CN113124006B - 一种凿岩功率连续调节液压*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种凿岩功率连续调节液压***，包括高冲阀、低冲阀、功率阀、减压阀和反馈元件；高冲阀连接功率阀的进油口，低冲阀连接功率阀的回油口，功率阀的工作油口通过减压阀与凿岩机连接；功率阀的控制油路与反馈元件连接；所述功率阀为三位三通阀，包括阀体和阀芯，阀芯设置在阀体内，阀芯与阀体之间存在缝隙。本发明采用压力控制方式实现凿岩功率的调节，利用高冲阀、低冲阀和功率阀组成的压力控制单元，通过凿岩过程中推进压力的变化，经反馈可实现高低冲压力的切换，实现冲击压力和推进压差的自动匹配，从而实现复杂岩层下高效凿岩。

Description

一种凿岩功率连续调节液压***
技术领域
本发明涉及凿岩功率调节技术领域，具体涉及一种凿岩功率连续调节液压***。
背景技术
凿岩产品的功率调节对于凿岩***的高效稳定工作意义重大。凿岩输出功率需要根据岩层实时调整，从而保证凿岩速度并且提高凿岩效率。
凿岩功率控制包括压力控制和流量控制，通过改变输出流量和压力，进而改变凿岩执行件凿岩机的冲击能和冲击频率。为了提高凿岩效率，需要使得凿岩功率和岩层变化相适应。但是目前的凿岩功率控制***存在适应性差，***复杂等问题。
在专利CN103821777A中，利用变量泵、控制阀组和先导控制手柄组成功率调节***，可以连续改变凿岩过程中的输入功率，但是***复杂且适应复杂岩层的能力较弱。在专利CN1140228A中，通过改变***的流量控制凿岩过程中的功率，操作较为灵活，岩层变化时凿岩功率不能实时调整。
综上所述，急需一种凿岩功率连续调节液压***以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种凿岩功率连续调节液压***，以解决凿岩功率实时连续调节，并能适应复杂的岩层等问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种凿岩功率连续调节液压***，包括高冲阀、低冲阀、功率阀、减压阀和反馈元件；高冲阀连接功率阀的进油口，低冲阀连接功率阀的回油口，功率阀的工作油口通过减压阀与凿岩机连接；功率阀的控制油路与反馈元件连接；
所述功率阀为三位三通阀，包括阀体和阀芯，阀芯设置在阀体内，阀芯与阀体之间存在缝隙。
进一步地，所述功率阀的进油口、回油口和工作油口分别连通右位油腔、左位油腔和中位油腔。
进一步地，所述功率阀的左位油腔中设有弹簧。
进一步地，所述反馈元件为凿岩推进油缸，凿岩推进油缸的大腔和小腔分别通过油管与功率阀右端和左端的油腔连通，通过凿岩过程中推进压差的反馈实现功率阀阀芯位置的控制。
进一步地，所述高冲阀和低冲阀采用调压弹簧进行压力调节。
作为另一种优选方案，所述高冲阀和低冲阀还可以采用电比例调节形式进行压力调节。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
(1)本发明采用压力控制方式实现凿岩功率的调节，利用高冲阀、低冲阀和功率阀组成的压力控制单元，通过凿岩过程中推进压力的变化，经反馈可实现高低冲压力的切换，实现冲击压力和推进压差的自动匹配，从而实现复杂岩层下高效凿岩。
(2)本发明中高冲压力和低冲压力分别由高冲阀和低冲阀设定，功率阀的弹簧力与凿岩推进油缸的压差产生的力做比较后决定功率阀阀芯的位置，功率阀的阀体和阀芯存在缝隙，利用环形缝隙节流，进而实现凿岩过程中凿岩功率的连续调节，大大提高了工作效率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明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发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是凿岩功率连续调节液压***的原理图；
其中，1、高冲阀，2、低冲阀，3、功率阀，4、凿岩推进油缸，5、减压阀，6、凿岩机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
参见图1，一种凿岩功率连续调节液压***，包括高冲阀1、低冲阀2、功率阀3、减压阀5和反馈元件；高冲阀1连接功率阀3的进油口，低冲阀2连接功率阀3的回油口，功率阀3的工作油口通过减压阀5与凿岩机6连接；功率阀3的控制油路与反馈元件连接；
所述功率阀3为三位三通阀，包括阀体和阀芯，阀体为圆筒状，阀芯设置在阀体内，阀芯与阀体之间存在环形缝隙，如图1所示，h为缝隙的宽度，x为阀芯右端面到油口的水平距离，即缝隙节流长度。功率阀3的进油口、回油口和工作油口分别连通右位油腔、左位油腔和中位油腔。功率阀3的左位油腔中设有弹簧。
反馈元件为凿岩推进油缸4，凿岩推进油缸4的大腔和小腔分别通过油管与功率阀3右端和左端的油腔连通，通过凿岩过程中推进压差的反馈实现功率阀3阀芯位置的控制。
高冲阀1和低冲阀2可以采用调压弹簧进行压力调节，也可以采用电比例调节形式进行压力调节。本实施例优选采用调压弹簧进行流量调节，假设高冲阀1的设定压力为PV1，低冲阀2的设定压力为PV2，冲击先导油通过功率阀3后工作油口的压力变为PV3。
上述一种凿岩功率连续调节液压***工作原理：
高冲阀1调节***的高冲压力，冲击先导油经过高冲阀1后出口压力为高冲压力设定值PV1。冲击先导油通过功率阀3后压力变为PV3。通过PV3控制冲击主油路减压阀5的出口压力，从而控制凿岩机6的冲击功率。高冲出口液压油进入功率阀3，若功率阀3阀芯处于左位，此时高冲出口压力油不经过缝隙节流直接进入功率阀3中间油腔，PV1和PV3之间的压差小。此时功率阀3中间油腔和低冲阀2之间存在缝隙节流，由于节流液阻的作用，此时PV3和PV2的压差大。因而阀芯处于左位时功率阀3的出口压力PV3接近高冲阀1的设定压力PV1。
若功率阀3阀芯处于右位，此时高冲阀1的出口压力油经过缝隙节流进入功率阀3中，由于节流液阻的作用，使得PV1和PV3之间的压差大。而功率阀3中间油腔的液压油不经过节流直接进入低冲阀2，此时PV3和PV2的压差小，因而功率阀3的出口压力PV3接近低冲阀2的设定压力PV2。当功率阀3阀芯处于中间位置时，随着缝隙节流长度x的变化，PV1和PV3之间的压差以及PV3和PV2之间的压差随之变化，从而PV3随着节流长度x的改变连续变化。
结合功率阀3的原理简图(图1)对功率阀3做进一步说明，凿岩过程中凿岩推进油缸4的大、小腔的压力油分别反馈到功率阀3两端的油腔。通过凿岩过程中推进压差的反馈实现功率阀3阀芯位置的控制，进而实现冲击压力与推进压力的匹配。功率阀3阀芯的右端引入推进油缸大腔的压力，压力为PA2，功率阀3阀芯的左端引入推进油缸小腔的压力，压力为PA1。且功率阀3阀芯左端还受到弹簧力FK的作用，其中弹簧力FK的大小可以通过调压螺钉设置。凿岩过程中推进油的压力差ΔP一定时，阀芯两端的作用力差值FA2-FA1一定。
当稳定凿岩时，FA2-FA1和弹簧力FK相等，此时控制单元出口的冲击压力一定。此过程中若遇到夹层或者岩层***等工况，推进油缸两端的压差ΔP减小，阀芯两端的作用力差值FA2-FA1随之减小，从而使得功率阀3阀芯右移，阀芯处于右位，此时冲击压力减小为低冲压力，从而使得冲击压力自动适应岩层的变化。若凿岩过程中岩层***，此时推进油缸两端的压差ΔP增大，阀芯两端的作用力差值FA2-FA1随之增加，从而使得功率阀3阀芯左移，阀芯处于左位，此时在高冲压力下完成凿岩工作。
通过本发明的凿岩功率连续调节液压***，可以实现凿岩压力的无极调节，从而实现凿岩过程中的冲击压力和推进压力的自动匹配，从而适应不同的围岩状况。达到不同工况下冲击功率的最优化配置，实现高效凿岩。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种凿岩功率连续调节液压***，其特征在于，包括高冲阀(1)、低冲阀(2)、功率阀(3)、减压阀(5)和反馈元件；高冲阀(1)连接功率阀(3)的进油口，低冲阀(2)连接功率阀(3)的回油口，功率阀(3)的工作油口通过减压阀(5)与凿岩机(6)连接；功率阀(3)的控制油路与反馈元件连接；
所述功率阀(3)为三位三通阀，包括阀体和阀芯，阀芯设置在阀体内，阀芯与阀体之间存在缝隙；
阀芯右端面到工作油口的水平距离为x，即缝隙节流长度为x；
高冲阀(1)的设定压力为PV1，低冲阀(2)的设定压力为PV2，冲击先导油通过高冲阀(1)和功率阀(3)后工作油口的压力变为PV3，通过PV3控制减压阀(5)的出口压力；
高冲阀(1)的高冲出口液压油进入功率阀(3)，若功率阀(3)阀芯处于左位，此时高冲出口液压油不经过缝隙节流直接进入功率阀(3)中间油腔，而功率阀(3)中间油腔和低冲阀(2)之间存在缝隙节流，此时PV1和PV3之间的压差小于PV3和PV2的压差；
若功率阀(3)阀芯处于右位，此时高冲阀(1)的高冲出口液压油经过缝隙节流进入功率阀(3)中，而功率阀(3)中间油腔的液压油不经过节流直接进入低冲阀(2)，此时PV1和PV3之间的压差大于PV3和PV2的压差；
阀芯在左位和右位之间切换时，PV1和PV3之间的压差以及PV3和PV2之间的压差随缝隙节流长度x变化，从而PV3随着节流长度x的改变连续变化；
所述反馈元件为凿岩推进油缸(4)，凿岩推进油缸(4)的大腔和小腔分别通过油管与功率阀(3)右端和左端的油腔连通，通过凿岩过程中推进压差的反馈实现功率阀(3)阀芯位置的控制。
2.根据权利要求1所述的一种凿岩功率连续调节液压***，其特征在于，所述功率阀(3)的进油口、回油口和工作油口分别连通右位油腔、左位油腔和中位油腔。
3.根据权利要求2所述的一种凿岩功率连续调节液压***，其特征在于，所述功率阀(3)的左位油腔中设有弹簧。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种凿岩功率连续调节液压***，其特征在于，所述高冲阀(1)和低冲阀(2)采用调压弹簧进行压力调节。
5.根据权利要求1～3任意一项所述的一种凿岩功率连续调节液压***，其特征在于，所述高冲阀(1)和低冲阀(2)采用电比例调节形式进行压力调节。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4410049A (en) * 1977-06-21 1983-10-18 Atlas Copco Aktiebolag Directional valve means for positioning machine units
JPH05337845A (ja) * 1992-06-08 1993-12-21 Furukawa Co Ltd 油圧さく岩機の打撃機構
CN205298111U (zh) * 2015-12-11 2016-06-08 重庆纳川山隅重工设备有限公司 液压凿岩钻机的凿岩机旋转控制回路
CN106438532A (zh) * 2016-11-12 2017-02-22 湘潭大学 一种电比例控制式凿岩机凿岩效率自动控制***
CN207761575U (zh) * 2017-11-28 2018-08-24 恒天九五重工有限公司 旋挖钻机主泵辅泵合流控制***

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1253538A (en) * 1968-07-02 1971-11-17 Af Hydraulics A transducer for converting liquid pressure oscillations into mechanical oscillations
US3995700A (en) * 1975-10-14 1976-12-07 Gardner-Denver Company Hydraulic rock drill system
CN201056984Y (zh) * 2006-11-24 2008-05-07 鲍伟 气液联动凿岩钻车
SE530984C2 (sv) * 2007-03-16 2008-11-11 Atlas Copco Rock Drills Ab Förfarande och anordning för styrning av en bergborrmaskin jämte bergborrmaskin och bergborrigg
CN202882751U (zh) * 2012-11-16 2013-04-17 湖南江麓重工科技有限公司 基于挖掘机液压***改造的凿岩机液压***
CN203770271U (zh) * 2014-01-17 2014-08-13 中南大学 一种对凿岩机进行无级调节控制的油路***
CN104653529B (zh) * 2015-02-11 2016-08-17 阿特拉斯科普柯(南京)建筑矿山设备有限公司 凿岩台车的防溶洞卡钎***
CN204877258U (zh) * 2015-08-05 2015-12-16 江西蓝翔重工有限公司 一种按功率控制防卡钎的液压凿岩机控制***
CN206346729U (zh) * 2016-12-27 2017-07-21 中铁工程装备集团有限公司 凿岩机自动回退控制***
CN109854553B (zh) * 2019-04-03 2024-04-19 四川钻神智能机械制造有限公司 一种凿岩台车的遇空洞防卡钎***

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4410049A (en) * 1977-06-21 1983-10-18 Atlas Copco Aktiebolag Directional valve means for positioning machine units
JPH05337845A (ja) * 1992-06-08 1993-12-21 Furukawa Co Ltd 油圧さく岩機の打撃機構
CN205298111U (zh) * 2015-12-11 2016-06-08 重庆纳川山隅重工设备有限公司 液压凿岩钻机的凿岩机旋转控制回路
CN106438532A (zh) * 2016-11-12 2017-02-22 湘潭大学 一种电比例控制式凿岩机凿岩效率自动控制***
CN207761575U (zh) * 2017-11-28 2018-08-24 恒天九五重工有限公司 旋挖钻机主泵辅泵合流控制***

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