动力头液压系统及旋挖钻机的制作方法

1.本实用新型涉及旋挖钻机液压系统技术领域，具体涉及一种动力头液压系统及旋挖钻机。


背景技术：

2.目前，旋挖钻机作业工况极其恶劣，在岩层钻进作业时，其动力头液压马达所受负载频繁突变，尤其在甩土动作时，马达反复高速正反转，当马达壳体内压力产生高于马达壳体允许的压力峰值时，将增加马达油封损坏风险，影响马达使用寿命。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的动力头液压系统易损坏、寿命短的缺陷，从而提供一种寿命长的动力头液压系统及旋挖钻机。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种动力头液压系统，包括：充油装置，与油箱连接；液压马达，所述液压马达上设有第一油口、第二油口和泄压口，所述第一油口通过第一管路与所述充油装置连接，所述第二油口通过第二管路与所述充油装置连接；缓冲装置，与所述泄压口连接，在所述液压马达的压力大于所述缓冲装置的第一预设压力值时，油液自所述液压马达流向所述缓冲装置泄压，且在所述液压马达的压力小于所述缓冲装置的第一预设压力值时，油液自所述缓冲装置流向所述液压马达增压。
5.作为动力头液压系统的优选的技术方案，所述液压马达设置为多个，每个所述液压马达的泄压口均与所述缓冲装置连接。
6.作为动力头液压系统的优选的技术方案，所述缓冲装置包括泄压管路和蓄能器，所述泄压管路与所述泄压口连接，所述蓄能器与所述泄压管路连接。
7.作为动力头液压系统的优选的技术方案，所述液压马达上还设有泄油口，所述泄油口与所述油箱连接。
8.作为动力头液压系统的优选的技术方案，所述充油装置包括：管路组件，包括所述第一管路、所述第二管路，还包括进油管路和回油管路，所述第一管路与所述第一油口连接，所述第二管路与所述第二油口连接，所述进油管路和所述回油管路均与所述油箱连接；换向阀，与所述进油管路、所述第一管路、所述第二管路和所述回油管路均连接，并且所述进油管路通过所述换向阀可选择性地与所述第一管路或所述第二管路连通，所述回油管路通过所述换向阀可选择性地与所述第一管路或所述第二管路连通；充油泵，与所述进油管路和所述油箱均连接。
9.作为动力头液压系统的优选的技术方案，还包括溢流安全组件，所述溢流安全组件包括溢流管路和溢流阀组，所述溢流管路与所述第一管路和所述第二管路均连接，所述溢流阀组连接于所述溢流管路上，所述溢流阀组在所述第一管路或所述第二管路的压力大于第二预设压力值时开启，以将所述第一管路和所述第二管路连通。
10.作为动力头液压系统的优选的技术方案，所述溢流阀组包括串联在所述溢流管路
上的第一单向溢流阀和第二单向溢流阀，所述第一单向溢流阀位于所述第一管路和所述第二单向溢流阀之间，并且所述第一单向溢流阀与所述第二管路常通，所述第二单向溢流阀与所述第一管路常通。
11.作为动力头液压系统的优选的技术方案，还包括与所述油箱连接的补油装置，所述补油装置与所述第一管路和/或所述第二管路连接。
12.作为动力头液压系统的优选的技术方案，所述补油装置包括：齿轮泵，与所述油箱连接；补油管路，所述补油管路的第一端与所述齿轮泵连接，所述补油管路的第二端与所述第一管路和所述第二管路均连接；单向阀组，包括第一补油单向阀和第二补油单向阀，所述第一补油单向阀和所述第二补油单向阀的出口分别与所述第一管路和所述第二管路一一连接，所述第一补油单向阀和所述第二补油单向阀的入口均与所述补油管路连接。
13.本实用新型还提供了一种旋挖钻机，包括前文所述的动力头液压系统的任何一种技术方案。
14.本实用新型具有以下优点：
15.1、本实用新型的动力头液压系统，通过第一管路和第二管路将充油装置与液压马达的第一油口和第二油口一一对应连接，为液压马达注入油液实现转动，缓冲装置与液压马达的泄压口连接，在液压马达的压力大于缓冲装置的第一预设压力值时，油液自液压马达流向缓冲装置泄压，以吸收液压马达产生的过载压力，对其起到保护作用，延长了液压马达的使用寿命，且在液压马达的压力小于缓冲装置的第一预设压力值时，油液自缓冲装置流向液压马达增压，以确保其正常工作。
16.2、本实用新型的动力头液压系统，缓冲装置包括泄压管路和蓄能器，泄压管路与泄压口连接，蓄能器与泄压管路连接。当液压马达的压力大于缓冲装置的第一预设压力值时，液压马达的油液经泄压口流进泄压管路最后流入蓄能其内，使得液压马达得以释放压力，避免压力过大导致油封失效的问题。
17.3、本实用新型的动力头液压系统，液压马达上还设有泄油口，泄油口与油箱连接，以将液压马达内泄漏的油液及时回流至油箱，有效避免了油液堆积导致的液压马达内部压力过大，进一步对液压马达起到保护作用。
18.4、本实用新型的动力头液压系统，还包括溢流安全组件，溢流安全组件包括溢流管路和溢流阀组，溢流管路与第一管路和第二管路均连接，溢流阀组连接于溢流管路上，溢流阀组在第一管路或第二管路的压力大于第二预设压力值时开启，以将第一管路和第二管路连通，以释放第一管路或第二管路的压力，避免管路内压力过大，从而确保进入液压马达的油液压力在合理范围内。
19.5、本实用新型的动力头液压系统，还包括与油箱连接的补油装置，补油装置与第一管路和/或第二管路连接，以为第一管路和/或第二管路补充油液，确保系统的正常运行。
20.6、本实用新型的旋挖钻机，包括前文的动力头液压系统，能够吸收液压马达产生的过载压力，对其起到保护作用，延长了液压马达的使用寿命。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述
中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1示出了本实用新型实施例的动力头液压系统的整体连接结构示意图；
23.图2示出了本实用新型实施例的动力头液压系统无补油装置的连接示意图；
24.图3示出了本实用新型实施例的换向阀的结构示意图；
25.图4示出了图1中a处的放大结构示意图。
26.附图标记说明：
27.1、充油装置；11、进油管路；12、第一管路；13、第二管路；14、回油管路；15、换向阀；151、进油口；152、第一口；153、第二口；154、回油口；155、第一接电口；156、第二接电口；16、充油泵；17、第一安全阀；2、液压马达；3、缓冲装置；31、泄压管路；32、蓄能器；4、溢流安全组件；41、溢流管路；42、溢流阀组；421、第一单向溢流阀；422、第二单向溢流阀；5、补油装置；51、齿轮泵；52、补油管路；53、单向阀组；531、第一补油单向阀；532、第二补油单向阀；54、第二安阀；6、泄油管路。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
32.如图1所示，本实施例公开了一种动力头液压系统，包括充油装置1、液压马达2和缓冲装置3，其中，充油装置1与油箱连接，液压马达2上设有第一油口、第二油口和泄压口，第一油口通过第一管路12与充油装置1连接，第二油口通过第二管路13与充油装置1连接，缓冲装置3与泄压口连接，在液压马达2的压力大于缓冲装置3的第一预设压力值时，油液自液压马达2流向缓冲装置3泄压，且在液压马达2的压力小于缓冲装置3的第一预设压力值时，油液自缓冲装置3流向液压马达2增压。
33.本实用新型通过第一管路12和第二管路13将充油装置1与液压马达2的第一油口和第二油口一一对应连接，为液压马达2注入油液实现转动，缓冲装置3与液压马达2的泄压
口连接，在液压马达2的压力大于缓冲装置3的第一预设压力值时，油液自液压马达2流向缓冲装置3泄压，以吸收液压马达2产生的过载压力，对其起到保护作用，延长了液压马达2的使用寿命，且在液压马达2的压力小于缓冲装置3的第一预设压力值时，油液自缓冲装置3流向液压马达2增压，以确保其正常工作。
34.下面结合说明书附图，对本实施例的动力头液压系统的结构进行详细介绍。
35.如图1和图2所示，充油装置1包括管路组件、换向阀15和充油泵16，其中管路组件包括第一管路12和第二管路13，管路组件还包括进油管路11和回油管路14，第一管路12与第一油口连接，第二管路13与第二油口连接，进油管路11和回油管路14均与油箱连接，换向阀15与进油管路11、第一管路12、第二管路13和回油管路14均连接，并且进油管路11通过换向阀15可选择性地与第一管路12或第二管路13连通，回油管路14通过换向阀15可选择性地与第一管路12或第二管路13连通，充油泵16与进油管路11和油箱均连接。
36.上述设置，当液压马达2需要正转时，换向阀15将进油管路11与第一管路12连通、将回油管路14与第二管路13连通，此时油箱的油液自充油泵16流入进油管路11，经换向阀15流进第一管路12，最后经第一油口流入液压马达2驱动其正向转动，油液再由液压马达2的第二油口流出至第二管路13，然后流经换向阀15到达回油管路14，经回油管路14回流至油箱内，实现油液的回流；
37.当液压马达2需要反转时，换向阀15将进油管路11与第二管路13连通、将回油管路14与第一管路12连通，此时油箱的油液自充油泵16流入进油管路11，经换向阀15流进第二管路13，最后经第二油口流入液压马达2驱动其反向转动，油液再由液压马达2的第一油口流出至第一管路12，然后流经换向阀15到达回油管路14，经回油管路14回流至油箱内，实现油液的回流，因此，实现了液压马达2的正反转，满足不同工况的使用需求。
38.如图2和图3所示，具体地，换向阀15为电比例式换向阀15。换向阀15上设置有进油口151、第一口152、第二口153和回油口154，其中，进油口151与进油管路11连接，第一口152与第一管路12连接，第二口153与第二管路13连接，回油口154与回油管路14连接。
39.进一步地，在换向阀15的两侧设置有第一接电口155和第二接电口156，当第一接电口155得电时，进油口151与第一口152连通、回油口154与第二口153连通，此时液压马达2正向转动；当第二接电口156得电时，进油口151与第二口153连通、回油口154与第一口152连通，此时液压马达2反向转动。
40.本实施例中，充油泵16选用柱塞泵。
41.此外，为确保充油泵16的工作压力，该充油装置1还包括第一安全阀17，第一安全阀17与进油管路11和油箱均连接，并且第一安全阀17与充油泵16并联，以在充油泵16的压力大于第一安全阀17设置的压力值时开启，以将进油管路11内的部分油液分流至油箱内实现泄压，确保油液处于安全的工作压力。具体地，第一安全阀17可以是溢流阀。
42.液压马达2包括壳体和位于壳体内的动力执行机构，由于液压马达2的具体结构及原理为现有技术，此处不再展开赘述。可以理解的是，第一油口、第二油口和泄压口均开设于壳体上，并且第一油口和第二油口均与动力执行机构连通。
43.进一步地，液压马达2上还设有泄油口，泄油口与油箱连接，以将液压马达2工作中内部泄露的油液，通过泄油口流到油箱，既实现油液回油，又避免了油液堆积损坏轴封。泄油口开设于壳体上。
44.动力头液压系统还包括泄油管路6，泄油管路6与泄油口和油箱均连接，油液自泄油口流入泄油管路6，最后回流至油箱中储存。
45.缓冲装置3用于吸收液压马达2工作过程中突然产生的高压，避免压力过大损坏液压马达2。
46.具体地，缓冲装置3包括泄压管路31和蓄能器32，其中，泄压管路31与泄压口连接，蓄能器32与泄压管路31连接。液压马达2工作的过程中，当液压马达2的压力大于蓄能器32的第一预设压力值时，油液自液压马达2的泄油口流入泄压管路31，经泄压管路31流进蓄能器32实现泄压，以对液压马达2进行保护；当液压马达2的压力小于蓄能器32的第一预设压力值时，油液自蓄能器32流经泄压管路31最后通过泄油口流入液压马达2增压，确保液压马达2的正常工作。
47.蓄能器32是一种能量储蓄装置，能够将系统释放的能量转变为压缩能或位能储存起来，当系统需要时，又可将压缩能或位能转变为液压或气压等能而释放出来，重新补给系统。因此，本实施例中，蓄能器32能够吸收液压马达2瞬间压力增大时产生的能量，以保证液压马达2不被损坏，还能在液压马达2压力过小时释放能量，使液压马达2工作压力正常。由于蓄能器32的具体结构为现有技术，此处不再赘述。
48.就设置数量来说，充油装置1和液压马达2分别设置为多个，每个液压马达2和所有的充油装置1均连接，从而实现多个充油装置1同时为液压马达2供油驱动，提升响应速度。每个液压马达2的泄压口均与缓冲装置3连接，以通过同一缓冲装置3实现为多个液压马达2泄压保护。具体地，每个液压马达2的泄压口均通过泄压管路31与蓄能器32连接。本实施例中，充油装置1和液压马达2分别设置有两个，两个充油装置1中的第一管路12集成连接，两个充油装置1中的第二管路13集成连接，两个充油装置1中的回油管路14集成连接，蓄能器32设置一个，既确保系统的正常运行，又兼顾经济性，节省成本。
49.如图1、图2和图4所示，作为动力头液压系统的优选的技术方案，该动力头液压系统还包括溢流安全组件4，溢流安全组件4包括溢流管路41和溢流阀组42，溢流管路41与第一管路12和第二管路13均连接，溢流阀组42连接于溢流管路41上，溢流阀组42在第一管路12或第二管路13的压力大于第二预设压力值时开启，以将第一管路12和第二管路13连通，以释放第一管路12或第二管路13的压力。
50.上述设置，当液压马达2需要正转，油液自第一管路12流向液压马达2时，如果第一管路12内的压力大于第二预设压力值，则溢流阀组42连通，此时第一管路12内的部分油液经溢流管路41流向第二管路13，使得第一管路12得以释压，确保了液压马达2的入口油压；当液压马达2需要反转，油液自第二管路13流向液压马达2时，如果第二管路13内的压力大于第二预设压力值，则溢流阀组42连通，此时第二管路13内的部分油液经溢流管路41流向第一管路12，使得第二管路13得以释压，也确保了液压马达2的入口油压，因此，本实施例避免了管路内压力过大，从而确保进入液压马达2的油液压力在合理范围内。
51.进一步地，溢流阀组42包括串联在溢流管路41上的第一单向溢流阀421和第二单向溢流阀422，第一单向溢流阀421位于第一管路12和第二单向溢流阀422之间，并且第一单向溢流阀421与第二管路13常通，第二单向溢流阀422与第一管路12常通。
52.由于第一单向溢流阀421和第二单向溢流阀422为单向常通，在正常情况下，第一单向溢流阀421与第二管路13之间通过第二单向溢流阀422阻断，第二单向溢流阀422与第
一管路12之间通过第一单向溢流阀421阻断，确保油液在第一管路12和第二管路13内的正常流动。如果第一管路12内的压力大于第二预设压力值，则第一单向溢流阀421开启，油液自第一管路12流进溢流管路41，经第一单向溢流阀421、第二单向溢流阀422流入第二管路13释压；如果第二管路13内的压力大于第二预设压力值，则第二单向溢流阀422开启，油液自第二管路13流进溢流管路41，经第二单向溢流阀422、第一单向溢流阀421流入第一管路12释压。
53.由于第一单向溢流阀421和第二单向溢流阀422的结构及原理均为现有技术，本实施例不再赘述。
54.作为动力头液压系统的优选的技术方案，该动力头液压系统还包括与油箱连接的补油装置5，补油装置5与第一管路12和/或第二管路13连接，以为第一管路12和/或第二管路13补充油液，确保系统的正常运行。
55.具体地，补油装置5包括齿轮泵51、补油管路52和单向阀组53，其中，齿轮泵51与油箱连接，补油管路52的第一端与齿轮泵51连接，补油管路52的第二端与第一管路12和第二管路13均连接，单向阀组53设置于补油管路52上，单向阀组53的出口与第一管路12和第二管路13均连通，单向阀的入口与齿轮泵51连通，以在需要补油时开启齿轮泵51，油箱的油液自齿轮泵51流入补油管路52，经单向阀组53流入第一管路12和第二管路13内实现补油。
56.单向阀包括第一补油单向阀531和第二补油单向阀532，第一补油单向阀531和第二补油单向阀532的出口分别与第一管路12和第二管路13一一连接，第一补油单向阀531和第二补油单向阀532的入口均与补油管路52连接。
57.此外，该补油装置5还包括第二安全阀54，第二安全阀54与补油管路52和油箱均连接，并且第二安全阀54与齿轮泵51并联，以在补油管路52压力过大时开启，以将补油管路52内的部分油液分流至油箱内实现泄压，确保补油管路52内的油压正常，从而确保了第一管路12和第二管路13的油压。具体地，第二安全阀54也可以是溢流阀。
58.为便于理解本实施例的动力头液压系统，现对其工作过程做如下介绍：
59.当液压马达2需要正转时，换向阀15将进油管路11与第一管路12连通、将回油管路14与第二管路13连通，此时油箱的油液自充油泵16流入进油管路11，进油管路11的油压通过第一安全阀17控制，油液从进油管路11流经换向阀15后流进第一管路12，第一管路12的油压通过溢流安全组件4控制，油液经第一管路12、第一油口流入液压马达2驱动其正向转动，油液再由液压马达2的第二油口流出至第二管路13，然后流经换向阀15到达回油管路14，经回油管路14回流至油箱；
60.当液压马达2需要反转时，换向阀15将进油管路11与第二管路13连通、将回油管路14与第一管路12连通，此时油箱的油液自充油泵16流入进油管路11，进油管路11的油压通过第一安全阀17控制，油液从进油管路11流经换向阀15后流进第二管路13，第二管路13的油压通过溢流安全组件4控制，最后油液经第二油口流入液压马达2驱动其反向转动，油液再由液压马达2的第一油口流出至第一管路12，然后流经换向阀15到达回油管路14，经回油管路14回流至油箱；
61.当第一管路12和第二管路13需要补油时，齿轮泵51开启，油箱的油液自齿轮泵51流入补油管路52，补油管路52的油压通过第二安全阀54控制，油液从补油管路52流经第一补油单向阀531和第二补油单向阀532后流入第一管路12和第二管路13内，实现为系统补
油。
62.本实用新型还提供了一种旋挖钻机，包括前文的动力头液压系统，能够吸收液压马达2产生的过载压力，对其起到保护作用，延长了液压马达2的使用寿命。
63.需要说明的是，本实施例中关于结构的数量描述，以及各类阀类型的选择均为示例性说明，在其他实施例中，数量以及各类阀类型的选择可根据需要调整。
64.综上所述，我们可以得出，本实用新型的优点在于：
65.(1)能够吸收液压马达2产生的过载压力，对其起到保护作用，延长了液压马达2的使用寿命，还能为液压马达2增压，以确保其正常工作。
66.(2)有效避免了油液堆积导致的液压马达2内部压力过大，进一步对液压马达2起到保护作用。
67.(3)能够控制第一管路12和第二管路13的压力，避免管路内压力过大，从而确保进入液压马达2的油液压力在合理范围内。
68.(4)能够为第一管路12和第二管路13补充油液，确保系统的正常运行。
69.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。