一種潛孔鉆機(jī)快速自動(dòng)調(diào)平液壓控制回路的制作方法
【專利摘要】一種潛孔鉆機(jī)快速自動(dòng)調(diào)平液壓控制回路，包括支腿油缸、支腿平衡閥、電磁換向閥組、液控比例換向閥、負(fù)載敏感變量泵和液壓油箱，電磁換向閥組內(nèi)設(shè)有數(shù)量與支腿油缸對(duì)應(yīng)的電磁換向閥，支腿油缸的有桿腔和無(wú)桿腔通過(guò)支腿平衡閥與電磁換向閥的油口連接，多個(gè)電磁換向閥的進(jìn)油口和出油口并聯(lián)作為電磁換向閥組的油口P和油口T，液控比例換向閥的油口A和油口B分別與電磁換向閥組的油口T和油口P連通，壓力繼電器與電磁換向閥組的進(jìn)油口連通，先導(dǎo)油泵與先導(dǎo)控制閥塊連接，先導(dǎo)控制閥塊的控制口通過(guò)電比例減壓閥與液控比例換向閥的先導(dǎo)腔b連通，負(fù)載敏感變量泵的壓力反饋口Ls與液控比例換向閥連通，負(fù)載敏感變量泵與液壓油箱連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)工作平臺(tái)的快速、精確、平穩(wěn)地調(diào)平，降低操作難度，減少輔助作業(yè)時(shí)間，提高鉆孔綜合效率。
【專利說(shuō)明】一種潛孔鉆機(jī)快速自動(dòng)調(diào)平液壓控制回路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實(shí)用新型涉及鉆探機(jī)械自動(dòng)調(diào)平【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種潛孔鉆機(jī)快速自動(dòng)調(diào)平液壓控制回路。
【背景技術(shù)】
[0002]潛孔鉆機(jī)因其作業(yè)孔徑大、鉆孔深等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于礦山開(kāi)采，道路施工等露天工程的爆破孔鉆鑿領(lǐng)域。為保證鉆機(jī)安全施工作業(yè)，在鉆孔之前必須將鉆機(jī)工作面調(diào)成水平狀態(tài)。因此，能否快速、精確、平穩(wěn)地調(diào)平成為衡量鉆機(jī)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
[0003]長(zhǎng)期以來(lái)，潛孔鉆機(jī)調(diào)平都是操作手在駕駛室內(nèi)通過(guò)目測(cè)氣泡水平儀，采用單點(diǎn)調(diào)整方式，反復(fù)操作各支腿的翹班控制開(kāi)關(guān)和液壓先導(dǎo)手柄，使整車達(dá)到水平狀態(tài)，這種調(diào)平方法存在諸多缺陷:
[0004]I)調(diào)平時(shí)間長(zhǎng)，增加了輔助作業(yè)時(shí)間，降低了鉆孔綜合效率；
[0005]2)操作手通過(guò)目測(cè)氣泡水平儀確認(rèn)調(diào)平狀態(tài)，調(diào)平誤差大、精度低；
[0006]3)手動(dòng)反復(fù)動(dòng)作各支腿，操作難度大且存在誤操作風(fēng)險(xiǎn)；
[0007]4)操作手在駕駛室內(nèi)無(wú)法觀察各支腿油缸伸出狀態(tài)(伸出行程和速度)，存在較大的支腿瞬間著地沖擊，對(duì)鉆機(jī)各零部件有一定的損害。
[0008]故設(shè)計(jì)一種新的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)快速、精確、平穩(wěn)地調(diào)平成為當(dāng)務(wù)之急。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種縮短鉆機(jī)平臺(tái)的調(diào)平時(shí)間，提高調(diào)平精度和平穩(wěn)性，降低操作難度的潛孔鉆機(jī)快速自動(dòng)調(diào)平液壓控制回路。
[0010]實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0011]一種潛孔鉆機(jī)快速自動(dòng)調(diào)平液壓控制回路，包括支腿油缸、支腿平衡閥或液壓鎖、電磁換向閥組、比例換向閥、負(fù)載敏感變量泵和液壓油箱，其特征在于，所述電磁換向閥組內(nèi)設(shè)有數(shù)量與所述支腿油缸對(duì)應(yīng)的電磁換向閥，所述支腿油缸的有桿腔和無(wú)桿腔通過(guò)支腿平衡閥或液壓鎖與電磁換向閥的油口連接，多個(gè)所述電磁換向閥的進(jìn)油口和出油口并聯(lián)作為所述電磁換向閥組的油口 P和油口 T，所述比例換向閥的油口 A和油口 B分別與電磁換向閥組的油口 T和油口 P連通，壓力繼電器與電磁換向閥組的進(jìn)油口連通，先導(dǎo)油泵與先導(dǎo)控制閥塊連接，所述先導(dǎo)控制閥塊的控制口通過(guò)電比例減壓閥與比例換向閥的先導(dǎo)腔b連通，所述負(fù)載敏感變量泵的壓力反饋口 Ls與所述比例換向閥連通，所述負(fù)載敏感變量泵與液壓油箱連接。
[0012]所述比例換向閥為帶有負(fù)載反饋的液控比例換向閥或電液比例換向閥。
[0013]由于采用上述結(jié)構(gòu)，負(fù)載敏感變量泵與液控比例換向閥組成的負(fù)載敏感控制系統(tǒng)，保證油泵始終輸出支腿油缸所需要的流量且油缸速度不受負(fù)載變化影響，該回路具有操控平穩(wěn)、閥控流量穩(wěn)定、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。
[0014]液壓回路中的電磁換向閥組與液控比例換向閥配合工作，控制不同位置的支腿油缸進(jìn)出油路的通斷。在調(diào)平過(guò)程中，根據(jù)傾角傳感器的反饋信號(hào)，調(diào)平控制器控制不同位置的支腿油缸電磁閥得失電，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)先大傾角后小傾角的方向調(diào)整步驟，這樣使得調(diào)節(jié)的速度更加快速。
[0015]通過(guò)先導(dǎo)油泵提供穩(wěn)定的先導(dǎo)油源，電比例減壓閥根據(jù)調(diào)平控制器實(shí)時(shí)控制液控比例換向閥的開(kāi)口度大小，即控制進(jìn)入支腿油缸的流量，實(shí)現(xiàn)快速伸出，通過(guò)壓力繼電器使得支腿油缸在著地的瞬間減小比例換向閥的開(kāi)口度降低支腿油缸伸出速度，縮短調(diào)平時(shí)間的同時(shí)，減小調(diào)平?jīng)_擊，通過(guò)雙軸傾角傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)傾角變化，當(dāng)平臺(tái)傾角小于2°時(shí)，調(diào)平控制器控制電比例減壓閥進(jìn)一步減小電比例減壓閥的出口壓力降低支腿油缸伸出速度，從而達(dá)到低速精調(diào)控制的目的。
[0016]支腿平衡閥主要用于調(diào)平結(jié)束后鎖定支腿油缸，保證鉆機(jī)在鉆孔作業(yè)時(shí)，平臺(tái)始終處于水平狀態(tài)。當(dāng)鉆孔完成回收支腿時(shí)，起到平衡負(fù)載作用，保證整機(jī)平穩(wěn)下降。
[0017]綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)工作平臺(tái)的快速、精確、平穩(wěn)地調(diào)平，降低操作難度，減少輔助作業(yè)時(shí)間，提高鉆孔綜合效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是實(shí)用新型液壓控制回路的原理圖；
[0019]圖2是實(shí)用新型的雙向傾角傳感器安裝在潛孔鉆機(jī)平臺(tái)上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是實(shí)用新型的調(diào)平控制器的控制原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本專利的【具體實(shí)施方式】。
[0022]實(shí)施例:如圖1所示，液壓控制回路由負(fù)載敏感變量泵2、先導(dǎo)油泵8、帶負(fù)載反饋的液控比例換向閥3、電磁換向閥組4、支腿平衡閥5、支腿油缸組6、先導(dǎo)控制閥塊9、電比例減壓閥10和壓力繼電器7組成。
[0023]電磁換向閥組4中各電磁鐵得電順序與X、Y軸傾角的關(guān)系如下:
[0024]I)如X軸正方向存在傾角，電磁鐵DT5、DT9得電，控制左后支腿12和右后支腿14 ；
[0025]2)如X軸負(fù)方向存在傾角，電磁鐵DT3、DT7得電，控制左前支腿11和右前支腿
13；
[0026]3)如Y軸正方向存在傾角，電磁鐵DT7、DT9得電，控制右前支腿13和右后支腿
14；
[0027]4)如Y軸負(fù)方向存在傾角，電磁鐵DT3、DT5得電，控制左前支腿11和左后支腿12 ；
[0028]下面以調(diào)整X軸正方向的傾角為例，對(duì)液壓控制油路進(jìn)行說(shuō)明，其它方向的調(diào)整控制過(guò)程與此相同。
[0029]如圖2、圖3所示，調(diào)平開(kāi)始前，先導(dǎo)控制閥塊9中的電磁鐵DTl失電，先導(dǎo)油泵8輸出的油液經(jīng)先導(dǎo)控制閥塊9泄壓。調(diào)平控制器控制電比例減壓閥10的出口壓力為零，比例換向閥3的閥芯處于中位，因此負(fù)載敏感變量泵2的LS 口沒(méi)有壓力反饋，泵上壓差閥控制油泵排量減為最小，油泵處于低壓小流量待命狀態(tài)。[0030]調(diào)平啟動(dòng)后，調(diào)平控制器根據(jù)雙軸傾角傳感器15的信號(hào)判斷X軸正方向傾斜角度大，控制先導(dǎo)控制閥塊9中的電磁鐵DTl得電(左位接入)，先導(dǎo)油泵8出口建立4MPa的先導(dǎo)壓力。電磁換向閥組4中的電磁鐵DT5、DT9得電，電磁換向閥右位接入油路，使電磁換向閥組4的P 口通過(guò)支腿平衡閥5與左后支腿12和右后支腿14的無(wú)桿腔相通。然后調(diào)平控制器逐漸加大電比例減壓閥10的出口壓力(升至3MPa)，先導(dǎo)壓力油通過(guò)液控比例換向閥3的先導(dǎo)腔b作用于閥芯上，使閥芯下移閥口開(kāi)度逐漸增加直至閥口全開(kāi)，閥芯上位接入主油路。此時(shí)負(fù)載敏感變量泵2出口通過(guò)液控比例換向閥3的B 口與電磁換向閥組4的P 口相通，油液經(jīng)支腿平衡閥5分別進(jìn)入左后支腿12和右后支腿14的無(wú)桿腔，推動(dòng)油缸活塞桿快速伸出。支腿油缸有桿腔油液經(jīng)支腿平衡閥5、電磁換向閥組4的T 口和液控比例換向閥3的A 口回油箱。此過(guò)程中，液控比例換向閥3通過(guò)管路將負(fù)載壓力反饋至負(fù)載敏感變量泵2的LS 口，保證負(fù)載敏感變量泵2輸出流量與支腿油缸動(dòng)作所需流量相同。
[0031]當(dāng)左后支腿12和右后支腿14著地瞬間，其無(wú)桿腔壓力升高至壓力繼電器7設(shè)定值時(shí)，壓力繼電器設(shè)定值根據(jù)整機(jī)重量和支腿伸出速度進(jìn)行設(shè)定，設(shè)定范圍:6-8MPa，確保支腿油缸受到的調(diào)平?jīng)_擊較小，壓力繼電器7發(fā)出信號(hào)，調(diào)平控制器減小電比例減壓閥10的出口壓力，使液控比例換向閥3閥芯在先導(dǎo)腔a復(fù)位彈簧的作用下上移，通過(guò)減小比例換向閥3閥口開(kāi)度，降低左后支腿12和右后支腿14伸出速度，使其慢速撐起鉆機(jī)平臺(tái)，減小支腿著地沖擊。
[0032]當(dāng)X軸正方向傾角小于2°時(shí)，調(diào)平控制器進(jìn)一步減小電比例減壓閥10的出口壓力，使液控比例換向閥3閥芯在先導(dǎo)腔a復(fù)位彈簧的作用下繼續(xù)上移，閥口開(kāi)度進(jìn)一步變小，左后支腿12和右后支腿14低速伸出，系統(tǒng)進(jìn)入精調(diào)階段直至此方向調(diào)平為止。
[0033]調(diào)平完成后，調(diào)平控制器控制電比例減壓閥10的出口壓力減為零，液控比例換向閥3閥芯復(fù)中位，A、B 口與油箱相通。電磁換向閥組4中的電磁鐵DT5、DT9失電，支腿平衡閥5進(jìn)口與液壓油箱I相通，鎖定支腿油缸，確保鉆機(jī)鉆孔作業(yè)時(shí)，平臺(tái)始終處于水平狀態(tài)。
[0034]鉆孔作業(yè)完成，支腿收起啟動(dòng)，電磁換向閥組4中的電磁鐵DT2、DT4、DT6和DT8同時(shí)得電，電磁換向閥左位接入油路。調(diào)平控制器逐漸增大電比例減壓閥10的出口壓力(升至3MPa)，先導(dǎo)壓力油通過(guò)比例換向閥3的先導(dǎo)腔b作用于閥芯上，使閥芯下移閥口開(kāi)度逐漸變大直至閥口全開(kāi)，閥芯上位接入主油路。此時(shí)負(fù)載敏感變量泵2通過(guò)液控比例換向閥3的B 口與電磁換向閥組4的P 口相通，油液經(jīng)支腿平衡閥5分別進(jìn)入四個(gè)支腿油缸的有桿腔，實(shí)現(xiàn)四個(gè)支腿油缸活塞桿的同步回縮。
[0035]上述調(diào)平控制器為市場(chǎng)上已有的標(biāo)準(zhǔn)電氣控制元件，是一種可編程控制器，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作原理對(duì)其進(jìn)行編程，以便完成調(diào)平控制。例如，當(dāng)傾角傳感器的傾角小于2°時(shí)，調(diào)平控制器逐漸減小電比例減壓閥的電流信號(hào)，控制支腿油缸低速伸出，實(shí)現(xiàn)精確調(diào)平。另外，控制器本身為公知成熟元件，所以在此省略了對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]以上所述的實(shí)施例僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0037]作為實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型基本構(gòu)思的替代技術(shù)方案可以是:
[0038]所述液控比例換向閥3可以由帶有負(fù)載反饋的電液比例換向閥代替，通過(guò)電比例信號(hào)實(shí)現(xiàn)閥芯開(kāi)口大小的變化控制。
[0039]所述支腿平衡閥5可以由其它液壓鎖代替，實(shí)現(xiàn)調(diào)平結(jié)束后鎖定支腿油缸。
【權(quán)利要求】
1.一種潛孔鉆機(jī)快速自動(dòng)調(diào)平液壓控制回路，包括支腿油缸、支腿平衡閥或液壓鎖、電磁換向閥組、比例換向閥、負(fù)載敏感變量泵和液壓油箱，其特征在于，所述電磁換向閥組內(nèi)設(shè)有數(shù)量與所述支腿油缸對(duì)應(yīng)的電磁換向閥，所述支腿油缸的有桿腔和無(wú)桿腔通過(guò)支腿平衡閥或液壓鎖與電磁換向閥的油口連接，多個(gè)所述電磁換向閥的進(jìn)油口和出油口并聯(lián)作為所述電磁換向閥組的油口(P)和油口(T)，所述比例換向閥的油口(A)和油口(B)分別與電磁換向閥組的油口(T)和油口(P)連通，壓力繼電器與電磁換向閥組的進(jìn)油口連通，先導(dǎo)油泵與先導(dǎo)控制閥塊連接，所述先導(dǎo)控制閥塊的控制口通過(guò)電比例減壓閥與比例換向閥的先導(dǎo)腔(b)連通，所述負(fù)載敏感變量泵的壓力反饋口(Ls)與所述比例換向閥連通，所述負(fù)載敏感變量泵與液壓油箱連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛孔鉆機(jī)快速自動(dòng)調(diào)平液壓控制回路，其特征在于，所述比例換向閥為帶有負(fù)載反饋的液控比例換向閥或電液比例換向閥。
【文檔編號(hào)】E21B15/00GK203809389SQ201420225659
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】趙俊波, 王東升, 林宏武, 徐亮, 馬?；? 申請(qǐng)人:山河智能裝備股份有限公司