CN221003329U - 凿岩钻机及其钻杆拆装液压系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种凿岩钻机及其钻杆拆装液压系统，其中的钻杆拆装液压系统包括：液压马达、油箱、液压泵、溢流阀以及开关阀；其中，液压马达用于连接至钻杆以在工作时驱动钻杆旋转；油箱用于储存液压介质；液压泵连接于油箱和液压马达之间以在工作时将油箱内的液压介质泵送至液压马达；液压马达具有第一连接端口和第二连接端口；溢流阀连接于第一连接端口和油箱之间；开关阀具有与溢流阀相连的阻流接口以及与油箱/第一连接端口相连的回流接口；溢流阀和开关阀在被触发时，第一连接端口通过开关阀和溢流阀连通至油箱。本申请的有益之处在于：提供了一种拆装钻杆时钻杆受损相对较小的凿岩钻机及其钻杆拆装液压系统。

Description

凿岩钻机及其钻杆拆装液压系统

技术领域

本申请涉及通用机械技术领域，具体而言，涉及一种凿岩钻机及其钻杆拆装液压系统。

背景技术

诸如凿岩钻机，凿岩台车，潜孔钻机等凿岩钻孔设备，其在接卸钻杆时,需要通过在钻杆进行凿岩钻孔作业时驱动钻杆旋转的回转马达带动钻杆正转或反转,使设备上与回转马达相连的轴段以及钻杆端部与该轴端对应的内/外螺纹相对转动,进而将钻杆安装到该轴段，或是从该轴段上拆下。

由于钻杆在拧紧螺纹时,回转马达的工作压力没有限制,拧紧螺纹的扭矩过大,导致需要拧松螺纹时又不容易松开,难以正常拆换钻杆,影响工作效率,同时过大的拧紧扭矩对钻杆的螺纹也有损害,降低了钻杆的时候寿命。

实用新型内容

本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

本申请的一些实施例提出了一种凿岩钻机及其钻杆拆装液压系统，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

作为本申请的第一方面，本申请的一些实施例提供了一种钻杆拆装液压系统，用于对一台凿岩钻孔设备进行凿岩钻孔作业的钻杆进行拆装，包括：液压马达、油箱、液压泵、控制阀、溢流阀以及开关阀；其中，液压马达用于连接至钻杆以在工作时驱动钻杆旋转；油箱用于储存液压介质；液压泵连接于油箱和液压马达之间以在工作时将油箱内的液压介质泵送至液压马达；液压马达具有第一连接端口和第二连接端口；当第一连接端口连接至液压泵且第二连接端口连接至油箱时，液压马达在液压泵泵送的液压介质的驱动下正转；当第一连接端口连接至油箱且第二连接端口连接至液压泵时，液压马达在液压泵泵送的液压介质的驱动下反转；溢流阀连接于第一连接端口和油箱之间；开关阀具有与溢流阀相连的阻流接口以及与油箱/第一连接端口相连的回流接口；溢流阀和开关阀在被触发时，第一连接端口通过开关阀和溢流阀连通至油箱。

在一种实施例中，溢流阀具有与第一连接端口相连的泄压输入接口以及与油箱/开关阀相连的泄压输出接口；溢流阀被触发时，第一连接端口通过泄压输入接口和泄压输出接口连通至油箱/开关阀。

在一种实施例中，回流接口与油箱相连；溢流阀被构造为先导式溢流阀；先导式溢流阀的先导油路呈内控外泄式；先导式溢流阀的先导油路具有先导油口；先导油口与阻流接口连通，以在阻流接口和回流接口连通时使先导油口连通至油箱。

在一种实施例中，开关阀被构造为液控顺序阀；液控顺序阀包含：复位弹簧；其中，复位弹簧设置于液控顺序阀的阀块和液控顺序阀的阀芯之间，以偏压液控顺序阀的阀芯使其趋向于使阻流接口和回流接口断通的阻流位置；液控顺序阀的阀块具有滑道；液控顺序阀的阀芯滑动设置在滑道内；滑道具有控制端口以供液压介质流入，并使液控顺序阀的阀芯趋向于滑动至使阻流接口和回流接口连通的回流位置。

在一种实施例中，钻杆拆装液压系统还包括：控制阀；其中，控制阀连接于液压泵和液压马达之间以控制液压泵与液压马达之间的通断和液压马达的正反转；当第一连接端口通过控制阀连接至液压泵且第二连接端口通过控制阀连接至油箱时，液压马达在液压泵泵送的液压介质的驱动下正转；当第一连接端口通过控制阀连接至油箱且第二连接端口通过控制阀连接至液压泵时，液压马达在液压泵泵送的液压介质的驱动下反转；控制阀被构造为电磁换向阀。

作为本申请的第二方面，本申请的一些实施例提供了一种凿岩钻机，包括：钻杆以及前述的任一种钻杆拆装液压系统；其中，钻杆转动连接至凿岩钻机以在工作时执行凿岩钻孔作业；钻杆的一端具有螺纹部；液压马达螺纹连接至螺纹部以使液压马达与钻杆构成可拆卸连接。

本申请的有益效果在于：提供了一种拆装钻杆时钻杆受损相对较小的凿岩钻机及其钻杆拆装液压系统。

更具体而言，本申请的一些实施例可能具有以下具体的有益效果：

提供的钻杆拆装液压系统，通过在液压马达和液压泵之间的油路设置溢流阀和开关阀,限制了回转马达的进油压力,从而限制了回转扭矩,这样便限制了拧紧钻杆螺纹时的扭矩，在拆卸时也更容易将钻杆拆下，而正常使用钻杆进行凿岩钻孔作业时的扭矩不受影响，因而能够稳定工作且在拆装钻杆时减小钻杆受损概率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

另外，贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。

在附图中：

图1是根据本申请一种实施例的钻杆拆装液压系统当开关阀采用二位二通电磁阀时的整体示意图；

图2是根据本申请一种实施例的钻杆拆装液压系统当开关阀采用液控顺序阀时的整体示意图；

图3是图1中控制阀的结构示意图。

附图中各附图标记的含义：

100、钻杆拆装液压系统；100a、阻流接口；100b、回流接口；

110、液压马达；111、第一连接端口；112、第二连接端口；

120、油箱；

130、液压泵；

140、控制阀；141、第一输油接口；142、第二输油接口；143、输入接口；144、回油接口；

150、溢流阀；151、泄压输入接口；152、泄压输出接口；153、先导油口；

160、二位二通电磁阀；

170、液控顺序阀；171、复位弹簧；172、控制端口。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关本申请相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

参考图1至图3，本申请的凿岩钻孔设备包括：钻杆以及钻杆拆装液压系统100；凿岩钻孔设备可以是凿岩钻机，凿岩台车，潜孔钻机等。需要说明的是，这些具体的设备类型应视为对凿岩钻孔设备的举例说明，而不应视为凿岩钻孔设备仅包含这些具体的设备类型。以下就凿岩钻机为例说明本发明创造的具体实施方案。

钻杆转动连接至凿岩钻机以在工作时执行凿岩钻孔作业。钻杆拆装液压系统100用于对凿岩钻孔设备上进行凿岩钻孔作业的钻杆进行拆装，以在需要时更换钻杆。

具体来说，钻杆拆装液压系统100包括：液压马达110、油箱120、液压泵130、控制阀140、溢流阀150以及开关阀。

其中，液压马达110用于连接至钻杆以在工作时驱动钻杆旋转。具体来说，钻杆的一端具有螺纹部，螺纹部可以是内螺纹或外螺纹。液压马达110螺纹连接至螺纹部以使液压马达110与钻杆构成可拆卸连接。液压马达110的输出轴可以直接与螺纹部相连，也可连接至诸如带有螺纹的轴端、减速箱等零部件后，再通过这些零部件与钻杆构成螺纹连接。

油箱120用于储存液压介质，液压介质优选为液压油。液压泵130连接于油箱120和液压马达110之间，以在工作时将油箱120内的液压介质泵送至液压马达110。

具体来说，液压马达110具有第一连接端口111和第二连接端口112。当第一连接端口111连接至液压泵130且第二连接端口112连接至油箱120时，液压马达110在液压泵130泵送的液压介质的驱动下正转。当第一连接端口111连接至油箱120且第二连接端口112连接至液压泵130时，液压马达110在液压泵130泵送的液压介质的驱动下反转。从而通过液压马达110的正反转，配合凿岩钻机上驱动液压马达110相对钻杆滑动的其他零部件的使用，对应实现液压马达110与钻杆的连接以及拆卸。更具体来说，当液压马达110正转时，可与钻杆完成连接，以及驱动钻杆转动进而实现凿岩钻孔作业。当液压马达110反转时，可将钻杆拆下。

溢流阀150连接于第一连接端口111和油箱120之间，用于在液压马达110正转时使部分液压介质流向油箱120，从而在拧紧钻杆时，减小旋转马达对钻杆提供的预紧力。开关阀具有与溢流阀150相连的阻流接口100a以及与油箱120/第一连接端口111相连的回流接口100b，用于控制溢流阀150与油箱120之间油路的通断，以在正常使用钻杆时使液压马达110能够对钻杆输出足够的扭矩。溢流阀150和开关阀在被触发时，第一连接端口111通过开关阀和溢流阀150连通至油箱120。

采用以上方案，通过在液压马达110和液压泵130之间的油路设置溢流阀150和开关阀,限制了回转马达的进油压力,从而限制了回转扭矩,这样便限制了拧紧钻杆螺纹时的扭矩，在拆卸时也更容易将钻杆拆下。而正常使用钻杆进行凿岩钻孔作业时的扭矩不受影响，因而能够稳定工作且在拆装钻杆时减小钻杆受损概率。

具体来说，溢流阀150具有与第一连接端口111相连的泄压输入接口143151以及与油箱120/开关阀相连的泄压输出接口152。溢流阀150被触发时，第一连接端口111通过泄压输入接口143151和泄压输出接口152连通至油箱120/开关阀。

作为可选方案，开关阀可采用电磁阀，液控单向阀等，其可设置在第一连接端口111和溢流阀150之间，也可设置于溢流阀150和油箱120之间。

例如，回流接口100b与油箱120相连，也即开关阀连接于溢流阀150和油箱120之间。

在此基础上，作为一种可选方案，参考图1，开关阀可被构造为连接于溢流阀150与油箱120之间的电磁阀，电磁阀可选用二位二通电磁阀160。此时，在需要连接钻杆时，通过触发电磁阀使回流接口100b与阻流接口100a连通，在液压马达110正转时，溢流阀150被触发，部分液压介质通过溢流阀150和电磁阀回流至油箱120，以减小液压马达110拧紧钻杆时的扭矩。在正常使用钻杆进行凿岩钻孔作业时，控制电磁阀使回流接口100b与阻流接口100a断通，液压马达110正转时，及时溢流阀150被触发，液压介质也无法通过电磁阀回流至油箱120。

在具体实施中，虽可利用单向阀的启闭来降低利用液压马达110拧紧钻杆时通向液压马达110的液压油的油压，从而降低回转马达扭矩，从而减小钻杆预紧力的方案，但由于凿岩钻孔设备往往在多尘等恶劣环境下使用，液压油中杂质相对较多，单向阀使用寿命受影响严重，容易造成单向阀关闭不严，引起正常凿岩作业时回转马达扭矩不足的问题。采用以上方案能够避免这一问题发生，因而使用时更为稳定。

参考图2，作为另一种可选方案，可进一步限定溢流阀150被构造为先导式溢流阀，其泄压输出接口152连接至油箱120。且先导式溢流阀的先导油路呈内控外泄式，其先导油路具有先导油口153，该先导油口153与阻流接口100a连通，以在阻流接口100a和回流接口100b连通时使先导油口153连通至油箱120。

在液压马达110在正转后，泄压输入接口143151与泄压输出接口152方可在液压介质的冲击下导通，使部分液压介质回流至油箱120。而在阻流接口100a和回流接口100b断通时，先导油口153被封堵，此时即使液压介质冲击泄压输入端口，溢流阀150也无法被触发。

本申请不涉及对内控外泄型先导式溢流阀自身结构的改进，故其结构与原理这里不再赘述。

在此基础上，可进一步限制开关阀被构造为液控顺序阀170。液控顺序阀170包含：复位弹簧171。其中，复位弹簧171设置于液控顺序阀170的阀块和液控顺序阀170的阀芯之间，以偏压液控顺序阀170的阀芯使其趋向于使阻流接口100a和回流接口100b断通的阻流位置，也即在液控顺序阀170未被触发时，阻流接口100a和回流接口100b断通。液控顺序阀170的阀块具有滑道。液控顺序阀170的阀芯滑动设置在滑道内。滑道具有控制端口172以供液压介质流入，并使液控顺序阀170的阀芯趋向于滑动至使阻流接口100a和回流接口100b连通的回流位置。

实际使用时，可将控制端口172连接至凿岩钻机的一条液压旁路中，该液压旁路在进行钻杆安装时存在液压介质的流动，并使液压介质流向控制端口172，从而推动液控顺序阀170的阀芯滑动，使阻流接口100a和回流接口100b连通，进而使内控外泄型先导式溢流阀150能在液压泵130泵送的液压介质的冲击下被触发，以限制液压马达110正转时的输出扭矩。而在不需要安装钻杆时，凿岩钻机上的其他阀门控制液压旁路中液压降低，复位弹簧171推动阀芯复位，阻流接口100a和回流接口100b断通，阻止溢流阀150被触发，实现对液压马达110输出扭矩的控制。这一方案同样对液压油的质量要求相对较低,因而适于在凿岩钻机上装配并在多尘等恶劣环境下适用。

控制阀140连接于液压泵130和液压马达110之间以控制液压泵130与液压马达110之间的通断和液压马达110的正反转。

具体来说，当第一连接端口111通过控制阀140连接至液压泵130且第二连接端口112通过控制阀140连接至油箱120时，液压马达110在液压泵130泵送的液压介质的驱动下正转。当第一连接端口111通过控制阀140连接至油箱120且第二连接端口112通过控制阀140连接至液压泵130时，液压马达110在液压泵130泵送的液压介质的驱动下反转。

更具体来说，控制阀140被构造为电磁换向阀。例如，参考图3，电磁换向阀可以采用三位四通电磁换向阀。其中，该换向阀具有连接至第一连接接口的第一输油接口141，连接至第二连接接口的第二输油接口142，连接至液压泵130的输入接口143，以及连接至油箱120的回油接口144。

在安装钻杆和驱动钻杆进行凿岩钻孔作业时，电磁换向阀的输入接口143和第一输油接口141连通，第二输油接口142和油箱120连通，液压介质从液压马达110的第一连接接口流向第二连接接口，液压马达110正转。在拆卸钻杆时，电磁换向阀的输入接口143和第二输油接口142连通，第一输油接口141和油箱120连通，液压介质从液压马达110的第二连接接口流向第一连接接口，液压马达110反转。

以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (6)

1.一种钻杆拆装液压系统，用于对一台凿岩钻孔设备进行凿岩钻孔作业的钻杆进行拆装，包括：

液压马达，用于连接至所述钻杆以在工作时驱动所述钻杆旋转；

油箱，用于储存液压介质；

液压泵，连接于所述油箱和所述液压马达之间以在工作时将所述油箱内的液压介质泵送至所述液压马达；

其中，所述液压马达具有第一连接端口和第二连接端口；当所述第一连接端口连接至所述液压泵且所述第二连接端口连接至所述油箱时，所述液压马达在所述液压泵泵送的液压介质的驱动下正转；当所述第一连接端口连接至所述油箱且所述第二连接端口连接至所述液压泵时，所述液压马达在所述液压泵泵送的液压介质的驱动下反转；

其特征在于：

所述钻杆拆装液压系统还包括：

溢流阀，连接于所述第一连接端口和所述油箱之间；

开关阀，具有与所述溢流阀相连的阻流接口以及与所述油箱/所述第一连接端口相连的回流接口；

其中，所述溢流阀和所述开关阀在被触发时，所述第一连接端口通过所述开关阀和所述溢流阀连通至所述油箱。

2.根据权利要求1所述的钻杆拆装液压系统，其特征在于：

所述溢流阀具有与所述第一连接端口相连的泄压输入接口以及与所述油箱/所述开关阀相连的泄压输出接口；所述溢流阀被触发时，所述第一连接端口通过所述泄压输入接口和所述泄压输出接口连通至所述油箱/所述开关阀。

3.根据权利要求2所述的钻杆拆装液压系统，其特征在于：

所述回流接口与所述油箱相连；

所述溢流阀被构造为先导式溢流阀；所述先导式溢流阀的先导油路呈内控外泄式；所述先导式溢流阀的先导油路具有先导油口；所述先导油口与所述阻流接口连通，以在所述阻流接口和所述回流接口连通时使所述先导油口连通至所述油箱。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的钻杆拆装液压系统，其特征在于：

所述开关阀被构造为液控顺序阀；

所述液控顺序阀包含：

复位弹簧，设置于所述液控顺序阀的阀块和所述液控顺序阀的阀芯之间，以偏压所述液控顺序阀的阀芯使其趋向于使所述阻流接口和所述回流接口断通的阻流位置；

其中，所述液控顺序阀的阀块具有滑道；所述液控顺序阀的阀芯滑动设置在所述滑道内；所述滑道具有控制端口以供所述液压介质流入，并使所述液控顺序阀的阀芯趋向于滑动至使所述阻流接口和所述回流接口连通的回流位置。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的钻杆拆装液压系统，其特征在于：

所述钻杆拆装液压系统还包括：

控制阀，连接于所述液压泵和所述液压马达之间以控制所述液压泵与所述液压马达之间的通断和所述液压马达的正反转；

其中，当所述第一连接端口通过所述控制阀连接至所述液压泵且所述第二连接端口通过所述控制阀连接至所述油箱时，所述液压马达在所述液压泵泵送的液压介质的驱动下正转；当所述第一连接端口通过所述控制阀连接至所述油箱且所述第二连接端口通过所述控制阀连接至所述液压泵时，所述液压马达在所述液压泵泵送的液压介质的驱动下反转；

所述控制阀被构造为电磁换向阀。

6.一种凿岩钻机，包括：

钻杆，转动连接至所述凿岩钻机以在工作时执行凿岩钻孔作业；

其中，所述钻杆的一端具有螺纹部；

其特征在于：

所述凿岩钻机还包括：

如权利要求1至5任意一项所述的钻杆拆装液压系统；

其中，所述液压马达螺纹连接至所述螺纹部以使所述液压马达与所述钻杆构成可拆卸连接。