CN220354167U - 伸缩型推进梁油缸的液压控制系统、凿岩台车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种伸缩型推进梁油缸的液压控制系统、凿岩台车，所述液压控制系统通过在推进梁推进油缸的无杆腔油路上设置电磁阀，当控制电磁阀导通时推进梁推进油缸工作，可对伸缩型推进梁的长度进行调节，从而可增大钻杆的推进行程，适用于长钻杆作业，而当控制电磁阀断开时推进梁推进油缸不工作，仅通过凿岩机推进油缸驱动钻杆推进，推进行程较短，适用于短钻杆作业。因此，仅通过控制电磁阀的通断即可自动适应长、短钻杆作业，无需手动调整机械限位块，操作十分方便，调节效率高，而且液压系统结构简单，成本较低。

Description

伸缩型推进梁油缸的液压控制系统、凿岩台车

技术领域

本实用新型涉及伸缩型推进梁技术领域，特别地，涉及一种伸缩型推进梁油缸的液压控制系统，另外，还涉及一种采用上述液压控制系统的凿岩台车。

背景技术

凿岩台车是现代钻爆法隧道施工中的重要钻孔设备，具有钻孔效率高、安全系数高、作业环境好、劳动强度低等优点，但矿山施工往往考虑到经济成本和受矿山小巷道影响，有时会需要一种“一机两用”的凿岩台车，该台车除具有正常的掘进功能外，还需兼具打锚杆功能，这就需要具有双层推进器的凿岩台车。目前，该种类型的凿岩台车将推进梁分为上下双层，具有上下两个油缸，推进梁为伸缩型结构，从而实现钻孔深度可调节，可配备不同长度的钻杆实现不同深度的钻孔作业，调整方式为双油缸配合，其中，伸缩型推进梁的具体结构属于现有技术，具体可参考专利CN205805429U。因此，当需要适应不同长度的钻杆时，可以通过调节两个油缸的伸缩量来控制伸缩型推进梁的长度，而目前针对伸缩型推进梁的长度控制一般是通过手动调节的方式来实现，例如，专利CN106639874A公开了一种掘进钻车伸缩推进梁，其是通过手动设定缸筒上的机械限位块位置，使得油缸伸缩不同的长度。但是，这种手动调节方式不适用于频繁更换不同长度钻杆的工况，调节效率低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种伸缩型推进梁油缸的液压控制系统、凿岩台车，以解决现有技术采用手动设定缸筒上的机械限位块位置来控制伸缩型推进梁长度的方式不适用于频繁更换不同长度钻杆的工况的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种伸缩型推进梁油缸的液压控制系统，包括液压泵、换向阀、电磁阀和控制器，所述液压泵的进油口与油箱连接、出油口与换向阀连接，所述换向阀的第一工作油口分别与凿岩机推进油缸的无杆腔、推进梁推进油缸的有杆腔连接，所述换向阀的第二工作油口分别与凿岩机推进油缸的有杆腔、推进梁推进油缸的无杆腔连接，所述电磁阀设置在所述换向阀与推进梁推进油缸的无杆腔连接的管路上，用于控制推进梁推进油缸的无杆腔油路通断，所述控制器与所述电磁阀电性连接，用于控制电磁阀的工作状态以实现伸缩型推进梁在短钻杆模式和长钻杆模式之间自动切换。

进一步地，还包括第一单向阀和第一顺序阀，所述第一单向阀和第一顺序阀并联设置在所述换向阀与凿岩机推进油缸的有杆腔连接的管路上，所述第一单向阀仅允许油液从所述换向阀流向所述凿岩机推进油缸的有杆腔，所述第一顺序阀用于限定凿岩机推进油缸的有杆腔回油背压，使得在长钻杆模式下钻孔时，推进梁推进油缸先动作、凿岩机推进油缸后动作。

进一步地，还包括第二单向阀和第二顺序阀，所述第二单向阀和第二顺序阀并联设置在所述换向阀与推进梁推进油缸的有杆腔连接的管路上，所述第二单向阀仅允许油液从所述换向阀流向所述推进梁推进油缸的有杆腔，所述第二顺序阀用于限定推进梁推进油缸的有杆腔回油背压，使得在长钻杆模式下钻孔完毕后，凿岩机推进油缸先动作、推进梁推进油缸后动作。

进一步地，在短钻杆模式下，所述电磁阀断开，推进梁推进油缸不工作，仅通过凿岩机推进油缸的伸缩动作实现钻孔作业。

进一步地，在长钻杆模式下，所述电磁阀导通，凿岩机推进油缸和推进梁推进油缸同时工作。

进一步地，还包括用于在钻杆缩回过程中检测所述液压泵输出压力油流量的流量计，所述流量计与所述控制器电性连接，所述控制器用于在所述流量计检测到压力油流量达到预设阈值时控制所述电磁阀关闭。

进一步地，还包括分别与所述液压泵的出油口、所述换向阀的回油路连接的溢流阀。

进一步地，所述换向阀为手动换向阀、电磁换向阀或者液控换向阀。

进一步地，所述电磁阀为电磁通断阀或者电磁换向阀。

另外，本实用新型还提供一种凿岩台车，采用如上所述的伸缩型推进梁油缸的液压控制系统

本实用新型具有以下效果：

本实用新型的伸缩型推进梁油缸的液压控制系统，通过在推进梁推进油缸的无杆腔油路上设置电磁阀，当控制电磁阀导通时推进梁推进油缸工作，可对伸缩型推进梁的长度进行调节，从而可增大钻杆的推进行程，适用于长钻杆作业，而当控制电磁阀断开时推进梁推进油缸不工作，仅通过凿岩机推进油缸驱动钻杆推进，推进行程较短，适用于短钻杆作业。因此，仅通过控制电磁阀的通断即可自动适应长、短钻杆作业，无需手动调整机械限位块，操作十分方便，调节效率高，而且液压系统结构简单，成本较低。

另外，本实用新型的凿岩台车同样具有上述优点。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型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实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的伸缩型推进梁油缸的液压控制系统的液压原理示意图。

附图标记说明

1、液压泵；2、换向阀；3、第一单向阀；4、第一顺序阀；5、第二单向阀；6、第二顺序阀；7、电磁阀；8、控制器；9、流量计；10、溢流阀；100、凿岩机推进油缸；200、推进梁推进油缸。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

可以理解，如图1所示，本实用新型的优选实施例提供一种伸缩型推进梁油缸的液压控制系统，其包括液压泵1、换向阀2、电磁阀7和控制器8，所述液压泵1的进油口与油箱连接、出油口与换向阀2的进油口P连接，所述液压泵1用于为整个液压控制系统提供压力油，所述换向阀2的第一工作油口A分别与凿岩机推进油缸100的无杆腔、推进梁推进油缸200的有杆腔连接，所述换向阀2的第二工作油口B分别与凿岩机推进油缸100的有杆腔、推进梁推进油缸200的无杆腔连接，通过控制换向阀2的工作状态可控制凿岩机推进油缸100和推进梁推进油缸200的伸缩状态。例如，当换向阀2切换至右位时，液压泵1输入的压力油经换向阀2的P口、A口分别输入至凿岩机推进油缸100的无杆腔、推进梁推进油缸200的有杆腔，驱动凿岩机推进油缸100伸出、推进梁推进油缸200缩回；而当换向阀2切换至左位时，液压泵1输入的压力油经换向阀2的P口、B口分别输入至凿岩机推进油缸100的有杆腔、推进梁推进油缸200的无杆腔，驱动凿岩机推进油缸100缩回、推进梁推进油缸200伸出。其中，所述凿岩机推进油缸100用于驱动凿岩机进行伸缩动作，所述推进梁推进油缸200用于驱动伸缩型推进梁进行伸缩动作，当凿岩机推进油缸100伸出时可驱动钻杆前进，而当推进梁推进油缸200伸出时可驱动钻杆缩回，反之，当凿岩机推进油缸100缩回时可驱动钻杆缩回，而当推进梁推进油缸200缩回时可驱动钻杆前进。因此，在长钻杆模式下，当换向阀2切换至工作油口A输出压力油时，可驱动凿岩机推进油缸100伸出、推进梁推进油缸200缩回，从而驱动钻杆大行程前进，而当换向阀2切换至工作油口B输出压力油时，可驱动凿岩机推进油缸100缩回、推进梁推进油缸200伸出，从而驱动钻杆大行程后退。所述电磁阀7设置在所述换向阀2与推进梁推进油缸200的无杆腔连接的管路上，用于控制推进梁推进油缸200的无杆腔油路通断，所述控制器8与所述电磁阀7电性连接，用于控制电磁阀7的工作状态以实现伸缩型推进梁在短钻杆模式和长钻杆模式之间自动切换。例如，推进梁推进油缸200完全缩回后，当所述电磁阀7断开时，推进梁推进油缸200不工作，仅通过凿岩机推进油缸100的伸缩动作实现钻孔作业，伸缩型推进梁切换至短钻杆模式；而当所述电磁阀7导通，凿岩机推进油缸100和推进梁推进油缸200同时工作，伸缩型推进梁切换至长钻杆模式。另外，所述换向阀2为手动换向阀、电磁换向阀或者液控换向阀，优选采用电磁换向阀，并与控制器8电性连接，通过控制器8控制电磁换向阀进行位置切换。而所述电磁阀7为电磁通断阀或者电磁换向阀，优选采用电磁换向阀，当控制器8控制电磁阀7切换至左位时导通，而切换至右位时断开。

可以理解，本实施例的伸缩型推进梁油缸的液压控制系统，通过在推进梁推进油缸200的无杆腔油路上设置电磁阀7，当控制电磁阀7导通时推进梁推进油缸200工作，可对伸缩型推进梁的长度进行调节，从而可增大钻杆的推进行程，适用于长钻杆作业；推进梁推进油缸200完全缩回后，而当控制电磁阀7断开时推进梁推进油缸200不工作，仅通过凿岩机推进油缸100驱动钻杆推进，推进行程较短，适用于短钻杆作业。因此，仅通过控制电磁阀7的通断即可自动适应长、短钻杆作业，无需手动调整机械限位块，操作十分方便，调节效率高，而且液压系统结构简单，成本较低。

可选地，所述液压控制系统还包括第一单向阀3和第一顺序阀4，所述第一单向阀3和第一顺序阀4并联设置在所述换向阀2与凿岩机推进油缸100的有杆腔连接的管路上，所述第一单向阀3仅允许油液从所述换向阀2流向所述凿岩机推进油缸100的有杆腔，所述第一顺序阀4具有一定的开启压力，用于限定凿岩机推进油缸100的有杆腔回油背压，只有当凿岩机推进油缸100的有杆腔回油压力超过第一顺序阀4的开启压力时才可进行回油，从而使得在长钻杆模式下钻孔时，推进梁推进油缸200先缩回、凿岩机推进油缸100后伸出，有利于提高伸缩型推进梁在钻杆前进过程中的结构稳定性。另外，所述电磁阀7与换向阀2的连接位置位于所述第一顺序阀4的出油口和换向阀2之间。

另外，所述液压控制系统还包括第二单向阀5和第二顺序阀6，所述第二单向阀5和第二顺序阀6并联设置在所述换向阀2与推进梁推进油缸200的有杆腔连接的管路上，所述第二单向阀5仅允许油液从所述换向阀2流向所述推进梁推进油缸200的有杆腔，所述第二顺序阀6也具有一定的开启压力，用于限定推进梁推进油缸200的有杆腔回油背压，只有当推进梁推进油缸200的有杆腔回油压力超过第二顺序阀6的开启压力时才可进行回油，从而使得在长钻杆模式下钻孔完毕后，凿岩机推进油缸100先缩回、推进梁推进油缸200后伸出，有利于提高伸缩型推进梁在钻杆后退过程中的结构稳定性。

可选地，所述液压控制系统还包括用于在钻杆缩回过程中检测所述液压泵1输出压力油流量的流量计9，所述流量计9与所述控制器8电性连接，所述控制器8用于在所述流量计9检测到压力油流量达到预设阈值时控制所述电磁阀7关闭。可以理解，该预设阈值对应着凿岩机推进油缸100完全缩回且推进梁推进油缸200伸出到预设位置时的压力油流量，即适用于中钻杆作业，其中，压力油流量与油缸的行程之间的对应关系属于现有技术，在此不再赘述。另外，预设阈值的具体取值可通过标定得到，例如，在开始时，驱动推进梁推进油缸200完全缩回且凿岩机推进油缸100完全伸出，此时钻杆行程最大，在安装好中钻杆后再驱动推进梁推进油缸200伸出、凿岩机推进油缸100缩回，由于第二顺序阀6的存在，使得凿岩机推进油缸100先动作、推进梁推进油缸200后动作，待推进梁推进油缸200伸出到预设位置时，此时中钻杆刚好完全缩回，记录下此时的流量计9的流量值，该流量值即为预设阈值。因此，在钻杆缩回过程中，通过流量计9监测液压泵1的输出压力油流量，一旦监测到液压泵1输出的压力油流量达到预设阈值，此时凿岩机推进油缸100完全缩回且推进梁推进油缸200伸出到预设位置，则控制器8控制电磁阀7断开，推进梁推进油缸200停止动作，从而适应中钻杆作业。另外，中钻杆的长度位于短钻杆和长钻杆之间，具体长度可以根据需要进行设定。另外，钻杆伸出还是缩回，可通过换向阀2的阀芯位置来判断，当换向阀2处于右位时，钻杆伸出，而当换向阀2处于左位时，钻杆缩回。

可选地，所述液压控制系统还包括分别与所述液压泵1的出油口、所述换向阀2的回油路连接的溢流阀10，用于限定液压泵1的出口最高压力，保证液压系统的安全。

可以理解，本实用新型的伸缩型推进梁油缸的液压控制系统的工作原理具体为：

在短钻杆模式下：当凿岩台车用于巷道内锚杆工作时，所需的钻杆长度较短，这时需调短推进梁长度。先使得推进梁推进油缸200完全缩回，控制器8给电磁阀7信号使其断开，推进梁推进油缸200的无杆腔油路断开，这样可使得短钻杆模式下推进梁推进油缸200不动作。当进行钻孔时，换向阀2切换右位，液压泵1的出口高压油经换向阀2的P口、A口进入凿岩机推进油缸100的无杆腔，此时，由于推进梁推进油缸200的无杆腔油路断开，高压油无法进入推进梁推进油缸200的有杆腔。当凿岩机推进油缸100的有杆腔液压油压力达到第一顺序阀4的开启压力后，有杆腔回油经第一顺序阀4、换向阀2的B口和T口回油箱，凿岩机推进油缸100伸出并驱动短钻杆前进；钻孔完成后，换向阀2切换至左位，液压泵1的高压油经换向阀2的P口和B口、第一单向阀3进入凿岩机推进油缸100的有杆腔，凿岩机推进油缸100的无杆腔液压油经换向阀2的A口和T回油箱，凿岩机推进油缸100缩回并带动短钻杆后退。

在长钻杆模式下：钻杆长度较长，这时需要调长推进梁长度。控制器8给电磁阀7信号使其导通，推进梁推进油缸200的无杆腔油路连通，推进梁推进油缸200可正常动作。开始时，换向阀2切换至左位，使得推进梁推进油缸200的活塞杆完全伸出且凿岩机推进油缸100的活塞杆完全缩回，使得推进梁长度最长，从而适用于长钻杆。安装好长钻杆，钻孔时，换向阀2切换至右位，液压泵1的出口高压油经换向阀2的P口、A口进入凿岩机推进油缸100的无杆腔和推进梁推进油缸200的有杆腔。由于凿岩机推进油缸100有杆腔回油存在一定的背压，故而高压油优先输送至推进梁推进油缸200的有杆腔，推进梁推进油缸200的活塞杆先缩回，并带动推进梁的上层推进机构整体运动，使得长钻杆慢慢向前推进。而当推进梁推进油缸200的活塞杆完全缩回后，这时凿岩机推进油缸100有杆腔压力增大并打开第一顺序阀4后，凿岩机推进油缸100的活塞杆开始伸出，带动长钻杆持续向前推进，直至凿岩机推进油缸100行程最大时，长钻杆完全伸出。钻孔完毕后，换向阀2切换至左位，液压泵1的出口高压油经换向阀2的P口、B口进入推进梁推进油缸200的无杆腔和凿岩机推进油缸100的有杆腔，但由于第二顺序阀6使得推进梁推进油缸200的有杆腔回油产生背压，故此时凿岩机推进油缸100的活塞杆先缩回，长钻杆开始缩回，当凿岩机推进油缸100完全缩回后，推进梁推进油缸200的有杆腔压力增高并打开第二顺序阀6后，推进梁推进油缸200的活塞杆开始伸出，带动推进梁的上层推进机构移动，直至推进梁推进油缸200行程到位，使得长钻杆完全缩回。

在中钻杆模式下：中钻杆的长度位于短钻杆和长钻杆之间，此时需要将推进梁长度调长至预设长度。控制器8给电磁阀7信号使其导通，推进梁推进油缸200的无杆腔油路连通，推进梁推进油缸200可正常动作。开始时，换向阀2切换至左位，推进梁推进油缸200完全缩回，同时凿岩机推进油缸100完全伸出，再安装好中钻杆，然后换向阀2切换至右位，凿岩机推进油缸100先完全缩回，推进梁推进油缸200则伸出到特定位置，使得中钻杆完全缩回，通过流量计9标定好此时液压泵1的输出压力油流量，使得以后中钻杆后退到此位置时触发电磁阀7断开，使得推进梁推进油缸200的无杆腔油路断开。其中，中钻杆的推进过程和长钻杆模式一样，由于第一顺序阀4的背压，推进梁推进油缸200的活塞杆先缩回，然后凿岩机推进油缸100再伸出。钻孔完成后，由于第二顺序阀6的背压，凿岩机推进油缸100的活塞杆先缩回，完全缩回后，推进梁推进油缸200的活塞杆开始伸出，当推进梁推进油缸200的活塞杆伸出到特定位置时，即流量计9监测到液压泵1的输出压力油流量达到预设阈值时，此时中钻杆刚好完全缩回，则控制器8控制电磁阀7断开，使得推进梁推进油缸200的无杆腔油路断开，这样推进梁推进油缸200就停止动作。

另外，本实用新型的另一实施例还提供一种凿岩台车，优选采用如上所述的伸缩型推进梁油缸的液压控制系统。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种伸缩型推进梁油缸的液压控制系统，其特征在于，包括液压泵(1)、换向阀(2)、电磁阀(7)和控制器(8)，所述液压泵(1)的进油口与油箱连接、出油口与换向阀(2)连接，所述换向阀(2)的第一工作油口分别与凿岩机推进油缸(100)的无杆腔、推进梁推进油缸(200)的有杆腔连接，所述换向阀(2)的第二工作油口分别与凿岩机推进油缸(100)的有杆腔、推进梁推进油缸(200)的无杆腔连接，所述电磁阀(7)设置在所述换向阀(2)与推进梁推进油缸(200)的无杆腔连接的管路上，用于控制推进梁推进油缸(200)的无杆腔油路通断，所述控制器(8)与所述电磁阀(7)电性连接，用于控制电磁阀(7)的工作状态以实现伸缩型推进梁在短钻杆模式和长钻杆模式之间自动切换。

2.如权利要求1所述的伸缩型推进梁油缸的液压控制系统，其特征在于，还包括第一单向阀(3)和第一顺序阀(4)，所述第一单向阀(3)和第一顺序阀(4)并联设置在所述换向阀(2)与凿岩机推进油缸(100)的有杆腔连接的管路上，所述第一单向阀(3)仅允许油液从所述换向阀(2)流向所述凿岩机推进油缸(100)的有杆腔，所述第一顺序阀(4)用于限定凿岩机推进油缸(100)的有杆腔回油背压，使得在长钻杆模式下钻孔时，推进梁推进油缸(200)先动作、凿岩机推进油缸(100)后动作。

3.如权利要求2所述的伸缩型推进梁油缸的液压控制系统，其特征在于，还包括第二单向阀(5)和第二顺序阀(6)，所述第二单向阀(5)和第二顺序阀(6)并联设置在所述换向阀(2)与推进梁推进油缸(200)的有杆腔连接的管路上，所述第二单向阀(5)仅允许油液从所述换向阀(2)流向所述推进梁推进油缸(200)的有杆腔，所述第二顺序阀(6)用于限定推进梁推进油缸(200)的有杆腔回油背压，使得在长钻杆模式下钻孔完毕后，凿岩机推进油缸(100)先动作、推进梁推进油缸(200)后动作。

4.如权利要求1所述的伸缩型推进梁油缸的液压控制系统，其特征在于，在短钻杆模式下，所述电磁阀(7)断开，推进梁推进油缸(200)不工作，仅通过凿岩机推进油缸(100)的伸缩动作实现钻孔作业。

5.如权利要求1所述的伸缩型推进梁油缸的液压控制系统，其特征在于，在长钻杆模式下，所述电磁阀(7)导通，凿岩机推进油缸(100)和推进梁推进油缸(200)同时工作。

6.如权利要求1所述的伸缩型推进梁油缸的液压控制系统，其特征在于，还包括用于在钻杆缩回过程中检测所述液压泵(1)输出压力油流量的流量计(9)，所述流量计(9)与所述控制器(8)电性连接，所述控制器(8)用于在所述流量计(9)检测到压力油流量达到预设阈值时控制所述电磁阀(7)关闭。

7.如权利要求1所述的伸缩型推进梁油缸的液压控制系统，其特征在于，还包括分别与所述液压泵(1)的出油口、所述换向阀(2)的回油路连接的溢流阀(10)。

8.如权利要求1所述的伸缩型推进梁油缸的液压控制系统，其特征在于，所述换向阀(2)为手动换向阀、电磁换向阀或者液控换向阀。

9.如权利要求1所述的伸缩型推进梁油缸的液压控制系统，其特征在于，所述电磁阀(7)为电磁通断阀或者电磁换向阀。

10.一种凿岩台车，其特征在于，采用如权利要求1～9任一项所述的伸缩型推进梁油缸的液压控制系统。