一种非开挖钻机的电液混合驱动系统及非开挖钻机系统技术方案

本发明专利技术涉及非开挖钻机技术领域，具体公开了一种非开挖钻机的电液混合驱动系统，其中，包括：供电系统、泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统、回转系统和控制系统，泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统、回转系统和控制系统均与所述供电系统电连接，泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统和回转系统均与控制系统通信连接；泥浆泵系统用于泵送及混合泥浆；液压泵系统用于实现履带行走、起塔、支腿、夹持和卸扣动作；给进系统用于实现给进/回拉动作；回转系统用于实现回转动作；控制系统用于控制泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统和回转系统的运行。本发明专利技术还公开了一种非开挖钻机系统。本发明专利技术提供的非开挖钻机的电液混合驱动系统具有环保节能的优势。

An electro-hydraulic hybrid driving system and an trenchless drilling rig system

【技术实现步骤摘要】
一种非开挖钻机的电液混合驱动系统及非开挖钻机系统
本专利技术涉及非开挖钻机
，尤其涉及一种非开挖钻机的电液混合驱动系统及包括该非开挖钻机的电液混合驱动系统的非开挖钻机系统。
技术介绍
随着新时代工业机械行业的复苏，城市化建设等不断加快发展，非开挖钻机在城市地下铺管发挥着越来越重要的作用，由于非开挖钻机的灵活性、可移动性等使得全液压非开挖钻机越来越广泛地应用于工程实践中。然而虽然全液压非开挖钻机能实现基本的钻进操作，但钻进效率、智能化和精确化操作、低污染越来越不能满足客户及实际城市建设的需求，这对于提高钻机钻进效率和绿色钻进有很大的制约。这其中影响钻进效率的因素是传统全液压非开挖钻机液压传动效率低、柴油机驱动环境污染大、控制集成度较低、高精度的智能化和自动化操作较难实现，所以非开挖钻机电驱化至关重要。传统柴油机为动力的全液压非开挖钻机在城市施工过程中，尾气排放和噪声等越来越难以满足国家IV排放标准，而且对于钻进过程中各类工作参数的监测，如回转转速、给进回拖速度等参数都很难实现依据钻机钻进工况的实时监测和控制。而且现阶段城市地下铺设管道越来越复杂，非开挖钻机钻进施工精度要求越来越高。这些都对钻机性能的提升、绿色钻进等都有着迫切的需求。针对非开挖钻机施工中尾气排放和噪声越来越难以满足国家IV排放标准，对于钻进过程各类参数难以实时检测和控制等缺点，如何提供一种新的非开挖钻机系统成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种非开挖钻机的电液混合驱动系统及包括该非开挖钻机的电液混合驱动系统的非开挖钻机系统，解决相关技术中存在的非开挖钻机采用柴油机驱动的排放污染及噪音问题。作为本专利技术的第一个方面，提供一种非开挖钻机的电液混合驱动系统，其中，包括：供电系统、泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统、回转系统和控制系统，所述泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统、回转系统和控制系统均与所述供电系统电连接，所述泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统和回转系统均与所述控制系统通信连接；所述供电系统用于为所述泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统、回转系统和控制系统提供电源供应；所述泥浆泵系统用于泵送泥浆及混合泥浆；所述液压泵系统用于在液压作用下实现履带行走、起塔、支腿和夹持卸扣动作；所述给进系统用于控制钻杆实现给进/回拉动作；所述回转系统用于控制钻杆实现回转动作；所述控制系统用于根据钻头的反馈信号控制所述泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统和回转系统的运行。进一步地，所述泥浆泵系统包括第一永磁同步电机和泥浆泵；所述第一永磁同步电机分别与所述供电系统和所述控制系统连接，所述泥浆泵与所述第一永磁同步电机连接；所述泥浆泵在所述第一永磁同步电机驱动下实现泵送泥浆以及混合泥浆动作。进一步地，所述液压泵系统包括：第二永磁同步电机和液压泵；所述第二永磁同步电机分别与所述供电系统和所述控制系统连接，所述液压泵与所述第二永磁同步电机连接；所述液压泵在所述第二永磁同步电机驱动下分别实现对履带行走、起塔、夹持、卸扣和支腿的驱动控制。进一步地，所述液压泵系统还包括：第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸和液压马达，所述第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸和液压马达均通过电磁换向阀与所述液压泵连接；所述第一液压缸用于在所述液压泵的驱动下控制实现起塔动作；所述第二液压缸用于在所述液压泵的驱动下控制实现支腿动作；所述第三液压缸用于在所述液压泵的驱动下控制实现夹持和卸扣动作；所述液压马达用于在所述液压泵的驱动下控制实现履带行走动作。进一步地，所述回转系统包括：第三永磁同步电机、第一减速机和回转机构；所述第三永磁同步电机分别与所述供电系统化和所述控制系统连接，所述回转机构通过所述第一减速电机与所述第三永磁同步电机连接；所述回转机构用于在所述第三永磁同步电机的驱动下执行回转动作；所述第一减速机用于将所述第三永磁同步电机输出的转速进行变速。进一步地，所述给进系统包括：第四永磁同步电机、第二减速电机、给进机构、第五永磁同步电机、第三减速机和回拉机构；所述第四永磁同步电机和所述第五永磁同步电机均分别与所述供电系统和所述控制系统连接，所述给进机构通过所述第二减速电机与所述第四永磁同步电机连接，所述回拉机构通过所述第三减速电机与所述第五永磁同步电机连接；所述给进机构用于在所述第四永磁同步电机的驱动下执行给进动作；所述回拉机构用于在所述第五永磁同步电机的驱动下执行回拉动作；所述第二减速机用于将所述第四永磁同步电机输出的转速进行变速；所述第三减速机用于将所述第五永磁同步电机输出的转速进行变速。进一步地，所述控制系统包括：主控制器和变频机构，所述主控制器与所述供电系统连接，所述变频机构与所述主控制器连接；所述主控制器通过所述变频机构分别与所述泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统和回转系统连接；所述主控制器用于根据反馈信号实现对所述泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统和回转系统的运行控制。进一步地，所述变频机构包括：泥浆泵变频器、液压泵变频器、回转变频器、第一给进变频器和第二给进变频器；所述泥浆泵变频器、液压泵变频器、回转变频器、第一给进变频器和第二给进变频器的输入端均与所述主控制器连接；所述泥浆泵变频器的输出端与所述泥浆泵系统连接；所述液压泵变频器的输出端与所述液压泵系统连接；所述回转变频器的输出端与所述回转系统连接；所述第一给进变频器和所述第二给进变频器的输出端均与所述给进系统连接。进一步地，所述控制系统还包括指示灯和照明灯，所述指示灯和所述照明灯均与所述主控制器连接，所述指示灯和所述照明灯在所述主控制器的控制下点亮或熄灭。作为本专利技术的另一个方面，提供一种非开挖钻机系统，其中，包括：阻力检测装置、控制装置和前文所述的非开挖钻机的电液混合驱动系统，所述阻力检测装置与所述控制装置连接，所述控制装置与所述非开挖钻机的电液混合驱动系统中的控制系统通信连接，所述阻力检测装置和所述控制装置均设置在钻头上，所述阻力检测装置用于检测钻头的阻力信号；所述控制装置用于对所述阻力信号进行处理后形成反馈信号并发送至所述非开挖钻机的电液混合驱动系统中的控制系统；所述电液混合驱动系统中的控制系统用于根据所述反馈信号控制所述电液混合驱动系统中的泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统和回转系统的运行。通过上述非开挖钻机的电液混合驱动系统，采用电力为动力源，结合液压泵系统，不仅能够提升钻机的整体性能，还能够满足排放要求，降低污染，同时通过控制系统根据反馈信号的控制，还能满足要求越来越高的施工精度问题。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术提供的非开挖钻机的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非开挖钻机的电液混合驱动系统，其特征在于，包括：供电系统、泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统、回转系统和控制系统，所述泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统、回转系统和控制系统均与所述供电系统电连接，所述泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统和回转系统均与所述控制系统通信连接；/n所述供电系统用于为所述泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统、回转系统和控制系统提供电源供应；/n所述泥浆泵系统用于泵送泥浆及混合泥浆；/n所述液压泵系统用于在液压作用下实现履带行走、起塔、支腿、夹持和卸扣动作；/n所述给进系统用于控制钻杆实现给进/回拉动作；/n所述回转系统用于控制钻杆实现回转动作；/n所述控制系统用于根据孔内钻头的反馈信号控制所述泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统和回转系统的运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种非开挖钻机的电液混合驱动系统，其特征在于，包括：供电系统、泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统、回转系统和控制系统，所述泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统、回转系统和控制系统均与所述供电系统电连接，所述泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统和回转系统均与所述控制系统通信连接；
所述供电系统用于为所述泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统、回转系统和控制系统提供电源供应；
所述泥浆泵系统用于泵送泥浆及混合泥浆；
所述液压泵系统用于在液压作用下实现履带行走、起塔、支腿、夹持和卸扣动作；
所述给进系统用于控制钻杆实现给进/回拉动作；
所述回转系统用于控制钻杆实现回转动作；
所述控制系统用于根据孔内钻头的反馈信号控制所述泥浆泵系统、液压泵系统、给进系统和回转系统的运行。


2.根据权利要求1所述的非开挖钻机的电液混合驱动系统，其特征在于，所述泥浆泵系统包括第一永磁同步电机和泥浆泵；
所述第一永磁同步电机分别与所述供电系统和所述控制系统连接，所述泥浆泵与所述第一永磁同步电机连接；
所述泥浆泵在所述第一永磁同步电机驱动下实现泵送泥浆以及混合泥浆动作。


3.根据权利要求1所述的非开挖钻机的电液混合驱动系统，其特征在于，所述液压泵系统包括：第二永磁同步电机和液压泵；
所述第二永磁同步电机分别与所述供电系统和所述控制系统连接，所述液压泵与所述第二永磁同步电机连接；
所述液压泵在所述第二永磁同步电机驱动下分别实现对履带行走、起塔、夹持、卸扣和支腿的驱动控制。


4.根据权利要求3所述的非开挖钻机的电液混合驱动系统，其特征在于，所述液压泵系统还包括：第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸和液压马达，所述第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸和液压马达均通过电磁换向阀与所述液压泵连接；
所述第一液压缸用于在所述液压泵的驱动下控制实现起塔动作；
所述第二液压缸用于在所述液压泵的驱动下控制实现支腿动作；
所述第三液压缸用于在所述液压泵的驱动下控制实现夹持和卸扣动作；
所述液压马达用于在所述液压泵的驱动下控制实现履带行走动作。


5.根据权利要求1所述的非开挖钻机的电液混合驱动系统，其特征在于，所述回转系统包括：第三永磁同步电机、第一减速机和回转机构；
所述第三永磁同步电机分别与所述供电系统化和所述控制系统连接，所述回转机构通过所述第一减速电机与所述第三永磁同步电机连接；
所述回转机构用于在所述第三永磁同步电机的驱动下执行回转动作；
所述第一减速机用于将所述第三永磁同步电机输出的转速进行变速。


6.根据权利要求1所述的非开挖钻机的电液混合驱动系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：于峰，牛民，邱望德，徐彬彬，董志伟，靳超，陈扬，姜桂花，于天，
申请(专利权)人：无锡市钻通工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32