一種全液壓長螺旋鉆機自動加壓邏輯控制回路的制作方法
【專利摘要】一種使用液壓閥塊的全液壓長螺旋鉆機加壓邏輯控制回路，主卷揚馬達的壓力油出口通過液壓管路連接所述液壓閥塊的壓力測試口(D)，第一液壓泵輸出的液壓油經(jīng)六聯(lián)閥連接所述液壓閥塊的液壓油入口(A1)，并從所述液壓閥塊的液壓油出口(A2)引出，經(jīng)第一單向閥和第一主油路接入所述動力頭馬達入口；動力頭馬達入口通過液壓管路引至所述液壓閥塊的動力頭馬達工作壓力測試口(B)，加壓卷揚馬達入口通過六聯(lián)閥接入所述液壓閥塊的第一加壓卷揚入口(C1)，加壓卷揚馬達出口連接所述液壓閥塊的第二加壓卷揚入口(C2)。當主動利用主卷揚下放動力頭或利用鉆桿自重加壓鉆進的同時主卷揚隨動時，加壓卷揚能夠實現(xiàn)自動加壓，防止鋼絲繩散股；當遇到硬土層時，加壓卷揚能夠實現(xiàn)自動加壓，使動力頭獲得較大的扭矩。
【專利說明】-種全液壓長螺旋鉆機自動加壓邏輯控制回路

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種全液壓長螺旋鉆機自動加壓邏輯控制回路。

【背景技術】
[0002] 全液壓長螺旋鉆機鉆孔時是利用加壓卷揚對動力頭施加向下的加壓力或利用鉆 桿自重向下加壓，液壓馬達通過動力頭減速機驅動鉆桿旋轉鉆進，此時主卷揚處于隨動狀 態(tài)，主卷揚鋼絲繩跟隨動力頭自由下放；鉆孔完成后，由主卷揚對動力頭施加向上的提拔 力，從孔中提出鉆桿，此時加壓卷揚處于隨動狀態(tài)，加壓卷揚鋼絲繩跟隨動力頭自由上升。 當主動利用主卷揚下放動力頭或利用鉆桿自重加壓鉆進的時候，加壓卷揚鋼絲繩會出現(xiàn)散 股現(xiàn)象，當再次提升動力頭時，會造成加壓卷揚卷筒上鋼絲繩纏繞混亂，因此容易損壞鋼絲 繩。在本實用新型之前，主要靠操作者注意觀察，操縱加壓卷揚收繩，防止加壓卷揚鋼絲繩 散股；全液壓長螺旋鉆機在軟土層工作時，為節(jié)省能源，利用鉆桿自重加壓即可，遇到硬土 層時為了獲得較大的扭矩，才操縱加壓卷揚對動力頭進行加壓，在本實用新型之前，也需操 作者根據(jù)現(xiàn)場情況進行操縱，這樣無疑增大了勞動強度。 實用新型內(nèi)容
[0003] 針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型在于提供一種全液壓長螺旋鉆機自動 加壓邏輯控制回路，當主動利用主卷揚下放動力頭或利用鉆桿自重加壓鉆進（此時主卷揚 隨動）的時候，加壓卷揚能夠實現(xiàn)自動加壓，以較小的加壓力張緊鋼絲繩，防止鋼絲繩散 股；當遇到硬土層時，加壓卷揚能夠實現(xiàn)自動加壓，給動力頭提供較大的加壓力，使動力頭 獲得較大的扭矩，減少操作者的勞動強度。
[0004] 本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種全液壓長螺旋鉆機加壓邏輯控制用液壓閥塊，包 括二位四通電磁換向閥、第一二位二通電磁換向閥、第二二位二通電磁換向閥、減壓閥、單 向閥、壓力繼電器和液控換向閥，所述液壓閥塊具有液壓油入口和液壓油出口，動力頭馬達 工作壓力測試口，第一加壓卷揚入口、第二加壓卷揚入口，壓力測試口和溢出口，所述壓力 繼電器的入口通過閥塊內(nèi)油道接所述壓力測試口，動力頭馬達工作壓力測試口連接液控換 向閥的出口，所述液控換向閥的入口連接單向閥的出口，所述單向閥的入口通過第一主油 道連接所述二位四通電磁換向閥第二出口，所述二位四通電磁換向閥回油口連接所述溢出 口，所述液控換向閥的泄油口直接連接所述溢出口，所述液壓油入口直接連接液壓油出口， 所述第二二位二通電磁換向閥和減壓閥構成并聯(lián)通路，所述并聯(lián)通路的一端與第一主油道 連通，所述并聯(lián)通路的另一端分為兩個分支油道，第一分支油道直接連通第二加壓卷揚入 口，第二分支油道通過第一二位二通電磁換向閥連接第一加壓卷揚入口。
[0005] -種使用上述液壓閥塊的全液壓長螺旋鉆機加壓邏輯控制回路，包括動力頭馬 達、主卷揚馬達和加壓卷揚馬達，并聯(lián)連接的第一液壓泵、第二液壓泵和第三液壓泵，所述 主卷揚馬達的壓力油入口通過液壓管路連接所述液壓閥塊的壓力測試口，所述第一液壓泵 輸出的液壓油經(jīng)六聯(lián)閥連接所述液壓閥塊的液壓油入口，并從所述液壓閥塊的液壓油出口 引出，經(jīng)第一單向閥和第一主油路接入所述動力頭馬達入口；所述動力頭馬達入口通過液 壓管路引至所述液壓閥塊的動力頭馬達工作壓力測試口，所述加壓卷揚馬達入口通過六聯(lián) 閥接入所述液壓閥塊的第一加壓卷揚入口，所述加壓卷揚馬達出口連接所述液壓閥塊的第 二加壓卷揚入口。
[0006] 進一步地，所述第二液壓泵通過第一三聯(lián)閥串聯(lián)第二單向閥連接至所述第一主油 路，所述第三液壓泵通過第二三聯(lián)閥串聯(lián)第三單向閥連接至所述第一主油路。
[0007] 進一步地，在鉆桿鉆進過程中，主卷揚跟隨下放，所述壓力繼電器采集主卷揚下放 壓力信號，使所述液壓閥塊的二位四通電磁換向閥、第一二位二通電磁換向閥得電，使得所 述二位四通電磁閥切換至上位工作，所述第一二位二通電磁換向閥切換至下位工作，所述 液壓泵輸出的液壓油經(jīng)過六聯(lián)閥J 口后被切換，液壓油通過二位四通電磁換向閥、減壓閥 進入加壓卷揚馬達。
[0008] 進一步地，當全液壓長螺旋鉆機的鉆桿遇到硬土層時，動力頭馬達壓力隨之上升， 當壓力上升至一定工作壓力時，使得所述第二二位二通電磁閥得電，第二二位二通電磁閥 切換至下位工作，第二二位二通電磁閥通過所述液壓閥塊的并聯(lián)通路短接減壓閥，液壓油 通過二位四通電磁閥、第二二位二通電磁閥進入加壓卷揚馬達，此時加壓卷揚馬達工作壓 力只受系統(tǒng)壓力限制，所述加壓卷揚能夠實現(xiàn)自動加壓功能，向動力頭提供較大的加壓力， 使動力頭獲得較大的扭矩。
[0009] 進一步地，當動力頭馬達壓力達到卡鉆臨界壓力時，控制所述液壓閥塊的第二二 位二通電磁閥失電，液壓油由減壓閥進入加壓卷揚馬達，限制加壓力，防止出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象。 [0010] 進一步地，當所述液控換向閥達到一定值時，液控換向閥切換至上位工作，液壓泵 輸出的液壓油除了供給加壓卷揚馬達之外剩余的油液通過單向閥、液控換向閥與所述第二 液壓泵、所述第三液壓泵合流供給動力頭馬達，可防止能量損失，提高作業(yè)效率，所述液壓 閥塊的單向閥可防止動力頭馬達處壓力油倒流。
[0011] 本實用新型的有益的技術效果是，當主動利用主卷揚下放動力頭或利用鉆桿自重 加壓鉆進（此時主卷揚隨動）的時候，加壓卷揚能夠實現(xiàn)自動加壓，以較小的加壓力張緊鋼 絲繩，防止鋼絲繩散股；當遇到硬土層時，加壓卷揚能夠實現(xiàn)自動加壓，給動力頭提供較大 的加壓力，使動力頭獲得較大的扭矩，減少操作者的勞動強度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型實施例的全液壓長螺旋鉆機自動加壓邏輯控制回路的液壓閥 塊。
[0013] 圖2為本實用新型實施例的使用所述液壓閥塊的全液壓長螺旋鉆機液壓系統(tǒng)原 理圖（圖中六聯(lián)閥、三聯(lián)閥均只按單聯(lián)閥畫出）。
[0014] 上述圖中的附圖標記：
[0015] 1二位四通電磁換向閥，2第一二位二通電磁換向閥，3第二二位二通換向閥，4減 壓閥，5單向閥，6壓力繼電器，7液控換向閥
[0016] 10加壓邏輯控制回路的液壓閥塊，11第一液壓泵，12第二液壓泵，13第三液壓泵， 14六聯(lián)閥，15加壓卷揚馬達，16第一單向閥，17第二單向閥，18第三單向閥，19第一三聯(lián) 閥，20第二三聯(lián)閥，21電液換向閥，22動力頭馬達，23主卷揚馬達，24單聯(lián)閥

【具體實施方式】
[0017] 以下結合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明，但不用來限制本實用新型的范 圍。
[0018] 如圖1所示，全液壓長螺旋鉆機自動加壓邏輯控制回路由二位四通電磁換向閥1、 第一二位二通電磁換向閥2、第二二位二通電磁換向閥3，減壓閥4、單向閥5、壓力繼電器6、 液控換向閥7組成。各元件集成于液壓閥塊中，通過閥塊內(nèi)部油道相連。具體地，所述液壓 閥塊具有液壓油入口 A1和液壓油出口 A2,動力頭馬達工作壓力測試口 B，第一加壓卷揚入 口 C1、第二加壓卷揚入口 C2,壓力測試口 D和溢出口 T，所述壓力繼電器6的入口通過閥塊 內(nèi)油道接所述壓力測試口 D，動力頭馬達工作壓力測試口 B連接液控換向閥7的出口，所述 液控換向閥7的入口連接單向閥5的出口，所述單向閥5的入口通過第一主油道連接所述 二位四通電磁換向閥1的第二出口，所述二位四通電磁換向閥1回油口連接所述溢出口 T， 所述液控換向閥7的泄油口直接連接所述溢出口 T，所述液壓油入口 A1直接連接液壓油出 口 A2,所述第二二位二通電磁換向閥3和減壓閥4構成并聯(lián)通路，所述并聯(lián)通路的一端與第 一主油道連通，所述并聯(lián)通路的另一端分為兩個分支油道，第一分支油道直接連通第二加 壓卷揚入口 C2,第二分支油道通過第一二位二通電磁換向閥2連接第一加壓卷揚入口 C1。
[0019] 如圖2所示，是一種使用圖1所述的液壓閥塊的全液壓長螺旋鉆機加壓邏輯控制 回路，包括動力頭馬達22、主卷揚馬達23和加壓卷揚馬達15,并聯(lián)連接的第一液壓泵11、第 二液壓泵12和第三液壓泵13,所述主卷揚馬達的壓力油出口通過液壓管路連接所述液壓 閥塊10的壓力測試口 D，所述第一液壓泵11輸出的液壓油經(jīng)六聯(lián)閥14連接所述液壓閥塊 10的液壓油入口 A1，并從所述液壓閥塊的液壓油出口 A2引出，經(jīng)第一單向閥16和第一主 油路接入所述動力頭馬達22入口；所述動力頭馬達22入口通過液壓管路引至所述液壓閥 塊的動力頭馬達工作壓力測試口 B，所述加壓卷揚馬達15入口通過六聯(lián)閥接入所述液壓閥 塊10的第一加壓卷揚入口 C1，所述加壓卷揚馬達15出口連接所述液壓閥塊的第二加壓卷 揚入口 C2。所述第二液壓泵12通過第一三聯(lián)閥19串聯(lián)第二單向閥17連接至所述第一主 油路，所述第三液壓泵13通過第二三聯(lián)閥20串聯(lián)第三單向閥18連接至所述第一主油路。
[0020] 第一液壓泵11輸出的液壓油經(jīng)六聯(lián)閥J 口進入自動加壓邏輯控制回路A1 口，從 自動邏輯控制回路A2 口引出。六聯(lián)閥14的其中一個工作油口通過液壓管路連至自動加壓 邏輯控制回路C1 口，另一個工作油口通過液壓管路連至加壓卷揚馬達A 口，加壓卷揚馬達 B 口通過液壓管路連至自動加壓邏輯控制回路C2 口。動力頭馬達22的工作壓力通過液壓 管路引至自動加壓邏輯控制回路B 口。主卷揚馬達23的下放壓力通過液壓管路引至自動 加壓邏輯控制回路D 口進入壓力繼電器。自動加壓邏輯控制回路T 口通過液壓管路連至液 壓油箱。
[0021] 壓力繼電器6采集主卷揚下放壓力信號，主卷揚下放時，使二位四通電磁換向閥 1、第一二位二通電磁換向閥2得電，二位四通電磁閥1切換至上位工作，第一二位二通電磁 換向閥2切換至下位工作，液壓泵1輸出的液壓油經(jīng)過六聯(lián)閥J 口后被切換，液壓油通過二 位四通電磁換向閥1、減壓閥4進入加壓卷揚馬達。所述第一二位二通電磁閥2的作用為防 止油液從六聯(lián)閥處回油箱，所述減壓閥的設定壓力為5MPa，可限制加壓卷揚馬達15的工作 壓力，因此在此種工況下加壓卷揚能夠實現(xiàn)自動加壓功能，以較小的加壓力張緊鋼絲繩，防 止鋼絲繩散股；當全液壓長螺旋鉆機遇到硬土層時，動力頭馬達22壓力隨之上升，當壓力 上升至一定工作壓力時，比如動力頭馬達工作壓力達到8MPa時，使第二二位二通電磁閥3 得電，第二二位二通電磁閥3切換至下位工作，第二二位二通電磁閥3短接減壓閥4,液壓油 通過二位四通電磁閥1、第二二位二通電磁閥3進入加壓卷揚馬達，此時加壓卷揚馬達工作 壓力只受系統(tǒng)壓力限制，在此種工況下，加壓卷揚能夠實現(xiàn)自動加壓功能，向動力頭提供較 大的加壓力，使動力頭能達到較大的扭矩，適應硬土層甚至入巖工況；當動力頭馬達壓力達 到卡鉆臨界壓力時，控制第二二位二通電磁閥3失電，液壓油由減壓閥進入加壓卷揚馬達 15,限制加壓力，防止出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象；當所述液控換向閥7達到一定值時，液控換向閥7切換 至上位工作，液壓泵1輸出的液壓油除了供給加壓卷揚馬達之外剩余的油液通過單向閥5、 液控換向閥7與液壓泵2、液壓泵3合流供給動力頭馬達22,可防止能量損失，提高作業(yè)效 率，所述單向閥5可防止動力頭馬達22處壓力油倒流。
[0022] 本實用新型的有益的技術效果是，當主動利用主卷揚下放動力頭或利用鉆桿自重 加壓鉆進（此時主卷揚隨動）的時候，加壓卷揚能夠實現(xiàn)自動加壓，以較小的加壓力張緊鋼 絲繩，防止鋼絲繩散股；當遇到硬土層時，加壓卷揚能夠實現(xiàn)自動加壓，給動力頭提供較大 的加壓力，使動力頭獲得較大的扭矩，減少操作者的勞動強度。
【權利要求】
1. 一種全液壓長螺旋鉆機加壓邏輯控制用液壓閥塊，包括二位四通電磁換向閥（1)、 第一二位二通電磁換向閥（2)、第二二位二通電磁換向閥（3)、減壓閥（4)、單向閥（5)、壓 力繼電器（6)和液控換向閥（7)，其特征在于，所述液壓閥塊具有液壓油入口（A1)和液壓 油出口（A2)，動力頭馬達工作壓力測試口（B)，第一加壓卷揚入口（C1)、第二加壓卷揚入口 (C2)，壓力測試口（D)和溢出口（T)，所述壓力繼電器（6)的入口通過閥塊內(nèi)油道接所述壓 力測試口（D)，動力頭馬達工作壓力測試口（B)連接液控換向閥（7)的入口，所述液控換 向閥（7)的入口連接單向閥（5)的出口，所述單向閥（5)的入口通過第一主油道連接所述 二位四通電磁換向閥（1)第二出口，所述二位四通電磁換向閥（1)回油口連接所述溢出口 (T)，所述液控換向閥（7)的泄油口直接連接所述溢出口（T)，所述液壓油入口（A1)直接連 接液壓油出口（A2)，所述第二二位二通電磁換向閥（3)和減壓閥（4)構成并聯(lián)通路，所述并 聯(lián)通路的一端與第一主油道連通，所述并聯(lián)通路的另一端分為兩個分支油道，第一分支油 道直接連通第二加壓卷揚入口（C2)，第二分支油道通過第一二位二通電磁換向閥（2)連接 第一加壓卷揚入口（C1)。
2. -種使用如所述權利要求1所述的液壓閥塊（10)的全液壓長螺旋鉆機加壓邏輯控 制回路，包括動力頭馬達（22)、主卷揚馬達（23)和加壓卷揚馬達（15)，并聯(lián)連接的第一液 壓泵（11)、第二液壓泵（12)和第三液壓泵（13)，其特征在于，所述主卷揚馬達（23)的壓力 油入口通過液壓管路連接所述液壓閥塊（10)的壓力測試口（D)，所述第一液壓泵（11)輸出 的液壓油經(jīng)六聯(lián)閥（14)連接所述液壓閥塊的液壓油入口（A1)，并從所述液壓閥塊的液壓 油出口（A2)引出，經(jīng)第一單向閥（16)和第一主油路接入所述動力頭馬達（22)入口；所述 動力頭馬達入口通過液壓管路引至所述液壓閥塊的動力頭馬達工作壓力測試口（B)，所述 加壓卷揚馬達（23)入口通過六聯(lián)閥接入所述液壓閥塊的第一加壓卷揚入口（C1)，所述加 壓卷揚馬達出口連接所述液壓閥塊的第二加壓卷揚入口（C2)。
3. 如權利要求2所述的全液壓長螺旋鉆機加壓邏輯控制回路，其特征在于，所述第二 液壓泵（12)通過第一三聯(lián)閥（19)串聯(lián)第二單向閥（17)連接至所述第一主油路，所述第三 液壓泵（13)通過第二三聯(lián)閥（20)串聯(lián)第三單向閥（18)連接至所述第一主油路。
4. 如權利要求2所述的全液壓長螺旋鉆機加壓邏輯控制回路，其特征在于，在鉆桿鉆 進過程中，主卷揚跟隨下放，所述壓力繼電器（6)采集主卷揚下放壓力信號，使所述液壓閥 塊（10)的二位四通電磁換向閥（1)、第一二位二通電磁換向閥（2)得電，使得所述二位四通 電磁閥（1)切換至上位工作，所述第一二位二通電磁換向閥（2)切換至下位工作，所述液壓 泵（1)輸出的液壓油經(jīng)過六聯(lián)閥J 口后被切換，液壓油通過二位四通電磁換向閥（1)、減壓 閥（4)進入加壓卷揚馬達。
5. 如權利要求2所述的全液壓長螺旋鉆機加壓邏輯控制回路，其特征在于，當全液壓 長螺旋鉆機的鉆桿遇到硬土層時，動力頭馬達壓力隨之上升，當壓力上升至一定工作壓力 時，使得所述第二二位二通電磁閥（3)得電，第二二位二通電磁閥（3)切換至下位工作，第 二二位二通電磁閥（3)通過所述液壓閥塊的并聯(lián)通路短接減壓閥（4)，液壓油通過二位四 通電磁閥（1)、第二二位二通電磁閥（3)進入加壓卷揚馬達，此時加壓卷揚馬達工作壓力只 受系統(tǒng)壓力限制，所述加壓卷揚能夠實現(xiàn)自動加壓功能，向動力頭提供較大的加壓力，使動 力頭獲得較大的扭矩。
6. 如權利要求2所述的全液壓長螺旋鉆機加壓邏輯控制回路，其特征在于，當動力頭 馬達壓力達到卡鉆臨界壓力時，控制所述液壓閥塊的第二二位二通電磁閥（3)失電，液壓 油由減壓閥（4)進入加壓卷揚馬達，限制加壓力，防止出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象。
7.如權利要求3所述的全液壓長螺旋鉆機加壓邏輯控制回路，其特征在于，當所述液 控換向閥（7)達到一定值時，液控換向閥（7)切換至上位工作，液壓泵（1)輸出的液壓油除 了供給加壓卷揚馬達之外剩余的油液通過單向閥（5)、液控換向閥（7)與所述第二液壓泵 (2)、所述第三液壓泵（3)合流供給動力頭馬達，可防止能量損失，提高作業(yè)效率，所述液壓 閥塊的單向閥（5)可防止動力頭馬達處壓力油倒流。
【文檔編號】F15B11/16GK203867538SQ201420312169
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權日:2014年6月12日
【發(fā)明者】楊浪, 凌國濱, 肖國興 申請人:恒天九五重工有限公司