一种具有防卡和防空打功能的钻机液压系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具有防卡和防空打功能的钻机液压系统，属于工程钻机液压系统领域。该液压系统中二位四通液控换向阀控制推进马达转向，其液控口通过二位四通液控换向阀控制；溢流阀Ⅰ的接凿岩机的压力油；梭阀进油口别接推进马达两端，其出油口连接二位三通液控换向阀Ⅰ的液控口；二位三通液控换向阀Ⅰ的进口油接推进马达的回转压力油，其出油口接二位三通液控换向阀Ⅱ的液控口；二位三通液控换向阀Ⅱ的进油口接溢流阀Ⅰ的控制油口，其出油口接溢流阀Ⅱ的进油口。本实用新型专利技术通过自动切换推进马达转向，切换推进和提升状态，有效防止卡钻；并通过感应钻头的推进马达工作时回转压力，以控制凿岩机冲击压力，降低冲击力和推进速度，防止空打。

A hydraulic system for drilling rig with functions of preventing card and air defense

The utility model discloses a drilling rig hydraulic system with anti-jamming and anti-air drilling functions, which belongs to the field of engineering drilling rig hydraulic system. In the hydraulic system, the two-position four-way hydraulic control reversing valve controls the steering of the propulsion motor, and the hydraulic control port is controlled by the two-position four-way hydraulic control reversing valve; the pressure oil of the overflow valve I rock drill; the shuttle valve inlet is separately connected with both ends of the propulsion motor, and the oil outlet is connected with the hydraulic control port of the two-position three-way hydraulic control reversing valve I; the two-position three-way hydraulic control reversing valve I. The inlet of valve I is connected with the rotary pressure oil of the propulsion motor, and the outlet of valve I is connected with the hydraulic control port of two-position three-way hydraulic control directional valve II, and the inlet of two-position three-way hydraulic control directional valve II is connected with the control oil port of relief valve I, and the oil outlet of valve II is connected with the oil inlet of relief valve II. The utility model can effectively prevent sticking by automatically switching the steering of the propulsion motor, switching the propulsion and lifting state, and controlling the impact pressure of the rock drill, reducing the impact force and the propulsion speed, and preventing the air striking through the rotary pressure when the propulsion motor of the induction drill is working.

【技术实现步骤摘要】
一种具有防卡和防空打功能的钻机液压系统
本技术属于工程钻机液压系统领域，更具体地说，涉及一种具有防卡和防空打功能的钻机液压系统。
技术介绍
全液压顶锤式钻机在矿山、铁路、公路、水电、煤炭和建筑等工程施工中是不可缺少的主要施工设备之一。全液压顶锤式钻机在国际上已广泛使用而且也是中国新型钻机发展的主要方向。对于矿山等山石地带，由于岩石的种类多样，地层情况复杂，不同深度的软硬程度不同，还往往夹杂空洞层，很容易导致在钻孔时钻头所受的旋转阻力可能会突然增大，受卡，或者遇到空洞或松软的砂石时，阻力聚然减小，出现钻头空打现象。对于钻头卡阻情况，如果凿岩系统不能及时处理突发的钻头受卡情况，将造成旋转马达超过所能承受范围，导致钻头连带钻杆、连接套等钻具受卡，使得用户承受较大的经济损失，并严重影响成孔效率；而钻头空打情况则会造成凿岩机空打，连接套发热，加速钻具损耗，钻孔发生偏斜。现有的钻机液压控制系统，没有较好的预防卡钻发生的功能，在卡钻后无法将钻头和钻杆拔出；也没有很好的应对遇到空洞或松软的砂石时顺利打钻的功能，这是亟待解决的问题。为克服卡钻现象，现有的解决方案一般有两种：一是钻机机手提高注意力，发现异常时及时提钻，这就加大了机手的工作强度和工作难度。另一种做法是安装一个电气液压保护装置，当扭矩增大到一定数值时，推进马达反转。但由于钻机工作现场恶劣，震动大、灰尘多，电气元件间的滞环加大，反应不灵敏，因而效果不甚理想。例如中国技术专利(CN201241688Y)公开了一种液压回转钻机防卡钻装置，通过在回转马达的进油口端的管路中增设一压力传感器，在进给油缸和手动换向阀之间的回路中增设一电磁换向阀，当回转马达的进油口压力出现异常时，装置会自动处理孔内复杂情况，从而防止卡钻事故的发生。但是，由于工程钻机的工作现场环境恶劣，震动大、灰尘多，电气元件间的滞环加大，反应灵敏性较差，更重要的是它并没有考虑到钻头空打的情况。现有技术中也有其它方案，能够适应更复杂工况，力求解决卡钻问题，例如中国专利申请号为：201510912682.8，公开日为：2016年2月24日的专利文献，公开了一种全液压露天凿岩钻机的防卡钎控制阀组，其包括第一顺序阀，其进油口与本控制阀组的旋转压力信号油口连通，当所述旋转压力信号油口的压力超过第一顺序阀的设定压力时，第一顺序阀换向使其进油口和出油口导通；第一液控换向阀，其进油口与本控制阀组的进给压力油口连通，其回油口与控制阀组的回油口连通，该第一液控换向阀的两工作油口分别与控制阀组的推进油口和上提油口连通；第二液控换向阀，其进油口与控制阀组的推进先导油口连通，其出袖口与第二液控换向阀的一液控口连通，该第二液控换向阀的液控口与所述第一顺序阀的出油口连通；梭阀，其第一进油口与第一顺序阀的出油口连通，其第二进油口与该控制阀组的上提先导油口连通，所述梭阀的出油口与第二液控换向阀的另一液控口连通；推进压力控制阀和第二溢流阀，推进压力控制阀的进油口与控制阀组的推进油口相连，该推进压力控制阀的液控端与控制阀组的旋转压力信号油口连通，推进压力控制阀的出油口与第一溢流阀的进油口连通，当所述旋转压力信号油口的压力超过该推进压力控制阀的设定压力时，所述推进压力控制阀动作使其进出油口导通，当旋转压力信号油口压力低于选定比率负荷值时，油口关闭。该方案的阀组在防止卡钳的同时降低了冲击压力，根据不同压力等级调控卡钎情况，提高凿岩效率，但是其结构非常复杂，使用较多液压元件，生产和使用成本较高，且累积误差较大，控制精度较低，元器件损坏、漏油等故障更易发生。
技术实现思路
1、要解决的问题本技术提供一种具有防卡和防空打功能的钻机液压系统，其目的在于解决现有顶锤钻机不能较好解决较高硬度岩石、空洞或松软的砂石等工况工作时，出现卡钻或钻头空打的问题。该液压系统通过自动切换推进马达旋转方向，切换推进和提升工作状态，能够有效防止卡钻现象的发生；并通过感应钻头的推进马达工作时回转压力，以控制凿岩机冲击压力，降低冲击力；同时，降低推进马达转速，即降低推进速度，更好地适用空洞或松软砂石工况的掘进工作。该系统结构简单、可靠性高，更好地适应复杂工况环境，有效提高钻机工作效率。2、技术方案为解决上述问题，本技术采用如下的技术方案。一种具有防卡和防空打功能的钻机液压系统，包括梭阀、二位三通液控换向阀Ⅰ、二位三通液控换向阀Ⅱ、溢流阀Ⅰ、溢流阀Ⅱ、顺序阀和二位四通液控换向阀；溢流阀Ⅰ的进油口接凿岩机的压力油口，溢流阀Ⅰ的出油口接油箱；所述二位四通液控换向阀的P口推进马达工作压力油，T口回油，二位四通液控换向阀的两个出油口分别接推进马达的进出油口；所述顺序阀的进油口接推进马达的回转压力油，顺序阀的回油口连接油箱，顺序阀的出油口接二位四通液控换向阀的液控口；所述梭阀的两个进油口分别连接推进马达的进油口和出油口，梭阀的出油口连接二位三通液控换向阀Ⅰ的液控口；所述二位三通液控换向阀Ⅰ的进口油接推进马达的回转压力油，二位三通液控换向阀Ⅰ的回油口接油箱，二位三通液控换向阀Ⅰ的出油口接二位三通液控换向阀Ⅱ的液控口；所述二位三通液控换向阀Ⅱ的进油口接溢流阀Ⅰ的控制油口，二位三通液控换向阀Ⅱ的回油口接油箱，二位三通液控换向阀Ⅱ的出油口接溢流阀Ⅱ的进油口，溢流阀Ⅱ的出油口接油箱。作为进一步改进，所述溢流阀Ⅰ的溢流压力高于溢流阀Ⅱ的溢流压力。作为进一步改进，还包括二位三通液控换向阀Ⅲ、节流阀Ⅰ和节流阀Ⅱ；所述二位三通液控换向阀Ⅲ的液控口接二位三通液控换向阀Ⅱ的出油口，二位三通液控换向阀Ⅲ的进油口接油泵，二位三通液控换向阀Ⅲ的两个出油口分别接节流阀Ⅰ的进油口和节流阀Ⅱ的进油口，节流阀Ⅰ和节流阀Ⅱ的出油口均为推进马达提供压力油。作为进一步改进，所述节流阀Ⅰ和节流阀Ⅱ的出油口均连接优先阀的同一进油口，优先阀的第一出油口为推进马达提供压力油；所述油泵的出油口经优先阀连接凿岩机的压力油口。作为进一步改进，所述优先阀的第一出油口通过三位四通换向阀连接推进马达；优先阀的第一出油口连接溢流阀Ⅲ的进油口，溢流阀Ⅲ的出油口接油箱。作为进一步改进，所述优先阀的第一出油口接三位四通换向阀的P口，三位四通换向阀的T口接油箱，三位四通换向阀的A口和B口分别接二位四通液控换向阀的P口和T口。作为进一步改进，所述溢流阀Ⅰ的溢流设定压力为14MPa，溢流阀Ⅱ的溢流设定压力为10MPa，顺序阀的开启压力为10MPa。作为进一步改进，所述节流阀Ⅰ的通流量小于节流阀Ⅱ的通流量。3、有益效果相比于现有技术，本技术的有益效果为：(1)本技术的液压系统，通过推进马达的回转压力，控制顺序阀的开启，进而控制二位四通液控换向阀的动作，切换推进马达的进出油路，使得其由推进工作状态转换为提升工作状态，有效避免钻头、钻杆、连接套等钻具受卡损坏，保证工作效率；并在防卡钻的基础上，通过梭阀、二位三通液控换向阀Ⅰ和二位三通液控换向阀Ⅱ三者的配合作用，根据推进马达的工作油压控制溢流阀Ⅰ和溢流阀Ⅱ的工作状态，达到控制凿岩机工作油压，从而在遇到空洞或松软的砂石时，使得凿岩机冲击压力降低，防止凿岩机空打，减少连接套发热，减少钻具损耗，防止钻孔发生偏斜；该系统所包含液压元件较少，结构简单，生产和使用成本比较低，出现故障概率低，且灵敏度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有防卡和防空打功能的钻机液压系统，包括溢流阀Ⅰ(4)，溢流阀Ⅰ(4)的进油口接凿岩机的压力油口，溢流阀Ⅰ(4)的出油口接油箱，其特征在于：还包括梭阀(1)、二位三通液控换向阀Ⅰ(2)、二位三通液控换向阀Ⅱ(3)、溢流阀Ⅱ(5)、顺序阀(10)和二位四通液控换向阀(11)；所述二位四通液控换向阀(11)的P口推进马达工作压力油，T口回油，二位四通液控换向阀(11)的两个出油口分别接推进马达的进出油口；所述顺序阀(10)的进油口接推进马达的回转压力油，顺序阀(10)的回油口连接油箱，顺序阀(10)的出油口接二位四通液控换向阀(11)的液控口；所述梭阀(1)的两个进油口分别连接推进马达的进油口和出油口，梭阀(1)的出油口连接二位三通液控换向阀Ⅰ(2)的液控口；所述二位三通液控换向阀Ⅰ(2)的进口油接推进马达的回转压力油，二位三通液控换向阀Ⅰ(2)的回油口接油箱，二位三通液控换向阀Ⅰ(2)的出油口接二位三通液控换向阀Ⅱ(3)的液控口；所述二位三通液控换向阀Ⅱ(3)的进油口接溢流阀Ⅰ(4)的控制油口，二位三通液控换向阀Ⅱ(3)的回油口接油箱，二位三通液控换向阀Ⅱ(3)的出油口接溢流阀Ⅱ(5)的进油口，溢流阀Ⅱ(5)的出油口接油箱。...

【技术特征摘要】
1.一种具有防卡和防空打功能的钻机液压系统，包括溢流阀Ⅰ(4)，溢流阀Ⅰ(4)的进油口接凿岩机的压力油口，溢流阀Ⅰ(4)的出油口接油箱，其特征在于：还包括梭阀(1)、二位三通液控换向阀Ⅰ(2)、二位三通液控换向阀Ⅱ(3)、溢流阀Ⅱ(5)、顺序阀(10)和二位四通液控换向阀(11)；所述二位四通液控换向阀(11)的P口推进马达工作压力油，T口回油，二位四通液控换向阀(11)的两个出油口分别接推进马达的进出油口；所述顺序阀(10)的进油口接推进马达的回转压力油，顺序阀(10)的回油口连接油箱，顺序阀(10)的出油口接二位四通液控换向阀(11)的液控口；所述梭阀(1)的两个进油口分别连接推进马达的进油口和出油口，梭阀(1)的出油口连接二位三通液控换向阀Ⅰ(2)的液控口；所述二位三通液控换向阀Ⅰ(2)的进口油接推进马达的回转压力油，二位三通液控换向阀Ⅰ(2)的回油口接油箱，二位三通液控换向阀Ⅰ(2)的出油口接二位三通液控换向阀Ⅱ(3)的液控口；所述二位三通液控换向阀Ⅱ(3)的进油口接溢流阀Ⅰ(4)的控制油口，二位三通液控换向阀Ⅱ(3)的回油口接油箱，二位三通液控换向阀Ⅱ(3)的出油口接溢流阀Ⅱ(5)的进油口，溢流阀Ⅱ(5)的出油口接油箱。2.根据权利要求1所述的一种具有防卡和防空打功能的钻机液压系统，其特征在于：所述溢流阀Ⅰ(4)的溢流压力高于溢流阀Ⅱ(5)的溢流压力。3.根据权利要求1所述的一种具有防卡和防空打功能的钻机液压系统，其特征在于：还包括二位三通液控换向阀Ⅲ(6)、节流阀Ⅰ(7)和节流阀Ⅱ(8)；所述二位三通液控换向...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛凯，张红光，叶涛，
申请(专利权)人：马鞍山唐拓凿岩机械有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34