一种电比例控制式凿岩机冲击压力自动控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电比例控制式凿岩机冲击压力自动控制系统，包括液压泵、减压阀、电比例压力阀、压力补偿阀、推进缸、换向阀和冲击机构，液压泵的进油口与油箱相连，出油口与压力补偿阀、减压阀、换向阀的P口相连，压力补偿阀接冲击机构，换向阀的A口接推进缸的无杆腔，推进缸的有杆腔接换向阀的B口，换向阀的T口接油箱，换向阀的液控端口引入旋转马达两端的压力差，减压阀接电比例压力阀，电比例压力阀接压力补偿阀的远程液控口，推进缸的无杆腔和有杆腔内各设有一个压力传感器，两个压力传感器与电子控制单元相连，电子控制单元与电比例压力阀电相连。本发明专利技术具有控制效率高、控制精度高、可靠性高、凿岩效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电比例控制式凿岩机冲击压力自动控制系统。
技术介绍
在新一代的凿岩设备中，冲击机构是其主要的工作机构。冲击机构主要是通过活塞杆的冲击，将液压油的压力能转化为钎杆的动能，再由钎杆去冲击岩石，从而实现破碎岩石的目的。在凿岩破碎工作过程中，当工作对象的物理性质或具体工作状况发生变化时，为了提高生产效率、降低凿岩破碎成本，出现了输出工作参数可以调节的液压冲击器。由于冲击机构具有高效节能等特点，使其在金属矿山的开采、大型水电的修建、地下建筑等行业得到广泛的应用。液压凿岩机的冲击效率的高低，直接影响到整个凿岩机的工作效率。液压凿岩机的冲击效率与冲击功率直接相关，冲击功率又取决于冲击能与冲击频率，冲击能和冲击频率调节的方法可采用调节液压系统的压力和流量，所以我们很有必要对冲击机构的工作压力进行研究。自动控制系统是凿岩机冲击机构液压系统里面非常重要的一部分，是整个系统的关键控制单元。为适应在不同工况下工作，如工作对象，冲击阻力和工艺需要的不同，要求液压冲击机构能够自动的、连续的、无极的调节工作参数。现有的液压凿岩机冲击压力自动控制系统是采用液控压力阀来控制，使其控制冲击回路中压力补偿阀的出口压力，从而控制凿岩机冲击压力。通过分析发现液控压力阀的控制压力高，液压冲击和液压脉动大，无法实现液压系统压力的连续自动控制；控制效率和控制精度低，稳定性差。所以要想实现系统稳定可靠，提高系统控制精度，提升整个凿岩机的工作性能，提高整个凿岩机的工作效率，就要着力解决现有液压凿岩机冲击压力自动控制系统中存在的问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种结构简单、凿岩效率高、稳定可靠的电比例控制式凿岩机冲击压力自动控制系统。本专利技术解决上述问题的技术方案是：一种电比例控制式凿岩机冲击压力自动控制系统，包括液压泵、减压阀、电比例压力阀、压力补偿阀、推进缸、换向阀和冲击机构，所述液压泵的进油口与油箱相连，液压泵的出油口与压力补偿阀的一端、减压阀的一端、换向阀的P口相连，压力补偿阀的另一端接冲击机构，换向阀的A口接推进缸的无杆腔，推进缸的有杆腔接换向阀的B口，换向阀的T口接油箱，换向阀的液控端口引入旋转马达两端的压力差，减压阀的另一端接电比例压力阀的一端，电比例压力阀的另一端接压力补偿阀的远程液控口，推进缸的无杆腔和有杆腔内各设有一个压力传感器，两个压力传感器的信号输出端与电子控制单元的信号输入端相连，把采集到的压力信号传递给电子控制单元，电子控制单元的信号输出端与电比例压力阀电的控制端相连。上述电比例控制式凿岩机冲击压力自动控制系统中，所述液压泵的出油口与减压阀、换向阀连接的管道上设有单向阀。上述电比例控制式凿岩机冲击压力自动控制系统还包括溢流阀，溢流阀的进油口与液压泵的出油口相连，溢流阀的出油口接油箱。上述电比例控制式凿岩机冲击压力自动控制系统中，所述溢流阀是一个设定压力为20MPa的安全阀。上述电比例控制式凿岩机冲击压力自动控制系统中，所述液压泵是一个压力为18MPa的恒压泵。上述电比例控制式凿岩机冲击压力自动控制系统中，所述减压阀的公称压力为10MPa。上述电比例控制式凿岩机冲击压力自动控制系统中，所述电比例压力阀的开启压力为0.5MPa，调压范围为0～10MPa。上述电比例控制式凿岩机冲击压力自动控制系统中，所述换向阀是一个三位五通液控换向阀。本专利技术的有益效果在于：本专利技术设有一个三位五通液控换向阀，在换向阀液控端口引入旋转马达压差来控制换向阀阀芯的位移，从而控制推进缸两腔的压力；在推进缸两腔的油路上安装两个压力传感器，通过压力传感器将推进缸两腔的压力信号引入电子控制单元中，电子控制单元接收到推进缸两腔的压力信号后，输出控制信号控制电比例压力阀的阀芯位移，从而调节电比例压力阀的输出压力缓慢变化，进而控制压力补偿阀的出口压力，实现凿岩机冲击机构压力的自动控制，具有控制效率高、控制精度高、可靠性高、凿岩效率高的优点。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，本专利技术包括液压泵1、溢流阀2、单向阀3、减压阀4、电比例压力阀5、压力补偿阀6、冲击机构7、推进缸8、换向阀9和ECU电子控制单元10，溢流阀2是一个设定压力为20MPa的安全阀，液压泵1是一个压力为18MPa的恒压泵，减压阀4的公称压力为10MPa，电比例压力阀5的开启压力为0.5MPa，调压范围为0～10MPa，换向阀9是一个三位五通液控换向阀9。所述液压泵1的进油口与油箱相连，液压泵1的出油口与压力补偿阀6的一端、单向阀3的一端、溢流阀2的进油口相连，溢流阀2的出油口接油箱，压力补偿阀6的另一端接冲击机构7，单向阀3的另一端与减压阀4的一端、换向阀9的P口相连，换向阀9的A口接推进缸8的无杆腔，推进缸8的有杆腔接换向阀9的B口，换向阀9的T口接油箱，换向阀9的液控端口K引入旋转马达两端的压力差，减压阀4的另一端接电比例压力阀5的一端，电比例压力阀5的另一端接压力补偿阀6的远程液控口，推进缸8的无杆腔和有杆腔内各设有一个压力传感器，两个压力传感器的信号输出端与电子控制单元的信号输入端相连，把采集到的压力信号传递给ECU电子控制单元10，ECU电子控制单元10的信号输出端与电比例压力阀5电的控制端相连。本专利技术的工作原理如下：液压泵1给系统供油，通过引入旋转马达压差控制换向阀9阀芯的位移，从而控制推进缸8两腔的压力；通过在推进缸8两腔的油路上安装两个压力传感器，可以实时地将推进缸8两腔油路上的压力信号引入ECU电子控制单元10中，控制电比例压力阀5的出口压力，进而控制压力补偿阀6的出口压力，实现凿岩机冲击压力的自动控制。当推进缸8正常推进时，ECU电子控制单元10无信号输入，电比例压力阀5的出口压力由液压力与弹簧力平衡来实现调节；压力补偿阀6在外控压力、液压力和阀内的弹簧力作用下，实现凿岩机高压冲击重锤开孔；随着推进缸8两腔压差的逐渐减小，通过压力传感器，推进缸8两腔的压差信号进入到ECU电子控制单元10中，ECU电子控制单元10采集到输入信号后，发出相应的控制信号至电比例压力阀5，控制电比例压力阀5阀芯的移动，调节电比例压力阀5的出口压力缓变降低，进而压力补偿阀6通过引入的外控压力、液压力和阀内的弹簧力差动实现输出压力控制，实现凿岩机冲击机构7压力的自动控制。由于ECU电子控制单元10的控制，电比例压力阀5的阀芯缓变移动，电比例压力阀5出口压力缓变降低，进而控制压力补偿阀6的输出压力。推进缸8两腔的压差越低则ECU电子控制单元10输出的控制信号越强，电比例压力阀5的出口压力就越低，压力补偿阀6的出口压力就越低，使得冲击压力随推进压差降低而无极下降，实现凿岩机冲击机构压力的自动控制。当推进缸8两腔的压差很小或者压差反向时，ECU电子控制单元10输出的控制信号最强，电比例压力阀5的出口压力最低，压力补偿阀6的出口压力也最低，实现凿岩机低压冲击轻打开孔。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电比例控制式凿岩机冲击压力自动控制系统，其特征在于：包括液压泵、减压阀、电比例压力阀、压力补偿阀、推进缸、换向阀和冲击机构，所述液压泵的进油口与油箱相连，液压泵的出油口与压力补偿阀的一端、减压阀的一端、换向阀的P口相连，压力补偿阀的另一端接冲击机构，换向阀的A口接推进缸的无杆腔，推进缸的有杆腔接换向阀的B口，换向阀的T口接油箱，换向阀的液控端口引入旋转马达两端的压力差，减压阀的另一端接电比例压力阀的一端，电比例压力阀的另一端接压力补偿阀的远程液控口，推进缸的无杆腔和有杆腔内各设有一个压力传感器，两个压力传感器的信号输出端与电子控制单元的信号输入端相连，把采集到的压力信号传递给电子控制单元，电子控制单元的信号输出端与电比例压力阀电的控制端相连。

【技术特征摘要】
1.一种电比例控制式凿岩机冲击压力自动控制系统，其特征在于：包括液压泵、减压阀、电比例压力阀、压力补偿阀、推进缸、换向阀和冲击机构，所述液压泵的进油口与油箱相连，液压泵的出油口与压力补偿阀的一端、减压阀的一端、换向阀的P口相连，压力补偿阀的另一端接冲击机构，换向阀的A口接推进缸的无杆腔，推进缸的有杆腔接换向阀的B口，换向阀的T口接油箱，换向阀的液控端口引入旋转马达两端的压力差，减压阀的另一端接电比例压力阀的一端，电比例压力阀的另一端接压力补偿阀的远程液控口，推进缸的无杆腔和有杆腔内各设有一个压力传感器，两个压力传感器的信号输出端与电子控制单元的信号输入端相连，把采集到的压力信号传递给电子控制单元，电子控制单元的信号输出端与电比例压力阀电的控制端相连。2.根据权利要求1所述的电比例控制式凿岩机冲击压力自动控制系统，其特征在于：所述液压泵的出油口与减压阀、换向阀连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金刚，熊简，李晓星，易达云，廖金军，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43