专利名称：履带自行式坑道钻机液压系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及钻探机械类，具体说是一种履带自行式坑道钻机液压系统。
技术背景目前全液压坑道钻机的搬迁主要依靠人工搬运或步履式机构短途移动，只 能采用孔口动力回转钻进的方式，且采用手动变量的方式进行转速和扭矩的控 制，存在控制滞后、控制精度低、液压系统效率低等问题。 发明内容本发明的目的在于提供一种具有操纵方便、控制精度高、反应快的履带自 行式坑道钻才几液压系统。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为履带自行式坑道钻机液压系统，包括钻机支撑稳固油缸18、左、右行走马 达6、 7、动力头马达8、给进油缸9、卡盘26、夹持器34,其特殊之处在于 所述的液压系统的液压回3各为一组两联泵，其输入端分别经吸油滤油器2和副吸油滤油器14连接油箱；其中主油泵3的输出端经管道连接主多路换向阀5,所述的主多路换向阀5 前两联管路与控制左、右行走马达6、 7连接，用来控制行走马达，第三联管路 与动力头马达8回转连接，用于控制动力头马达回转，第四联管路与给进油缸9 连接，用于控制给进油缸；其副油泵13的输出端经过副泵分流功能转换阀15,分别进入用于控制支撑 稳固油缸18的副多路换向阀17，和用于控制给进油缸9的钻进操作换向阀29;在给进油缸9的输入端并联起下钻功能转换阀35,其输出端经液控换向阀
39分别与卡盘26、主油路板中32的液控单向阀和液控节流阀36连接，可实现 卡盘26和夹持器34与给进油缸的联动功能；在动力头马达8的两端，分别经单向阀后与卡盘26相连接，实现动力头马 达回4争和卡盘之间的耳关动。上述的主油泵3为负载敏感泵。上述的副油泵13为恒压式变量泵。上述的主多路换向阀5具备负载反馈功能。上述的主多路换向阀5为四联多路换向阀，其中给进油缸9控制联为0型机能，其余为Y型机能。上述的主多路换向阀5中控制左、右行走马达6、 7的两联设有定差减压阀。 上述的给进油缸9的两端并联液控通断节流阀41。 上述的起下钻功能转换阀35的两输出端分别串联液控通断阀39。 上述的钻进操作换向阀与给进油缸9的两端连接，为中位机能为0型机能的三4立四通阀。本发明相对于现有技术的优点如下把负载敏感技术、恒压变量技术和液 压远控应用本钻机液压系统，具有操纵方便、节能、控制方便、控制精度高、 反应快等特点。
图1为履带自行式坑道钻机液压系统原理图； 标号说明1-电动机；2-主泵吸油滤油器；3-主油泵；4-主泵系统压力表；5-主多路 换向阀；6-左行走马达；7-右行走马达；8-动力头马达；9-给进油缸；10-冷却 器；11-主回油过滤器；12-回油压力表；13-副油泵；14-副吸油滤油器；15-副 泵分流功能转换阀；16-副泵系统压力表；17-副多路换向阀；18-支撑稳固油缸； 19-液压锁；20-远控阀；21-安全阀；22-溢流阀；23-减压阀；24-钻进方式功
能转换阀；25-给进压力表；26-卡盘；27-抱紧装置；28-精滤油器；29-钻进操 作换向阀；30-冷却器；31-副回油滤油器；32-主油3各板；33-夹转联动功能转 换阀；34-夹持器；35-起下钻功能转换阀；36-液控节流阀；37-截止阀；38-起 拔压力表；39-液控换向阀；40-液控通断阀；41-液控通断节流阀。
具体实施例方式
本发明是选择性能先进的负载敏感泵和恒压变量泵组成本系统的动力装 置，并应用了液控换向阀和远程控制^^支术，并利用多种阀之间的连接关系组成 联动动作，以适应不同的钻进操作。
本发明采用了负载敏感泵3和具备负载反馈功能的多路换向阀5。其中配有 定差减压阀的前两联用于控制行走马达6、 7，实现钻机的直线行走、拐弯、掉 头等功能。第三联用于控制动力头动力头马达26,第四联控制给进油缸的快速 移动。其中负载敏感阀用远控阀20来控制。
本系统还采用了具有恒压变量的副油泵13，可以通过副多路换向阀17,实 现对支撑稳固油缸的调节。同时还能给给进油缸9供油。
在给进油缸9的两端并联液控通断节流阀41，可实现油缸的浮动。
在起下钻功能转换阀的输出端串联液控通断阀40,实现卡盘26的回油。
参见图l,液压系统双泵开式液压系统，其工作原理如下
电动 f;Ll启动后，主油泵3经主泵^l油滤油器2 p及入j氐压油，输出的高压油进入主多路换向阀5,主泵系统压力表4指示主油泵3的压力。主多路换向阀5由四联组成，左起第一联控制左行走马达6的正转、反转和停止；左起第二联控制右行走马达7的正转、反转和停止；右起第二联控制动力头马达8的正转、反转和停止；右起第一联控制给进油缸9的前进、后退和停止。四联阀都处于中位时，主油泵卸荷，动力头马达8和给进油缸9处于浮动状态，行走马达6、7自行制动。主油泵回油经冷却器10和主回油滤油器11回到油箱，回油压力表 12指示回油压力。副油泵13经副吸油滤油器14吸入^[氐压油，输出的高压油至 副泵分流功能转换阀15，副泵系统压力表16指示副泵压力。该阀置于前位，副 泵高压油至副多路换向阀17，副多路换向阀17由八联组成，分别控制八只支撑 稳固油缸18的伸、缩、停，其稳固压力靠液压锁19保持。九联阀都处于中位 时，副泵卸荷。副泵分流功能转化阀15置于后位，高压油进入安全阀21、溢流 阀22、减压阀23，限定或调节副泵给进压力，钻进方式功能转换阀24置于中 位时，副泵卸荷。钻进方式转换阀24置于前位时，为副泵溢流给进，此时副泵 的压力油全部进入给进回路，通过调节溢流阀22来控制给进压力的大小，其值 由给进压力表25指示。钻进方式转换阀24置于后位，为减压给进。卡盘26的 供油压力与马达工作压力相同，卡盘卡紧力稍显不够，从而引起钻杆打滑。为 确保卡盘可靠地卡紧钻杆，将钻进方式功能转换阀24置于后位，并将溢流阀22 关闭，使副泵的压力油分为两路，此搡作也是实现采用孔底马达钻进时，向抱 紧装置27供油使回转器制动 一路直接进入液压卡盘，使卡盘的工作压力为副 泵的系统压力，保证卡盘可靠地卡紧钻杆；另一路经减压阀23进入给进回路， 用减压阀23调节给进压力的大小。副泵回油经冷却器30和副回油滤油器31直 接回到油箱。
动力头马达8回转时，回转油路的一部分高压油经主油路板32中的单向阀组 和精滤油器28后进入卡盘26，使卡盘自动夹紧。此外，当夹转联动功能转换阀 33置于联动位置时，驱动动力头马达8的压力油还可再分一部分进入夹持器34使 之松开。
液压卡盘的松开由主油路板32中的一组串联的液控单向阀和节流阀来控 制。当需要液压卡盘松开时，由来自给进或起拔回路的压力控制油打开回油单
向阀， <吏液压卡盘泄油+〉开。钻进操作换向阀29为三位四通阀，通过该阀可以实现正常钻进过程中给进 油釭9的给进、停止与起拔。其中给进、起拔压力分别由给进压力表25、起拔压 力表38显示。起下钻功能转换阀35为三位四通阀，通过该阀可以改变液压卡盘、夹持器 与给进油缸的联动方式。起、下钻时先将联动转换阀置于相应位置即起钻或下 钻位，然后同向操作钻进操作换向阀29的手把，即可协调地控制液压卡盘、夹 持器的开合动作与给进油缸的前后移动动作，完成起、下钻作业。在给进油缸 的出油管上串联一个液控节流阀36，用于调节油缸的背压。起下钻功能转换阀 35出口串联液控换向阀，用于卡盘、夹持器与给进油缸9的协调动作。夹转联动功能转换阀33用于控制卡盘、夹持器与给进油缸、马达的联动和 分离。夹转联动功能转换阀33置于下位，卡盘、夹持器与油马达联动夹转联动。 联动功能转换阀33处于上位，夹转联动分离，卡盘、夹持器与给进油缸联动。 联动功能转换阀33置于中位，夹持器油路处于关闭状态。截止阀37为夹持器关 闭阀，可以保持夹持器的常开状态。本发明履带自行式坑道钻机的液压系统采用了液压反馈控制系统和联动功 能，因而钻机搬迁迅速、方便和劳动强度低、钻机钻探工艺适应性强和操作简 单、系统节能。
权利要求
1、 履带自行式坑道钻机液压系统，包括钻机支撑稳固油缸(18)、左、右 行走马达(6)(7)、动力头马达(8)、给进油缸(9)、卡盘(26)、夹持器(34)， 其特征在于所述的液压系统的液压回i 各为一组两联泵，其输入端分别经吸油滤油器(2)和副吸油滤油器(14)连接 油箱；其中主油泵(3)的输出端经管道连接主多路换向阀(5)，所述的主多路换 向阀(5)前两联管路与控制左、右行走马达(6) (7)连接，用来控制行走马 达，第三联管路与动力头马达(8)回转连接，用于控制动力头马达回转，第四 联管路与给进油缸(9)连接，用于控制给进油缸；其副油泵(13)的输出端经过副泵分流功能转换阀(15)，分别进入用于控 制支撑稳固油缸(18)的副多路换向阀(17),和用于控制给进油缸(9)的钻 进操作换向阀(29);在给进油缸(9)的输入端并联起下钻功能转换阀(35),其输出端经液控 换向阀(39)分别与卡盘(26)、主油路板中(32)的液控单向阀和液控节流阀 (36)连接，可实现卡盘(26)和夹持器(34)与给进油缸的联动功能；在动力头马达(8)的两端，分别经单向阀后与卡盘(26)相连接，实现动 力头马达回转和卡盘之间的联动。
2、 根据权利要求1所述的履带自行式钻机的液压系统，其特征在于所述 的主油泵(3)为负载敏感泵。
3、 根据权利要求1所述的履带自行式钻机的液压系统，其特征在于所述 的副油泵(13)为恒压式变量泵。
4、 根据权利要求l所述的履带自行式钻机的液压系统，其特征在于所述 的主多路换向阀(5 )具备负载反馈功能。
5、 根据权利要求1所述的履带自行式钻机的液压系统，其特征在于所述 的主多路换向阀(5)为四联多路换向阀，其中给进油缸(9)控制联为0型机 能，其余为Y型机能。
6、 根据权利要求1所述的履带自行式钻机的液压系统，其特征在于所述 的主多路换向阀(5)中控制左、右行走马达(6)(7)的两联i殳有定差减压阀。
7、 根据权利要求1所述的履带自行式钻机的液压系统，其特征在于给进 油缸(9 )的两端并Jf关液控通断节流阀(41 )。
8、 根据权利要求1所述的履带自行式钻机的液压系统，其特征在于起下 钻功能转换阀(35)的两输出端分别串联液控通断阀(39)。
9、 根据权利要求1所述的履带自行式钻机的液压系统，其特征在于钻进 操作换向阀与给进油缸(9 )的两端连接，为中位机能为0型机能的三位四通岡。
全文摘要
本发明是一种履带自行式坑道钻机液压系统。现有技术中，全液压坑道钻机的搬迁主要依靠人工搬运或步履式机构短途移动，只能采用孔口动力回转钻进的方式，且采用手动变量的方式进行转速和扭矩的控制，存在控制滞后、控制精度低、液压系统效率低等问题。本发明履带自行式坑道钻机的液压系统，包括履带行走回路、动力头回转回路、给进起拔回路、钻机稳固回路、动力头主轴制动回路等，可以实现钻机的直线行走，拐弯、掉头，动力头的回转、给进，卡盘、夹持器与给进、起拔的联动，回转器主轴制动、给进油缸的浮动等功能，且采用了液压反馈控制系统和联动功能，因而钻机搬迁迅速、方便和劳动强度低、钻机钻探工艺适应性强和操作简单、系统节能。
文档编号E21B7/02GK101122233SQ20071001844
公开日2008年2月13日 申请日期2007年8月8日 优先权日2007年8月8日
发明者东 凡, 克 姚, 姚宁平, 殷新胜, 田宏亮 申请人:煤炭科学研究总院西安研究院