專利名稱：一種動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種動力水龍頭調速系統(tǒng)，特別涉及一種動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)。
背景技術：
目前，對于煤、石油和天然氣等自然資源需求不斷攀升，社會面臨的能源需求壓力越來越大，作為常規(guī)能源的重要補充，頁巖氣、煤氣和油砂等非常規(guī)能源逐漸進入人們的視野，市場上也隨之出現了全液壓多功能鉆機，對這些非常規(guī)能源進行開采，傳統(tǒng)鉆機的鉆桿驅動方式有變頻電機控制的頂驅和變頻電機驅動的轉盤或機械傳動驅動，通過變頻電機調速的頂驅或轉盤都需要配備大型復雜的電氣系統(tǒng)，而機械傳動驅動的轉盤結構復雜，占用空間大，傳動效率低。因此有必要開發(fā)研制一種低成本、自動化程度高的無級調速液壓系統(tǒng)。

實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術中所存在由于通過變頻電機調速的頂驅或轉盤來驅動鉆桿時，都需要配備大型復雜的電氣系統(tǒng)，采用機械傳動來驅動鉆桿時，機械傳動驅動的轉盤結構復雜，占用空間大，傳動效率低的不足，提供一種成本低和自動化程度高的動力水龍頭無機調速液壓系統(tǒng)。為了實現上述實用新型目的，本實用新型提供了以下技術方案:一種動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)，包括:液壓泵、第一液壓馬達、第二液壓馬達、PLC電控單元、第二電磁比例減壓閥、第三電磁比例減壓閥和單向變量液壓泵，所述液壓泵包括有雙向變量液壓泵，所述第一液壓馬達和第二液壓馬達都為雙向變量液壓馬達，所述雙向變量液壓泵上設置有可控制所述雙向變量液壓泵轉向和排量的第一控制口 Xl和第二控制口 X2，所述第一液壓馬達和所述第二液壓馬達并聯后與所述雙向變量液壓泵對應連接，所述單向變量液壓泵的出油口通過所述第三電磁比例減壓閥與所述第一控制口 Xl連接，所述單向變量液壓泵的出油口通過所述第二電磁比例減壓閥與所述第二控制口 X2連接，所述第二電磁比例減壓閥的電磁鐵DT2和所述第三電磁比例減壓閥的電磁鐵DT3分別與所述PLC電控單元連接，所述PLC電控單元還連接有分別用于檢測所述雙向變量液壓泵A腔和B腔壓力的壓力傳感器CGl和CG2，所述PLC電控單元還連接有用于檢測所述第一液壓馬達和第二液壓馬達轉速的馬達轉速傳感器。所述PLC電控單元根據實際工況的要求和所述馬達轉速傳感器的數據，以及壓力傳感器CGl和CG2的數據，通過內部計算，進而控制所述電磁鐵DT2和所述電磁鐵DT3，實現所述雙向變量液壓泵的排量和轉向的調節(jié)，進而控制第一液壓馬達和第二液壓馬達的轉速。作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)還包括有第一電磁比例減壓閥，所述第一電磁比例減壓閥進油口與所述雙向變量液壓泵A腔連接，所述第一電磁比例減壓閥出油口與控制所述雙向變量泵斜盤角度的活塞油缸的A油腔連接，所述第一電磁比例減壓閥的電磁鐵DTl與所述PLC電控單元連接。所述PLC電控單元根據實際工況的要求和所述轉速傳感器的數據，以及所述壓力傳感器的數據，通過內部計算，控制電磁鐵DT1，遠程實現系統(tǒng)的壓力限制，并最終實現動力水龍頭的扭矩控制。作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)還包括有通斷閥和電磁好換向閥，所述雙向變量液壓泵的A腔與所述通斷閥的進油口連接，所述雙向變量液壓泵的B腔與所述通斷閥的出油口連接，所述單向變量液壓泵的出油口與所述電磁好換向閥的進油口連接，所述電磁好換向閥的出油口與所述通斷閥內控制通斷閥通斷的控制端連接，所述電磁好換向閥的電磁鐵DT6與所述PLC電控單元連接。PLC電控單元根據實際工況的要求，控制電磁鐵DT6，實現液壓馬達的隨動控制。作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)還包括有第四電磁比例減壓閥，所述單向變量液壓泵的出油口與所述第四電磁比例減壓閥的進油口連接，所述第四比例減壓閥的出油口與所述第一控制口 Xl連接，所述第四比例減壓閥的電磁鐵DT4與所述PLC電控單元連接。PLC電控單元根據實際工況的要求，控制電磁鐵DT4，實現液壓馬達的制動控制。作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)還包括有第五電磁換向閥，所述第五電磁換向閥的進油口與所述單向變量液壓泵的出油口與控制所述液壓馬達連接，所述第五電磁換向閥的出油口與控制第一液壓馬達斜盤角度的帶復位彈簧的活塞油缸的油腔連接，同時所述第五電磁換向閥的出油口還與控制第二液壓馬達斜盤角度的帶復位彈簧的活塞油缸的油腔連接，所述第五電磁換向閥的電磁鐵DT5與所述PLC電控單元連接。PLC電控單元根據實際工況的要求和轉速傳感器的數據，以及壓力傳感器的數據，通過內部計算，控制電磁鐵DT5，實現第一液壓馬達和第二液壓的排量調節(jié)和換向，以最終實現第一液壓馬達和第二液壓馬達的無級調速。本實用新型的動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)通過各個傳感器將系統(tǒng)的各個參數傳輸如PLC電控單元，PLC電控單元根據實際工況要求和參數設定進行計算，然后通過PLC電控單元控制液壓系統(tǒng)中的電磁比例減壓閥和電磁換向閥來實現液壓系統(tǒng)液壓油排量和流向參數，進而實現液壓馬達的無級調速。與現有技術相比，本實用新型的有益效果:1、實現了全液壓無級調速，自動化程度高，并且結構簡單；2、采用液壓系統(tǒng)實現無級調速，節(jié)約了成本；

:圖1為本實用新型的動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)，圖2為液壓泵的液壓系統(tǒng)，圖3為第一液壓馬達的液壓系統(tǒng)，圖中標記:1-液壓泵，2-第一液壓馬達，3-第二液壓馬達，4-PLC電控單元，5_第二電磁比例減壓閥，6-第三電磁比例減壓閥，7-第一電磁比例減壓閥，8-通斷閥，9-電磁好換向閥，10-第四電磁比例減壓閥，11-第五電磁換向閥，12-單向變量液壓泵，101-雙向變
量液壓泵。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述。如圖1所示，一種動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)，包括:液壓泵1、第一液壓馬達2、第二液壓馬達3、PLC電控單元4、第二電磁比例減壓閥5、第三電磁比例減壓閥6和單向變量液壓泵12，所述液壓泵I內包括有雙向變量液壓泵101，所述第一液壓馬達2和第二液壓馬達3都為雙向變量液壓馬達，所述雙向變量液壓泵101上設置有可控制所述雙向變量液壓泵101轉向和排量的第一控制口 Xl和第二控制口 X2，所述第一液壓馬達2和所述第二液壓馬達3并聯后與所述雙向變量液壓泵101對應連接，所述單向變量液壓泵12的出油口通過所述第三電磁比例減壓閥6與所述第一控制口 Xl連接，所述單向變量液壓泵12的出油口通過所述第二電磁比例減壓閥5與所述第二控制口 X2連接，所述第二電磁比例減壓閥5的電磁鐵DT2和所述第三電磁比例減壓閥6的電磁鐵DT3分別與所述PLC電控單元4連接，所述PLC電控單元4還連接有分別用于檢測所述雙向變量液壓泵A腔和B腔壓力的壓力傳感器CGl和CG2，所述PLC電控單元4還連接有用于檢測所述第一液壓馬達2和第二液壓馬達3轉速的馬達轉速傳感器。PLC電控單元4根據實際工況的要求和所述馬達轉速傳感器的數據，以及壓力傳感器CGl和CG2的數據，通過內部計算，進而控制所述電磁鐵DT2和所述電磁鐵DT3，實現所述雙向變量液壓泵101的排量和轉向的調節(jié)，進而控制第一液壓馬達2和第二液壓馬達3的轉速。所述動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)還包括有第一電磁比例減壓閥7，所述第一電磁比例減壓閥7進油口與所述雙向變量液壓泵101的A腔連接，所述第一電磁比例減壓閥7出油口與控制所述雙向變量泵101斜盤角度的活塞油缸的A油腔連接，所述第一電磁比例減壓閥 的電磁鐵DTl與所述PLC電控單元4連接。PLC電控單元4根據實際工況的要求和馬達轉速傳感器的數據，以及所述壓力傳感器CGl和CG2的數據，通過內部計算，控制電磁鐵DT1，遠程實現系統(tǒng)的壓力限制，實現第一液壓馬達2和第二液壓馬達3的扭矩控制。所述動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)還包括有通斷閥8和電磁好換向閥9，所述雙向變量液壓泵101的 A腔與所述通斷閥8的進油口連接，所述雙向變量液壓泵101的B腔與所述通斷閥8的出油口連接，所述單向變量液壓泵12的出油口與所述電磁好換向閥9的進油口連接，所述電磁好換向閥9的出油口與所述通斷閥8內控制通斷閥8通斷的控制端連接，所述電磁好換向閥9的電磁鐵DT6與所述PLC電控單元4連接。PLC電控單元4根據實際工況的要求，控制電磁鐵DT6，實現第一液壓馬達2和第二液壓馬達3的隨動控制。所述動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)還包括有第四電磁比例減壓閥10，所述單向變量液壓泵12的出油口與所述第四電磁比例減壓閥10的進油口連接，所述第四比例減壓閥10的出油口與所述第一控制口 Xl連接，所述第四比例減壓閥10的電磁鐵DT4與所述PLC電控單元4連接。PLC電控單元4根據實際工況的要求，控制電磁鐵DT4，實現第一液壓馬達2和第二液壓馬達3的制動控制。所述動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)還包括有第五電磁換向閥11，所述第五電磁換向閥11的進油口與所述單向變量液壓泵12的出油口連接，所述第五電磁換向閥11的出油口與控制第一液壓馬達2斜盤角度的帶復位彈簧的活塞油缸的油腔連接，同時所述第五電磁換向閥11的出油口還與控制第二液壓馬達3斜盤角度的帶復位彈簧的活塞油缸的油腔連接，所述第五電磁換向閥11的電磁鐵DT5與所述PLC電控單元4連接。PLC電控單元4根據實際工況的要求和馬達轉速傳感器的數據，以及壓力傳感器CGl和CG2的數據，通過內部計算，控制電磁鐵DT5，實現第一液壓馬達2和第二液壓馬達3的排量調節(jié)和換向，以最終實現第一液壓馬達2和第二液壓馬達3的無級調速。如圖2所示,本實用新型的液壓泵I包括:所述液壓泵I包括:雙向變量液壓泵101、單向液壓泵102、第一活塞油缸103、三位五通換向閥104、第一單向閥105、第一節(jié)流閥106、冷卻器107、第一溢流閥108、第一截止閥109、第二單向閥113、第二節(jié)流閥110、第二溢流閥111、第三溢流閥112、第三單向閥114、第四單向閥115、第五單向閥116、第二截止閥117、第四溢流閥118、第二節(jié)流閥119、第五溢流閥120。所述雙向變量液壓泵101的斜盤與所述第一活塞油缸103的活塞桿連接，所述第一活塞油缸103的A腔和B腔分別與所述三位五通換向閥104的A 口和B 口對應連接，所述三位五通換向閥104的T 口連接油箱，所述三位五通換向閥104的P 口與所述第一單向閥105的進油口連接，所述第一單向閥105的進油口與所述第一節(jié)流閥106的一端連接，所述第一節(jié)流閥106的另一端與所述第一單向閥105的出油口連接，所述第一單向閥105的出油口與所述冷卻器107的一端連接，所述冷卻器107的另一端與所述第一溢流閥的P 口以及所述單向液壓泵102的出油口連接，所述第一溢流閥108的T 口與油箱連接，所述第二液壓泵的進油口與液壓源連接。所述雙向變量液壓泵101的A腔與所述第二單向閥113的出油口、第一截止閥109的一端、第二溢流閥111的P油口、第二節(jié)流閥110的一端連接，所述第二節(jié)流閥110的另一端與所述第三溢流閥112的P 口和所述第二溢流閥111的控制端連接，所述第一截止閥109的另一端、所述第二單向閥113的另一端、所述第二溢流閥111的T 口與所述第三單向閥114和第四單向閥115的出油口以及第一單向閥105的出油口連接，所述第三溢流閥112的T油口與所述第三單向閥114的進油口以及所述三位五通換向閥的A 口連接。所述雙向變量液壓泵101的B腔與所述第五單向閥116的出油口、所述第二截止閥117的一端、所述第四溢流閥117的P 口和所述第二節(jié)流閥119的一端連接，所述第二截止閥117的另一端、所述第五單向閥116的進油口、所述第四溢流閥的T 口與所述第一單向閥105的出油口連接，所述第二節(jié)流閥119的另一端與所述第四溢流閥118的控制端和所述第五溢流閥120的P 口連接，所述第五溢流閥的T 口與所述第四溢流閥115的進油口以及所述三位五通換向閥104的B 口連接。如圖3所示，所述第一液壓馬達2包括:雙向變量液壓馬達201、第二活塞油缸202、二位三通換向閥203、梭閥204、三位三通換向閥205、第六溢流閥206、第四節(jié)流閥207、第五節(jié)流閥208和帶復位彈簧的活塞油缸209，所述雙向變量液壓馬達201的斜盤與所述第二活塞油缸202的活塞桿連接，所述第二活塞油缸202的A腔與所述第一活塞油缸103的A腔和所述二位三通換向閥203的P 口連接，所述第二活塞油缸202的A腔還與所述梭閥204的P 口通過所述第五節(jié)流閥208連接，所述第二活塞油缸202的B腔通過所述第四節(jié)流閥207與所述二位三通換向閥203的A 口連接，所述第二活塞油缸202的B腔還與所述第一活塞油缸的B腔連接，所述二位三通換向閥203的T 口與油箱連接，所述二位三通換向閥203的電磁鐵與所述三位五通換向閥104的控制端Xl連接，所述梭閥204的A 口與所述三位三通換向閥205的Pl 口以及所述雙向變量液壓馬達201的A腔連接，所述梭閥204的B口與所述三位三通換向閥205的P2 口以及所述雙向變量液壓馬達201的B腔連接，所述三位三通換向閥205的T 口與所述第六溢流閥206的P 口連接，所述第六溢流閥206的T 口與油箱連接，所述三位三通換向閥205的電磁鐵與所述雙向變量液壓馬達101的B腔連接，所述三位三通換向閥205的電磁鐵與所述雙向變量液壓馬達101的A腔連接。所述第一液壓馬達2結構與所述第二液壓馬達3結構相同。本實用新型的動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)通過各個傳感器將系統(tǒng)的各個參數傳輸如PLC電控單元4，PLC電控單元4根據實際工況要求和參數設定進行計算，然后通過PLC電控單元4控制液壓系統(tǒng)中的電磁比例減壓閥和電磁換向閥來實現液壓系統(tǒng)液壓油排量和流向參數，進而實現液壓馬達的無級調速。
權利要求1.一種動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)，包括:液壓泵、第一液壓馬達、第二液壓馬達和PLC電控單元，其特征在于，所述動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)還包括有第二電磁比例減壓閥、第三電磁比例減壓閥和單向變量液壓泵，所述液壓泵包括有雙向變量液壓泵，所述第一液壓馬達和第二液壓馬達都為雙向變量液壓馬達，所述雙向變量液壓泵上設置有可控制所述雙向變量液壓泵轉向和排量的第一控制口 Xl和第二控制口 X2，所述第一液壓馬達和所述第二液壓馬達并聯后與所述雙向變量液壓泵對應連接，所述單向變量液壓泵的出油口通過所述第三電磁比例減壓閥與所述第一控制口 Xl連接，所述單向變量液壓泵的出油口通過所述第二電磁比例減壓閥與所述第二控制口 X2連接，所述第二電磁比例減壓閥的電磁鐵DT2和所述第三電磁比例減壓閥的電磁鐵DT3分別與所述PLC電控單元連接，所述PLC電控單元還連接有分別用于檢測所述雙向變量液壓泵A腔和B腔壓力的壓力傳感器CGl和CG2，所述PLC電控單元還連接有用于檢測所述第一液壓馬達和第二液壓馬達轉速的馬達轉速傳感器。
2.如權利要求1所述的動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)還包括有第一電磁比例減壓閥，所述第一電磁比例減壓閥進油口與所述雙向變量液壓泵A腔連接，所述第一電磁比例減壓閥出油口與控制所述雙向變量泵斜盤角度的活塞油缸的A油腔連接，所述第一電磁比例減壓閥的電磁鐵DTl與所述PLC電控單元連接。
3.如權利要求2所述的動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)還包括有通斷閥和電磁好換向閥，所述雙向變量液壓泵的A腔與所述通斷閥的進油口連接，所述雙向變量液壓泵的B腔與所述通斷閥的出油口連接，所述單向變量液壓泵的出油口與所述電磁好換向閥的進油口連接，所述電磁好換向閥的出油口與所述通斷閥內控制通斷閥通斷的控制端連接，所述電磁好換向閥的電磁鐵DT6與所述PLC電控單元連接。
4.如權利要求3所述的動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)，所述動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)還包括有第四電磁比例減壓閥，所述單向變量液壓泵的出油口與所述第四電磁比例減壓閥的進油口連接，所述第四比例減壓閥的出油口與所述第一控制口 Xl連接，所述第四比例減壓閥的電磁鐵DT4與所述PLC電控單元連接。
5.如權利要求4所述的動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)，所述動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)還包括有第五電磁換向閥，所述第五電磁換向閥的進油口與所述單向變量液壓泵的出油口與控制所述液壓馬達連接，所述第五電磁換向閥的出油口與控制第一液壓馬達斜盤角度的帶復位彈簧的活塞油缸的油腔連接，同時所述第五電磁換向閥的出油口還與控制第二液壓馬達斜盤角度的帶復位彈簧的活塞油缸的油腔連接，所述第五電磁換向閥的電磁鐵DT5與所述PLC電控單元連接。
專利摘要本實用新型涉及一種動力水龍頭調速系統(tǒng)，特別涉及一種動力水龍頭無級調速液壓系統(tǒng)包括液壓泵、第一液壓馬達、第二液壓馬達、PLC電控單元、第二電磁比例減壓閥、第三電磁比例減壓閥和單向變量液壓泵，所述第二電磁比例減壓閥的電磁鐵DT2和所述第三電磁比例減壓閥的電磁鐵DT3分別與所述PLC電控單元連接，所述PLC電控單元還連接有分別用于檢測所述雙向變量液壓泵A腔和B腔壓力的壓力傳感器CG1和CG2，所述PLC電控單元還連接有用于檢測所述第一液壓馬達和第二液壓馬達轉速的馬達轉速傳感器，PLC電控單元根據實際工況要求、馬達轉速傳感器的數據和壓力傳感器CG1和CG2的數據，控制第一液壓馬達和第二液壓馬達轉速。
文檔編號F15B11/04GK203009421SQ20122060382
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權日2012年11月15日
發(fā)明者胡朝剛, 羅良, 唐椿鳳 申請人:四川宏華石油設備有限公司