專利名稱：一種關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓控制系統(tǒng)，特別涉及一種關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景
現(xiàn)有技術(shù)中，常見的平衡回路包括以下幾種
一、單向順序閥的平衡回路
如圖1所示，采用單向順序閥101的平衡回路是在關(guān)節(jié)吊變幅缸領(lǐng)域中最常見的一種形式，其中，常用的關(guān)節(jié)吊變幅液壓系統(tǒng)中的換向閥102為0型中位機(jī)能的比例換向閥。換向閥101的P 口與油泵104的輸出端連通，換向閥的0 口與油箱105連通，換向閥 101的A 口及B 口分別與液壓缸103的無(wú)桿腔及有桿腔連通，在換向閥的A 口與液壓缸103 的無(wú)桿腔之間設(shè)置有單向順序閥101。
單向順序閥101的平衡回路主要通過換向閥102和單向順序閥101來實(shí)現(xiàn)控制， 通過調(diào)節(jié)單向順序閥101的開啟壓力，使其開啟壓力稍大于液壓缸103無(wú)桿腔的背壓，使得活塞在下行時(shí)，平衡回路上存在一定背壓，用于支承重力負(fù)載，使活塞平穩(wěn)下落；當(dāng)換向閥 102處于中位時(shí)，活塞停止運(yùn)動(dòng)。但采用單向順序閥和換向閥組成的平衡回路存在如下不足之處
①由于回路上有背壓，功率損失較大；
②在急停的情況下，沖擊很大，可能會(huì)對(duì)油缸和結(jié)構(gòu)造成損傷，影響設(shè)備的使用壽命；尤其是采用0型中位機(jī)能的比例換向閥作為關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)時(shí)，因制動(dòng)時(shí)活塞的運(yùn)動(dòng)慣性所引起液壓沖擊較大，急停情況下極易對(duì)油缸造成損傷。
二、液控單向閥的平衡回路
采用液控單向閥的平衡回路，由于液控單向閥是錐面密封，泄漏量小，故其閉鎖性能好，活塞能夠較長(zhǎng)時(shí)間停止不動(dòng)，但其不足之處在于活塞下行時(shí)液控單向閥被進(jìn)油路上的控制油打開，回油腔沒有背壓，運(yùn)動(dòng)部件由于自重而加速下降，造成液壓缸上腔供油不足，液控單向閥因控制油路失壓而關(guān)閉，關(guān)閉后控制油路又建立起壓力，并再次被打開，因此液控單向閥時(shí)開時(shí)閉，使活塞在向下運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生振動(dòng)和沖擊。
另外，現(xiàn)有的關(guān)節(jié)吊變幅缸液壓控制系統(tǒng)通常缺少應(yīng)急下放功能，當(dāng)泵源出現(xiàn)故障時(shí)，為把懸在空中的鉆具放下，需要在其它外力的配合下關(guān)節(jié)吊的主臂、副臂才能慢慢降下來，操作起來比較麻煩。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種能降低沖擊、 避免因急停等情況對(duì)油缸造成損傷的關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)；
本發(fā)明的另一發(fā)明目的是提供一種具有應(yīng)急下放功能的關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)，當(dāng)泵源出現(xiàn)故障時(shí)，可方便地降下關(guān)節(jié)吊的主臂、副臂，把懸在空中的鉆具應(yīng)急下放。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案一種關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)，包括與油箱相連的油泵，所述油泵的輸出端連接有換向閥，所述換向閥包括兩個(gè)換向口，所述換向閥的兩個(gè)換向口分別與油缸的有桿腔和無(wú)桿腔連通，所述油缸的無(wú)桿腔與換向閥之間設(shè)置有平衡閥，所述換向閥與油缸之間還設(shè)置有調(diào)速閥，所述調(diào)速閥的一端連通至換向閥與油缸之間的油路，所述調(diào)速閥的另一端與油箱連通；采用平衡閥和調(diào)速閥組合使用的方式，即在由平衡閥組成的平衡油路中設(shè)置調(diào)速閥，適當(dāng)調(diào)節(jié)平衡閥的開度，保證負(fù)載下降過程中，液壓上腔油路中始終存在一個(gè)能使平衡閥處于開啟狀態(tài)的壓力，從而避免負(fù)載在下降過程中，平衡閥時(shí)開時(shí)閉，而產(chǎn)生震動(dòng)和噪聲，影響控制系統(tǒng)穩(wěn)定性。
上述關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)中，所述平衡閥上還設(shè)置有手動(dòng)泵，所述手動(dòng)泵的輸入端與油箱連通，所述手動(dòng)泵的輸出端與平衡閥的受控端連通。當(dāng)泵源出現(xiàn)故障，而鉆具又正好懸吊在空中時(shí)，可通過手動(dòng)泵向平衡閥的受控端輸送高壓油液，將平衡閥的主閥口打開，使得油缸的無(wú)桿腔中的油液回流至油箱，從而使關(guān)節(jié)吊應(yīng)急下降，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、且操作方便的有益效果。
上述關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)中，所述換向閥為多路換向閥，所述多路換向閥上設(shè)置有第一片換向閥和第二片換向閥，所述油缸包括主臂油缸和副臂油缸；所述第一片換向閥的兩個(gè)換向口分別與主臂油缸的有桿腔和無(wú)桿腔連通；所述第一片換向閥與主臂油缸的無(wú)桿腔之間設(shè)置有第一平衡閥；所述第一片換向閥與主臂油缸的無(wú)桿腔之間設(shè)置有第一調(diào)速閥，所述第一片換向閥與主臂油缸的有桿腔之間設(shè)置有第二調(diào)速閥；所述第二片換向閥的兩個(gè)換向口分別與副臂油缸的有桿腔和無(wú)桿腔連通；所述第二片換向閥與副臂油缸的無(wú)桿腔之間設(shè)置有第二平衡閥；所述第二片換向閥與副臂油缸的無(wú)桿腔之間設(shè)置有第三調(diào)速閥，所述第二片換向閥與副臂油缸的有桿腔之間設(shè)置有第四調(diào)速閥。采用這樣的結(jié)構(gòu)，通過多路換向閥對(duì)關(guān)節(jié)吊的主臂油缸和副臂油缸進(jìn)行調(diào)控，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成度高。
優(yōu)選的，所述油泵為負(fù)載敏感泵，所述多路閥為負(fù)載敏感多路換向閥，所述負(fù)載敏感泵包括壓力油口和控制油口，所述負(fù)載敏感泵的壓力油口與負(fù)載敏感多路換向閥的主進(jìn)油口連通，所述負(fù)載敏感泵的控制油口與負(fù)載敏感多路換向閥的負(fù)載感應(yīng)油路連通。采用負(fù)壓敏感多路換向閥與負(fù)壓敏感泵結(jié)合，使負(fù)壓敏感泵所輸出的流量即為負(fù)壓敏感多路換向閥所需的流量，沒有多余流量損失，因此更加節(jié)約流量。
優(yōu)選的，所述第二片換向閥與副臂油缸的有桿腔之間還設(shè)置有第三平衡閥，所述第三平衡閥的受控端連通至第二片換向閥與第二平衡閥之間的油路。第二平衡閥與第三平衡閥協(xié)同受控，主臂油缸與副臂油缸協(xié)同升降，同時(shí)運(yùn)行更加平穩(wěn)。
優(yōu)選的，所述手動(dòng)泵與主臂油缸的有桿腔之間設(shè)置有第一梭閥，所述手動(dòng)泵與副臂油缸的有桿腔之間設(shè)置有第二梭閥。通過設(shè)置梭閥，使平衡閥受控點(diǎn)可同時(shí)受油缸有桿腔作用進(jìn)行啟閉。
優(yōu)選的，所述手動(dòng)泵的輸出端與第一梭閥之間設(shè)置有第一安全閥，所述副臂油缸的有桿腔與第三平衡閥之間設(shè)置有第二安全閥，所述第一安全閥和第二安全閥的輸出端均與油箱連通。通過設(shè)置安全閥，可避免油液的壓力上升得太高，降低了沖擊。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是采用平衡閥和調(diào)速閥組合使用的方式，即在由平衡閥組成的平衡油路中設(shè)置調(diào)速閥，適當(dāng)調(diào)節(jié)平衡閥的開度，保證負(fù)載下降過程中， 液壓上腔油路中始終存在一個(gè)能使平衡閥處于開啟狀態(tài)的壓力，從而避免負(fù)載在下降過程中，平衡閥時(shí)開時(shí)閉，而產(chǎn)生震動(dòng)和噪聲，影響控制系統(tǒng)穩(wěn)定性。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)示意圖2為本發(fā)明的液壓控制系統(tǒng)的示意圖3為本發(fā)明關(guān)節(jié)吊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)記負(fù)載敏感泵-1 ；手動(dòng)泵-2 ；第一安全閥_3a ；第二安全閥_3b ；多路換向閥-4 ；第一片換向閥_4a ；第二片換向閥_4b ；第一調(diào)速閥_5a ；第二調(diào)速閥- ；第三調(diào)速閥-5c ；第四調(diào)速閥_5d ；第一平衡閥_6a ；第二平衡閥_6b ；第三平衡閥_6c ；第一梭閥_7a ； 第二梭閥_7b ；主臂油缸-8 ；副臂油缸-9 ；油箱-10 ；主臂-11 ；副臂-12。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
本發(fā)明的實(shí)施方式不限于以下實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出的各種變化均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
如圖2和圖3所示，本發(fā)明一種關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)包括油箱10，以及與油箱10相連的負(fù)載敏感泵1，負(fù)載敏感泵1的進(jìn)油口與油箱10連通，負(fù)載敏感泵1的出油口與多路換向閥4的進(jìn)油口連通，負(fù)載敏感泵1的出油口包括負(fù)載敏感泵1的控制油口和負(fù)載敏感泵1的壓力油口，多路換向閥4為負(fù)壓敏感多路閥，多路換向閥4與負(fù)載敏感泵1結(jié)合，使負(fù)載敏感泵1所輸出的流量即為負(fù)壓敏感多路閥所需的流量，沒有多余流量損失，因此更加節(jié)約流量；負(fù)載敏感泵1的控制油口與多路換向閥4的負(fù)載感應(yīng)油路連通，多路換向閥4的主回油口通過回油管路與油箱10連通，多路換向閥4是將兩個(gè)閥塊組合在一起，用以操縱多個(gè)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)，本實(shí)施例中多路換向閥4包括第一片換向閥如和第二片換向閥4b，第一片換向閥如對(duì)主臂油缸8的上擺和下放進(jìn)行切換，第二片換向閥4b用以對(duì)副臂油缸9的上擺和下放進(jìn)行切換，其具體油路如下
主臂油缸8的無(wú)桿腔和有桿腔分別與第一片換向閥如的A油口和B油口連通，即第一片換向閥如的A油口與主臂油缸8的A油口連通，第一片換向閥如的B油口與主臂油缸8的B油口連通；在第一片換向閥如的A油口與主臂油缸8的A油口之間還設(shè)置有第一平衡閥6a，第一平衡閥6a的進(jìn)口與出口分別連通至第一片換向閥如的A 口、及主臂油缸 8的A 口，第一平衡閥6a的控制油口連接有第一梭閥7a，第一梭閥7a的出口與第一平衡閥 6a的控制油口連通，第一梭閥7a的兩個(gè)進(jìn)口分別與主臂油缸8的B油口及手動(dòng)泵油路連ο
副臂油缸9的無(wú)桿腔和有桿腔分別與第二片換向閥4b的A油口和B油口連通，即第二片換向閥4b的A油口與副臂油缸9的A油口連通，第二片換向閥4b的B油口與副臂油缸9的B油口連通；在第二片換向閥4b的A油口與副臂油缸9的A油口之間還設(shè)置有第二平衡閥6b，在副臂油缸9的B油口與第二片換向閥4b的B油口之間還設(shè)置有第三平衡閥6c，第二平衡閥6b的進(jìn)口與出口分別連通至第二片換向閥4b的A 口、及副臂油缸9的 A 口，第三平衡閥6c的進(jìn)口與出口分別連通至第二片換向閥4b的B 口、及副臂油缸9的B 口，第二平衡閥6b的控制油口連接有第二梭閥7b，第二梭閥7b的出口與第二平衡閥6b的控制油口連通，第二梭閥7b的兩個(gè)進(jìn)口分別與第三平衡閥6c與第二片換向閥4b的B油口之間的油路、以及手動(dòng)泵油路連通，第三平衡閥6c的控制油口與第二平衡閥6b的進(jìn)油口連ο
副臂油缸9的B油口還連接有第二安全閥北，第二安全閥北的進(jìn)口連通至副臂油缸9的B油口和第三平衡閥6c之間的油路，第二安全閥北的出口與泄油管路連通，泄油管路連通至油箱10。
在多路換向閥4與主臂油缸8、副臂油缸9之間的油路上設(shè)置有調(diào)速閥，具體的， 多路換向閥4與主臂油缸8之間的調(diào)速閥為設(shè)置在第一片換向閥如上的第一調(diào)速閥fe和第二調(diào)速閥恥，第一調(diào)速閥fe和第二調(diào)速閥恥的出油端均通過回油管路連通至油箱10， 第一調(diào)速閥fe的進(jìn)油口連通至第一片換向閥如的A油口與主臂油缸8的A油口之間的油路，第二調(diào)速閥恥的進(jìn)油口連通至第一片換向閥如的B油口與主臂油缸8的B油口之間的油路；
多路換向閥4與副臂油缸9之間的調(diào)速閥為設(shè)置在第二片換向閥4b上的第三調(diào)速閥5c和第四調(diào)速閥5d，第三調(diào)速閥5c和第四調(diào)速閥5d的出油端均通過回油管路連通至油箱10，第三調(diào)速閥5c的進(jìn)油口連通至第二片換向閥4b的A油口與副臂油缸9的A油口之間的油路，第四調(diào)速閥5d的進(jìn)油口連通至第二片換向閥4b的B油口與副臂油缸9的 B油口之間的油路。
手動(dòng)泵油路的一端與第一梭閥7a的進(jìn)口及第二梭閥7b的進(jìn)口連通，手動(dòng)泵油路的另一端通過手動(dòng)泵2與油箱10連通，手動(dòng)泵2前端的手動(dòng)泵油路連接有回油支路，即在手動(dòng)泵2前端的手動(dòng)泵油路上設(shè)置有第一安全閥3a，第一安全閥3a的一端連通至手動(dòng)泵油路，第一安全閥3a的另一端連通至回油管路，并通過回油管路與油箱10連通。權(quán)利要求
1.一種關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)，包括與油箱(10)相連的油泵，所述油泵的輸出端連接有換向閥，所述換向閥包括兩個(gè)換向口，所述換向閥的兩個(gè)換向口分別與油缸的有桿腔和無(wú)桿腔連通，所述油缸的無(wú)桿腔與換向閥之間設(shè)置有平衡閥，其特征在于所述換向閥與油缸之間還設(shè)置有調(diào)速閥，所述調(diào)速閥的一端連通至換向閥與油缸之間的油路，所述調(diào)速閥的另一端與油箱(10)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)，其特征在于所述平衡閥上還設(shè)置有手動(dòng)泵O)，所述手動(dòng)泵⑵的輸入端與油箱(10)連通，所述手動(dòng)泵(2)的輸出端與平衡閥的受控端連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)，其特征在于所述換向閥為多路換向閥G)，所述多路換向閥(4)上設(shè)置有第一片換向閥Ga)和第二片換向閥(4b)， 所述油缸包括主臂油缸(8)和副臂油缸(9)；所述第一片換向閥Ga)的兩個(gè)換向口分別與主臂油缸(8)的有桿腔和無(wú)桿腔連通； 所述第一片換向閥Ga)與主臂油缸(8)的無(wú)桿腔之間設(shè)置有第一平衡閥(6a)；所述第一片換向閥Ga)與主臂油缸(8)的無(wú)桿腔之間設(shè)置有第一調(diào)速閥( )，所述第一片換向閥 (4a)與主臂油缸(8)的有桿腔之間設(shè)置有第二調(diào)速閥(5b)；所述第二片換向閥Gb)的兩個(gè)換向口分別與副臂油缸(9)的有桿腔和無(wú)桿腔連通； 所述第二片換向閥Gb)與副臂油缸(9)的無(wú)桿腔之間設(shè)置有第二平衡閥(6b)；所述第二片換向閥Gb)與副臂油缸(9)的無(wú)桿腔之間設(shè)置有第三調(diào)速閥(5c)，所述第二片換向閥 (4b)與副臂油缸(9)的有桿腔之間設(shè)置有第四調(diào)速閥(5d)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)，其特征在于所述油泵為負(fù)載敏感泵(1)，所述多路閥為負(fù)載敏感多路換向閥G)，所述負(fù)載敏感泵(1)包括壓力油口和控制油口，所述負(fù)載敏感泵(1)的壓力油口與負(fù)載敏感多路換向閥(4)的主進(jìn)油口連通，所述負(fù)載敏感泵(1)的控制油口與負(fù)載敏感多路換向閥的負(fù)載感應(yīng)油路連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)，其特征在于所述第二片換向閥 (4b)與副臂油缸(9)的有桿腔之間還設(shè)置有第三平衡閥(6c)，所述第三平衡閥(6c)的受控端連通至第二片換向閥Gb)與第二平衡閥(6b)之間的油路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)，其特征在于所述手動(dòng)泵(2)與主臂油缸(8)的有桿腔之間設(shè)置有第一梭閥(7a)，所述手動(dòng)泵( 與副臂油缸(9)的有桿腔之間設(shè)置有第二梭閥(7b)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)，其特征在于所述手動(dòng)泵O)的輸出端與第一梭閥(7a)之間設(shè)置有第一安全閥(3a)，所述副臂油缸(9)的有桿腔與第三平衡閥(6c)之間設(shè)置有第二安全閥C3b)，所述第一安全閥(3a)和第二安全閥(3b)的輸出端均與油箱(10)連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種關(guān)節(jié)吊變幅液壓控制系統(tǒng)，包括與油箱相連的油泵，所述油泵的輸出端連接有換向閥，所述換向閥包括兩個(gè)換向口，所述換向閥的兩個(gè)換向口分別與油缸的有桿腔和無(wú)桿腔連通，所述油缸的無(wú)桿腔與換向閥之間設(shè)置有平衡閥，所述換向閥與油缸之間還設(shè)置有調(diào)速閥，所述調(diào)速閥的一端連通至換向閥與油缸之間的油路，所述調(diào)速閥的另一端與油箱連通；采用平衡閥和調(diào)速閥組合使用的方式，即在由平衡閥組成的平衡油路中設(shè)置調(diào)速閥，適當(dāng)調(diào)節(jié)平衡閥的開度，保證負(fù)載下降過程中，液壓上腔油路中始終存在一個(gè)能使平衡閥處于開啟狀態(tài)的壓力，從而避免負(fù)載在下降過程中，平衡閥時(shí)開時(shí)閉，而產(chǎn)生震動(dòng)和噪聲，影響控制系統(tǒng)穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)B66C23/82GK102502434SQ20111032277
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者王昊, 路道慶, 陸軍坊, 高杭 申請(qǐng)人:四川宏華石油設(shè)備有限公司