顶尖液压控制系统及其凿岩台车的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种凿岩设备，尤其涉及一种凿岩台车的顶尖液压控制系统。
【背景技术】
[0002]凿岩机是用来直接开采石料的工具，它在岩石层上凿出炮眼以便放入炸药炸开岩石，从而完成开采石料或其他石方工程。此外，凿岩机还可作为破碎器以用来破碎混凝土以及岩石等。液压凿岩机是近几年出现的一种新型凿岩机，其用高压油作为动力推动冲击活塞以带动钎杆，使钎杆撞击岩石等坚硬物体，从而完成凿岩作业。液压凿岩机可以分为手持式的凿岩机和车载式的凿岩机，车载式的凿岩机主要安装在移动设备上，如凿岩台车上，该凿岩台车可安装多个车载式的凿岩机，以便提高作业进程。凿岩机与凿岩台车的具体连接结构为:凿岩台车上装设有摆臂，摆臂上安装有推进器，推进器上安装凿岩机。凿岩机的具体工作过程为:摆臂通过摆动使凿岩机对准待凿岩石，推进器上的顶尖油缸外伸并抵靠在巷道岩石上以固定推进器和凿岩机，凿岩机内的冲击活塞敲击钎杆使钎杆冲击岩石从而实现凿岩作业。顶尖油缸以及冲击活塞的动作均通过顶尖液压控制系统控制。图1为现有技术中顶尖液压控制系统的液压原理图，该顶尖液压控制系统主要包括:驱动装置10(如驱动电机)、液压泵(不妨命名为第一液压泵20)、钎杆回路、顶尖回路以及油箱70 ;驱动装置10为液压泵提供动力，液压泵为钎杆回路和顶尖回路提供压力油，钎杆回路中连接有冲击控制阀组30，该冲击控制阀组30用于控制冲击活塞(该冲击活塞为凿岩机60内动力部件，用于敲击钎杆以使钎杆凿岩)的动作，顶尖回路连接有顶尖控制阀组40，该顶尖控制阀组40用于控制顶尖油缸50的伸出、回缩以及停止。如图3所示，该顶尖控制阀组40由三个阀块组成(从左至右依次为第一阀块41、第二阀块42和第三阀块43)，第一阀块41的Al口和BI 口接入液压泵，第二阀块42的A2 口和B2 口分别接入前顶尖油缸51的无杆腔和有杆腔，第三阀块43的A3 口和B3 口分别接入后顶尖油缸52的无杆腔和有杆腔。当三个阀块均不得电时，第二阀块42和第三阀块43均处于关闭状态，压力油不会进入前顶尖油缸51和后顶尖油缸52，前顶尖油缸51和后顶尖油缸52不动作；当三个阀块的a点均得电时，压力油经过减速阀44限流后再经过第一阀块41，然后分为两路分别经过第二阀块42和第三阀块43，从第二阀块42的B2 口和第三阀块43的B3 口流出分别进入前顶尖油缸51和后顶尖油缸52的有杆腔，由于减速阀44的限流作用，使得前顶尖油缸51和后顶尖油缸52的活塞杆缓慢回缩；当第一阀块41的a点得电，第二阀块42和第三阀块43的b点得电时，压力油经过减速阀44限流后再经过第一阀块41，然后分为两路分别经过第二阀块42和第三阀块43，从第二阀块42的A2 口和第三阀块43的A3 口流出分别进入前顶尖油缸51和后顶尖油缸52的无杆腔，由于减速阀44的限流作用，使得前顶尖油缸51和后顶尖油缸52的活塞杆缓慢伸出；当第一阀块41不得电时，第二阀块42和第三阀块43的a点得电时，压力油不经过减速阀44而直接经过第一阀块41，然后分为两路分别经过第二阀块42和第三阀块43，从第二阀块42的B2 口和第三阀块43的B3 口流出进入前顶尖油缸51和后顶尖油缸52的有杆腔，由于没有减速阀44的限流作用，使得前顶尖油缸51和后顶尖油缸52快速回缩；当第一阀块41不得电，第二阀块42和第三阀块43的b点得电时，压力油不经过减速阀44经过第一阀块，然后分为两路分别经过第二阀块42和第三阀块43，从第二阀块42的A2 口和第三阀块43的A3 口流出进入前顶尖油缸51和后顶尖油缸52的无杆腔，由于没有减速阀44的限流作用，使得前顶尖油缸51和后顶尖油缸52快速伸出。由此可知，顶尖控制阀组50具有使顶尖油缸50 (包括前顶尖油缸51和后顶尖油缸52)做伸缩运动(包括快速伸缩和缓慢伸缩)的第一状态以及使顶尖油缸50不动作的第二状态。
[0003]如图2所示，冲击控制阀组30中的主阀31由两个电磁阀控制，即第一电磁阀和第二电磁阀，当第一电磁阀32的a点得电时，压力油经过主阀31，并经过节流阀34限流后进入冲击活塞使得冲击活塞敲击钎杆，且由于节流阀34的限流作用，冲击活塞敲击钎杆的运动缓慢；当第二电磁阀33的b点得电时，压力油经过主阀31，进入冲击活塞使得冲击活塞敲击钎杆，并且由于没有节流阀34的限流作用，冲击活塞敲击钎杆的运动快速；当两电磁阀均不得电时，主阀31不通，压力油无法经过主阀31而进入冲击活塞，此时，冲击活塞不动作。由此可知，冲击控制阀组30具有使冲击活塞做敲击钎杆运动(包括快速敲击运动和缓慢敲击运动)的第一状态以及使冲击活塞不动作的第二状态。
[0004]下面对使用现有技术的顶尖液压控制系统的凿岩机的凿岩作业过程进行介绍。
[0005]1、凿岩机运动至合理位置后，推进器前端抵靠在岩石上，驱动电机得电，液压泵加载，压力油进入顶尖控制阀组和冲击控制阀组，顶尖控制阀组控制顶尖油缸(顶尖油缸包括如顶尖油缸和后顶尖油缸，下问)快速伸出，当顶尖油缸的活塞杆接近岩石时，顶尖控制阀组控制活塞杆缓慢伸出直至顶靠在岩石上，然后顶尖控制阀组控制油缸停止动作，并且顶尖控制阀组中的第二阀块和第三阀块的液压锁将顶尖油缸锁止，如此，推进器和凿岩机在两个顶尖油缸对岩石的两个静态力(不具有强制主动的力)以及推进器对岩石的一个静态力的共同的作用下实现了定位和固定。
[0006]2、冲击控制阀组控制冲击活塞做敲击钎杆的运动(此时，冲击控制阀组处于第一状态)，钎杆进行凿岩。
[0007]3、凿岩完成后，冲击控制阀组控制冲击活塞停止敲击钎杆的运动(此时冲击控制阀组处于第二状态)，顶尖控制阀组控制顶尖油缸回缩。
[0008]从凿岩机的上述凿岩过程可以看出，现有技术的顶尖液压控制系统存在如下缺占.V.
[0009]由于冲击活塞敲击钎杆，使得推进器的振幅很大，推进器在振动时，由于顶尖油缸内的油液的泄露、油液被压缩以及液压锁内油液的泄露使得顶尖油缸的活塞杆出现不同程度的回缩，导致活塞杆不能始终以一定的力抵靠在岩石上，在推进器振动的影响下，顶尖油缸在岩石上的受力点偏移或偏离。顶尖油缸在岩石上的受力点的偏移或偏离，导致钎杆在钻凿中深孔时，钎杆与中深孔的间隙变大，最终造成中深孔严重偏斜，直线度变差。
【实用新型内容】
[0010]针对现有技术中的凿岩机因顶尖油缸在岩石上的受力点偏移或偏离而导致所钻凿的中深孔严重偏斜的技术问题，本实用新型提供了一种顶尖液压控制系统，利用该顶尖液压控制系统能够有效防止顶尖油缸在岩石上的受力点发生偏移或偏离，改善凿岩机的钻凿质量。
[0011]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0012]一种顶尖液压控制系统，包括钎杆回路、顶尖回路、为所述钎杆回路和顶尖回路供油的第一液压泵以及驱动所述第一液压泵的驱动装置；所述钎杆回路中连接有冲击控制阀组，所述冲击控制阀组具有控制冲击活塞动作的第一状态和控制冲击活塞不动作的第二状态；所述顶尖回路中连接有顶尖控制阀组，所述顶尖控制阀组具有控制顶尖油缸动作的第一状态和控制顶尖油缸不动作的第二状态，还包括补油回路以及为所述补油回路供油的第二液压泵，所述补油回路中连接有补油控制阀组，所述补油控制阀组具有控制所述补油回路为所述顶尖油缸的无杆腔供油的第一状态和控制所述补油回路不为所述顶尖油缸的无杆腔供油第二状态，其中:
[0013]所述冲击控制阀组处于第一状态时，所述补油控制阀组处于第一状态，所述冲击控制阀组处于第二状态时，所述补油控制阀组处于第二状态。
[0014]优选地，所述补油回路至少包括均与所述第二液压泵连通，并用于与顶尖油缸连接的第一支路和用于与油箱连接的第二支路，所述补油控制阀组连接在所述第二支路上。
[0015]优选地，所述补油控制阀组包括并联接入所述第二支路中的溢流阀和两位两通阀，所述两位两通阀导通时，所述补油控制阀组处于第二状态，所述第二液压泵泵入所述补油回路的油液经所述两位两通阀回流至油箱；所述两位两通阀断开时，所述补油控制阀组处于第一状态，所述第二液压泵泵入所述补油回路的油液经第一支路进入所述顶尖油缸。
[0016]优选地，所述第一支路连接有减