一種旋挖鉆機主卷揚液壓系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種旋挖鉆機，具體涉及一種旋挖鉆機主卷揚液壓系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前，鉆斗鉆桿的下放不僅僅只靠鉆斗鉆桿本身的自重，而且還需要發(fā)動機輸出一定的功率，才能保證鉆桿鉆斗的正常下放。主卷揚下放的過程中，發(fā)動機仍然需要有25%?30%的負荷率。因為在主卷揚液壓系統(tǒng)中，由于平衡閥的存在，導致了如果僅僅依靠鉆桿鉆斗自重下放，下放的速度會非常的慢，影響作業(yè)效率，無法滿足實際作業(yè)的需求。主卷揚下放過程發(fā)動機的平均油耗占整個循環(huán)過程的平均油耗8%?12%，能耗高。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種旋挖鉆機主卷揚液壓系統(tǒng)，取消了現(xiàn)有技術里的平衡閥，改用蓄能器代替，降低了液壓系統(tǒng)發(fā)熱，提高了元件壽命，并且能回收鉆桿鉆斗下放的重力勢能，將這部分能量返還到提升工況，節(jié)約了能量。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明包括接入主泵P 口和主泵S 口的主換向閥，主換向閥的兩個輸出端連接主卷揚馬達的兩端，主卷揚馬達并聯(lián)有浮動閥、梭閥和合流閥，合流閥的輸入端連接梭閥的輸出端和一個輸入端以及浮動閥的輸入端和第二單向閥的輸出端，合流閥的輸出端連接梭閥的另一個輸入端、浮動閥的輸出端和第一單向閥的輸出端，第一單向閥和第二單向閥的輸入端均連接第一油箱，主卷揚馬達上還連接有負載和制動油缸；
[0005]所述合流閥的輸入端還連接有第一二位二通閥的輸出端，第一二位二通閥的輸入端通過第一變量泵和第二變量泵連接第三單向閥的輸出端和第二二位二通閥的輸出端，第一變量泵和第二變量泵同軸連接，第一變量泵和第二變量泵間連接有第二油箱，第二二位二通閥的輸入端連接第三單向閥的輸入端和儲能器；
[0006]所述主換向閥、合流閥、浮動閥、主卷揚馬達、第一二位二通閥、第一變量泵、第二變量泵和第二二位二通閥均連接有控制器。
[0007]所述第二變量泵連接溢流閥的輸入端，溢流閥的輸出端連接第三油箱。
[0008]所述制動油缸連接先導泵P 口和先導泵S 口。
[0009]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明能夠將鉆桿鉆斗下放時釋放的重力勢能轉化為液壓能貯存起來，緊接著當鉆桿鉆斗提升時再將液壓能通過回路釋放到主油路，實現(xiàn)了能量的回收利用；本發(fā)明取消了現(xiàn)有技術的平衡閥，避免了下放工況時平衡閥上的能量消耗，降低了液壓系統(tǒng)的熱負荷，提高了液壓元件、機械零件的使用壽命。該裝置結構簡單，使用、操作、安裝、維修方便；本發(fā)明采用液壓閥和雙向變量泵來改變液壓油的壓力、流量和流動方向，易于控制鉆桿鉆斗下放或提升的速度，且工作安全性好易于實現(xiàn)過載保護。
[0010]進一步的，本發(fā)明具有溢流閥和第三油箱能夠收集溢流出的油。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的液壓系統(tǒng)原理圖；
[0012]其中，I一主換向閥；2—合流閥；3—梭閥；4一浮動閥；5_1—第一單向閥；5_2—第二單向閥；6_1—第一油箱；6_2—第二油箱；6_3—第二油箱；7—主卷揚馬達；8—負載；9一制動油缸；10—控制器；11一第一二位二通閥；12—第一變量泵；13—第二變量泵；14一溢流閥；15—第二單向閥；16—第二二位二通閥；17—蓄能器。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0014]參見圖1，本發(fā)明包括接入主泵P 口和主泵S 口的主換向閥I，主換向閥I的兩個輸出端連接主卷揚馬達7的兩端，主卷揚馬達7并聯(lián)有浮動閥4、梭閥3和合流閥2，合流閥2的輸入端連接梭閥3的輸出端和一個輸入端以及浮動閥4的輸入端和第二單向閥5-2的輸出端，合流閥2的輸出端連接梭閥3的另一個輸入端、浮動閥4的輸出端和第一單向閥5-1的輸出端，第一單向閥5-1和第二單向閥5-2的輸入端均連接第一油箱6-1，主卷揚馬達7上還連接有負載8和制動油缸9，制動油缸9連接先導泵P 口和先導泵S 口 ；
[0015]合流閥2的輸入端還連接有第一二位二通閥11的輸出端，第一二位二通閥11的輸入端通過第一變量泵12和第二變量泵13連接第二變量泵13連接溢流閥14的輸入端、第三單向閥15的輸出端和第二二位二通閥16的輸出端，第一變量泵12和第二變量泵13同軸連接，第一變量泵12和第二變量泵13間連接有第二油箱6-2，溢流閥14的輸出端連接第三油箱6-3，第二二位二通閥16的輸入端連接第三單向閥15的輸入端和儲能器17 ；
[0016]主換向閥1、合流閥2、浮動閥4、主卷揚馬達7、第一二位二通閥11、第一變量泵12、第二變量泵13和第二二位二通閥16均連接有控制器10。
[0017]本發(fā)明的工作過程如下:
[0018]假設提升工況時馬達轉向為正向，蓄能器在提升工況時釋放能量，控制器10通過電氣系統(tǒng)使合流閥2、第一二位二通閥11的電磁鐵得電，主換向閥1、第二二位二通閥16不得電，主換向閥I工作在左位，合流閥2工作在上位，第一二位二通閥11工作在上位，第二二位二通閥16工作在下位，蓄能器17釋放能量，蓄能器17中的油液驅動第二變量泵13工作在馬達工況，第二變量泵13和第一變量泵12同軸相連，第一變量泵12工作在泵工況，經過第一二位二通閥11、合流閥2給主油路供油，和主泵合流，驅動主卷揚馬達7，加快提升速度，減低發(fā)動機的負荷。鉆桿鉆具提升工況時，油路流經路徑:蓄能器17 —單向閥15 —第二變量泵13工作在馬達工況一第一變量泵12工作在泵工況一第一二位二通閥11的上位一合流閥2的上位，主泵油路經過主換向閥I的左位在A點和蓄能器油液合流，共同驅動主卷揚馬達7。
[0019]鉆桿鉆具下落工況時，控制器10控制主換向閥I電磁鐵得電，主換向閥I工作在右位，主卷揚馬達7反轉，帶動鉆桿鉆具下落，下落過程中，鉆桿鉆具的慣性會拖著主卷揚馬達7加速轉動，主泵供油速度跟不上，主卷揚馬達7工作在泵的工況下，油箱6通過第一單向閥5-1和第二單向閥5-2給其補油，右側進油，左側出油?？刂破?0控制合流閥2不得電，合流閥2工作在下位，第一二位二通換向閥11和第二二位二通閥16得電，工作在上位，蓄能器17充能的油液流經路徑如下:油箱6 —第一單向閥5-1和第一單向閥5-2 —主卷揚馬達7右側一主卷揚馬達7左側一梭閥3 —第一二位二通閥11上位一第一變量泵12工作在馬達工況一第二變量泵13工作在泵工況一第二二位二通閥16上位一蓄能器17。主卷揚下放時給蓄能器充能，將重力勢能轉化為液壓能貯存在蓄能器中，提升時，蓄能器釋放這部分能量，實現(xiàn)了能量的再利用。
[0020]鉆桿鉆具鉆進時，主卷揚馬達7必須浮動，本發(fā)明浮動功能的實現(xiàn)是:控制器10控制浮動閥3不得電，閥工作在上位，主卷揚馬達7左側、右側直接相連，馬達浮動。
【主權項】
1.一種旋挖鉆機主卷揚液壓系統(tǒng)，其特征在于:包括接入主泵P 口和主泵S 口的主換向閥(I)，主換向閥(I)的兩個輸出端連接主卷揚馬達(7)的兩端，主卷揚馬達(7)并聯(lián)有浮動閥(4)、梭閥(3)和合流閥(2)，合流閥⑵的輸入端連接梭閥(3)的輸出端和一個輸入端以及浮動閥(4)的輸入端和第二單向閥(5-2)的輸出端，合流閥(2)的輸出端連接梭閥(3)的另一個輸入端、浮動閥(4)的輸出端和第一單向閥(5-1)的輸出端，第一單向閥(5-1)和第二單向閥(5-2)的輸入端均連接第一油箱(6-1)，主卷揚馬達(7)上還連接有負載⑶和制動油缸(9)； 所述合流閥(2)的輸入端還連接有第一二位二通閥(11)的輸出端，第一二位二通閥(11)的輸入端通過第一變量泵(12)和第二變量泵(13)連接第三單向閥(15)的輸出端和第二二位二通閥(16)的輸出端，第一變量泵(12)和第二變量泵(13)同軸連接，第一變量泵(12)和第二變量泵(13)間連接有第二油箱(6-2)，第二二位二通閥(16)的輸入端連接第三單向閥(15)的輸入端和儲能器(17)； 所述主換向閥(1)、合流閥(2)、浮動閥(4)、主卷揚馬達(7)、第一二位二通閥(11)、第一變量泵(12)、第二變量泵(13)和第二二位二通閥(16)均連接有控制器(10)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種旋挖鉆機主卷揚液壓系統(tǒng)，其特征在于:所述第二變量泵(13)連接溢流閥(14)的輸入端，溢流閥(14)的輸出端連接第三油箱(6-3)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種旋挖鉆機主卷揚液壓系統(tǒng)，其特征在于:所述制動油缸(9)連接先導泵P 口和先導泵S 口。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種旋挖鉆機主卷揚液壓系統(tǒng)，包括主換向閥、梭閥、浮動閥、三個單向閥、油箱、主卷揚馬達、制動油缸、控制器、二個二位二通閥、相背連接的兩個液壓泵、溢流閥、蓄能器，梭閥和浮動閥連接在主卷揚馬達的進出油路，梭閥的另一個油口通過第一二位二通閥連接變量泵；第二二位二通閥和單向閥并聯(lián)在蓄能器與液壓泵之間本發(fā)明能夠將鉆桿鉆斗下放時釋放的重力勢能轉化為液壓能貯存起來，緊接著當鉆桿鉆斗提升時再將液壓能通過回路釋放到主油路，實現(xiàn)了能量的回收利用；本發(fā)明取消了現(xiàn)有技術的平衡閥，避免了下放工況時平衡閥上的能量消耗，降低了液壓系統(tǒng)的熱負荷，提高了液壓元件、機械零件的使用壽命。
【IPC分類】F15B11-04, F15B1-02
【公開號】CN104632729
【申請?zhí)枴緾N201510060650
【發(fā)明人】徐信芯, 焦生杰, 熊玉龍, 張鵬程
【申請人】長安大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月5日