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鑿巖鉆機(jī)回轉(zhuǎn)推進(jìn)電液控制回路的制作方法

文檔序號:8604107閱讀:339來源:國知局
鑿巖鉆機(jī)回轉(zhuǎn)推進(jìn)電液控制回路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鑿巖鉆機(jī)液壓控制回路,尤其涉及一種鑿巖鉆機(jī)回轉(zhuǎn)推進(jìn)電液控制回路。
【背景技術(shù)】
[0002]氣動(dòng)潛孔鉆機(jī)、液壓頂錘鉆機(jī)、牙輪鉆機(jī)和切削鉆機(jī)為鑿巖鉆機(jī)的主流機(jī)型,回轉(zhuǎn)、推進(jìn)為上述鑿巖鉆機(jī)的關(guān)鍵作業(yè)動(dòng)作,回轉(zhuǎn)和推進(jìn)的耦合控制為鑿巖鉆機(jī)液壓控制技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)之一。鑿巖作業(yè)鉆進(jìn)過程復(fù)雜,不同的巖層硬度需要不同的推進(jìn)力;巖層較硬時(shí),鉆頭較難吃進(jìn)巖層,需要較大的推進(jìn)力;巖層較軟時(shí),鉆頭較易吃進(jìn)巖層,需要較小的的推進(jìn)力。鉆進(jìn)過程中,巖層硬度是變化的,巖層變硬時(shí),需增大推進(jìn)力,反之需減小推進(jìn)力?;剞D(zhuǎn)力變化能夠反映巖層硬度的變化,回轉(zhuǎn)力增大時(shí),巖層變軟,反之巖層變硬。推進(jìn)力自適應(yīng)與巖層變化,即可轉(zhuǎn)化為推進(jìn)力自適應(yīng)與回轉(zhuǎn)力變化,依據(jù)回轉(zhuǎn)力變化主動(dòng)控制推進(jìn)力;控制工況為,回轉(zhuǎn)力增大時(shí),控制推進(jìn)力減小,反之控制推進(jìn)力增大??煽康幕剞D(zhuǎn)控制推進(jìn)的控制回路及控制方法是實(shí)現(xiàn)上述控制需求的基礎(chǔ)。
[0003]可靠的實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)控制推進(jìn)具有一定的技術(shù)難度,目前,國內(nèi)品牌鑿巖鉆機(jī)大都沒有回轉(zhuǎn)控制推進(jìn)功能。國外著名品牌Atlase鑿巖鉆機(jī)推進(jìn)力控制采用遠(yuǎn)控負(fù)載敏感主泵的方法,但主泵不只給推進(jìn)油路供油,同時(shí)并聯(lián)給其他油路供油,這就使得不同油路、不同工況工作下主泵壓力的遠(yuǎn)控邏輯復(fù)雜,電液邏輯功能閥塊應(yīng)用較多,液壓系統(tǒng)故障檢測及維修技術(shù)難以掌握,維護(hù)成本高。國內(nèi)鑿巖鉆機(jī)開發(fā)過程中也存在仿制國外品牌鉆機(jī)液壓控制系統(tǒng)現(xiàn)象,但液壓回路的復(fù)雜性致使電液邏輯功能閥塊的仿制及系統(tǒng)集成匹配細(xì)節(jié)等很難到位,制約整機(jī)作業(yè)性能及可靠性。液壓控制技術(shù)的提升已成為國內(nèi)鑿巖鉆機(jī)發(fā)展的技術(shù)核心之一,需要適應(yīng)液壓件及系統(tǒng)匹配技術(shù)現(xiàn)狀的液壓控制技術(shù)創(chuàng)新。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種提升鉆進(jìn)過程中的巖層適應(yīng)性、工況適應(yīng)性且清晰、簡潔、柔性化的鑿巖鉆機(jī)回轉(zhuǎn)推進(jìn)電液控制回路。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供的鑿巖鉆機(jī)回轉(zhuǎn)推進(jìn)電液控制回路,包括由第一負(fù)載敏感變量泵、第一負(fù)載敏感比例多路閥、推進(jìn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓油箱組成的鑿巖鉆機(jī)推進(jìn)主油路;包括由第二液壓泵、第二液壓換向閥、回轉(zhuǎn)馬達(dá)、液壓油箱等組成鑿巖鉆機(jī)回轉(zhuǎn)主油路;所述的第一負(fù)載敏感比例多路閥包括首聯(lián)、推進(jìn)聯(lián)和尾聯(lián),所述的推進(jìn)聯(lián)的第一油口(Al)設(shè)有負(fù)載敏感外控口(LsAl),所述的第一負(fù)載敏感變量泵的負(fù)載敏感口(Lsl)與所述的第一負(fù)載敏感比例多路閥的負(fù)載敏感口(LsP )連接,所述的第一負(fù)載敏感比例多路閥的尾聯(lián)負(fù)載敏感泄油口(LsDl)與所述的液壓油箱連接;所述的負(fù)載敏感外控口(LsAl)與電比例溢流閥的進(jìn)油口(C)連接,所述的電比例溢流閥回油口(D)與所述液壓油箱連接;壓力傳感器安裝在所述的回轉(zhuǎn)馬達(dá)的回轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)主油路上,所述的壓力傳感器的檢測信號輸出端口與控制器的輸入端口(Il)連接,所述的控制器的輸出端口(Ol)與所述的電比例溢流閥的控制信號輸入端口連接。
[0006]所述的推進(jìn)聯(lián)內(nèi)設(shè)有壓差補(bǔ)償器和負(fù)載反饋梭閥,所述的壓差補(bǔ)償器的負(fù)載反饋口(Ls3)通過所述的推進(jìn)聯(lián)的閥芯的下位與所述的負(fù)載敏感外控口(LsAl)連接,所述的負(fù)載反饋口(Ls3)與所述的負(fù)載反饋梭閥的第一進(jìn)油口(L31)連接,所述的負(fù)載反饋梭閥的第二進(jìn)油口(L32)與所述的液壓油箱連接,所述的負(fù)載反饋梭閥出油口(L3)與所述的負(fù)載敏感口(Lsl')連接,所述的電比例溢流閥的設(shè)定值依次通過所述的推進(jìn)聯(lián)的閥芯、壓差補(bǔ)償器、負(fù)載反饋梭閥、負(fù)載敏感口(Lsl')反饋至所述的負(fù)載反饋口(Lsl)。
[0007]所述的控制器的輸入端口(Il)的配置與所述的壓力傳感器輸出信號相匹配,以所述的壓力傳感器的檢測信號能夠輸入所述的輸入端口(Ii)為準(zhǔn)則;所述的輸出端口
(Ol)配置與所述的電比例溢流閥的控制信號相匹配,以所述的輸出端口(01)輸出信號能夠控制所述的電比例溢流閥為準(zhǔn)則。
[0008]采用上述技術(shù)方案的鑿巖鉆機(jī)回轉(zhuǎn)推進(jìn)電液控制回路,推進(jìn)壓力通過液壓電比例溢流閥遠(yuǎn)控,電比例溢流閥的壓力范圍以包含最高推進(jìn)壓力和最低推進(jìn)壓力為準(zhǔn)則;電比例調(diào)節(jié)所述電比例溢流閥的設(shè)定值,從而實(shí)現(xiàn)推進(jìn)壓力的液壓電比例遠(yuǎn)控;回轉(zhuǎn)壓力由壓力傳感器檢測并輸入控制器輸入端口(II),作為所述控制器的程序控制輸入信號,所述電比例溢流閥的壓力特性通過所述控制器輸出端口(01)輸出信號控制,所述輸入端口(Il)信號與所述輸出端口(01)信號的控制關(guān)系依據(jù)所述控制器的控制程序,所述控制程序依據(jù)鑿巖鉆機(jī)回轉(zhuǎn)控制推進(jìn)控制工況需求而編制。具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0009]1、采用推進(jìn)壓力液壓電比例遠(yuǎn)控、控制器程序控制電比例溢流閥、回轉(zhuǎn)壓力信號檢測并作為控制器程序控制輸入信號等技術(shù)措施,實(shí)現(xiàn)鑿巖鉆機(jī)回轉(zhuǎn)對推進(jìn)的程序化控制,控制特性柔性化,且控制回路清晰、簡潔。
[0010]2、通過推進(jìn)聯(lián)、電比例溢流閥、負(fù)載敏感變量泵等的特殊匹配設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)推進(jìn)壓力獨(dú)立液壓電比例遠(yuǎn)控,與其它工作聯(lián)互不影響,提高液壓功能回路的可靠性。
[0011]綜上所述,本實(shí)用新型提供了一種鑿巖鉆機(jī)回轉(zhuǎn)推進(jìn)電液控制方法及其控制回路,推進(jìn)壓力通過液壓電比例溢流閥遠(yuǎn)控,回轉(zhuǎn)壓力通過壓力傳感器檢測并輸入控制器,回轉(zhuǎn)壓力檢測信號作為控制器程序控制的輸入信號,電比例溢流閥壓力特性通過控制器輸出信號控制,控制器輸入信號與輸出信號關(guān)系依據(jù)控制器程序,控制器程序依據(jù)鑿巖鉆機(jī)回轉(zhuǎn)控制推進(jìn)控制工況需求而編制。上述電液程序控制回路及控制方法清晰、簡潔、柔性化,實(shí)現(xiàn)鑿巖鉆機(jī)回轉(zhuǎn)對推進(jìn)的程序化控制,提升鉆進(jìn)過程中的巖層適應(yīng)性、工況適應(yīng)性。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的原理圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型推進(jìn)聯(lián)的放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0015]參見圖1,由第一負(fù)載敏感變量泵1、第一負(fù)載敏感比例多路閥3、推進(jìn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5、液壓油箱10組成鑿巖鉆機(jī)推進(jìn)主油路。第一負(fù)載敏感比例多路閥3包括首聯(lián)、推進(jìn)聯(lián)31和尾聯(lián),其中推進(jìn)聯(lián)31內(nèi)設(shè)有壓差補(bǔ)償器311和負(fù)載反饋梭閥312,推進(jìn)聯(lián)31的第一油口Al設(shè)有負(fù)載敏感外控口 LsAl ;第一負(fù)載敏感變量泵I的進(jìn)油口與液壓油箱10連接,第一負(fù)載敏感變量泵I的出油口 Pl與第一負(fù)載敏感比例多路閥3的首聯(lián)進(jìn)油口 P。連接,第一負(fù)載敏感變量泵I的負(fù)載敏感口 Lsl與第一負(fù)載敏感比例多路閥3的負(fù)載敏感口 LsP連接,第一負(fù)載敏感比例多路閥3的尾聯(lián)負(fù)載敏感泄油口 LsDl與液壓油箱連10接,推進(jìn)聯(lián)31的第一油口 Al、第二油口 BI分別與推進(jìn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5的第三油口 AP、第四油口連接。本文界定,推進(jìn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5的第三油口 Al'進(jìn)油且第四油口 BI'回油時(shí)為推進(jìn)下推動(dòng)作,第四油口進(jìn)油且第三油口 AP回油時(shí)為推進(jìn)上提動(dòng)作。負(fù)載敏感外控口 LsAl與電比例溢流閥7的進(jìn)油口 C連接,電比例溢流閥7回油口 D與液壓油箱10連接。由推進(jìn)聯(lián)31、負(fù)載敏感外控口 LsAl、電比例溢流閥7組成推進(jìn)壓力液壓電比例遠(yuǎn)控回路。
[0016]由第二液壓泵2、第二液壓換向閥4、回轉(zhuǎn)馬達(dá)6、液壓油箱10組成鑿巖鉆機(jī)回轉(zhuǎn)主油路。第
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