CN102155154A - 凿岩机冲头压控自动换向工作装置 - Google Patents

凿岩机冲头压控自动换向工作装置 Download PDF

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凿岩机冲头压控自动换向工作装置，其目的是实现凿岩机冲头的可靠换向和快速的复位，该装置由冲击机构3，一个主控两位四通液控换向阀9、用于控制两位四通液控换向阀9换向的第二两位两通液控换向阀13与第一两位两通液控换向阀14、一个使冲击活塞D复位的两位两通电磁阀7，一个液控单向阀4、两个单向阀8与11、四个节流阀6、10、12与15，一个减压阀5、一个提供压力能的液压泵1及调定***压力的溢流阀2组成，第二两位两通液控换向阀13用于冲击活塞满行程运动的回位控制，第一两位两通液控换向阀14用于冲击活塞反弹运动的回位控制，均与两位四通液控换向阀9的外控口K连接，主要起泄压作用，通流量小，阀芯质量轻，可以实现快速反应。

Description

凿岩机冲头压控自动换向工作装置
技术领域
本发明涉及液压凿岩机中的压力控制自动换向工作装置。
背景技术
现有技术中液压凿岩机冲头的换向控制以电磁力、机械力、液动力推动阀芯实现换向。而在需要压力换向的场合，需要压力传感元件及换向阀共同组合实现，使液压***及控制***复杂，且换向迟钝，换向频数低，不能很可靠地换向和快速地复位。而且，这种凿岩机冲头不能根据不同的工况条件(粘土、岩石、砂石)实现自适应控制，凿岩效率、节能效率偏低。
发明内容：
本发明的目的是实现凿岩机冲头的可靠换向和快速的复位。
本发明是凿岩机冲头压控自动换向工作装置，其冲击机构3由气体弹簧室H、冲击活塞D、缸体E及冲头G组成，该装置由冲击机构3，一个主控两位四通液控换向阀9、用于控制两位四通液控换向阀9换向的第二两位两通液控换向阀13与第一两位两通液控换向阀14、一个使冲击活塞D复位的两位两通电磁阀7，一个液控单向阀4、两个单向阀8与11、四个节流阀6、10、12与15，一个减压阀5、一个提供压力能的液压泵1及调定***压力的溢流阀2组成，其中，冲击机构3的Y口与第一两位两通液控换向阀14的控制口K′之间通过油管串接了第一节流阀15，同时第一两位两通液控换向阀14的P′口通过油管直接和两位四通液控换向阀9的外控口K相连；冲击机构3的U口与两位四通液控换向阀9的B口之间通过油管串接了液控单向阀4，液控单向阀4的控制口由油管与冲击机构3的X口连接；冲击机构3的V口与第二两位两通液控换向阀13的控制口K″之间通过油管串接了第二节流阀12，同时第二两位两通液控换向阀13的P″口通过油管直接和两位四通液控换向阀9的外控口K相连；冲击机构3的X口与两位四通液控换向阀9的A口之间通过油管直接相连；冲击机构3的W口与两位四通液控换向阀9的外控口K之间通过油管依次串接了第一单向阀11、第三节流阀10；两位两通电磁阀7通过油管直接与两位四通液控换向阀9的外控口K相连；提供压力能的液压泵1出口除由油管直接接两位四通液控换向阀9的P口外，还并联了泄油主油路与一个给两位四通液控换向阀9提供维持压的控制油路，泄油主油路通过油管串接了一个溢流阀2，该溢流阀2出口接油箱；给两位四通液控换向阀9提供维持压的控制油路上通过油管依次串接了减压阀5、第四节流阀6、第二单向阀8，第二单向阀8出口与两位四通液控换向阀9的外控口K相连。由液压泵1提供压力能，溢流阀2用于调定液压泵1的出口压力。
本发明的回程速度快，冲击能的利用率高、能以岩石的松软自动调节冲击频率，凿岩效率高，能耗小。
本发明的液控换向阀来自中国专利ZL03134568.9，其原理不再赘述。
附图说明
图1是本发明结构简图。
具体实现方式
如图1所示，本发明是凿岩机冲头压控自动换向工作装置，其冲击机构3由气体弹簧室H、冲击活塞D、缸体E及冲头G组成，该装置由冲击机构3，一个主控两位四通液控换向阀9、用于控制两位四通液控换向阀9换向的第二两位两通液控换向阀13与第一两位两通液控换向阀14、一个使冲击活塞D复位的两位两通电磁阀7，一个液控单向阀4、两个单向阀8与11、四个节流阀6、10、12与15，一个减压阀5、一个提供压力能的液压泵1及调定***压力的溢流阀2组成，其中，冲击机构3的Y口与第一两位两通液控换向阀14的控制口K′之间通过油管串接了第一节流阀15，同时第一两位两通液控换向阀14的P′口通过油管直接和两位四通液控换向阀9的外控口K相连；冲击机构3的U口与两位四通液控换向阀9的B口之间通过油管串接了液控单向阀4，液控单向阀4的控制口由油管与冲击机构3的X口连接；冲击机构3的V口与第二两位两通液控换向阀13的控制口K″之间通过油管串接了第二节流阀12，同时第二两位两通液控换向阀13的P″口通过油管直接和两位四通液控换向阀9的外控口K相连；冲击机构3的X口与两位四通液控换向阀9的A口之间通过油管直接相连；冲击机构3的W口与两位四通液控换向阀9的外控口K之间通过油管依次串接了第一单向阀11、第三节流阀10；两位两通电磁阀7通过油管直接与两位四通液控换向阀9的外控口K相连；提供压力能的液压泵1出口除由油管直接接两位四通液控换向阀9的P口外，还并联了泄油主油路与一个给两位四通液控换向阀9提供维持压的控制油路，泄油主油路通过油管串接了一个溢流阀2，该溢流阀2出口接油箱；给两位四通液控换向阀9提供维持压的控制油路上通过油管依次串接了减压阀5、第四节流阀6、第二单向阀8，第二单向阀8出口与两位四通液控换向阀9的外控口K相连。由液压泵1提供压力能，溢流阀2用于调定液压泵1的出口压力。
本发明的工作过程，或者是动态结构为：
在初始状态，由于气体弹簧室H气体弹簧的作用，冲击活塞D处于右侧位，主油路的液压泵1出口与两位四通液控换向阀9的P口相连，P口由阀芯到A口，再由管路到X口形成直通状态；
当液压泵1启动开始工作，压力油由X口到达冲击活塞D的右腔F，液控单向阀4打开，左腔C中的油液通过U口、液控单向阀4、两位四通液控换向阀9的B口及O口回油箱，冲击活塞D开始向左运动，冲击活塞D到达最左位时，W口与右腔F接通，压力油经过第一单向阀11、第三节流阀10进入两位四通液控换向阀9的外控口K，两位四通液控换向阀9的主阀芯右移换向，使两位四通液控换向阀9的P口与B口接通，A口与O口接通，压力油经两位四通液控换向阀9的P口、B口、液控单向阀4及U口进入左腔C，出油经右腔F、X口、A口与O口回油箱，冲击活塞D在压力油及气体弹簧室H气体弹簧的双重作用下加速向右冲。
对于中途发生反弹的动态结构是：冲头G下的岩石较硬，冲击活塞D未到达缸套E的底部，冲击活塞D发生反弹，冲击活塞的左腔C压力升高至大于***调定压力时，该压力由Y口传入第一两位两通液控换向阀14的控制口K′，第一两位两通液控换向阀14换向，该阀的P′口与O′口接通，使两位四通液控换向阀9的外控口K压力为零，两位四通液控换向阀9复位到左侧位置，压力油经两位四通液控换向阀9的P口、A口及X口进入冲击活塞D的右腔F，回油由左腔C、U口、液控单向阀4、两位四通液控换向阀9的B口及O口回油箱，冲击活塞D左行回位，开始下一次冲击循环。
第二种冲击活塞D满行程运动，无反弹的动态结构是：当冲头G下的岩石较软，冲击活塞D满行程运动，在冲击活塞D运动到最右边时，V口与左腔C接通，压力油由V口到达第二两位两通液控换向阀13的控制口K″，第二两位两通液控换向阀13换向，该阀的P″口与O″口接通，使两位四通液控换向阀9的外控口K压力为零，两位四通液控换向阀9复位到左侧位置，压力油经两位四通液控换向阀9的P口、A口及X口进入冲击活塞D的右腔F，回油由左腔C、U口、液控单向阀4、两位四通液控换向阀9的B口及O口回油箱，冲击活塞D左行回位，开始下一次冲击循环。
当两位四通液控换向阀9的阀芯在右位，为使两位四通液控换向阀9的阀芯保持在右位，经液压泵1出口、减压阀5、第四节流阀6及第二单向阀8，给两位四通液控换向阀9的外控口K提供一个低压保持压力，用于两位四通液控换向阀9的阀芯在右位的保持。
在两位四通液控换向阀9的外控口K的油路上，有一个复位控制的两位两通电磁阀7，当该阀通电时，使两位四通液控换向阀9复位，主油路使冲击活塞D上行，恢复冲击动作。
第二两位两通液控换向阀13用于冲击活塞满行程运动的回位控制，第一两位两通液控换向阀14用于冲击活塞反弹运动的回位控制，均与两位四通液控换向阀9的外控口K连接，主要起泄压作用，通流量小，阀芯质量轻，可以实现快速反应。

Claims (3)

1.凿岩机冲头压控自动换向工作装置，其冲击机构(3)由气体弹簧室(H)、冲击活塞(D)、缸体(E)及冲头(G)组成，该装置由冲击机构(3)，一个两位四通液控换向阀(9)、用于控制两位四通液控换向阀(9)换向的第二两位两通液控换向阀(13)与第一两位两通液控换向阀(14)、一个使冲击活塞D复位的两位两通电磁阀(7)，一个液控单向阀4、两个单向阀(8、11)、四个节流阀(6、10、12与15)，一个减压阀(5)、一个提供压力能的液压泵(1)及调定***压力的溢流阀(2)组成，其中，冲击机构(3)的Y口与第一两位两通液控换向阀(14)的控制口K′之间通过油管串接了第一节流阀(15)，同时第一两位两通液控换向阀(14)的P′口通过油管直接和两位四通液控换向阀(9)的外控口K相连；冲击机构(3)的U口与两位四通液控换向阀(9)的B口之间通过油管串接了液控单向阀(4)，液控单向阀(4)的控制口由油管与冲击机构(3)的X口连接；冲击机构(3)的V口与第二两位两通液控换向阀(13)的控制口K″之间通过油管串接了第二节流阀(12)，同时第二两位两通液控换向阀(13)的P″口通过油管直接和两位四通液控换向阀(9)的外控口K相连；冲击机构(3)的X口与两位四通液控换向阀(9)的A口之间通过油管直接相连；冲击机构(3)的W口与两位四通液控换向阀(9)的外控口K之间通过油管依次串接了第一单向阀(11)、第三节流阀(10)；两位两通电磁阀(7)通过油管直接与两位四通液控换向阀(9)的外控口K相连；提供压力能的液压泵(1)出口除由油管直接接两位四通液控换向阀(9)的P口外，还并联了泄油主油路与一个给两位四通液控换向阀(9)提供维持压的控制油路，泄油主油路通过油管串接了一个溢流阀(2)，溢流阀(2)出口接油箱；给两位四通液控换向阀(9)提供维持压的控制油路上通过油管依次串接了减压阀(5)、第四节流阀(6)、第二单向阀(8)，第二单向阀(8)出口与两位四通液控换向阀(9)的外控口K相连。
2.根据权利要求1所述的凿岩机冲头压控自动换向工作装置，其特征在于：
在初始状态，由于气体弹簧室(H)气体弹簧的作用，冲击活塞(D)处于右侧位，主油路的液压泵(1)出口与两位四通液控换向阀(9)的P口相连，P口由阀芯到A口，再由管路到X口形成直通状态；
当液压泵(1)启动开始工作，压力油由X口到达冲击活塞(D)的右腔(F)，液控单向阀(4)打开，左腔(C)中的油液通过U口、液控单向阀(4)、两位四通液控换向阀(9)的B口及O口回油箱，冲击活塞(D)开始向左运动，冲击活塞(D)到达最左位时，W口与右腔(F)接通，压力油经过第一单向阀(11)、第三节流阀(10)进入两位四通液控换向阀(9)的外控口K，两位四通液控换向阀(9)的主阀芯右移换向，使两位四通液控换向阀(9)的P口与B口接通，A口与O口接通，压力油经两位四通液控换向阀(9)的P口、B口、液控单向阀(4)及U口进入左腔(C)，出油经右腔(F)、X口、A口与O口回油箱，冲击活塞(D)在压力油及气体弹簧室(H)气体弹簧的双重作用下加速向右冲；
对于中途发生反弹的动态结构是：冲头(G)下的岩石较硬，冲击活塞(D)未到达缸套(E)的底部，冲击活塞(D)发生反弹，冲击活塞的左腔(C)压力升高至大于***调定压力时，该压力由Y口传入第一两位两通液控换向阀(14)的控制口K′，第一两位两通液控换向阀(14)换向，该阀的P′口与O′口接通，使两位四通液控换向阀(9)的外控口K压力为零，两位四通液控换向阀(9)复位到左侧位置，压力油经两位四通液控换向阀(9)的P口、A口及X口进入冲击活塞(D)的右腔(F)，回油由左腔(C)、U口、液控单向阀(4)、两位四通液控换向阀(9)的B口及O口回油箱，冲击活塞(D)左行回位，开始下一次冲击循环；
第二种冲击活塞(D)满行程运动，无反弹的动态结构是：当冲头(G)下的岩石较软，冲击活塞(D)满行程运动，在冲击活塞(D)运动到最右边时，V口与左腔(C)接通，压力油由V口到达第二两位两通液控换向阀(13)的控制口K″，第二两位两通液控换向阀(13)换向，该阀的P″口与O″口接通，使两位四通液控换向阀(9)的外控口K压力为零，两位四通液控换向阀(9)复位到左侧位置，压力油经两位四通液控换向阀(9)的P口、A口及X口进入冲击活塞(D)的右腔(F)，回油由左腔(C)、U口、液控单向阀(4)、两位四通液控换向阀(9)的B口及O口回油箱，冲击活塞(D)左行回位，开始下一次冲击循环。
当两位四通液控换向阀(9)的阀芯在右位，为使两位四通液控换向阀(9)的阀芯保持在右位，经液压泵(1)出口、减压阀(5)、第四节流阀(6)及第二单向阀(8)，给两位四通液控换向阀(9)的外控口K提供一个低压保持压力，用于两位四通液控换向阀(9)的阀芯在右位的保持。
3.根据权利要求1所述的凿岩机冲头压控自动换向工作装置，其特征在于在两位四通液控换向阀(9)的外控口K的油路上，有一个复位控制的两位两通电磁阀(7)，当该阀通电时，使两位四通液控换向阀(9)复位，主油路使冲击活塞(D)上行，恢复冲击动作。
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