CN220396140U - 一种新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***；涉及矿山机械设备领域，包括油箱，动力装置、负载敏感泵、控制阀组、推进阀、推进马达和凿岩装置；控制阀组包括外控溢流阀一；外控溢流阀一包括阀口一、阀口二、阀口三和阀口四；负载敏感泵与凿岩装置之间的负载反馈油路连接阀口一；阀口二连接油箱；阀口三通过减压阀连接负载敏感泵出口管路；阀口四连接推进阀负载反馈油路。采用液压负载敏感先导控制***，使凿岩冲击压力跟随推进压力保持一定的跟随比同步变化，且跟随比例可变，进而优化推进和冲击压力，不会欠推进或者过推进，实现冲击功率跟随推进功率而变化，节能、降低钻具损耗，延长凿岩机寿命，简化钻孔操作。

Description

一种新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***

技术领域

本实用新型涉及矿山机械设备领域，尤其是涉及一种新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***。

背景技术

在钻机、凿岩台车、中深孔台车、撬毛台车等矿山机械设备凿岩时，普遍采用液压凿岩机。液压凿岩机的寿命和功耗对开采成本和开采效率有很大影响。目前的凿岩液压控制***多为手动控制推进和冲击压力，操作人员凭经验设定冲击压力和推进压力，很难实现合理的参数匹配；凿岩机寿命和开采效率对操作人员的水平和经验要求较高。为改变这一现状，专利号为“CN217814204U”、专利名称为“一种凿岩冲击自动跟随液压控制***”的专利中公开了一种液压控制***；实现了凿岩压力关联推进压力并同步变化，实现冲击功率跟随推进功率而变化；但其也仅仅是跟随比为1:1的冲击压力跟随***；当遇到硬岩及超硬岩工况时，相同推进力时，所需的冲击功率更高，原有跟随比1：1的冲击压力跟随***，显然无法满足。因此，根据不同岩石工况将冲击压力和推进压力合理匹配，并实现多比例自动同步跟随就十分必要。

实用新型内容

为了解决以上原有跟随比1:1的冲击压力跟随***无法满足硬岩及超硬岩工况的技术问题，本实用新型提供了一种新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***。

本实用新型的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***，包括油箱，动力装置和负载敏感泵；所述动力装置的主轴连接负载敏感泵；所述油箱连接负载敏感泵；还包括控制阀组、推进阀、推进马达和凿岩装置；所述负载敏感泵的出油端通过管路连接推进阀和凿岩装置的进油端；所述推进阀和凿岩装置的出油端连接油箱；所述推进阀管路连接推进马达；所述控制阀组包括外控溢流阀一；所述外控溢流阀一包括阀口一、阀口二、阀口三和阀口四；所述负载敏感泵与凿岩装置之间的负载反馈油路连接阀口一；所述阀口二连接油箱；所述阀口三通过减压阀连接负载敏感泵出口管路；所述阀口四连接推进阀负载反馈油路；所述减压阀卸油口连接油箱。

通过使用以上技术方案，采用液压负载敏感先导控制***，将推进、提拔、冲击的逻辑控制集成在一起，外控溢流阀一采用推进压力与参考压力双信号共同作用，使凿岩冲击压力跟随推进压力保持一定的跟随比同步变化，确定冲击压力和推进压力的跟随比N，且跟随比例可变，进而优化推进和冲击压力，不会欠推进或者过推进，实现冲击功率跟随推进功率而变化；增加值比例保持N:1；同时节能，降低钻具损耗，延长凿岩机寿命，简化钻孔操作。

作为优选，所述推进马达包括推进油口、提拔油口和卸油口；所述推进油口和提拔油口分别通过管路连接推进阀；所述卸油口连接油箱；所述推进油口与推进阀之间的管路上连接有最大推进溢流阀；所述提拔油口与推进阀之间的管路上连接有最大提拔溢流阀；所述最大推进溢流阀和最大提拔溢流阀的出油口连接油箱。

通过使用以上技术方案，最大推进溢流阀和最大提拔溢流阀的设置，用于限制最大推进力和最大提拔力，确保钻具和设备的安全。

作为优选，还包括调节溢流阀，所述阀口四与推进阀之间的连接的油路上外接有调节溢流阀的进油口；所述调节溢流阀的出油口外接推进马达的提拔油口与推进阀之间的管路。

通过使用以上技术方案，调节溢流阀的出油口连接提拔动作的推进马达的进油口，从而确保提拔时马达有足够的提拔力。

作为优选，所述控制阀组包括第一冲击开关阀和第一冲击阀；所述第一冲击阀的进油口通过主油路连接负载敏感泵；所述第一冲击阀的出油口通过主油路连接凿岩装置；所述第一冲击阀的被控端油口与第一冲击开关阀的进油口连接；所述第一冲击开关阀的出油口连接油箱。

通过使用以上技术方案，第一冲击开关阀作为冲击开关的先导控制电磁阀，第一冲击阀作为冲击开关主阀。

作为优选，所述控制阀组包括节流阀和梭阀；所述第一冲击阀与凿岩装置之间的油路上连接有节流阀；所述节流阀的出油口通过梭阀连接负载敏感泵的被控端油口；所述节流阀的出油口还通过第二电磁阀连接阀口一；所述阀口四连接梭阀。

通过使用以上技术方案，梭阀作为推进压力负载反馈信号和冲击压力负载反馈信号油的选择阀，节流阀作为冲击压力发出信号的反馈阀。

作为优选，所述节流阀的出油口还连接最大冲击阀的进油口，所述最大冲击阀的出油口连接油箱。

通过使用以上技术方案，最大冲击阀用于限制凿岩装置的最大冲击力。

作为优选，所述外控溢流阀一与推进阀之间连接的油路上外接推进压力表。

作为优选，所述凿岩装置与控制阀组之间的连接主油路上外接冲击压力表。

综上所述，本实用新型具有如下有益效果：

1. 本实用新型的新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***采用液压负载敏感先导控制***，将推进、提拔、冲击的逻辑控制集成在一起，外控溢流阀一采用推进压力与参考压力双信号共同作用，使凿岩冲击压力跟随推进压力保持一定的跟随比同步变化，确定冲击压力和推进压力的跟随比N，且跟随比例可变，进而优化推进和冲击压力，不会欠推进或者过推进，实现冲击功率跟随推进功率而变化；增加值比例保持N:1；同时节能，降低钻具损耗，延长凿岩机寿命，简化钻孔操作。

2.进一步的，最大推进溢流阀、最大提拔溢流阀和最大冲击阀的设置，用于限制最大推进力、最大提拔力和最大冲击力，确保钻具和设备的安全；同时，调节溢流阀的出油口连接提拔动作的推进马达的进油口，从而确保提拔时马达有足够的提拔力。

3.其次，第一冲击开关阀作为冲击开关的先导控制电磁阀，第一冲击阀作为冲击开关主阀；以及梭阀作为推进压力负载反馈信号和冲击压力负载反馈信号油的选择阀，节流阀作为冲击压力发出信号的反馈阀。

附图说明

图1为新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***示意图。

附图标记说明：

1、油箱；2、动力装置；3、负载敏感泵；4、外控溢流阀一；5、推进阀；51、最大推进溢流阀；52、最大提拔溢流阀；6、推进马达；7、凿岩装置；8、减压阀；9、调节溢流阀；10、第一冲击开关阀；11、第一冲击阀；12、回油测压端口；13、节流阀；14、梭阀；15、第二电磁阀；16、最大冲击阀；17、推进压力表；18、冲击压力表；19、控制阀组；20、推进信号a口；21、提拔信号b口；22、X端口；23、信号反馈端口。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

本实施例公开了一种新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***，参照图1，包括油箱1，动力装置2和负载敏感泵3；动力装置2的主轴连接负载敏感泵3；动力装置2可以采用内燃机或电动机；凿岩装置7为凿岩机；油箱1连接负载敏感泵3的进油端和回油端；所述液压***还包括控制阀组、推进阀5、推进马达6和凿岩装置7；控制阀组包括阀块19，用于集成安装各控制阀，开设油道，将推进、提拔、冲击的逻辑控制集成在一起；推进阀5用于控制推进马达6的旋向和速度，具体的为：负载敏感泵3的出油端通过管路连接推进阀5和凿岩装置7的进油端；推进阀5和凿岩装置7的出油端连接油箱1；推进阀5还通过管路连接推进马达6；控制阀组包括外控溢流阀一4；外控溢流阀一4为双信号外控溢流阀；外控溢流阀一4为设定半冲击压力和保持冲击压力跟随比的外控溢流阀，决定跟随比；具体的为：外控溢流阀一4包括阀口一、阀口二、阀口三和阀口四；负载敏感泵3与凿岩装置7之间的负载反馈油路连接接阀口一；阀口二连接油箱1；阀口三通过减压阀8连接负载敏感泵3出口管路，用以引入由减压阀8提供的参考压力；阀口四连接推进阀5的负载反馈油路，引入推进阀5的推进压力，减压阀8的泄油口还连接油箱1。

作为一种实施方式，推进马达6包括推进油口、提拔油口和卸油口；推进油口和提拔油口分别通过管路连接推进阀5；推进马达6的卸油口连接油箱1；推进信号a口20连接推进阀5，使推进阀5向推进油口供油，推进马达6进行推进动作；推进阀5推进信号a口20的推进信号的压力大小变化，可正比例控制推进速度的快慢，反之，推进阀5的提拔信号b口21输入提拔信号，则会驱动推进马达6反转实现提拔动作，提拔信号的大小同样正比例控制提拔速度快慢；提拔信号b口21连接推进阀5，使推进阀5向提拔油口供油，推进马达6进行提拔动作，

推进油口与推进阀5之间的管路上连接有最大推进溢流阀51；提拔油口与推进阀5之间的管路上连接有最大提拔溢流阀52；最大推进溢流阀51和最大提拔溢流阀52内置于推进阀5内；用于限制最大推进力和最大提拔力，最大推进溢流阀51和最大提拔溢流阀52的出油口连接油箱1；确保钻具和设备的安全。

作为一种实施方式，还包括调节溢流阀9，阀口四与推进阀5之间的连接的油路上外接有调节溢流阀9的进油口；调节溢流阀9的出油口外接推进马达6的提拔油口与推进阀5之间的管路；当进行推进马达6进行提拔动作时，通过调节溢流阀9的出油口连接提拔动作的提拔油口，确保提拔时推进马达6有足够的提拔力。

作为一种实施方式，控制阀组还包括第一冲击开关阀10和第一冲击阀11；第一冲击阀11作为冲击开关主阀，第一冲击开关阀10作为冲击开关的先导控制电磁阀，也可以采用液控阀、气控阀或机械控制阀等阀门作为冲击的开关阀；第一冲击阀11的进油口通过主油路连接负载敏感泵3；第一冲击阀11的出油口通过主油路连接凿岩装置7；第一冲击开关阀10用以控制第一冲击阀11的通断；第一冲击阀11的被控端油口与第一冲击开关阀10的进油口连接；第一冲击开关阀10的出油口连接油箱1；回油测压端口12可直接测量回油压力，用于检查故障。

作为一种实施方式，控制阀组还包括节流阀13和梭阀14；第一冲击阀11与凿岩装置7之间的油路上连接有节流阀13；节流阀13为冲击压力信号反馈阀，节流阀13的出油口通过梭阀14连接负载敏感泵3的被控端油口；节流阀13的出油口还通过第二电磁阀15连接阀口一；利用第二电磁阀15是否得电实现冲击自动跟随功能的关闭和恢复；同时结合第二电磁阀15是否得电，实现最强冲击和冲击自动跟随的切换。当第二电磁阀15得电后，可关闭冲击压力自动跟随功能，启动最大冲击，配合其他动作可实现震松钻杆的功能；阀口四连接梭阀14；采用梭阀14的逻辑控制，在提拔状态时仍可实现冲击功能，以对应卡钻工况。

节流阀13的出油口还连接最大冲击阀16的进油口，最大冲击阀16用以限制最大冲击力，最大冲击阀16的出油口连接油箱1。

进一步的，在外控溢流阀一4与推进阀5之间连接的油路上外接推进压力表17；在凿岩装置7与控制阀组之间的连接主油路上外接冲击压力表18；推进压力的大小由操作人员根据实际工况，通过调节溢流阀9实时调节，并通过推进压力表17显示，同时，冲击压力通过冲击压力表18实时显示。

本实用新型的新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***的工作原理为：参照图1；在使用时，当动力装置2，负载敏感泵3从油箱1中吸油；将压力油送入控制阀组的阀块19，让第一冲击阀11和推进阀5的进油口有了压力。因负载敏感泵3的被控端油口即X端口22没有压力信号，此时负载敏感泵3处于待命状态。

当推进阀5的推进信号a口20输入推进信号，控制推进阀5的阀芯动作，开启主油路让压力油进入推进马达6的推进油口，将要启动推进；推进阀5的阀芯开启的同时，信号反馈端口23也获得负载信号，并经过梭阀14后反馈到负载敏感泵3的被控端油口，即X端口22，使得负载敏感泵3供给***所需的压力油，驱动推进马达6正转实现推进动作。通过调节溢流阀9可调节推进压力的大小。推进阀5的推进信号a口20推进信号的压力大小变化，可正比例控制推进速度的快慢。反之，推进阀5的推进信号b口输入提拔信号，则会驱动推进马达6反转实现提拔动作。提拔信号的大小同样正比例控制提拔速度快慢。

第一冲击开关阀10得电换向，从而打开第一冲击阀11；压力油一路经阀块19进入凿岩装置7即凿岩机开始冲击，另一路进入节流阀13，作为负载反馈的压力信号；节流阀13出口的压力信号油再分两路，一路到达最大冲击溢流阀和梭阀14，进而到达负载敏感泵3的X端口22，完成冲击压力信号反馈，使负载敏感泵3输出***所需的压力和流量，实现冲击功能；最大冲击溢流阀用作限制最大冲击压力；节流阀13出口的另一路压力信号油经过第二电磁阀15，进入外控溢流阀一4的阀口一。外控溢流阀一4的阀口三引入由减压阀8提供的参考压力，外控溢流阀一4的阀口四引入推进阀5信号反馈端口的推进压力，通过外控溢流阀一4的特殊结构实现半冲击和冲击压力跟随功能。调节外控溢流阀一4的弹簧可设定凿岩装置7的最小冲击压力，既半冲击压力。当推进压力小于等于参考压力时，凿岩装置7处于半冲击状态；当推进压力大于参考压力时，凿岩装置7自动进入冲击压力自动跟随状态。此时冲击压力的增加值是推进压力增加值的N倍。反之减小值，也是如此。N为外控溢流阀一4的跟随比，且大于1。根据不同的工况可选择外控溢流阀一4的不同跟随比。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***，包括油箱（1）、动力装置（2）和负载敏感泵（3）；所述动力装置（2）的主轴连接负载敏感泵（3）；所述油箱（1）连接负载敏感泵（3）；其特征在于：还包括控制阀组、推进阀（5）、推进马达（6）和凿岩装置（7）；所述负载敏感泵（3）的出油端通过管路连接推进阀（5）和凿岩装置（7）的进油端；所述推进阀（5）和凿岩装置（7）的出油端连接油箱（1）；所述推进阀（5）管路连接推进马达（6）；所述控制阀组包括外控溢流阀一（4）；所述外控溢流阀一（4）包括阀口一、阀口二、阀口三和阀口四；所述负载敏感泵（3）与凿岩装置（7）之间的负载反馈油路连接阀口一；所述阀口二连接油箱（1）；所述阀口三通过减压阀（8）连接负载敏感泵（3）出口管路；所述阀口四连接推进阀（5）负载反馈油路；所述减压阀（8）泄油口连接油箱（1）。

2.根据权利要求1所述的一种新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***，其特征在于：所述推进马达（6）包括推进油口、提拔油口和卸油口；所述推进油口和提拔油口分别通过管路连接推进阀（5）；所述卸油口连接油箱（1）；所述推进油口与推进阀（5）之间的管路上连接有最大推进溢流阀（51）；所述提拔油口与推进阀之间的管路上连接有最大提拔溢流阀（52）；所述最大推进溢流阀（51）和最大提拔溢流阀（52）的出油口连接油箱（1）。

3.根据权利要求2所述的一种新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***，其特征在于：还包括调节溢流阀（9），所述阀口四与推进阀（5）之间的连接的油路上外接有调节溢流阀（9）的进油口；所述调节溢流阀（9）的出油口外接推进马达（6）的提拔油口与推进阀（5）之间的管路。

4.根据权利要求3所述的一种新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***，其特征在于：

所述控制阀组包括第一冲击开关阀（10）和第一冲击阀（11）；所述第一冲击阀（11）的进油口通过主油路连接负载敏感泵（3）；所述第一冲击阀（11）的出油口通过主油路连接凿岩装置（7）；所述第一冲击阀（11）的被控端油口与第一冲击开关阀（10）的进油口连接；所述第一冲击开关阀（10）的出油口连接油箱（1）。

5.根据权利要求4所述的一种新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***，其特征在于：所述控制阀组包括节流阀（13）和梭阀（14）；所述第一冲击阀（11）与凿岩装置（7）之间的油路上连接有节流阀（13）；所述节流阀（13）的出油口通过梭阀（14）连接负载敏感泵（3）的被控端油口；所述节流阀（13）的出油口还通过第二电磁阀（15）连接阀口一；所述阀口四连接梭阀（14）。

6.根据权利要求5所述的一种新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***，其特征在于：所述节流阀（13）的出油口还连接最大冲击阀（16）的进油口，所述最大冲击阀（16）的出油口连接油箱（1）。

7.根据权利要求1所述的一种新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***，其特征在于：所述外控溢流阀一（4）与推进阀（5）之间连接的油路上外接推进压力表（17）。

8.根据权利要求1所述的一种新型凿岩冲击压力比例自动跟随液压***，其特征在于：

所述凿岩装置（7）与控制阀组之间的连接主油路上外接冲击压力表（18）。