專利名稱：煤礦井下水切割機的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水切割機，具體涉及一種煤礦井下水切割機的控制系統(tǒng)。技術(shù)背景
自第一套商業(yè)化加砂水刀切割機被用于切割汽車玻璃以來，隨著科學技術(shù)的發(fā)展 以及材料切割加工的某些特殊需求，水切割技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓展。水切割機利用高壓 水射流對材料進行切割，屬于冷態(tài)切割，直接利用加砂水射流的動能對金屬進行切削而達 到切割目的，切割過程中無化學變化，具有對切割材質(zhì)理化性能無影響、無熱變形、切縫窄、 精度高、切面光潔、清潔無污染等優(yōu)點。水切割機是目前在世界上最高產(chǎn)能的一種機器，能 夠切割幾乎任何材料，除了可以加工常用的金屬(復合)材料外，還可加工用傳統(tǒng)加工方法 無法加工或難以加工的材料，如玻璃、陶瓷、復合材料、反光材料、化纖、熱敏感材料等。水切 割不會產(chǎn)生有害的氣體或液體，不會在工件表面產(chǎn)生熱量，具有多功能、高效率等特點，是 綠色環(huán)保型切割加工的典范。
水切割機利用高壓(30(T450MPa)加石榴砂的水射流以高速(約300m/s )直接從砂 管中射出到被加工的材料以達到切割目的。高壓水射流由增壓缸的連續(xù)往復運動來實現(xiàn)， 水刀主要零件為寶石噴嘴(直徑O. 25、. 33mm)。
目前，國內(nèi)外數(shù)控水切割機床的研究與制造已基本處于成熟階段，其應(yīng)用范圍涵 蓋各個領(lǐng)域的材料切割。但在一些特殊場合，因水切割機床為固定設(shè)備，對無法搬運的材料 難以進行切割加工，如采礦、消防搶救、防爆等領(lǐng)域。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種煤礦井下水切割機的控制系統(tǒng)，水切割機便攜式，能 滿足對無法搬運的材料進行切割加工，整機操作不產(chǎn)生電火花或其它火花，可以使用在采 礦、消防搶救、防爆等場合，特別適合煤礦井下切割操作。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是該水切割機包括水切割刀具和控制系統(tǒng)，水切割刀具 連接控制系統(tǒng)，整體構(gòu)成水切割機；其特征是所述的控制系統(tǒng)包括油箱、第一濾油器、第 二濾油器、液壓泵、減壓閥、先導式溢流閥、第一單向閥、第一液控換向閥、第二液控換向閥、 第二單向閥、第一調(diào)速閥、第二調(diào)速閥、第三單向閥、第一頂桿柱塞閥、第二頂桿柱塞閥、第 一液壓油管、第二液壓油管、第四單向閥、第五單向閥、第六單向閥、第七單向閥、水泵、蓄能 器和雙作用增壓缸，油箱經(jīng)第一濾油器連通液壓泵，液壓泵分別連通先導式溢流閥和第二 液控換向閥，先導式溢流閥分別連通第二濾油器和第二液控換向閥，第二液控換向閥經(jīng)第 二單向閥、第一調(diào)速閥連通雙作用增壓缸的左油腔，第二液控換向閥經(jīng)第二調(diào)速閥、第三單 向閥連通雙作用增壓缸的右油腔，雙作用增壓缸的左油腔內(nèi)安裝第一頂桿柱塞閥，雙作用 增壓缸的右油腔內(nèi)安裝第二頂桿柱塞閥，第二頂桿柱塞閥經(jīng)第一液壓油管連通第一液控換 向閥，第一頂桿柱塞閥經(jīng)第二液壓油管連通第一液控換向閥，第一液控換向閥經(jīng)第一單向 閥、減壓閥連通液壓泵，第一液控換向閥連通第二液控換向閥，雙作用增壓缸的左水腔經(jīng)第四單向閥連通蓄能器，雙作用增壓缸的左水腔經(jīng)第六單向閥連通水泵，雙作用增壓缸的右 水腔經(jīng)第五單向閥連通蓄能器，雙作用增壓缸的右水腔第七單向閥連通水泵，整體形成控 制系統(tǒng)。
其中，蓄能器上安裝壓力表和安全閥。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，攜帶方便，操作簡單，工作效率高。


圖1為本發(fā)明的控制系統(tǒng)原理圖。
圖中1油箱，2第一濾油器，3第二濾油器，4液壓泵，5減壓閥，6先導式溢流閥，7 第一單向閥，8第一液控換向閥，9第二液控換向閥，10第二單向閥，11第一調(diào)速閥，12第二 調(diào)速閥，13第三單向閥，14第一頂桿柱塞閥，15第二頂桿柱塞閥，16第一液壓油管，17第二 液壓油管，18第四單向閥，19第五單向閥，20第六單向閥，21第七單向閥，22水泵，23蓄能 器，24壓力表，25安全閥，26雙作用增壓缸。
具體實施方式
如圖1所示,該水切割機包括水切割刀具和控制系統(tǒng),水切割刀具連接控制系統(tǒng), 整體構(gòu)成水切割機；其特征是所述的控制系統(tǒng)包括油箱1、第一濾油器2、第二濾油器3、液 壓泵4、減壓閥5、先導式溢流閥6、第一單向閥7、第一液控換向閥8、第二液控換向閥9、第 二單向閥10、第一調(diào)速閥11、第二調(diào)速閥12、第三單向閥13、第一頂桿柱塞閥14、第二頂桿 柱塞閥15、第一液壓油管16、第二液壓油管17、第四單向閥18、第五單向閥19、第六單向閥 20、第七單向閥21、水泵22、蓄能器23和雙作用增壓缸26，油箱I經(jīng)第一濾油器2連通液壓 泵4，液壓泵4分別連通先導式溢流閥6和第二液控換向閥9，先導式溢流閥6分別連通第 二濾油器3和第二液控換向閥9，第二液控換向閥9經(jīng)第二單向閥10、第一調(diào)速閥11連通 雙作用增壓缸26的左油腔，第二液控換向閥9經(jīng)第二調(diào)速閥12、第三單向閥13連通雙作用 增壓缸26的右油腔，雙作用增壓缸26的左油腔內(nèi)安裝第一頂桿柱塞閥14，雙作用增壓缸 26的右油腔內(nèi)安裝第二頂桿柱塞閥15，第二頂桿柱塞閥15經(jīng)第一液壓油管16連通第一液 控換向閥8，第一頂桿柱塞閥14經(jīng)第二液壓油管17連通第一液控換向閥8，第一液控換向 閥8經(jīng)第一單向閥7、減壓閥5連通液壓泵4，第一液控換向閥8連通第二液控換向閥9，雙 作用增壓缸26的左水腔經(jīng)第四單向閥18連通蓄能器23，雙作用增壓缸26的左水腔經(jīng)第六 單向閥20連通水泵22，雙作用增壓缸26的右水腔經(jīng)第五單向閥19連通蓄能器23，雙作用 增壓缸26的右水腔第七單向閥21連通水泵22，整體形成控制系統(tǒng)。
其中，蓄能器23上安裝壓力表24和安全閥25。
安裝時，蓄能器23連接水切割刀具，安全閥25上接軟管通下水道，水泵22連通蓄 水池；工作時，打開水切割刀具，啟動驅(qū)動水泵22的內(nèi)燃機馬達M，為防止內(nèi)燃機的廢氣火 花排到空氣環(huán)境中，將內(nèi)燃機馬達M的排煙口接入水中消除火花，將蓄水池中的水經(jīng)過第 六單向閥20、第七單向閥21分別壓入雙作用增壓缸26的左水腔和右水腔并持續(xù)充滿，左水 腔和右水腔分別經(jīng)過第四單向閥18、第五單向閥19進入水切割刀具并從刀具出口大流量 流出；關(guān)閉水切割刀具，啟動驅(qū)動液壓泵4的內(nèi)燃機馬達M，為防止內(nèi)燃機的廢氣火花排到 空氣環(huán)境中，將內(nèi)燃機馬達M的排煙口接入水中消除火花，液壓泵4經(jīng)過第一濾油器2從油箱I中吸油，第二液控換向閥9在右端彈簧作用下，初始處于左位接入狀態(tài)，液壓油經(jīng)過第 二液控換向閥9左位并經(jīng)過第二單向閥10進入雙作用增壓缸26的左油腔推動活塞向右運 動并將右水腔的低壓水加壓成高壓水經(jīng)第五單向閥19壓入連接水切割刀具的管道并儲存 在蓄能器23中，蓄能器23調(diào)節(jié)水切割壓力波動，此時，雙作用增壓缸26左水腔被水泵22 壓入低壓水并充滿；雙作用增壓缸26的右油腔的液壓油經(jīng)過第二調(diào)速閥12并經(jīng)過第二液 控換向閥9的左位經(jīng)過第二濾油器3進入油箱1，第二調(diào)速閥12調(diào)節(jié)雙作用增壓缸的運動 速度；當雙作用增壓缸26的活塞碰到右端的第二頂桿柱塞閥15的頂桿時，頂桿推動柱塞 向右移動并擠壓第一液壓油管16中的高粘度液壓油使第一液控換向閥8換位到右位接入 狀態(tài)，液壓泵4的液壓油經(jīng)過減壓閥5并經(jīng)第一單向閥7經(jīng)第一液控換向閥8右位進入第 二液控換向閥9的右端推動第二液控換向閥9換位到右位接入狀態(tài)，此時液壓泵4的液壓 油經(jīng)過第二液控換向閥9右位并經(jīng)過第三單向閥13進入雙作用增壓缸26的右油腔推動活 塞向左運動并將雙作用增壓缸26左水腔的低壓水加壓成高壓水經(jīng)第四單向閥18壓入連接 水切割刀具的管道并儲存在蓄能器23中，蓄能器23起到調(diào)節(jié)水切割時壓力波動的作用，此 時，雙作用增壓缸26右水腔被水泵22壓入低壓水并充滿；雙作用增壓缸26的左油腔的液 壓油經(jīng)過第一調(diào)速閥11并經(jīng)過第二液控換向閥9的右位經(jīng)第二濾油器3進入油箱1，第一 調(diào)速閥11調(diào)節(jié)雙作用增壓缸26的運動速度；當雙作用增壓缸26的活塞碰到左端的第一頂 桿柱塞閥14的頂桿時，頂桿推動柱塞向左移動并擠壓第二液壓油管管17中的高粘度液壓 油使第一液控換向閥8換位到左位接入狀態(tài)，液壓泵4的液壓油經(jīng)過減壓閥5并經(jīng)第一單 向閥7經(jīng)第一液控換向閥8左位進入第二液控換向閥9的左端推動第二液控換向閥9換位 到左位接入狀態(tài)，進入下一個動作循環(huán)；無論雙作用增壓缸26左右移動，蓄能器23總是被 壓入高壓水并起到調(diào)節(jié)水切割時壓力波動的作用；高壓水在加砂后接到水切割刀具，水切 割刀具出口的高壓水射流對相關(guān)材料進行切割加工；在蓄能器23上安裝壓力表24讀出壓 力示數(shù)，在蓄能器23上安裝安全閥25保證蓄能器23在安全壓力下工作，安全閥25的出口 接軟管通下水道避免高壓水傷及附近人員和裝置。
權(quán)利要求
1.煤礦井下水切割機的控制系統(tǒng)，該水切割機包括水切割刀具和控制系統(tǒng)，水切割刀具連接控制系統(tǒng)，整體構(gòu)成水切割機；其特征是所述控制系統(tǒng)包括油箱(I)、第一濾油器(2)、第二濾油器(3)、液壓泵(4)、減壓閥(5)、先導式溢流閥(6)、第一單向閥(7)、第一液控換向閥(8)、第二液控換向閥(9)、第二單向閥(10)、第一調(diào)速閥(11)、第二調(diào)速閥(12)、第三單向閥(13)、第一頂桿柱塞閥(14)、第二頂桿柱塞閥(15)、第一液壓油管(16)、第二液壓油管(17)、第四單向閥(18)、第五單向閥(19)、第六單向閥(20)、第七單向閥(21)、水泵(22)、蓄能器(23)和雙作用增壓缸(26)，油箱(I)經(jīng)第一濾油器(2)連通液壓泵(4)，液壓泵(4)分別連通先導式溢流閥(6)和第二液控換向閥(9)，先導式溢流閥(6)分別連通第二濾油器(3)和第二液控換向閥(9)，第二液控換向閥(9)經(jīng)第二單向閥(10)、第一調(diào)速閥(11)連通雙作用增壓缸(26)的左油腔，第二液控換向閥(9)經(jīng)第二調(diào)速閥(12)、第三單向閥(13)連通雙作用增壓缸(26)的右油腔，雙作用增壓缸(26)的左油腔內(nèi)安裝第一頂桿柱塞閥(14)，雙作用增壓缸(26)的右油腔內(nèi)安裝第二頂桿柱塞閥(15)，第二頂桿柱塞閥(15)經(jīng)第一液壓油管(16)連通第一液控換向閥(8)，第一頂桿柱塞閥(14)經(jīng)第二液壓油管(17)連通第一液控換向閥(8)，第一液控換向閥(8)經(jīng)第一單向閥(7)、減壓閥(5)連通液壓泵(4)，第一液控換向閥(8)連通第二液控換向閥(9)，雙作用增壓缸(26)的左水腔經(jīng)第四單向閥(18)連通蓄能器(23)，雙作用增壓缸(26)的左水腔經(jīng)第六單向閥(20)連通水泵(22)，雙作用增壓缸(26)右水腔經(jīng)第五單向閥(19)連通蓄能器(23)，雙作用增壓缸(26)的右水腔第七單向閥(21)連通水泵(22 )，整體形成控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下水切割機的控制系統(tǒng)，其特征是其中，蓄能器(23)上安裝壓力表(24)和安全閥(25)。
全文摘要
本發(fā)明公開了煤礦井下水切割機的控制系統(tǒng)，油箱(1)連通液壓泵(4)，液壓泵(4)連通第二液控換向閥(9)，第二液控換向閥(9)分別連通雙作用增壓缸(26)的左油腔和右油腔，左油腔和右油腔內(nèi)分別安裝第一頂桿柱塞閥(14)、第二頂桿柱塞閥(15)，第二頂桿柱塞閥(15)連通第一液控換向閥(8)，第一頂桿柱塞閥(14)連通第一液控換向閥(8)，第一液控換向閥(8)連通液壓泵(4)，雙作用增壓缸(26)的左水腔和右水腔分別連通蓄能器(23)和水泵(22)，整體形成控制系統(tǒng)。本發(fā)明整機操作不產(chǎn)生電火花或其它火花，可以使用在采礦、消防搶救、防爆等場合，特別適合煤礦井下切割操作。
文檔編號B23D31/00GK103029174SQ201210583588
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月30日
發(fā)明者楊大春, 何峰 申請人:淮陰工學院