一种具有手动操作功能的电液集成模块的制作方法

本发明属于锚杆钻机控制，具体涉及一种具有手动操作功能的电液集成模块。

背景技术：

1、锚杆钻机作为快掘成套装备中的核心部件，其操作、维护便捷性影响锚杆支护的整体效率，是解决掘支失衡难题的关键点所在。

2、经过多年的技术迭代，目前的锚杆钻机操作主要由电液控操作箱进行控制。其中包含液压元件和防爆电控箱两部分，多为分体式设计，占用体积空间较大，集成化程度较低。而将液压与电气元件同时集成于一个隔爆箱内的方案虽然集成度较高，但其防爆性能仍然需时间检验，油液泄漏后对电气元件也极易造成短路损坏，且液压阀组无手动操作功能，整体可靠性低。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术中存在的上述至少一个技术问题，提供了一种具有手动操作功能的电液集成模块。

2、本发明采用如下的技术方案实现：一种具有手动操作功能的电液集成模块，包括电液集成箱、板式比例阀、控制手柄和控制器；电液集成箱包括互相隔离的液压腔体和电气腔体，液压腔体设置有内部油路，多联板式比例阀外接在液压腔体的比例阀安装面且与其内部油路连通，液压腔体的底部设置有与内部油路连通的油口接头，液压腔体的外表面设置有用于安装控制手柄的凹槽，控制手柄与板式比例阀一一对应且手动控制板式比例阀的动作，板式比例阀用于控制锚杆钻机的动作；电气腔体为隔爆腔，隔爆腔内置有控制器和用于检测钻箱旋转压力ma1、钻箱进给压力ma2和总进油压力mp的压力传感器，控制器与板式比例阀电性连接且自动控制板式比例阀的动作，电气腔体的线缆引入面设置有喇叭嘴接口。

3、优选地，液压腔体的平衡阀安装面连接有插装平衡阀，插装平衡阀置于液压腔体外部且与其内部油路连通，液压腔体的平衡阀安装面设置有与内部油路连通的油口接头。

4、优选地，液压腔体的比例阀安装面的上部连接有减压阀，减压阀与液压腔体的内部油路连通为板式比例阀提供先导控制油。

5、优选地，电液集成箱的横截面为l型板状结构，液压腔体和电气腔体相互垂直一体化设置且两者间通过隔板分隔，液压腔体的比例阀安装面为电液集成箱的阴角所在的竖直面，液压腔体的平衡阀安装面、电气腔体的线缆引入面为l型板状结构的两端所在的竖直面，电气腔体通过与其螺钉连接的侧盖板密封。

6、优选地，板式比例阀为带负载敏感功能、压力补偿功能、二次调压功能的比例阀，采用板式布置或板插结合式布置，板式比例阀采用can总线控制。

7、优选地，板式比例阀的数量为七联，分别对应锚杆钻架的七个动作：钻箱旋转，钻箱进给，支撑柱进给，夹钳夹紧，钻架左右摆动，钻架前后摆动，钻架侧移/提升。

8、优选地，液压腔体底部的油口接头包括与七联板式比例阀的进油口p、回油口r、反馈口ls、执行油口a2、b2、a3、b3、a4、b4、a5、b5、a6、b6、a7、b7连接的15个接头；平衡阀安装面的油口接头包括与七联板式比例阀的执行油口a1、b1连接的2个接头。

9、优选地，线缆引入面的喇叭嘴接口包括用于引入板式比例阀4的can总线、操作面板、水阀控制电缆、传感器电缆的e1、e2、e3、e4、e5、e6。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

11、本装置可将锚杆钻机的控制模块箱体体积减小，电气和液压高度集成，减少控制模块的占用空间。电气和液压集成的同时又单独隔爆，减少油液泄漏导致的电气短路风险，可靠性较高。所有液压管路通过箱体阀板集中外接，有利于维护和故障排查。

12、具备液压外部手动操作的功能，可在控制箱失效时应急操作，提高系统的冗余度，使锚杆钻机的控制操作更可靠。

技术特征：

1.一种具有手动操作功能的电液集成模块，其特征在于：包括电液集成箱(1)、板式比例阀(2)、控制手柄(3)和控制器(4)；

2.根据权利要求1所述的一种具有手动操作功能的电液集成模块，其特征在于：液压腔体(1.1)的平衡阀安装面连接有插装平衡阀(6)，插装平衡阀(6)置于液压腔体(1.1)外部且与其内部油路连通，液压腔体(1.1)的平衡阀安装面设置有与内部油路连通的油口接头(1.3)。

3.根据权利要求2所述的一种具有手动操作功能的电液集成模块，其特征在于：液压腔体(1.1)的比例阀安装面的上部连接有减压阀(7)，减压阀(7)与液压腔体(1.1)的内部油路连通为板式比例阀(2)提供先导控制油。

4.根据权利要求3所述的一种具有手动操作功能的电液集成模块，其特征在于：电液集成箱(1)的横截面为l型板状结构，液压腔体(1.1)和电气腔体(1.2)相互垂直一体化设置且两者间通过隔板分隔，液压腔体(1.1)的比例阀安装面为电液集成箱(1)的阴角所在的竖直面，液压腔体(1.1)的平衡阀安装面、电气腔体(1.2)的线缆引入面为l型板状结构的两端所在的竖直面，电气腔体(1.2)通过与其螺钉连接的侧盖板(1.5)密封。

5.根据权利要求4所述的一种具有手动操作功能的电液集成模块，其特征在于：板式比例阀(2)为带负载敏感功能、压力补偿功能、二次调压功能的比例阀，采用板式布置或板插结合式布置，板式比例阀(2)采用can总线控制。

6.根据权利要求5所述的一种具有手动操作功能的电液集成模块，其特征在于：板式比例阀(2)的数量为七联，分别对应锚杆钻架的七个动作：钻箱旋转，钻箱进给，支撑柱进给，夹钳夹紧，钻架左右摆动，钻架前后摆动，钻架侧移/提升。

7.根据权利要求6所述的一种具有手动操作功能的电液集成模块，其特征在于：液压腔体(1.1)底部的油口接头(1.3)包括与七联板式比例阀(2)的进油口p、回油口r、反馈口ls、执行油口a2、b2、a3、b3、a4、b4、a5、b5、a6、b6、a7、b7连接的15个接头；平衡阀安装面的油口接头(1.3)包括与七联板式比例阀(2)的执行油口a1、b1连接的2个接头。

8.根据权利要求6所述的一种具有手动操作功能的电液集成模块，其特征在于：线缆引入面的喇叭嘴接口(1.4)包括用于引入板式比例阀4的can总线、操作面板、水阀控制电缆、传感器电缆的e1、e2、e3、e4、e5、e6。

技术总结
本发明属于锚杆钻机控制技术领域，解决了隔爆箱油液泄漏后对电气元件易造成短路损坏，且液压阀组无手动操作功能，整体可靠性低的问题。提供了一种具有手动操作功能的电液集成模块，液压腔体设置有内部油路，多联板式比例阀外接在液压腔体的比例阀安装面且与其内部油路连通，液压腔体的底部设置有与内部油路连通的油口接头，控制手柄与板式比例阀一一对应且手动控制板式比例阀的动作，板式比例阀用于控制锚杆钻机的动作；电气腔体内置有控制器和压力传感器，控制器与板式比例阀电性连接且自动控制板式比例阀的动作，电气腔体的线缆引入面设置有喇叭嘴接口。本发明电气和液压集成的同时又单独隔爆，控制箱失效时可应急操作手柄，提高系统的冗余度。

技术研发人员：刘杰,左岗永,弓旭峰,张维果,谢戈辉,安磊,孟雯杰,王壮,陈明健,王富强,王佳鸣,周杰,胡凌云,周密林,鲁鹤鸣
受保护的技术使用者：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8