CN102383778B - 液压凿岩钻机凿岩动作逻辑控制回路 - Google Patents
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Abstract
液压凿岩钻机凿岩动作逻辑控制回路,由第一液控换向阀、第一减压阀、第二减压阀、第二液控换向阀、溢流阀或调速阀构成回转压力控制两级压力推进,同时低压推进控制低压冲击逻辑控制回路;由第二液控换向阀、溢流阀或调速阀构成推进压力控制两级冲击压力逻辑控制回路,由液控换向阀构成回转压力控制推进上提逻辑控制回路。实现对凿岩钻机冲击、回转、推进三个凿岩关键动作的自动匹配、复合逻辑控制,提高凿岩钻孔作业的适应性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压凿岩钻机凿岩动作复合逻辑控制回路,尤其涉及一种液压凿岩钻机实现对冲击、回转、推进三个凿岩关键动作的复合逻辑控制回路。
背景技术
液压凿岩钻机因其高效、节能的优点广泛应用于凿岩钻孔作业。凿岩钻孔作业工况恶劣、复杂,具体表现为针对不同的岩石种类及硬度,冲击、回转、推进三个凿岩关键动作需要有良好的可调节性;适应岩层中的溶洞、裂隙、夹层等复杂地质,冲击、回转、推进三个凿岩关键动作及其匹配具备自动逻辑控制,自动防空打、防卡钎。
小型挖机全功率节流***,以日本KYB***为典型代表,PSVD系列主泵,KVSE系列主阀。主泵为全功率四联同轴泵组,P1、P2泵为共斜盘柱塞变量泵,P3泵为齿轮泵,P4泵为叶片先导泵,P1、P2、P3泵的输出压力同时反馈到P1、P2泵的斜盘变量机构;主阀为复合节流调速主阀。基于小型挖机平台和全功率节流液压***开发的液压凿岩钻机,因其简单、灵活、高效、节能等优点,目前国内已经成功推出新产品并有着良好的应用和发展前景。但其尚存在的问题是凿岩钻孔可靠性差、适应性差,出现钎尾断裂、钎杆断裂,卡钻,无法通过夹层地质等应用瓶颈,严重制约了此新产品的应用和推广。小型挖机全功率节流液压***应用于控制液压凿岩机,只能够实现冲击、回转、推进三个凿岩关键动作的独立且不可调节控制,并不能实现三个凿岩关键动作的自动匹配、复合逻辑控制。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种液压凿岩钻机凿岩动作逻辑控制回路,实现对凿岩钻机冲击、回转、推进三个凿岩关键动作的自动匹配、复合逻辑控制,提高凿岩钻孔作业的适应性和可靠性。
为解决上述技术问题,本发明提供一种液压凿岩钻机凿岩动作逻辑控制回路,包括由第一液控换向阀、第一减压阀、第二减压阀、第二液控换向阀、溢流阀或调速阀构成回转压力控制两级压力推进,同时低压推进控制低压冲击逻辑控制回路,回转压力经回转压力信号口引入逻辑控制回路,推进进油经推进进油口引入逻辑控制回路,由推进出油口引出逻辑控制控制回路,冲击旁路分流由冲击分流进油口引入逻辑控制回路;回转压力控制第一液控换向阀,第一液控换向阀换向压力设定为低于凿岩机卡钻临界压力,第一液控换向阀控制第一减压阀和第二减压阀的开启和关闭,第一减压阀为低压推进压力控制,第二减压阀为正常凿岩推进压力控制,从而实现回转压力逻辑控制两级压力推进;推进压力控制第二液控换向阀,所述第二液控换向阀的换向压力高于第一减压阀的设定压力,而低于第二减压阀的设定压力,第二液控换向阀控制所述溢流阀或调速阀,所述溢流阀或调速阀控制低压冲击的溢流开启,从而实现低压推进逻辑控制低压冲击;由第二液控换向阀、溢流阀或调速阀构成推进压力控制两级冲击压力逻辑控制回路,冲击旁路分流由冲击分流进油口I引入逻辑控制回路,推进负载压力控制第二液控换向阀,第二液控换向阀控制溢流阀或调速阀,溢流阀或调速阀关闭时为正常压力凿岩冲击,溢流阀或调速阀开启时为低压冲击,从而实现推进压力逻辑控制两级冲击压力;由第三液控换向阀构成回转压力控制推进上提逻辑控制回路,推进先导油路由先导油进油口引入逻辑控制回路,由先导油出油口引出逻辑控制回路,回转压力控制所述第三液控换向阀,第三液控换向阀换向压力设定为凿岩机卡钻临界压力,从而实现推进先导油路换向,回转压力达到设定值时,凿岩推进动作转换为上提动作。
进一步地,所述第三液控换向阀控制推进先导油路或推进主油路的换向。
进一步地,所述第三液控换向阀为二位四通液控换向阀或由3个二位三通液控换向阀组成的阀组。
所述低压推进/冲击应视为相对概念,根据凿岩机生产厂家推荐所适应不同岩层的正常推进/冲击压力,转化为对应液压***中的推进/冲击压力,视为正常推进/冲击压力,此时推进状态视为正常推进/冲击状态;相对于正常推进/冲击,为适应凿岩过程中其他工况而出现的推进/冲击压力小于正常推进/冲击压力,视为本专利所述的低压推进/冲击压力。
本发明具有以下优点:实现推进压力控制冲击压力的自动逻辑控制,有效防空打;实现回转压力控制推进上提的自动逻辑控制,有效防卡钻;实现回转压力自动逻辑控制两级压力推进,同时低压推进控制低压冲击,提高通过夹层地质和预防卡钻的能力。能适应不同的岩石特性及地质自动逻辑控制冲进、回转、推进三个凿岩关键动作复合关系,有效防空打、防卡钎,从而提高液压凿岩钻机的钻进效率、适应能力和可靠性。
附图说明
图1是实施例一逻辑控制回路的结构示意图;
图2是实施例二逻辑控制回路的结构示意图;
图3是实施例一逻辑控制回路在液压凿岩钻机上使用结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明:
如图1和图3所示实施例一,由液控换向阀1、减压阀2.1、减压阀2.2、液控换向阀3、溢流阀4构成回转压力控制两级压力推进,同时低压推进控制低压冲击逻辑控制回路;由液控换向阀3、溢流阀4构成推进压力控制高低两级冲击压力逻辑控制回路;由二位四通液控换向阀5构成回转压力控制推进上提逻辑控制回路。
回转压力由回转主油路经油口R引入凿岩动作逻辑控制块,推进进油由油口F经凿岩逻辑控制块至油口F1,冲击压力由主油路旁路引油至油口I。液控换向阀1换向压力依据回转卡钻临界压力设定,通常低于临界压力;减压阀2.1为低压推进压力控制,减压阀2.2为正常凿岩推进压力控制;液控换向阀3为防空打控制,其换向压力低于减压阀2.2设定压力,而高于减压阀2.1设定压力;溢流阀4开启压力设定为凿岩机冲击压力下限保护值。当回转压力低于液控换向阀1的换向压力设定值时,液控换向阀1处于常位,减压阀2.1关闭,减压阀2.2开启,同时推进压力控制液控换向阀3处于左位,溢流阀4关闭,推进压力和冲击压力处于正常凿岩作业状态;当回转压力高于液控换向阀1的换向压力设定值时,液控换向阀1换向,减压阀2.1开启,减压阀2.2关闭,同时控制液控换向阀3处于右位,溢流阀4开启,凿岩动作处于低压推进、低压冲击的预防卡钻状态。
推进负载压力由油口F1引至凿岩动作逻辑控制块;液控换向阀3作用为实施推进压力控制冲击冲力,其换向压力设定低于正常凿岩推进压力控制阀减压阀2.2压力设定值,而高于低压推进压力控制阀减压阀2.1压力设定值。当推进负载压力大于液控换向阀3换向压力时,液控换向阀3处于左位,溢流阀4关闭,冲击压力处于正常凿岩作业状态;当推进负载压力低于液压换向阀3的设定压力时,液控换向阀3处于右位,溢流阀4开启,凿岩动作处于低压推进、低压冲击的防空打状态。
推进先导油路由先导油进油口Fa1、Fb1引至凿岩动作逻辑控制块,由先导油出油口Fa2、Fb2引至主阀推进控制联先导。二位四通液控换向阀5换向压力设定为凿岩机卡钻回转压力的临界值。当回转压力低于液控换向阀5的换向压力设定值时,液控换向阀5处于常位,凿岩动作逻辑控制块不改变推进手柄对主阀推进联的控制,凿岩动作处于正常作业状态;当回转压力高于二位四通液控换向阀5的换向压力设定值时,液控换向阀5换向,控制推进先导油路换向,推进动作切换为上提动作,此逻辑动作为防卡钻工况。
图2所示的实施例二,用调速阀替代实施例一中溢流阀,调速阀替代溢流阀实现冲击旁路分流的功能;对于第三液控换向阀5控制推进主油路换向替代推进控制先导油路换向的技术方案,通过油路换向实现推进动作转向的功能;和第三液控换向阀5由二位四通液控换向阀替换成如图2所示5.0、5.1、5.2三个二位三通液控换向阀组成的阀组的技术方案,对本领域技术人员来说,在本发明揭示的技术内容上,无需付出额外的创造性劳动,即可实现其功能,并取得预期的效果,在此不再详述。
本发明不局限于上述具体的实施方式,本领域的普通技术人员从上述构思出发,不经过创造性的劳动,所做出的变换,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种液压凿岩钻机凿岩动作逻辑控制回路,包括由第一液控换向阀(1)、第一减压阀(2.1)、第二减压阀(2.2)、第二液控换向阀(3)、溢流阀或调速阀(4)构成回转压力控制两级压力推进,同时低压推进控制低压冲击回路,回转压力控制所述第一液控换向阀(1),第一液控换向阀(1)换向压力设定为低于凿岩机卡钻临界压力,第一液控换向阀(1)控制第一减压阀(2.1)和第二减压阀(2.2)的开启与关闭,所述第一减压阀(2.1)为低压推进压力控制,所述第二减压阀(2.2)为正常凿岩推进压力控制,从而实现回转压力控制两级压力推进;推进压力控制第二液控换向阀(3),所述第二液控换向阀(3)的换向压力高于第一减压阀(2.1)的设定压力,而低于第二减压阀(2.2)的设定压力,第二液控换向阀(3)控制所述溢流阀或调速阀(4),溢流阀或调速阀(4)控制低压冲击溢流的开启,从而实现低压推进控制低压冲击;由第二液控换向阀(3)、溢流阀或调速阀(4)构成推进压力控制两级冲击压力回路,推进负载压力控制第二液控换向阀(3),第二液控换向阀(3)控制溢流阀或调速阀(4),溢流阀或调速阀(4)关闭时为正常凿岩冲击,溢流阀或调速阀(4)开启时为低压冲击,从而实现推进压力控制两级冲击压力;由第三液控换向阀(5)构成回转压力控制推进上提逻辑控制回路,回转压力控制第三液控换向阀(5),所述第三液控换向阀(5)换向压力设定为凿岩机卡钻临界压力,从而实现推进先导油路换向,回转压力达到设定值时,凿岩推进动作转换为上提动作。
2.根据权利要求1所述液压凿岩钻机凿岩动作逻辑控制回路,其特征在于:所述第三液控换向阀(5)控制推进先导油路或推进主油路的换向。
3.根据权利要求1或2所述液压凿岩钻机凿岩动作逻辑控制回路,其特征在于:所述第三液控换向阀(5)为二位四通液控换向阀或由3个二位三通液控换向阀组成的阀组。
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