一种用于调节水平定向钻机推拉速度及推拉力的控制系统技术方案

技术编号:10894132 阅读:94 留言:0更新日期:2015-01-09 17:12
本发明专利技术提供一种用于调节水平定向钻机推拉速度及推拉力的控制系统,第一推拉泵(1)通过推拉压力调节阀(2)与第一推拉主阀(3)管路连接,第二推拉泵(2)与第二推拉主阀(8)管路连接,所述第一推拉主阀(3)及第二推拉主阀(8)分别和四个推拉马达管路连接,上述四个推拉马达均均带有电磁阀,推拉手柄(13)、推拉压力调节旋钮(14)和推拉速度选择开关(15)均通过电路与控制器(12)连接,控制器(12)通过电路与推拉压力调节阀(2)上的推拉压力调节电磁阀(20)及四个推拉马达上的电磁阀连接。本发明专利技术采用该控制系统,有效地保证了水平定向钻机工作时动力头推拉有多挡选择速度,同时可根据工程的大小可调节动力头的推拉力大小。

【技术实现步骤摘要】
一种用于调节水平定向钻机推拉速度及推拉力的控制系统
本专利技术涉及水平定向钻机,具体涉及一种用于调节水平定向钻机推拉速度及推拉力的控制系统。
技术介绍
水平定向钻机施工时,动力头在钻架上向前、向后的运行是由电控手柄前推及后拉实现的,目前的水平定向钻机推拉速度基本为低速、高速两种速度,而推拉力是通过最大限压实现的,即只有最大推拉力超过最大限压时,液压系统溢流阀才溢流,液压马达失去动力;实际工作时,由于地层多种多样,有时地层较软,机手把动力头推拉运行的快一些,当地层较硬时,机手把动力头推拉运行的慢一些,多数时候机手会用中等速度推拉动力头回扩孔道,因此单纯的动力头推拉高、低速已无法满足多种地层施工的需求;同时机手施工时经常会用中大吨位的钻机干一些小活,即用中大型钻机拉较小或较短的PVC管或钢管,单纯靠机手通过控制推拉手柄来控制推拉力,极易造成拉断或拉坏管线,而动力头的推拉压力调节阀仍没溢流,这不仅无法保证定向钻机的施工安全,同时也延误了工期,给用户带来极大的经济损失。
技术实现思路
针对现有技术上存在的不足,本专利技术提供一种用于调节水平定向钻机推拉速度及推拉力的控制系统,能满足用户在复杂地形时对钻机多种推拉速度的需求,同时可有效避免因使用中大吨位钻机回拖较细或较短的管线而把管线拉断或拉坏的情况发生,可保障定向钻机的施工进度及施工安全。 为了实现上述目的,本专利技术提供一种用于调节水平定向钻机推拉速度及推拉力的控制系统,包括液压控制部分、电气控制部分,所述液压控制部分包括第一推拉泵、第一推拉主阀、第二推拉泵、推拉压力调节阀,所述第一推拉泵通过连接盘固定在发动机上,所述第二推拉泵通过法兰固定在第一推拉泵的后端,所述第一推拉泵的P 口通过管路与推拉压力调节阀的P1 口及第一推拉主阀的P1 口连接,第一推拉泵的X 口通过管路与推拉压力调节阀的LS 口及第一推拉主阀的LS 口连接,所述第一推拉主阀的L 口及T2 口、推拉压力调节阀的T 口均通过管路与液压油箱连接,所述第二推拉泵的P 口通过管路与第二推拉主阀的P1 口连接,第二推拉泵的X 口通过管路与第二推拉主阀的LS 口连接,所述第二推拉主阀的L 口及T2 口分别通过管路与油箱连接,第一推拉马达、第二推拉马达、第三推拉马达、第四推拉马达,上述四个推拉马达的A 口互连后通过管路与第一推拉主阀的A1 口及第二推拉主阀的A1 口连接,上述四个推拉马达的B 口互连后通过管路与第一推拉主阀的B1 口及第二推拉主阀的B1 口连接,上述四个推拉马达均为两点变量马达,所述第一推拉泵通过其补油口 S 口与油箱管路连接,所述第二推拉泵的进油口与油箱管路连接; 所述电气控制部分包括控制器、推拉手柄、推拉压力调节旋钮、推拉速度选择开关,所述控制器的101、127、128和271四个端子连通后通过电路与电源VCC的正极连接,所述电源VCC的正极通过电路与推拉速度选择开关的端子3连接,所述推拉速度选择开关的端子1与控制器的端子262、推拉速度选择开关的端子5与控制器的端子255、推拉速度选择开关的端子7与控制器的端子261均通过电路连接,所述控制器的端子147通过电路分别与推拉手柄的正极和推拉压力调节旋钮的正极连接,所述控制器的端子133通过电路分别与推拉手柄的负极和推拉压力调节旋钮的负极连接,所述推拉手柄的输出信号端与控制器的端子152电路连接,所述推拉压力调节旋钮的输出信号端与控制器的端子140电路连接,所述控制器的端子130与第一高速电磁阀的正极、控制器的端子142与第二高速电磁阀的正极、控制器的端子131与第三高速电磁阀的正极、控制器的端子143与第四高速电磁阀的正极、控制器的端子141与推拉压力调节电磁阀的正极、控制器的端子116与第二后拉电磁阀的正极、控制器的端子105与第二前推电磁阀的正极、控制器的端子117与第一后拉电磁阀的正极、控制器的端子106与第一前推电磁阀的正极均通过电路连接,所述控制器的端子102、第一前推电磁阀的负极、第一后拉电磁阀的负极、第二前推电磁阀的负极、第二后拉电磁阀的负极、推拉压力调节电磁阀的负极、第四高速电磁阀的负极、第三高速电磁阀的负极、第二高速电磁阀的负极、第一高速电磁阀的负极均与电源VCC的负极电路连接;所述第一推拉马达包括第四高速电磁阀,所述第二推拉马达包括第三高速电磁阀,所述第三推拉马达包括第二高速电磁阀,所述第四推拉马达包括第一高速电磁阀,所述第一推拉主阀包括第一前推电磁阀和第一后拉电磁阀,所述第二推拉主阀包括第二前推电磁阀和第二后拉电磁阀,所述推拉压力调节阀包括推拉压力调节电磁阀,所述推拉压力调节电磁阀为比例电磁阀,所述控制器为TTC60控制器。 进一步,所述第一推拉泵和第二推拉泵均设有最大压力保护系统和溢流压力设定值。 进一步,所述第一推拉主阀和第二推拉主阀的内部均设有最大压力保护系统和溢流压力设定值,所述第一推拉主阀的溢流压力设定值和第二推拉主阀的溢流压力设定值均稍大于第一推拉泵的溢流压力设定值和第二推拉泵的溢流压力设定值,该第一推拉主阀和第二推拉主阀均是可控电流为0-850mA的电控阀。 进一步,所述推拉压力调节阀是可控电流为0_850mA的电控阀,其可调压力为0_330bar。 进一步,所述推拉压力调节阀与第一推拉主阀是集成一体的电控阀。 进一步,所述第一推拉主阀的T2 口和第二推拉主阀的T2 口均通过散热器与油箱管路连接。 本专利技术通过推拉手柄向前向后动作的行程大小来控制控制器四个端子的电流输出的大小,从而控制第一推拉主阀或第二推拉主阀输出油量的大小,并通过推拉速度选择开关来控制相应推拉马达上的电磁阀得电与断电,从而来控制相应推拉马达转速的快慢,也就能控制动力头推拉速度的快慢,同时通过推拉压力调节旋钮来控制第一推拉主阀输出油压的大小,进而能控制推动力头推拉力的大小,因此可使水平定向钻机能根据工程的大小来调节动力头的推拉力大小,从而避免了回拖较细或较短的管线时易把管线拉断或拉坏的情况发生;通过在两个推拉泵上设有最大压力保护系统和溢流压力设定值,可以在泵中的压力超过设定值时,使泵中的高压油流回油箱来保护系统;通过使第一推拉主阀和第二推拉主阀均为可控的电控阀,并使其内部均设有最大压力保护系统和溢流压力设定值,并使第一推拉主阀的溢流压力设定值和第二推拉主阀的溢流压力设定值均大于第一推拉泵的溢流压力设定值和第二推拉泵的溢流压力设定值,这样可以防止泵瞬间输出高压油时主阀发生溢流的现象,当阀中压力超过设定压力时,会溢流来保护系统;通过使推拉压力调节阀为可控的电控阀且压力可调,能够调节动力头的推拉力大小;通过使推拉压力调节阀与第一推拉主阀集成一体,可以更好地对第一推拉主阀的控制;通过散热器的设置,可以有效地对液压系统进行散热。 【附图说明】 图1是本专利技术的液压控制原理示意图;图2是本专利技术的电气控制原理示意图。 图中:1、第一推拉泵,2、推拉压力调节阀,3、第一推拉主阀,4、第一推拉马达, 5、第二推拉马达,6、第三推拉马达,7、第四推拉马达,8、第二推拉主阀,9、第二推拉泵,10、散热器,11、油箱,12、控制器,13、推拉手柄,14、推拉压力调节旋钮,15、推拉速度选择开关,16、第一高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调节水平定向钻机推拉速度及推拉力的控制系统,包括液压控制部分,所述液压控制部分包括第一推拉泵(1)、第一推拉主阀(3)、第二推拉泵(9),所述第一推拉泵(1)通过连接盘固定在发动机上,所述第二推拉泵(9)通过法兰固定在第一推拉泵(1)的后端,其特征在于,所述液压控制部分还包括推拉压力调节阀(2),所述第一推拉泵(1)的P口通过管路与推拉压力调节阀(2)的P1口及第一推拉主阀(3)的P1口连接,第一推拉泵(1)的X口通过管路与推拉压力调节阀(2)的LS口及第一推拉主阀(3)的LS口连接,所述第一推拉主阀(3)的L口及T2口、推拉压力调节阀(2)的T口均通过管路与液压油箱(11)连接,所述第二推拉泵(9)的P口通过管路与第二推拉主阀(8)的P1口连接,第二推拉泵(9)的X口通过管路与第二推拉主阀(8)的LS口连接,所述第二推拉主阀(8)的L口及T2口分别通过管路与油箱(11)连接,第一推拉马达(4)、第二推拉马达(5)、第三推拉马达(6)、第四推拉马达(7),上述四个推拉马达的A口互连后通过管路与第一推拉主阀(3)的A1口及第二推拉主阀(8)的A1口连接,上述四个推拉马达的B口互连后通过管路与第一推拉主阀(3)的B1口及第二推拉主阀(8)的B1口连接,上述四个推拉马达均为两点变量马达,所述第一推拉泵(1)通过其补油口S口与油箱(11)管路连接,所述第二推拉泵(9)的进油口与油箱管路连接;还包括电气控制部分,所述电气控制部分包括控制器(12)、推拉手柄(13)、推拉压力调节旋钮(14)、推拉速度选择开关(15),所述控制器(12)的101、127、128和271四个端子连通后通过电路与电源VCC的正极连接,所述电源VCC的正极通过电路与推拉速度选择开关(15)的端子3连接,所述推拉速度选择开关(15)的端子1与控制器(12)的端子262、推拉速度选择开关(15)的端子5与控制器(12)的端子255、推拉速度选择开关(15)的端子7与控制器(12)的端子261均通过电路连接,所述控制器(12)的端子147通过电路分别与推拉手柄(13)的正极和推拉压力调节旋钮(14)的正极连接,所述控制器(12)的端子133通过电路分别与推拉手柄(13)的负极和推拉压力调节旋钮(14)的负极连接,所述推拉手柄(13)的输出信号端与控制器(12)的端子152电路连接,所述推拉压力调节旋钮(14)的输出信号端与控制器(12)的端子140电路连接,所述控制器(12)的端子130与第一高速电磁阀(16)的正极、控制器(12)的端子142与第二高速电磁阀(17)的正极、控制器(12)的端子131与第三高速电磁阀(18)的正极、控制器(12)的端子143与第四高速电磁阀(19)的正极、控制器(12)的端子141与推拉压力调节电磁阀(20)的正极、控制器(12)的端子116与第二后拉电磁阀(21)的正极、控制器(12)的端子105与第二前推电磁阀(22)的正极、控制器(12)的端子117与第一后拉电磁阀(23)的正极、控制器(12)的端子106与第一前推电磁阀(24)的正极均通过电路连接,所述控制器(12)的端子102、第一前推电磁阀(24)的负极、第一后拉电磁阀(23)的负极、第二前推电磁阀(22)的负极、第二后拉电磁阀(21)的负极、推拉压力调节电磁阀(20)的负极、第四高速电磁阀(19)的负极、第三高速电磁阀(18)的负极、第二高速电磁阀(17)的负极、第一高速电磁阀(16)的负极均与电源VCC的负极电路连接;所述第一推拉马达(4)包括第四高速电磁阀(19),所述第二推拉马达(5)包括第三高速电磁阀(18),所述第三推拉马达(6)包括第二高速电磁阀(17),所述第四推拉马达(7)包括第一高速电磁阀(16),所述第一推拉主阀(3)包括第一前推电磁阀(24)和第一后拉电磁阀(23),所述第二推拉主阀(8)包括第二前推电磁阀(22)和第二后拉电磁阀(21),所述推拉压力调节阀(2)包括推拉压力调节电磁阀(20),所述推拉压力调节电磁阀(20)为比例电磁阀,所述控制器(12)为TTC60控制器。...

【技术特征摘要】
1.一种用于调节水平定向钻机推拉速度及推拉力的控制系统,包括液压控制部分,所述液压控制部分包括第一推拉泵(I )、第一推拉主阀(3)、第二推拉泵(9),所述第一推拉泵(I)通过连接盘固定在发动机上,所述第二推拉泵(9)通过法兰固定在第一推拉泵(I)的后端,其特征在于,所述液压控制部分还包括推拉压力调节阀(2),所述第一推拉泵(I)的P 口通过管路与推拉压力调节阀(2)的Pl 口及第一推拉主阀(3)的Pl 口连接,第一推拉泵(I)的X 口通过管路与推拉压力调节阀(2)的LS 口及第一推拉主阀(3)的LS 口连接,所述第一推拉主阀(3)的L 口及T2 口、推拉压力调节阀(2)的T 口均通过管路与液压油箱(11)连接,所述第二推拉泵(9)的P 口通过管路与第二推拉主阀(8)的Pl 口连接,第二推拉泵(9)的X 口通过管路与第二推拉主阀(8)的LS 口连接,所述第二推拉主阀(8)的L 口及T2 口分别通过管路与油箱(11)连接,第一推拉马达(4)、第二推拉马达(5)、第三推拉马达(6)、第四推拉马达(7),上述四个推拉马达的A 口互连后通过管路与第一推拉主阀(3)的Al 口及第二推拉主阀(8)的Al 口连接,上述四个推拉马达的B 口互连后通过管路与第一推拉主阀(3)的BI 口及第二推拉主阀(8)的BI 口连接,上述四个推拉马达均为两点变量马达,所述第一推拉泵(I)通过其补油口 S 口与油箱(11)管路连接,所述第二推拉泵(9 )的进油口与油箱管路连接; 还包括电气控制部分,所述电气控制部分包括控制器(12)、推拉手柄(13)、推拉压力调节旋钮(14)、推拉速度选择开关(15),所述控制器(12)的101、127、128和271四个端子连通后通过电路与电源VCC的正极连接,所述电源VCC的正极通过电路与推拉速度选择开关(15)的端子3连接,所述推拉速度选择开关(15)的端子I与控制器(12)的端子262、推拉速度选择开关(15)的端子5与控制器(12)的端子255、推拉速度选择开关(15)的端子7与控制器(12)的端子261均通过电路连接,所述控制器(12)的端子147通过电路分别与推拉手柄(13)的正极和推拉压力调节旋钮(14)的正极连接,所述控制器(12)的端子133通过电路分别与推拉手柄(13)的负极和推拉压力调节旋钮(14)的负极连接,所述推拉手柄(13)的输出信号端与控制器(12)的端子152电路连接,所述推拉压力调节旋钮(14)的输出信号端与控制器(12)的端子140电路连接,所述控制器(12)的端子130与第一高速电磁阀(16)的正极、控制器(12)的端子142与第二高速电磁阀(17)的正极、控制器(12)的端子131与第三高速电磁阀(18)的正极、控制器(12)的...

【专利技术属性】
技术研发人员:李静刘娜卢金龙王鹏高学洪王卿权高延武张永华陈云强
申请(专利权)人:徐州徐工基础工程机械有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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