旋挖钻机卷扬制动器的冗余控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及旋挖钻机卷扬制动器的冗余控制装置，属于旋挖钻机技术领域。其主要解决现有自动控制装置因缺少冗余回路而造成的安全隐患问题。本实用新型专利技术包括主回路，主回路包括先导泵、卷扬液压手柄、制动器电磁阀、压力开关和梭阀，卷扬液压手柄连接先导泵和制动电磁阀，梭阀连接压力开关和卷扬液压手柄，冗余控制装置还包括冗余回路，冗余回路包括冗余卷扬液压手柄、冗余梭阀、冗余压力开关和冗余制动器电磁阀，冗余卷扬液压手柄连接先导泵和冗余制动器电磁阀，冗余梭阀连接先导泵和冗余卷扬液压手柄。本实用新型专利技术通过设置冗余控制装置，将开环控制回路构成闭环控制，增加了系统的安全性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及旋挖钻机卷扬制动器的冗余控制装置，属于旋挖钻机

技术介绍
旋挖钻机的卷扬机构，尤其主卷扬是主要的工作装置之一，用于提升和下放钻杆。卷扬机构的驱动一般由液压马达加行星减速机来完成，行星减速机上有卷扬制动器。当马达要带动减速机转动时，卷扬制动器必须提前打开；当马达停止转动后，卷扬制动器才能关闭；否则会出现卷扬不能正常提放的状况。目前的旋挖钻机市场上，旋挖钻机卷扬制动器的自动控制装置随着卷扬动作的开始和结束，自动打开和关闭卷扬制动器的控制装置，同时具有良好的响应特性。但是马达平衡阀内部自带的减压阀对油液的粘度过于敏感，特别是冬季气温低时会出现主卷扬溜杆或突然下落的现象，造成了一定的安全隐患。目前尚未针对该安全隐患进行合理的冗余设计，亟需增加与主回路并联的冗余回路来加强控制装置的稳定性。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有卷扬制动器存在的上述缺陷，提出了一种旋挖钻机卷扬制动器的冗余控制装置，通过增加冗余回路来加强控制装置的稳定性。本技术是采用以下的技术方案实现的:一种旋挖钻机卷扬制动器的冗余控制装置，包括主回路，主回路包括先导栗、卷扬液压手柄、制动器电磁阀、压力开关和梭阀，卷扬液压手柄连接先导栗和制动电磁阀，梭阀连接压力开关和卷扬液压手柄，冗余控制装置还包括冗余回路，冗余回路包括冗余卷扬液压手柄、冗余梭阀、冗余压力开关和冗余制动器电磁阀，冗余卷扬液压手柄连接先导栗和冗余制动器电磁阀，冗余梭阀连接先导栗和冗余卷扬液压手柄。其中，主回路与冗余回路相互并联。进一步的，冗余控制装置还包括卷扬制动器、卷扬、主阀芯、工作栗和开式油箱，制动电磁阀和冗余制动器电磁阀连接卷扬制动器，卷扬制动器安装在卷扬上，卷扬通过主阀芯连接梭阀、冗余梭阀和工作栗，卷扬液压手柄、冗余卷扬液压手柄、卷扬和主阀芯与开式油箱连接。进一步的，冗余控制装置还包括PLC控制器或者FPGA控制器，控制器信号输入端连接压力开关和冗余压力开关，输出端连接制动器电磁阀和冗余制动器电磁阀。进一步的，PLC控制器或者FPGA控制器包括主控制器和冗余控制器，压力开关通过主控制器与制动器电磁阀相连，冗余压力开关通过冗余控制器与冗余制动器电磁阀相连。进一步的，卷扬的两条先导油路分别接梭阀、冗余梭阀的两个逻辑比较口，梭阀的输出口连接压力开关，冗余梭阀的输出口连接冗余压力开关。在卷扬的两条先导管路上接有梭阀和冗余梭阀，用梭阀和冗余梭阀对卷扬提升和下放的先导压力进行比较，然后将压力信号传递给压力开关和冗余梭阀。当卷扬液压手柄或冗余卷扬液压手柄有动作，且输出的压力大于压力开关或者冗余压力开关的设定值5bar时，压力开关闭合，PLC控制器采集到压力开关或者冗余压力开关的闭合信号后，输出电流来打开制动器电磁阀或者冗余制动器电磁阀，进而用压力油打开卷扬制动器，而主阀芯的开启压力是7bar，所以卷扬制动器是提前开启的；当压力信号低于7bar时，主阀芯关闭，压力信号低于压力开关或者冗余压力开关的设定值5bar时，压力开关或者冗余压力开关关闭，PLC控制器得到压力开关或者冗余压力开关关闭的信号便停止输出电流，制动器电磁阀或者冗余制动器电磁阀失电，卷扬制动器关闭，所以卷扬制动器延后于主阀芯关闭，卷扬就可以正常的上升和下放。本技术的有益效果是:本技术所述的旋挖钻机卷扬制动器的冗余控制装置，通过设置冗余控制装置，将开环控制回路构成闭环控制，增加了系统的安全性和稳定性。【附图说明】图1是本技术的液压控制系统原理图；图2是本技术的电气原理框图。其中，1-先导栗，2-卷扬液压手柄，3-制动器电磁阀，4-卷扬制动器，5-卷扬，6_主阀芯，7-压力开关，8-梭阀，9-工作栗，10-开式油箱，11-冗余卷扬液压手柄，12-冗余梭阀，13-冗余压力开关，14-冗余制动器电磁阀。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作进一步说明。参见图1，本【具体实施方式】所述的一种冗余旋挖钻机卷扬制动器的冗余控制装置，包括主回路，主回路包括先导栗1、卷扬液压手柄2、制动器电磁阀3、压力开关7和梭阀8，卷扬液压手柄2连接先导栗1和制动电磁阀，梭阀8连接压力开关7和卷扬液压手柄2，还包括冗余回路，几余回路包括几余卷扬液压手柄11、几余极阔12、几余压力开关13和几余制动器电磁阀14，冗余卷扬液压手柄11连接先导栗1和冗余制动器电磁阀14，冗余梭阀12连接先导栗1和冗余卷扬液压手柄11。其中，主回路与冗余回路相互并联。冗余控制装置还包括卷扬制动器4、卷扬5、主阀芯6、工作栗9和开式油箱10，制动电磁阀和冗余制动器电磁阀14连接卷扬制动器4，卷扬制动器4安装在卷扬5上，卷扬5通过主阀芯6连接梭阀8、冗余梭阀12和工作栗9，卷扬液压手柄2、冗余卷扬液压手柄11、卷扬5和主阀芯6与开式油箱10连接。冗余控制装置还包括PLC控制器或者FPGA控制器，控制器信号输入端连接压力开关7和冗余压力开关13，输出端连接制动器电磁阀3和冗余制动器电磁阀14。PLC控制器或者FPGA控制器包括主控制器和冗余控制器，压力开关7通过主控制器与制动器电磁阀3相连，冗余压力开关13通过冗余控制器与冗余制动器电磁阀14相连。卷扬5的两条先导油路分别接梭阀8、冗余梭阀12的两个逻辑比较口，梭阀8的输出口连接压力开关7，冗余梭阀12的输出口连接冗余压力开关13。参见图2，PLC控制器或者FPGA控制器包括主控制器和冗余控制器，压力开关7通过主控制器与制动器电磁阀3相连，冗余压力开关13通过冗余控制器与冗余制动器电磁阀14相连。在卷扬5的两条先导管路上接有梭阀8和冗余梭阀12，用梭阀8和冗余梭阀12对卷扬5提升和下放的先导压力进行比较，然后将压力信号传递给压力开关7和冗余梭阀12。当卷扬液压手柄2或冗余卷扬液压手柄11有动作，且输出的压力大于压力开关7或者冗余压力开关13的设定值5bar时，压力开关7闭合，PLC控制器采集到压力开关7或者冗余压力开关13的闭合信号后，输出电流来打开制动器电磁阀3或者冗余制动器电磁阀14，进而用压力油打开卷扬制动器4，而主阀芯6的开启压力是5bar，所以卷扬制动器4是提前开启的。当压力信号低于7bar时，主阀芯6关闭，压力信号低于压力开关7或者冗余压力开关13的设定值5bar时，压力开关7或者冗余压力开关13关闭，PLC控制器得到压力开关7或者冗余压力开关13关闭的信号便停止输出电流，制动器电磁阀3或者冗余制动器电磁阀14失电，卷扬制动器4关闭，所以卷扬制动器4延后于主阀芯6关闭，卷扬5就可以正常的上升和下放。当然，上述内容仅为本技术的较佳实施例，不能被认为用于限定对本技术的实施例范围。本技术并不仅限于上述举例，本
的普通技术人员在本技术的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本技术的专利涵盖范围内。【主权项】1.一种旋挖钻机卷扬制动器的冗余控制装置，包括主回路，主回路包括先导栗(1)、卷扬液压手柄(2)、制动器电磁阀(3)、压力开关(7)和梭阀(8)，卷扬液压手柄(2)连接先导栗(1)和制动器电磁阀(3)，梭阀(8)连接压力开关(7)和卷扬液压手柄(2)，其特征在于:还包括冗余回路，冗余回路包括冗余卷扬液压手柄(11)、冗余本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋挖钻机卷扬制动器的冗余控制装置，包括主回路，主回路包括先导泵(1)、卷扬液压手柄(2)、制动器电磁阀(3)、压力开关(7)和梭阀(8)，卷扬液压手柄(2)连接先导泵(1)和制动器电磁阀(3)，梭阀(8)连接压力开关(7)和卷扬液压手柄(2)，其特征在于：还包括冗余回路，冗余回路包括冗余卷扬液压手柄(11)、冗余梭阀(12)、冗余压力开关(13)和冗余制动器电磁阀(14)，冗余卷扬液压手柄(11)连接先导泵(1)和冗余制动器电磁阀(14)，冗余梭阀(12)连接先导泵(1)和冗余卷扬液压手柄(11)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜延柱，郑娟娟，生风军，许宁宁，张艳良，朱贵涛，井文涵，陈宏远，
申请(专利权)人：山东弘方重工机械有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37