一种旋挖钻机主卷扬系统及其控制方法与流程

本发明属于工程机械领域，具体是一种旋挖钻机主卷扬系统及其控制方法。

背景技术：

旋挖钻机是一种用于成孔作业的桩工机械，每一个工作循环结束，都需要将钻具里的土倒掉，但是附着在钻具内壁的粘土不会自己掉落，往往需要来回抖动钻具将其抖掉。

一般，操作机手会选择两种方法将粘土抖掉：一、来回快速地正、反转动力头，利用钻杆的转动惯性，靠动力头与钻杆的来回碰撞将土抖掉，二、来回快速地抖动主卷扬，利用钻杆自身弹簧的震颤，靠钻杆与钻头的来回碰撞将土抖掉。

对于第二种抖土方法，抖土的频率和幅度较难控制。如果操作的太快，钻杆弹簧的伸缩量就很小，抖动幅度就很小，达不到抖土效果；如果操作的太慢，钻杆与钻头碰撞的频率就很小，同样也达不到抖土效果。因此，要掌握好先导手柄的操作频率，完全取决于操作机手，而且人为操作很难保证抖土的频率和幅度每次都一样，往往达不到很好的抖土效果。

同时，第二种抖土方法的另一个不足之处在于：在手动抖土过程中，主控制阀会一开一关来回变化，液压泵的排量会随之来回变化，而使得主卷扬动作的响应速度受影响，操作手柄时，会感觉到主卷扬反应迟钝，有一定的滞后性，使抖土效果不理想。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种反应灵敏、效果良好的旋挖钻机主卷扬系统及其控制方法。

本发明是以如下技术方案实现的：一种旋挖钻机主卷扬系统，包括主动作回路、先导控制回路和反馈控制回路，所述主动作回路包括发动机、液压泵、主控制阀、平衡阀、主卷扬马达和油箱，所述先导控制回路包括先导手柄、电磁阀ⅰ、压力继电器以及主动作回路中的主控制阀，所述反馈控制回路包括连接电磁阀ⅱ以及主动作回路中的液压泵和主控制阀。

其进一步是：所述液压泵的供油口p1与主控制阀的p口连接，所述主控制阀的a口和b口与平衡阀的进油口连接，所述平衡阀的出油口与主卷扬马达的进出油口连接，所述主控制阀的t口与油箱连接。

所述电磁阀ⅰ的进油口与先导手柄的提升油口连接，所述电磁阀ⅰ的出油口与主控制阀的提升先导油口xb1连接，电磁阀ⅰ的回油口与油箱连接，所述先导手柄的下放油口与主控制阀的下放先导油口xa1连接，所述压力继电器连接在先导手柄的提升油口上。

所述电磁阀ⅱ的进油口与主控制阀的反馈油口n1连接，所述电磁阀ⅱ的出油口与液压泵的反馈油口pi连接，所述电磁阀ⅱ的回油口与油箱连接。

所述电磁阀ⅰ和电磁阀ⅱ均为两位三通电磁阀。

包括以下操作方法：

a、先导手柄换向至提升位，通过按钮控制，电磁阀ⅰ在一个周期时间内得电、失电；

b、电磁阀ⅱ持续得电，液压泵始终维持在最大排量状态。

步骤a中，先导手柄换向至提升位，电磁阀ⅰ失电，主控制阀打开，液压泵为主卷扬马达供油；电磁阀ⅰ得电，主控制阀4关闭，主卷扬提升动作停止；

步骤b中，关闭主控制阀，电磁阀ⅱ持续得电，液压泵的反馈油口pi与油箱连通，反馈压力降低，液压泵处于最大排量状态。

步骤a中，每一个周期，电磁阀ⅰ得电、失电一次，得电时间和失电时间为不同的数值。

本发明具有以下优点：本发明的旋挖钻机主卷扬系统通过按钮就可以实现主卷扬自动地上下抖动，且主卷扬动作反应灵敏，能够轻松地将钻具上附着的粘土抖掉，而不用手动进行操作，降低对操作机手的依赖性，提高施工效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图中：1、发动机，2、液压泵，3、油箱，4、主控制阀，5、平衡阀，6、主卷扬马达，7、先导手柄，8、电磁阀ⅰ，9、电磁阀ⅱ，10、压力继电器。

具体实施方式

如图1所示的一种旋挖钻机主卷扬系统，包括主动作回路、先导控制回路和反馈控制回路，所述主动作回路包括发动机1、液压泵2、主控制阀4、平衡阀5、主卷扬马达6和油箱3，所述先导控制回路包括先导手柄7、电磁阀ⅰ8、压力继电器10以及主动作回路中的主控制阀4，所述反馈控制回路包括连接电磁阀ⅱ9以及主动作回路中的液压泵2和主控制阀4。所述电磁阀ⅰ8和电磁阀ⅱ9均为两位三通电磁阀。本发明通过按钮控制电磁阀ⅰ8就可以实现主卷扬自动地上下抖动，且主卷扬动作反应灵敏，能够轻松地将钻具上附着的粘土抖掉，而不用人为进行操作，降低了对操作机手的依赖性，提高了施工效率。

所述液压泵2的供油口p1与主控制阀4的p口连接，所述主控制阀4的a口和b口与平衡阀5的进油口连接，所述平衡阀5的出油口与主卷扬马达6的进出油口连接，所述主控制阀4的t口与油箱3连接，构成主动作回路。

所述电磁阀ⅰ8的进油口与先导手柄7的提升油口连接，所述电磁阀ⅰ8的出油口与主控制阀4的提升先导油口xb1连接，电磁阀ⅰ8的回油口与油箱3连接，所述先导手柄7的下放油口与主控制阀4的下放先导油口xa1连接，所述压力继电器10连接在先导手柄7的提升油口上，用于检测提升动作，构成先导控制回路。

所述电磁阀ⅱ9的进油口与主控制阀4的反馈油口n1连接，所述电磁阀ⅱ9的出油口与液压泵2的反馈油口pi连接，所述电磁阀ⅱ9的回油口与油箱3连接，构成反馈控制回路。

旋挖钻机主卷扬系统的控制方法，包括以下操作方法：

a、先导手柄7换向至提升位，通过按钮控制，电磁阀ⅰ8在一个周期时间内得电、失电；每一个周期，电磁阀ⅰ8得电、失电一次，得电时间和失电时间为不同的数值；

b、电磁阀ⅱ9持续得电，液压泵2始终维持在最大排量状态。

步骤a中，先导手柄7换向至提升位时，若电磁阀ⅰ8处于失电状态，则先导手柄7的提升油口与主控制阀4的提升先导油口xb1连通，主控制阀4打开，液压泵2为主卷扬马达6供油；若电磁阀ⅰ8处于得电状态，则主控制阀4的提升先导油口xb1与油箱3连通，主控制阀4关闭，主卷扬提升动作停止；

步骤b中，主控制阀4关闭时，若电磁阀ⅱ9处于失电状态，则主控制阀4的反馈油口n1与液压泵的反馈油口pi连通，反馈压力作用于液压泵2的反馈油口pi，液压泵2处于最小排量状态；若电磁阀ⅱ9处于得电状态，则液压泵2的反馈油口pi与油箱3连通，反馈压力降低，液压泵2处于最大排量状态。

在先导手柄执行主卷扬提升动作时，通过按钮控制，使两位三通电磁阀8按既定规则得电、失电，则提升方向的先导油路不断通断，使得主卷扬在提升状态与停顿状态之间来回切换，主卷扬所悬挂的钻具就会按一定规则上下抖动，轻松地将钻具上附着的粘土抖掉，达到抖土的效果；在抖土过程中，使电磁阀9持续得电，则液压泵2始终维持在最大排量状态。因为在抖土过程中，主控制阀4会一开一关来回变化，反馈压力随之变化，液压泵2的排量会来回变化，而使得主卷扬动作的响应速度受影响，使抖土效果不理想。

技术特征：

1.一种旋挖钻机主卷扬系统，其特征在于：包括主动作回路、先导控制回路和反馈控制回路，所述主动作回路包括发动机（1）、液压泵（2）、主控制阀（4）、平衡阀（5）、主卷扬马达（6）和油箱（3），所述先导控制回路包括先导手柄（7）、电磁阀ⅰ（8）、压力继电器（10）以及主动作回路中的主控制阀（4），所述反馈控制回路包括连接电磁阀ⅱ（9）以及主动作回路中的液压泵（2）和主控制阀（4）。

2.如权利要求1所述的一种旋挖钻机主卷扬系统，其特征在于：所述液压泵（2）的供油口p1与主控制阀（4）的p口连接，所述主控制阀（4）的a口和b口与平衡阀（5）的进油口连接，所述平衡阀（5）的出油口与主卷扬马达（6）的进出油口连接，所述主控制阀（4）的t口与油箱（3）连接。

3.如权利要求1所述的一种旋挖钻机主卷扬系统，其特征在于：所述电磁阀ⅰ（8）的进油口与先导手柄（7）的提升油口连接，所述电磁阀ⅰ（8）的出油口与主控制阀（4）的提升先导油口xb1连接，电磁阀ⅰ（8）的回油口与油箱（3）连接，所述先导手柄（7）的下放油口与主控制阀（4）的下放先导油口xa1连接，所述压力继电器（10）连接在先导手柄（7）的提升油口上。

4.如权利要求1所述的一种旋挖钻机主卷扬系统，其特征在于：所述电磁阀ⅱ（9）的进油口与主控制阀（4）的反馈油口n1连接，所述电磁阀ⅱ（9）的出油口与液压泵（2）的反馈油口pi连接，所述电磁阀ⅱ（9）的回油口与油箱（3）连接。

5.如权利要求1所述的一种旋挖钻机主卷扬系统，其特征在于：所述电磁阀ⅰ（8）和电磁阀ⅱ（9）均为两位三通电磁阀。

6.一种如权利要求1所述的旋挖钻机主卷扬系统的控制方法，其特征在于：包括以下操作方法：

a、先导手柄（7）换向至提升位，通过按钮控制，电磁阀ⅰ（8）在一个周期时间内得电、失电；

b、电磁阀ⅱ（9）持续得电，液压泵（2）始终维持在最大排量状态。

7.如权利要求6所述的旋挖钻机主卷扬系统的控制方法，其特征在于：步骤a中，先导手柄（7）换向至提升位，电磁阀ⅰ（8）失电，主控制阀（4）打开，液压泵（2）为主卷扬马达（6）供油；电磁阀ⅰ（8）得电，主控制阀4关闭，主卷扬提升动作停止。

8.如权利要求6所述的旋挖钻机主卷扬系统的控制方法，其特征在于：步骤b中，关闭主控制阀（4），电磁阀ⅱ（9）持续得电，液压泵（2）的反馈油口pi与油箱（3）连通，反馈压力降低，液压泵（2）处于最大排量状态。

9.如权利要求6所述的旋挖钻机主卷扬系统的控制方法，其特征在于：步骤a中，每一个周期，电磁阀ⅰ（8）得电、失电一次，得电时间和失电时间为不同的数值。

技术总结
一种旋挖钻机主卷扬系统及其控制方法，包括主动作回路、先导控制回路和反馈控制回路，所述主动作回路包括发动机、液压泵、主控制阀、平衡阀、主卷扬马达和油箱，所述先导控制回路包括先导手柄、电磁阀Ⅰ、压力继电器以及主动作回路中的主控制阀，所述反馈控制回路包括连接电磁阀Ⅱ以及主动作回路中的液压泵和主控制阀。在先导手柄执行主卷扬提升动作时，通过按钮控制，使电磁阀Ⅱ持续得电，电磁阀Ⅰ按既定规则得电、失电，可实现主卷扬按一定规则上下抖动，轻松地将钻具上附着的粘土抖掉，提高施工效率。

技术研发人员：张永华;孙余;刘志刚;单昌猛;邱红臣;高霞芳;郜星;单俊云;耿倩斌
受保护的技术使用者：徐州徐工基础工程机械有限公司
技术研发日：2020.05.12
技术公布日：2020.09.08