全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組，包括第一順序閥、第一液控換向閥、第二液控換向閥和梭閥等部件。第一順序閥的進油口與控制閥組的旋轉壓力信號油口連通，第一液控換向閥的兩工作油口分別與控制閥組的推進油口和上提油口連通，第二液控換向閥的進油口與控制閥組的推進先導油口連通，其出油口與第一液控換向閥的一液控口連通，該第二液控換向閥的液控口與所述第一順序閥的出油口連通，梭閥的第一進油口與第一順序閥的出油口連通，其第二進油口與該控制閥組的上提先導油口連通，所述梭閥的出油口與第一液控換向閥的另一液控口連通。本控制閥組結構簡單、可靠性高，能夠有效提高成孔效率。
【專利說明】
全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組
技術領域
[0001]本實用新型涉及工程機械領域，具體為一種全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組。
【背景技術】
[0002]全液壓露天鑿巖鉆機是用于巖石開挖、石料開采等使用的鉆孔工程設備。由于巖石的種類多樣，地層情況復雜，導致在鉆孔時鉆頭所受的旋轉阻力可能會突然增大，受卡，如果鑿巖系統不能及時處理突發的鉆頭受卡情況，將造成旋轉馬達超過所能承受范圍，導致鉆頭連帶鉆桿、連接套等鉆具受卡，使得用戶承受較大的經濟損失，，并嚴重影響成孔效率。
[0003]最初的潛孔沖擊鉆都采用氣動旋轉馬達，扭矩小，不能有效破巖，鉆速低，完全不具備防卡功能，現在已被淘汰。后來國內市場上發展的潛孔鉆機和頂錘式鑿巖鉆機都已經改用大扭矩的液壓馬達來實施旋轉功能。其中，有的防卡系統通過復雜的先導反饋系統實現，要么設計復雜，反應速度較慢，防卡效果不好，要么則由于響應上提速度過快，回位較慢，嚴重影響成孔效果。有的采用微電腦控制，雖然反應速度快，但是可靠性較差，在嚴苛的現場環境下，線路及部件容易出現問題，若不能及時維修更換，會對用戶造成重大損失。
[0004]另外，在目前國內市場上，大多數防卡釬系統中防卡壓力都設置較低，在旋轉馬達還未達到較大扭矩時就已經啟動防卡釬系統，從而沒有發揮旋轉馬達最大能力來克服孔內阻力，在一定程度上減慢了鉆速，影響成孔效率。

【發明內容】

[0005]本實用新型的目的在于提供一種全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組，其結構簡單、可靠性尚，能夠有效提尚成孔效率。
[0006]本實用新型所述的全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組，包括:第一順序閥，其進油口與本控制閥組的旋轉壓力信號油口連通，當所述旋轉壓力信號油口的壓力超過第一順序閥的設定壓力時，第一順序閥換向使其進油口和出油口導通;第一液控換向閥，其進油口與本控制閥組的進給壓力油口連通，其回油口與控制閥組的回油口連通，該第一液控換向閥的兩工作油口分別與控制閥組的推進油口和上提油口連通;第二液控換向閥，其進油口與控制閥組的推進先導油口連通，其出油口與第一液控換向閥的一液控口連通，該第二液控換向閥的液控口與所述第一順序閥的出油口連通;梭閥，其第一進油口與第一順序閥的出油口連通，其第二進油口與該控制閥組的上提先導油口連通，所述梭閥的出油口與第一液控換向閥的另一液控口連通。
[0007]優選的，還包括推進壓力控制閥和第一溢流閥，推進壓力控制閥的進油口與控制閥組的推進油口相連，該推進壓力控制閥的液控端與控制閥組的旋轉壓力信號油口連通，推進壓力控制閥的出油口與第一溢流閥的進油口連通，當所述旋轉壓力信號油口的壓力超過該推進壓力控制閥的設定壓力時，所述推進壓力控制閥動作使其進出油口導通，當旋轉壓力信號油口壓力低于選定比率負荷值時，油口關閉。
[0008]優選的，還包括第三換向閥和第二溢流閥，所述第三換向閥的進油口與控制閥組的推進油口相連，該第三換向閥的一出油口與第二溢流閥的進油口連通。
[0009]優選的，所述第三換向閥的另一出油口與第一溢流閥的進油口連通。
[0010]優選的，還包括邏輯閥，該邏輯閥的進油口與控制閥組的推進油口連通，其出油口與控制閥組的回油口連通，所述邏輯閥具有進出油口截止的工作位，該工作位的液控口通過一具有節流孔的先導油路與該邏輯閥進油口連通，該先導油路還與所述第三換向閥以及推進壓力控制閥的進油口連通，所述邏輯閥還具有進出油口導通的工作位，該工作位的液控口通過另一具有節流孔的先導油路與該邏輯閥進油口連通。
[0011 ] 優選的，還包括第三溢流閥，其進油口與控制閥組的進給壓力油口連通，其出油口與控制閥組的回油口連通。
[0012]優選的，還包括第四液控換向閥和第四溢流閥，所述第四液控換向閥的進油口與控制閥組的沖擊壓力油口連通，其出油口與第四溢流閥的進油口連通，該第四液控換向閥的液控口與控制閥組的推進油口相連，所述第四溢流閥的出油口與控制閥組的回油口連通。
[0013]優選的，還包括第二順序閥，其進油口與控制閥組的推進油口連通，其出油口與所述第四液控換向閥的液控口連通，當所述推進油口的壓力超過第二順序閥的設定壓力時，第二順序閥動作使其進油口和出油口導通。
[0014]優選的，還包括第五溢流閥，該第五溢流閥的進油口與控制閥組的沖擊壓力油口連通，其出油口與控制閥組的回油口連通。
[0015]優選的，還包括手動開關閥，所述旋轉壓力信號油口的壓力油經該手動開關閥后流入控制閥組部件。
[0016]本實用新型在實現防卡釬自動控制的同時降低了沖擊壓力，保護了鑿巖機和釬具，有效降低了用戶使用成本。通過壓力分級控制，在整體上提高了鑿巖效率。當旋轉壓力達到第一級設定時，不會上提而是減弱推進壓力和沖擊壓力，鑿巖仍慢速進行，相對于現有的一達到防卡壓力就馬上上提的鉆機而言，本實用新型具有更高的鑿巖效率。并且本實用新型的第二級防卡壓力高于市面上現有的一般鉆機的設定防卡壓力，因此系統能夠比現有鉆機克服更大的旋轉負載，旋轉能力更強，從而提高了鑿巖效率。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的液壓原理圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細闡述，以下實施例僅用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型保護范圍的限定。
[0019]如圖1所示的全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組，其中所述手動開關閥I的進油口與控制閥組的旋轉壓力油口 K連通，壓力油由旋轉壓力油口 K進入，進過該手動開關閥I后再流向所述第一順序閥2和推進壓力控制閥8。本實用新型的防卡功能可通過該手動開關閥I關閉。關閉后，旋轉壓力以系統設定的最大壓力工作。
[0020]所述第一順序閥2的進油口與手動開關閥I的出油口連通，其回油口與控制閥組的泄油口L連通，其出油口與所述梭閥3的第一進油口以及第二液控換向閥4的液控端連通。當所述旋轉壓力信號油口 K的壓力超過第一順序閥2的設定壓力時，先導壓力油作用在其液控端，驅動第一順序閥換向使其進油口和出油口導通。
[0021]所述梭閥3的第二進油口與該控制閥組的上提先導油口X2連通，所述梭閥的出油口與第一液控換向閥5的上提液控口連通。
[0022]所述第二液控換向閥4的進油口與控制閥組的推進先導油口Xl連通，其回油口與控制閥組的回油口 T連通，其出油口與第一液控換向閥5的推進液控口連通。
[0023]所述第一液控換向閥5的進油口與本控制閥組的進給壓力油口P連通，其回油口與控制閥組的回油口 T連通，該第一液控換向閥的兩工作油口分別與控制閥組的推進油口 Al和上提油口 BI連通。壓力油由所述控制閥組推進油口 Al或上提油口 BI引出，用于鑿巖機的向下和向上動作。
[0024]所述第三溢流閥6的進油口與控制閥組的進給壓力油口 P連通，其出油口與控制閥組的回油口 T連通。
[0025]所述邏輯閥7的進油口與控制閥組的推進油口 Al連通，其出油口與控制閥組的回油口 T連通。所述邏輯閥具有進出油口截止的左工作位，左工作位上設有回位彈簧，該左工作位的液控口通過具有節流孔的左位先導油路與該邏輯閥進油口連通，該左位先導油路還與所述第三電磁換向閥10以及推進壓力控制閥8的進油口連通。所述邏輯閥7還具有進出油口導通的右工作位，該右工作位的液控口通過具有節流孔的右位先導油路與該邏輯閥進油口連通。本邏輯閥7是利用左位先導油路上的節流孔形成壓差，使得該邏輯閥形成導通和截止的動態平衡，使得壓力油通過該邏輯閥泄油和流入第三電磁換向閥與推進壓力控制閥，從而穩定推進壓力。
[0026]所述推進壓力控制閥8的液控端與手動開關閥I的出油口連通，推進壓力控制閥的出油口與第一溢流閥9的進油口連通。所述第一溢流閥9的出油口與控制閥組的泄油口L連通。當所述旋轉壓力信號油口的壓力超過該推進壓力控制閥8的設定壓力時，所述推進壓力控制閥動作使其進出油口導通。當旋轉壓力信號油壓力低于選定比率負荷值時，油口關閉。
[0027]所述第三電磁換向閥1的第一出油口與第二溢流閥11的進油口連通，第二出油口與第一溢流閥9的進油口連通，此出油口也可以連接一遠控溢流閥實現駕駛室等位置的遠程控制。
[0028]所述第二溢流閥11的出油口與控制閥組的泄油口 L連通。
[0029]其中，所述第一和第二溢流閥設定的壓力不同。一般在正常鉆孔時，所述第三電磁換向閥10不啟動，第三電磁換向閥的進油口與第一出油口導通，經第二溢流閥11泄油，實現高推進壓力。由于每一次接桿后鉆孔的一瞬間孔底余渣使旋轉阻力較大，故在開孔和每一次接桿后開始鉆進時，所述第三電磁換向閥通電，其進油口與第二出油口導通，經第一溢流閥9泄壓，實現低推進壓力，從而降低旋轉阻力，使得開孔順利及接桿鉆孔防卡。
[0030]所述第二順序閥12的進油口與控制閥組的推進油口Al連通，其出油口與所述第四液控換向閥13的液控口連通，其回油口與控制閥組的泄油口 L連通。當所述推進油口 AI的壓力超過第二順序閥的設定壓力時，先導壓力油作用在其液控端，驅動第二順序閥動作使其進油口和出油口導通。
[0031]所述第四液控換向閥13的進油口與控制閥組的沖擊壓力油口C連通，其出油口與第四溢流閥14的進油口連通。所述第四溢流閥的出油口與控制閥組的回油口 T連通。
[0032]所述第五溢流閥15的進油口與控制閥組的沖擊壓力油口 C連通，其出油口與控制閥組的回油口 T連通。
[0033]上述控制閥組的工作原理為:
[0034]在正常鑿巖時，壓力油由進給壓力油口P進入。此時，推進先導信號油由推進先導油口 Xl進入，經過第二液控換向閥4推動第一液控換向閥5換向，壓力油由推進油口 Al引出進入推進馬達，從上提油口BI回油。推進油路壓力油作用在邏輯閥7進油口，通過左位具有節流孔的先導油路引至第二溢流閥11，此時推進進給壓力由第二溢流閥11調定，鉆機以高推進壓力鉆進。另外，在正常鑿巖時推進壓力高于第二順序閥12的設定壓力，該第二順序閥導通，壓力油作用在第四液控換向閥13液控端上，使得第四液控換向閥換向，其進出油口截斷。此時沖擊壓力由第五溢流閥15調定，實現沖擊壓力油口C高壓力，鑿巖機以高沖擊壓力鉆進。
[0035]當釬具遇到一定程度的卡阻時，旋轉壓力信號油口K的正向回轉壓力超過推進壓力控制閥8并小于第一順序閥2的設定壓力。旋轉壓力信號油作用在推進壓力控制閥8的液控端，該推進壓力控制閥8換向使其進出油口導通，此時邏輯閥7的先導端壓力等于第一溢流閥9的設定壓力(第一溢流閥的設定壓力是低推進壓力，第二溢流閥設定的是高推進壓力)。由于該邏輯閥的結構原理，使得推進油口多余的壓力油經邏輯閥泄走，從而維持邏輯閥先導端的壓力。此時推進油路壓力由第一溢流閥9調定，鉆機以較低的推進壓力鉆進。由于推進推進壓力降低，導致低于第二順序閥12的設定壓力，使得第二順序閥的進出油口因回位截斷，從而使得第四液控換向閥的進出油口導通，此時沖擊壓力油口進入的壓力油引至第四溢流閥14，沖擊壓力由第四溢流閥14調定，鉆機以低沖擊壓力鉆進。故實現了低推進壓力和低沖壓力，從而降低旋轉阻力，實現了防卡功能。若通過上述動作使得旋轉壓力降低至低于推進壓力控制閥的設定的比例負荷值時，推進壓力控制閥回位，其進出油口截斷，恢復到高推進壓力和高沖擊壓力的正常鉆孔狀態。
[0036]在鑿巖時，當降低推進壓力還不足以使旋轉壓力降低，旋轉壓力持續升高時(或者遇到特別卡的情況時，旋轉壓力突然升高)，使得旋轉壓力信號油口的壓力高于第一順序閥2的設定壓力，該第一順序閥動作使其進出油口導通，由第一順序閥引出的壓力油一方面作用在第二換向閥4的液控端上，從而使第一液控換向閥5的推進液控端回油，由第一順序閥2引出的壓力油另一方面通過梭閥3進入第一液控換向閥5的上提液控端。此時先導操作雖然為推進狀態，但第一液控換向閥5已經自動切換至上提，鑿巖機在上提后，旋轉壓力得到降低，從而防止卡釬。當通過上提動作后旋轉壓力若下降至低于第一順序閥2的設定壓力，但仍高于推進壓力控制閥的設定壓力時，此時回復到推進鑿巖狀態，但仍以低推進壓力和低沖擊壓力鉆進。若旋轉壓力降低至低于推進壓力控制閥的設定的比例負荷值時，系統則以高推進壓力和高沖擊壓力的狀態進行鉆進。
【主權項】
1.一種全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組，其特征在于，包括: 第一順序閥，其進油口與本控制閥組的旋轉壓力信號油口連通，當所述旋轉壓力信號油口的壓力超過第一順序閥的設定壓力時，第一順序閥換向使其進油口和出油口導通； 第一液控換向閥，其進油口與本控制閥組的進給壓力油口連通，其回油口與控制閥組的回油口連通，該第一液控換向閥的兩工作油口分別與控制閥組的推進油口和上提油口連通； 第二液控換向閥，其進油口與控制閥組的推進先導油口連通，其出油口與第一液控換向閥的一液控口連通，該第二液控換向閥的液控口與所述第一順序閥的出油口連通； 梭閥，其第一進油口與第一順序閥的出油口連通，其第二進油口與該控制閥組的上提先導油口連通，所述梭閥的出油口與第一液控換向閥的另一液控口連通。2.根據權利要求1所述的全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組，其特征在于:還包括推進壓力控制閥和第一溢流閥， 推進壓力控制閥的進油口與控制閥組的推進油口相連，該推進壓力控制閥的液控端與控制閥組的旋轉壓力信號油口連通，推進壓力控制閥的出油口與第一溢流閥的進油口連通， 當所述旋轉壓力信號油口的壓力超過該推進壓力控制閥的設定壓力時，所述推進壓力控制閥動作使其進出油口導通，當旋轉壓力信號油口壓力低于選定比率負荷值時，油口關閉。3.根據權利要求1或2所述的全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組，其特征在于:還包括第三換向閥和第二溢流閥， 所述第三換向閥的進油口與控制閥組的推進油口相連，該第三換向閥的一出油口與第二溢流閥的進油口連通。4.根據權利要求3所述的全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組，其特征在于:所述第三換向閥的另一出油口與第一溢流閥的進油口連通。5.根據權利要求3所述的全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組，其特征在于:還包括邏輯閥，該邏輯閥的進油口與控制閥組的推進油口連通，其出油口與控制閥組的回油口連通， 所述邏輯閥具有進出油口截止的工作位，該工作位的液控口通過一具有節流孔的先導油路與該邏輯閥進油口連通，該先導油路還與所述第三換向閥以及推進壓力控制閥的進油口連通， 所述邏輯閥還具有進出油口導通的工作位，該工作位的液控口通過另一具有節流孔的先導油路與該邏輯閥進油口連通。6.根據權利要求1所述的全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組，其特征在于:還包括第三溢流閥，其進油口與控制閥組的進給壓力油口連通，其出油口與控制閥組的回油口連通。7.根據權利要求1所述的全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組，其特征在于:還包括第四液控換向閥和第四溢流閥， 所述第四液控換向閥的進油口與控制閥組的沖擊壓力油口連通，其出油口與第四溢流閥的進油口連通，該第四液控換向閥的液控口與控制閥組的推進油口相連，所述第四溢流閥的出油口與控制閥組的回油口連通。8.根據權利要求7所述的全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組，其特征在于:還包括第二順序閥，其進油口與控制閥組的推進油口連通，其出油口與所述第四液控換向閥的液控口連通，當所述推進油口的壓力超過第二順序閥的設定壓力時，第二順序閥動作使其進油口和出油口導通。9.根據權利要求1所述的全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組，其特征在于:還包括第五溢流閥，該第五溢流閥的進油口與控制閥組的沖擊壓力油口連通，其出油口與控制閥組的回油口連通。10.根據權利要求1所述的全液壓露天鑿巖鉆機的防卡釬控制閥組，其特征在于:還包括手動開關閥，所述旋轉壓力信號油口的壓力油經該手動開關閥后流入控制閥組部件。
【文檔編號】F15B13/02GK205423369SQ201521024837
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月11日
【發明人】程建鵬, 梅崇遠, 杜明, 廖明杰
【申請人】重慶納川山隅重工設備有限公司