，因此只能放弃已经钻进孔内的钎杆和钻头，重新另外开孔，增加了凿岩的直接成本，所以凿岩台车自动防卡钎系统的开发研究就显得格外必要和重要了。

目前国内与国外液压凿岩机的液压防卡钎控制系统，一般都是读取凿岩机旋转马达的压力，并将此压力反馈给防卡钎阀组，防卡钎阀组通过读取此数值不经过处理，直接控制防卡钎阀组的换向动作，其缺点是这个凿岩机旋转马达的压力不单单包含凿岩机钻进阻力产生的压力，其中还掺杂着液压流体的管路阻力损失。当凿岩台车在寒冷地区刚启动或当地冷却水的温度较低造成液压油箱的温度低于30摄氏度时，此时油箱中的油粘度很大，会导致凿岩机旋转马达的压力比正常温度下的压力高出3MPa以上的压力，即使凿岩台车不工作时候，凿岩机旋转马达的空转压力已经达到了防卡钎压力阀组的设定值，造成无法向前掘进和不准确的防卡钎控制效果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够消除液压油温的影响，避免误判断和误操作，从而实现精准控制的凿岩台车带油温补偿的防卡钎控制系统。

本实用新型所采用的技术方案是，一种凿岩台车带油温补偿的防卡钎控制系统，包括液压油箱、与液压油箱连接的温度传感器、与温度传感器连接的控制箱、与控制箱连接的比例溢流阀、通过第一油路与比例溢流阀连接的二位三通液控防卡阀、通过第二油路与比例溢流阀连接的三位五通液控防卡阀、通过第三油路与二位三通液控防卡阀连接的推进油缸、通过第四油路与三位五通液控防卡阀连接的马达，马达与二位三通液控防卡阀之间通过第五油路连接，二位三通液控防卡阀与三位五通液控防卡阀之间通过第六油路连接，三位五通液控防卡阀通过第七油路与推进油缸连接。

本实用新型的有益效果是：采用上述结构的防卡钎控制系统，通过温度传感器来读取液压油箱的油温，将温度值转化成电流信号，此电流信号通过控制器中的具体控制程序转化成放大的电流输入信号供给比例溢流阀使用，比例溢流阀接收到相应不同的输入信号，比例溢流阀根据不同的输入信号来输出对应的压力信号补偿给三位五通液控防卡阀和二位三通液控防卡阀，从而消除了液压油温对防卡系统的干扰，避免了系统出现误判断和误操作的情况，从而实现系统的精准控制，提高了液压凿岩台车的钻进效率和钻进质量。

作为优先，温度传感器的型号为ETS388-5-150-Y00，该型号的温度传感器灵敏度高，性价比高。

附图说明

图1为本实用新型一种凿岩台车带油温补偿的防卡钎控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型中油箱温度与对应的电流信号之间的关系图；

图3为本实用新型中电流信号与压力信号之间的关系图；

图4为本实用新型中液压流体的粘度温度图；

如图所示：1、液压油箱；2、温度传感器；3、第四油路；4、第五油路；5、第二油路；6、第一油路；7、第三油路；9、第六油路；10、第七油路；11、三位五通液控防卡阀；12、二位三通液控防卡阀；13、推进油缸；14、比例溢流阀；15、控制箱；16、旋转马达。

具体实施方式

以下参照附图并结合具体实施方式来进一步描述实用新型，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施，本实用新型保护范围并不受限于该具体实施方式。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的公开中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型涉及一种凿岩台车带油温补偿的防卡钎控制系统，如图1所示，包括液压油箱1、与液压油箱1连接的温度传感器2、与温度传感器2连接的控制箱15、与控制箱15连接的比例溢流阀14、通过第一油路6与比例溢流阀14连接的二位三通液控防卡阀12、通过第二油路5与比例溢流阀14连接的三位五通液控防卡阀11、通过第三油路7与二位三通液控防卡阀12连接的推进油缸13、通过第四油路3与三位五通液控防卡阀11连接的旋转马达16，旋转马达16与二位三通液控防卡阀12之间通过第五油路4连接，二位三通液控防卡阀12与三位五通液控防卡阀11之间通过第六油路9连接，三位五通液控防卡阀11通过第七油路10与推进油缸13连接。

凿岩台车的旋转马达16的压力反馈包含两部分：凿岩机钻进阻力产生的压力和液压流体的管路压力损失，其中液压流体的管路压力损失是干扰项。

根据液压流体的管路压力损失表示为△P＝∑λi，其中λ为沿程阻力系数，为圆管长度，为圆管内径，为流体的密度，为流体的运动粘度。当一个工程车辆制作完成后这个公式里只有一个参数是变量，其余都是唯一固定的。再根据图4给出的液压流体的粘度温度图，最终导出此种工况下液压流体的温度T决定了液压流体的管路压力损失，即决定了凿岩台车旋转马达的压力反馈的干扰项。

三位五通液控防卡阀11和二位三通液控防卡阀12的左侧液控端为凿岩机旋转马达16的压力反馈，该液压反馈＝实际凿岩旋转阻力P1+液压流体的管路压力损失△P。

三位五通液控防卡阀11和二位三通液控防卡阀12的右侧压力＝防卡阀设定压力值P2+温度补偿的压力值P3。

当满足P3＝△P时，即温度补偿的压力值P3精确的补偿了液压流体的管路压力损失，这时实际凿岩旋转阻力P1真实的反馈到了防卡阀上，当P1到达防卡阀设定压力值P2的时候防卡阀换向起到防卡作用。

通过油箱的温度传感器2来读取油箱温度，参考图2转化成相应的电流信号，此电流信号通过控制器15中的具体控制程序转化成放大后电流输入信号供给比例溢流阀14使用，比例溢流阀14接收到相应不同的输入信号，参考图3输出与此对应的压力信号补偿给三位五通液控防卡阀11和二位三通液控防卡阀12的弹簧腔，从而消除了液压油温度对防卡系统的干扰。

采用上述结构的防卡钎控制系统，通过温度传感器2来读取液压油箱1的油温，将温度值转化成电流信号，此电流信号通过控制器中的具体控制程序转化成放大后供给比例溢流阀14使用，比例溢流阀14接收到相应不同的输入信号，比例溢流阀14根据不同的输入信号来输出对应的压力信号补偿给三位五通液控防卡阀11和二位三通液控防卡阀12，从而消除了液压油温对防卡系统的干扰，避免了系统出现误判断和误操作的情况，从而实现系统的精准控制，提高了液压凿岩台车的钻进效率和钻进质量。

温度传感器2的型号为ETS388-5-150-Y00，该型号的温度传感器2灵敏度高，性价比高。

Claims (2)

1.一种凿岩台车带油温补偿的防卡钎控制系统，其特征在于：包括液压油箱(1)、与液压油箱(1)连接的温度传感器(2)、与温度传感器(2)连接的控制箱(15)、与控制箱(15)连接的比例溢流阀(14)、通过第一油路(6)与比例溢流阀(14)连接的二位三通液控防卡阀(12)、通过第二油路(5)与比例溢流阀(14)连接的三位五通液控防卡阀(11)、通过第三油路(7)与二位三通液控防卡阀(12)连接的推进油缸(13)、通过第四油路(3)与三位五通液控防卡阀(11)连接的旋转马达(16)，旋转马达(16)与二位三通液控防卡阀(12)之间通过第五油路(4)连接，二位三通液控防卡阀(12)与三位五通液控防卡阀(11)之间通过第六油路(9)连接，三位五通液控防卡阀(11)通过第七油路(10)与推进油缸(13)连接。

2.根据权利要求1所述的一种凿岩台车带油温补偿的防卡钎控制系统，其特征在于：温度传感器(2)的型号为ETS388-5-150-Y00。

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