一种换档阀块、动力头多档位控制系统及控制方法和旋挖钻机技术方案

本发明专利技术公开了一种换档阀块，包括切断阀、浮动阀和补油阀，所述切断阀包括第一切断阀和第二切断阀；所述补油阀包括第一补油阀和第二补油阀；所述换档阀块具有控制口、补油口、第一进油口、第二进油口、第一出油口和第二出油口。本发明专利技术提供的一种动力头多档位控制系统，包括先导泵、换向阀、电磁阀、主泵、背压阀、溢流阀、动力头马达组以及所述的换档阀块；所述动力头马达组包括N个动力头马达；所述溢流阀包括第一溢流阀和第二溢流阀；所述电磁阀和换档阀块的数量均为N‑1个。本发明专利技术实现了旋挖钻机动力头的多档位输出，以能根据不同地质提供相对应的工作模式，从而提高旋挖钻机的工作效率，降低旋挖钻机的燃油消耗。

Shift valve block, power head multi position control system and control method and rotary drilling rig

The invention discloses a shift valve block, including a shutoff valve, a floating valve and an oil supplement valve, which includes a first break valve and a second cutting valve, and the cover oil valve comprises a first oil filling valve and a second oil supplement valve; the shift valve block has a control port, a oil filling port, a first inlet, a second inlet, a first oil outlet and a valve block. Second out of the oil port. The present invention provides a power head multi position control system, including a pilot pump, a reversing valve, a solenoid valve, a main pump, a back pressure valve, a overflow valve, a power head motor group, and the shift valve block, and the power head motor group includes a N power head motor; the overflow valve includes a first overflow valve and a second overflow valve; the electricity is described. The number of magnetic valves and shift valve blocks is N 1. The invention realizes the multi position output of the maneuver head of the rotary drill, which can provide the corresponding working mode according to the different geology, thus improving the working efficiency of the rotary drill rig and reducing the fuel consumption of the rotary drill rig.

【技术实现步骤摘要】
一种换档阀块、动力头多档位控制系统及控制方法和旋挖钻机
本专利技术涉及一种换档阀块、动力头多档位控制系统及控制方法和旋挖钻机
技术介绍
旋挖钻机是一种全液压驱动的在基础施工中广泛使用的大口径高效成孔设备。动力头是旋挖钻机的关键工作部件，其输出扭矩驱动工作装置进行钻孔作业。现有旋挖钻机动力头一般是由液压马达驱动的，而中、大型旋挖钻机一般会使用多个动力头马达，这些动力头马达是同时工作，液压系统压力达到系统设定最大压力时，动力头输出扭矩达到最大值，及动力头只有一个动力头最大扭矩输出，为一个档位工作模式。而旋挖钻机施工对象很复杂，有软土层、硬土层、强风化、弱风化、花岗岩等，这些不同的地质旋挖钻机的施工需求是不一样的，比如软土层需要提供高转速低扭矩的工作模式，而入硬岩则一般需要大扭矩低转速的工作模式。因此，旋挖钻机的动力头应设计成多档位输出，以能根据不同地质提供相对应的工作模式，从而提高旋挖钻机的工作效率，降低旋挖钻机的燃油消耗，是旋挖钻机的重要发展趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种换档阀块、动力头多档位控制系统及控制方法和旋挖钻机，本专利技术实现了旋挖钻机动力头的多档位输出，以能根据不同地质提供相对应的工作模式，从而提高旋挖钻机的工作效率，降低旋挖钻机的燃油消耗。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种换档阀块，包括切断阀、浮动阀和补油阀，所述切断阀包括第一切断阀和第二切断阀；所述补油阀包括第一补油阀和第二补油阀；所述换档阀块具有控制口、补油口、第一进油口、第二进油口、第一出油口和第二出油口；所述第一切断阀的先导口、第二切断阀的先导口、浮动阀的先导口均与所述控制口相连接；所述第一进油口与所述第一切断阀的进口相连接，所述第一切断阀的出口通过第一油道与所述第一出油口相连接；所述第二进油口与所述第二切断阀的进口相连接，所述第二切断阀的出口通过第二油道与所述第二出油口相连接；所述第一油道与所述第一补油阀的出口相连接，所述第一补油阀的入口与所述第二补油阀的入口相连接，所述第二补油阀的出口与所述第二油道相连接；所述浮动阀的第一油口与所述第一油道相连接，所述浮动阀的第二油口与所述第二油道相连接；所述第一补油阀的入口和第二补油阀的入口均与所述补油口相连接；所述第一补油阀的液体流向为只从所述第一补油阀的入口流向所述第一补油阀的出口；所述第二补油阀的液体流向为只从所述第二补油阀的入口流向所述第二补油阀的出口。进一步地，所述第一补油阀和第二补油阀均为单向阀。本专利技术提供的一种动力头多档位控制系统，包括先导泵、换向阀、电磁阀、主泵、背压阀、溢流阀、动力头马达组以及所述的换档阀块；所述动力头马达组包括N个动力头马达；所述溢流阀包括第一溢流阀和第二溢流阀；所述电磁阀和换档阀块的数量均为N-1个；其中N为自然数，N≥2；所述先导泵的液压油出口与N-1个所述电磁阀的进油口相连接，N-1个所述电磁阀的出油口分别与N-1个所述换档阀块的控制口相连接；所述先导泵的液压油出口与所述第一溢流阀相连接；所述主泵的液压油出口与所述换向阀的进油口相连接；所述主泵的液压油出口与所述第二溢流阀相连接；所述换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别与一个所述动力头马达的第一工作油口和第二工作油口相连接；N-1个所述换档阀块的第二进油口均与所述换向阀的第一工作油口相连接；N-1个所述换档阀块的第一进油口均与所述换向阀的第二工作油口相连接；N-1个所述换档阀块的第一出油口分别与N-1个所述动力头马达的第一工作油口相连接；N-1个所述换档阀块的第二出油口分别与N-1个所述所述动力头马达的第二工作油口相连接；N-1个所述换档阀块的补油口以及所述换向阀的回油口均与所述背压阀相连接。本专利技术提供的一种动力头多档位控制系统的控制方法，包括如下步骤：步骤S1：操作换向阀正转先导或反转先导，换向阀工作于左位或右位，换向阀的第一工作油口和第二工作油口中一个出油一个回油；此时主泵输出的液压油经换向阀的进油口输送至换向阀的第一工作油口或第二工作油口；其中与换向阀直接连接的一动力头马达，换向阀的第一工作油口或第二工作油口输出的液压油直接输送至该动力头马达的第一工作油口或第二工作油口，以驱动该动力头马达正转或反转；其余N-1个动力头马达中，当与动力头马达对应的电磁阀不得电时，对应的换档阀块的第一切断阀、第二切断阀和浮动阀均不换向，即第一切断阀、第二切断阀均工作于右位，浮动阀工作于下位，当换向阀的第一工作油口出油，且第二工作油口回油时，换向阀的第一工作油口输出的液压油依次经换档阀块的第二进油口、第二切断阀、第二出油口输送至对应动力头马达的第二工作油口，驱动对应动力头马达正转，或者当换向阀的第二工作油口出油，且第一工作油口回油时，换向阀的第二工作油口输出的液压油依次经换档阀块的第一进油口、第一切断阀、第一出油口输送至对应动力头马达的第一工作油口，驱动对应动力头马达反转；其余N-1个动力头马达中，当与动力头马达对应的电磁阀得电时，先导泵输出的液压油经对应的电磁阀后输送至对应的换档阀块的控制口，以驱动对应的换档阀块中的第一切断阀、第二切断阀和浮动阀均换向，即第一切断阀、第二切断阀均工作于左位，浮动阀工作于上位，此时换向阀的第一工作油口的油路被第二切断阀切断，第二工作油口的油路被第一切断阀切断，对应的动力头马达浮动；步骤S2：在步骤S1中，处于浮动的动力头马达，由于浮动阀工作于上位，动力头马达的第一工作油口和第二工作油口相连通，该动力头马达和浮动阀之间形成一个小回路，从而动力头旋转时带动该动力头马达浮动空转；步骤S3：背压阀的设定压力高于第一补油阀和第二补油阀的开启压力，在步骤S2中，处于浮动空转的动力头马达会有液压油的泄漏，当该动力头马达的第一工作油口或第二工作油口的压力低于背压阀的设定压力时，换向阀回油口处回流的液压油经背压阀增压后向对应的换档阀块的补油口进行补油，补入补油口的液压油经第一补油阀或第二补油阀后输送至该动力头马达的第一工作油口或第二工作油口，该动力头马达内被补入液压油，以防止该动力头马达吸空损坏。本专利技术提供的一种旋挖钻机，包括所述的动力头多档位控制系统。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术主泵提供液压油经换向阀换向后驱动与换向阀直接连接的动力头马达正转或反转。本专利技术在动力头马达和换向阀之间设置有换档阀块，换档阀块由先导泵提供液压油并经电磁阀控制，一个电磁阀控制一个换档阀块，电磁阀得电后，换档阀块内部的切断阀和浮动阀换向，切断阀将动力头马达工作油路切断，浮动阀将该换档阀块连接的动力头马达的两个工作油口连通，动力头马达浮动。当动力头系统工作时，动力头带动该动力头马达空转，主泵液压油全部提供给其余的动力头马达，动力头最大输出扭矩将少一个动力头马达作用，实现动力头换档。本专利技术通过设置换档阀块实现动力头马达工作油路的通断；通过设置电磁阀实现动力头各档位的快速切换，实现了旋挖钻机动力头的多档位输出，以能根据不同地质提供相对应的工作模式，从而提高旋挖钻机的工作效率，降低旋挖钻机的燃油消耗。2、本专利技术被切断的动力头马达浮动空转时，动力头马达内的液压油会有泄漏，为防止动力头马达因泄漏而吸空，本专利技术在换档阀块内设置有补油阀，其中补油阀和换向阀的回油口均与背压阀相连接，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换档阀块，其特征在于：包括切断阀、浮动阀(105)和补油阀，所述切断阀包括第一切断阀(101)和第二切断阀(102)；所述补油阀包括第一补油阀(103)和第二补油阀(104)；所述换档阀块(1)具有控制口(Z)、补油口(S)、第一进油口(V1)、第二进油口(V2)、第一出油口(C1)和第二出油口(C2)；所述第一切断阀(101)的先导口、第二切断阀(102)的先导口、浮动阀(105)的先导口均与所述控制口(Z)相连接；所述第一进油口(V1)与所述第一切断阀(101)的进口相连接，所述第一切断阀(101)的出口通过第一油道与所述第一出油口(C1)相连接；所述第二进油口(V2)与所述第二切断阀(102)的进口相连接，所述第二切断阀(102)的出口通过第二油道与所述第二出油口(C2)相连接；所述第一油道与所述第一补油阀(103)的出口相连接，所述第一补油阀(103)的入口与所述第二补油阀(104)的入口相连接，所述第二补油阀(104)的出口与所述第二油道相连接；所述浮动阀(105)的第一油口与所述第一油道相连接，所述浮动阀(105)的第二油口与所述第二油道相连接；所述第一补油阀(103)的入口和第二补油阀(104)的入口均与所述补油口(S)相连接；所述第一补油阀(103)的液体流向为只从所述第一补油阀(103)的入口流向所述第一补油阀(103)的出口；所述第二补油阀(104)的液体流向为只从所述第二补油阀(104)的入口流向所述第二补油阀(104)的出口。...

【技术特征摘要】
1.一种换档阀块，其特征在于：包括切断阀、浮动阀(105)和补油阀，所述切断阀包括第一切断阀(101)和第二切断阀(102)；所述补油阀包括第一补油阀(103)和第二补油阀(104)；所述换档阀块(1)具有控制口(Z)、补油口(S)、第一进油口(V1)、第二进油口(V2)、第一出油口(C1)和第二出油口(C2)；所述第一切断阀(101)的先导口、第二切断阀(102)的先导口、浮动阀(105)的先导口均与所述控制口(Z)相连接；所述第一进油口(V1)与所述第一切断阀(101)的进口相连接，所述第一切断阀(101)的出口通过第一油道与所述第一出油口(C1)相连接；所述第二进油口(V2)与所述第二切断阀(102)的进口相连接，所述第二切断阀(102)的出口通过第二油道与所述第二出油口(C2)相连接；所述第一油道与所述第一补油阀(103)的出口相连接，所述第一补油阀(103)的入口与所述第二补油阀(104)的入口相连接，所述第二补油阀(104)的出口与所述第二油道相连接；所述浮动阀(105)的第一油口与所述第一油道相连接，所述浮动阀(105)的第二油口与所述第二油道相连接；所述第一补油阀(103)的入口和第二补油阀(104)的入口均与所述补油口(S)相连接；所述第一补油阀(103)的液体流向为只从所述第一补油阀(103)的入口流向所述第一补油阀(103)的出口；所述第二补油阀(104)的液体流向为只从所述第二补油阀(104)的入口流向所述第二补油阀(104)的出口。2.根据权利要求1所述的一种换档阀块，其特征在于，所述第一补油阀(103)和第二补油阀(104)均为单向阀。3.一种动力头多档位控制系统，其特征在于，包括先导泵(2)、换向阀(6)、电磁阀(5)、主泵(3)、背压阀(4)、溢流阀、动力头马达组以及权利要求1或2所述的换档阀块(1)；所述动力头马达组包括N个动力头马达(9)；所述溢流阀包括第一溢流阀(7)和第二溢流阀(8)；所述电磁阀(5)和换档阀块(4)的数量均为N-1个；其中N为自然数，N≥2；所述先导泵(2)的液压油出口与N-1个所述电磁阀(5)的进油口相连接，N-1个所述电磁阀(5)的出油口分别与N-1个所述换档阀块(1)的控制口(Z)相连接；所述先导泵(2)的液压油出口与所述第一溢流阀(7)相连接；所述主泵(3)的液压油出口与所述换向阀(6)的进油口(P)相连接；所述主泵(3)的液压油出口与所述第二溢流阀(8)相连接；所述换向阀(6)的第一工作油口(A1)和第二工作油口(B1)分别与一个所述动力头马达(9)的第一工作油口(A)和第二工作油口(B)相连接；N-1个所述换档阀块(1)的第二进油口(V2)均与所述换向阀(6)的第一工作油口(A1)相连接；N-1个所述换档阀块(1)的第一进油口(V1)均与所述换向阀(6)的第二工作油口(B1)相连接；N-1个所述换档阀块(1)的第一出油口(C1)分别与N-1个所述动力头马达(9)的第一工作油口(A)相连接；N-1个所述换档阀块(1)的第二出油口(C2)分别与N-1个所述所述动力头马达(9)的第二工作油口(B)相连接；N-1个所述换档阀块(1)的补油口(S)以及所述换向阀(6)的回油口(T)均与所述背压阀(4)相连接。4.一种如权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗瑶，黎起富，李仕，滕召金，
申请(专利权)人：恒天九五重工有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43