專利名稱：液壓鑿巖鉆機(jī)鑿巖動(dòng)作邏輯控制回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓鑿巖鉆機(jī)鑿巖動(dòng)作復(fù)合邏輯控制回路，尤其涉及一種液壓鑿巖鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊、回轉(zhuǎn)、推進(jìn)三個(gè)鑿巖關(guān)鍵動(dòng)作的復(fù)合邏輯控制回路。
背景技術(shù)：
液壓鑿巖鉆機(jī)因其高效、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于鑿巖鉆孔作業(yè)。鑿巖鉆孔作業(yè)工況惡劣、復(fù)雜，具體表現(xiàn)為針對(duì)不同的巖石種類及硬度，沖擊、回轉(zhuǎn)、推進(jìn)三個(gè)鑿巖關(guān)鍵動(dòng)作需要有良好的可調(diào)節(jié)性；適應(yīng)巖層中的溶洞、裂隙、夾層等復(fù)雜地質(zhì)，沖擊、回轉(zhuǎn)、推進(jìn)三個(gè)鑿巖關(guān)鍵動(dòng)作及其匹配具備自動(dòng)邏輯控制，自動(dòng)防空打、防卡釬。小型挖機(jī)全功率節(jié)流系統(tǒng)，以日本KYB系統(tǒng)為典型代表，PSVD系列主泵，KVSE系列主閥。主泵為全功率四聯(lián)同軸泵組，P1、P2泵為共斜盤柱塞變量泵，P3泵為齒輪泵，P4泵為葉片先導(dǎo)泵，P1、P2、P3泵的輸出壓力同時(shí)反饋到P1、P2泵的斜盤變量機(jī)構(gòu)；主閥為復(fù)合節(jié)流調(diào)速主閥。基于小型挖機(jī)平臺(tái)和全功率節(jié)流液壓系統(tǒng)開發(fā)的液壓鑿巖鉆機(jī)，因其簡(jiǎn)單、靈活、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)成功推出新產(chǎn)品并有著良好的應(yīng)用和發(fā)展前景。但其尚存在的問(wèn)題是鑿巖鉆孔可靠性差、適應(yīng)性差，出現(xiàn)釬尾斷裂、釬桿斷裂，卡鉆，無(wú)法通過(guò)夾層地質(zhì)等應(yīng)用瓶頸，嚴(yán)重制約了此新產(chǎn)品的應(yīng)用和推廣。小型挖機(jī)全功率節(jié)流液壓系統(tǒng)應(yīng)用于控制液壓鑿巖機(jī)，只能夠?qū)崿F(xiàn)沖擊、回轉(zhuǎn)、推進(jìn)三個(gè)鑿巖關(guān)鍵動(dòng)作的獨(dú)立且不可調(diào)節(jié)控制，并不能實(shí)現(xiàn)三個(gè)鑿巖關(guān)鍵動(dòng)作的自動(dòng)匹配、復(fù)合邏輯控制。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種液壓鑿巖鉆機(jī)鑿巖動(dòng)作邏輯控制回路， 實(shí)現(xiàn)對(duì)鑿巖鉆機(jī)沖擊、回轉(zhuǎn)、推進(jìn)三個(gè)鑿巖關(guān)鍵動(dòng)作的自動(dòng)匹配、復(fù)合邏輯控制，提高鑿巖鉆孔作業(yè)的適應(yīng)性和可靠性。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種液壓鑿巖鉆機(jī)鑿巖動(dòng)作邏輯控制回路，包括由第一液控?fù)Q向閥、第一減壓閥、第二減壓閥、第二液控?fù)Q向閥、溢流閥或調(diào)速閥構(gòu)成回轉(zhuǎn)壓力控制兩級(jí)壓力推進(jìn)，同時(shí)低壓推進(jìn)控制低壓沖擊邏輯控制回路，回轉(zhuǎn)壓力經(jīng)回轉(zhuǎn)壓力信號(hào)口引入邏輯控制回路，推進(jìn)進(jìn)油經(jīng)推進(jìn)進(jìn)油口引入邏輯控制回路，由推進(jìn)出油口引出邏輯控制控制回路，沖擊旁路分流由沖擊分流進(jìn)油口引入邏輯控制回路；回轉(zhuǎn)壓力控制第一液控?fù)Q向閥，第一液控?fù)Q向閥換向壓力設(shè)定為低于鑿巖機(jī)卡鉆臨界壓力，第一液控?fù)Q向閥控制第一減壓閥和第二減壓閥的開啟和關(guān)閉，第一減壓閥為低壓推進(jìn)壓力控制，第二減壓閥為正常鑿巖推進(jìn)壓力控制，從而實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)壓力邏輯控制兩級(jí)壓力推進(jìn)；推進(jìn)壓力控制第二液控?fù)Q向閥，所述第二液控?fù)Q向閥的換向壓力高于第一減壓閥的設(shè)定壓力，而低于第二減壓閥的設(shè)定壓力，第二液控?fù)Q向閥控制所述溢流閥或調(diào)速閥，所述溢流閥或調(diào)速閥控制低壓沖擊的溢流開啟，從而實(shí)現(xiàn)低壓推進(jìn)邏輯控制低壓沖擊；由第二液控?fù)Q向閥、溢流閥或調(diào)速閥構(gòu)成推進(jìn)壓力控制兩級(jí)沖擊壓力邏輯控制回路，沖擊旁路分流由沖擊分流進(jìn)油口 I引入邏輯控制回路，推進(jìn)負(fù)載壓力控制第二液控?fù)Q向閥，第二液控?fù)Q向閥控制溢流閥或調(diào)速閥，溢流閥或調(diào)速閥關(guān)閉時(shí)為正常壓力鑿巖沖擊，溢流閥或調(diào)速閥開啟時(shí)為低壓沖擊，從而實(shí)現(xiàn)推進(jìn)壓力邏輯控制兩級(jí)沖擊壓力；由第三液控?fù)Q向閥構(gòu)成回轉(zhuǎn)壓力控制推進(jìn)上提邏輯控制回路，推進(jìn)先導(dǎo)油路由先導(dǎo)油進(jìn)油口引入邏輯控制回路，由先導(dǎo)油出油口引出邏輯控制回路，回轉(zhuǎn)壓力控制所述第三液控?fù)Q向閥，第三液控?fù)Q向閥換向壓力設(shè)定為鑿巖機(jī)卡鉆臨界壓力，從而實(shí)現(xiàn)推進(jìn)先導(dǎo)油路換向，回轉(zhuǎn)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，鑿巖推進(jìn)動(dòng)作轉(zhuǎn)換為上提動(dòng)作。進(jìn)一步地，所述第三液控?fù)Q向閥控制推進(jìn)先導(dǎo)油路或推進(jìn)主油路的換向。進(jìn)一步地，所述第三液控?fù)Q向閥為二位四通液控?fù)Q向閥或由3個(gè)二位三通液控?fù)Q向閥組成的閥組。所述低壓推進(jìn)/沖擊應(yīng)視為相對(duì)概念，根據(jù)鑿巖機(jī)生產(chǎn)廠家推薦所適應(yīng)不同巖層的正常推進(jìn)/沖擊壓力，轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)液壓系統(tǒng)中的推進(jìn)/沖擊壓力，視為正常推進(jìn)/沖擊壓力，此時(shí)推進(jìn)狀態(tài)視為正常推進(jìn)/沖擊狀態(tài)；相對(duì)于正常推進(jìn)/沖擊，為適應(yīng)鑿巖過(guò)程中其他工況而出現(xiàn)的推進(jìn)/沖擊壓力小于正常推進(jìn)/沖擊壓力，視為本專利所述的低壓推進(jìn)/ 沖擊壓力。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)推進(jìn)壓力控制沖擊壓力的自動(dòng)邏輯控制，有效防空打； 實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)壓力控制推進(jìn)上提的自動(dòng)邏輯控制，有效防卡鉆；實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)壓力自動(dòng)邏輯控制兩級(jí)壓力推進(jìn)，同時(shí)低壓推進(jìn)控制低壓沖擊，提高通過(guò)夾層地質(zhì)和預(yù)防卡鉆的能力。能適應(yīng)不同的巖石特性及地質(zhì)自動(dòng)邏輯控制沖進(jìn)、回轉(zhuǎn)、推進(jìn)三個(gè)鑿巖關(guān)鍵動(dòng)作復(fù)合關(guān)系，有效防空打、防卡釬，從而提高液壓鑿巖鉆機(jī)的鉆進(jìn)效率、適應(yīng)能力和可靠性。


圖1是實(shí)施例一邏輯控制回路的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是實(shí)施例二邏輯控制回路的結(jié)構(gòu)示意圖3是實(shí)施例一邏輯控制回路在液壓鑿巖鉆機(jī)上使用結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明
如圖1和圖3所示實(shí)施例一，由液控?fù)Q向閥1、減壓閥2. 1、減壓閥2. 2、液控?fù)Q向閥3、 溢流閥4構(gòu)成回轉(zhuǎn)壓力控制兩級(jí)壓力推進(jìn)，同時(shí)低壓推進(jìn)控制低壓沖擊邏輯控制回路；由液控?fù)Q向閥3、溢流閥4構(gòu)成推進(jìn)壓力控制高低兩級(jí)沖擊壓力邏輯控制回路；由二位四通液控?fù)Q向閥5構(gòu)成回轉(zhuǎn)壓力控制推進(jìn)上提邏輯控制回路?；剞D(zhuǎn)壓力由回轉(zhuǎn)主油路經(jīng)油口 R引入鑿巖動(dòng)作邏輯控制塊，推進(jìn)進(jìn)油由油口 F經(jīng)鑿巖邏輯控制塊至油口 F1，沖擊壓力由主油路旁路引油至油口 I。液控?fù)Q向閥1換向壓力依據(jù)回轉(zhuǎn)卡鉆臨界壓力設(shè)定，通常低于臨界壓力；減壓閥2. 1為低壓推進(jìn)壓力控制，減壓閥 2. 2為正常鑿巖推進(jìn)壓力控制；液控?fù)Q向閥3為防空打控制，其換向壓力低于減壓閥2. 2設(shè)定壓力，而高于減壓閥2. 1設(shè)定壓力；溢流閥4開啟壓力設(shè)定為鑿巖機(jī)沖擊壓力下限保護(hù)值。當(dāng)回轉(zhuǎn)壓力低于液控?fù)Q向閥1的換向壓力設(shè)定值時(shí)，液控?fù)Q向閥1處于常位，減壓閥 2. 1關(guān)閉，減壓閥2. 2開啟，同時(shí)推進(jìn)壓力控制液控?fù)Q向閥3處于左位，溢流閥4關(guān)閉，推進(jìn)壓力和沖擊壓力處于正常鑿巖作業(yè)狀態(tài)；當(dāng)回轉(zhuǎn)壓力高于液控?fù)Q向閥1的換向壓力設(shè)定值時(shí)，液控?fù)Q向閥1換向，減壓閥2. 1開啟，減壓閥2. 2關(guān)閉，同時(shí)控制液控?fù)Q向閥3處于右位， 溢流閥4開啟，鑿巖動(dòng)作處于低壓推進(jìn)、低壓沖擊的預(yù)防卡鉆狀態(tài)。推進(jìn)負(fù)載壓力由油口 Fl引至鑿巖動(dòng)作邏輯控制塊；液控?fù)Q向閥3作用為實(shí)施推進(jìn)壓力控制沖擊沖力，其換向壓力設(shè)定低于正常鑿巖推進(jìn)壓力控制閥減壓閥2. 2壓力設(shè)定值，而高于低壓推進(jìn)壓力控制閥減壓閥2. 1壓力設(shè)定值。當(dāng)推進(jìn)負(fù)載壓力大于液控?fù)Q向閥 3換向壓力時(shí)，液控?fù)Q向閥3處于左位，溢流閥4關(guān)閉，沖擊壓力處于正常鑿巖作業(yè)狀態(tài)；當(dāng)推進(jìn)負(fù)載壓力低于液壓換向閥3的設(shè)定壓力時(shí)，液控?fù)Q向閥3處于右位，溢流閥4開啟，鑿巖動(dòng)作處于低壓推進(jìn)、低壓沖擊的防空打狀態(tài)。推進(jìn)先導(dǎo)油路由先導(dǎo)油進(jìn)油口 !^1、Fbl引至鑿巖動(dòng)作邏輯控制塊，由先導(dǎo)油出油口 &2、冊(cè)2引至主閥推進(jìn)控制聯(lián)先導(dǎo)。二位四通液控?fù)Q向閥5換向壓力設(shè)定為鑿巖機(jī)卡鉆回轉(zhuǎn)壓力的臨界值。當(dāng)回轉(zhuǎn)負(fù)載壓力低于液控?fù)Q向閥5的換向壓力設(shè)定值時(shí)，液控?fù)Q向閥 5處于常位，鑿巖動(dòng)作邏輯控制塊不改變推進(jìn)手柄對(duì)主閥推進(jìn)聯(lián)的控制，鑿巖動(dòng)作處于正常作業(yè)狀態(tài)；當(dāng)回轉(zhuǎn)負(fù)載壓力高于二位四通液控?fù)Q向閥5的換向壓力設(shè)定值時(shí)，液控?fù)Q向閥5 換向，控制推進(jìn)先導(dǎo)油路換向，推進(jìn)動(dòng)作切換為上提動(dòng)作，此邏輯動(dòng)作為防卡鉆工況。圖2所示的實(shí)施例二，用調(diào)速閥替代實(shí)施例一中溢流閥，調(diào)速閥替代溢流閥實(shí)現(xiàn)沖擊旁路分流的功能；對(duì)于第三液控?fù)Q向閥5控制推進(jìn)主油路換向替代推進(jìn)控制先導(dǎo)油路換向的技術(shù)方案，通過(guò)油路換向?qū)崿F(xiàn)推進(jìn)動(dòng)作轉(zhuǎn)向的功能；和第三液控?fù)Q向閥5由二位四通液控?fù)Q向閥替換成如圖2所示5. 0,5. 1、5. 2三個(gè)二位三通液控?fù)Q向閥組成的閥組的技術(shù)方案，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明揭示的技術(shù)內(nèi)容上，無(wú)需付出額外的創(chuàng)造性勞動(dòng)， 即可實(shí)現(xiàn)其功能，并取得預(yù)期的效果，在此不再詳述。本發(fā)明不局限于上述具體的實(shí)施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)， 不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)，所做出的變換，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液壓鑿巖鉆機(jī)鑿巖動(dòng)作邏輯控制回路，包括由第一液控?fù)Q向閥(1)、第一減壓閥(2. 1)、第二減壓閥(2. 2)、第二液控?fù)Q向閥(3)、溢流閥或調(diào)速閥(4)構(gòu)成回轉(zhuǎn)壓力控制兩級(jí)壓力推進(jìn)，同時(shí)低壓推進(jìn)控制低壓沖擊邏輯控制回路，回轉(zhuǎn)壓力控制所述第一液控?fù)Q向閥(1)，第一液控?fù)Q向閥(1)換向壓力設(shè)定為低于鑿巖機(jī)卡鉆臨界壓力，第一液控?fù)Q向閥 (1)控制第一減壓閥(2. 1)和第二減壓閥(2. 2)的開啟與關(guān)閉，所述第一減壓閥(2. 1)為低壓推進(jìn)壓力控制，所述第二減壓閥(2. 2)為正常鑿巖推進(jìn)壓力控制，從而實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)壓力邏輯控制兩級(jí)壓力推進(jìn)；推進(jìn)壓力控制第二液控?fù)Q向閥(3)，所述第二液控?fù)Q向閥(3)的換向壓力高于第一減壓閥(2. 1)的設(shè)定壓力，而低于第二減壓閥(2. 2)的設(shè)定壓力，第二液控?fù)Q向閥(3)控制所述溢流閥或調(diào)速閥G)，溢流閥或調(diào)速閥(4)控制低壓沖擊溢流的開啟，從而實(shí)現(xiàn)低壓推進(jìn)邏輯控制低壓沖擊；由第二液控?fù)Q向閥(3)、溢流閥或調(diào)速閥(4)構(gòu)成推進(jìn)壓力控制兩級(jí)沖擊壓力邏輯控制回路，推進(jìn)負(fù)載壓力控制第二液控?fù)Q向閥(3)，第二液控?fù)Q向閥(3)控制溢流閥或調(diào)速閥G)，溢流閥或調(diào)速閥(4)關(guān)閉時(shí)為正常鑿巖沖擊，溢流閥或調(diào)速閥(4)開啟時(shí)為低壓沖擊，從而實(shí)現(xiàn)推進(jìn)壓力邏輯控制兩級(jí)沖擊壓力；由第三液控?fù)Q向閥(5)構(gòu)成回轉(zhuǎn)壓力控制推進(jìn)上提邏輯控制回路，回轉(zhuǎn)壓力控制第三液控?fù)Q向閥(5)，所述第三液控?fù)Q向閥( 換向壓力設(shè)定為鑿巖機(jī)卡鉆臨界壓力，從而實(shí)現(xiàn)推進(jìn)先導(dǎo)油路換向， 回轉(zhuǎn)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，鑿巖推進(jìn)動(dòng)作轉(zhuǎn)換為上提動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述液壓鑿巖鉆機(jī)鑿巖動(dòng)作邏輯控制回路，其特征在于所述第三液控?fù)Q向閥( 控制推進(jìn)先導(dǎo)油路或推進(jìn)主油路的換向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述液壓鑿巖鉆機(jī)鑿巖動(dòng)作邏輯控制回路，其特征在于所述第三液控?fù)Q向閥( 為二位四通液控?fù)Q向閥或由3個(gè)二位三通液控?fù)Q向閥組成的閥組。
全文摘要
液壓鑿巖鉆機(jī)鑿巖動(dòng)作邏輯控制回路，由第一液控?fù)Q向閥、第一減壓閥、第二減壓閥、第二液控?fù)Q向閥、溢流閥或調(diào)速閥構(gòu)成回轉(zhuǎn)壓力控制兩級(jí)壓力推進(jìn)，同時(shí)低壓推進(jìn)控制低壓沖擊邏輯控制回路；由第二液控?fù)Q向閥、溢流閥或調(diào)速閥構(gòu)成推進(jìn)壓力控制兩級(jí)沖擊壓力邏輯控制回路，由液控?fù)Q向閥構(gòu)成回轉(zhuǎn)壓力控制推進(jìn)上提邏輯控制回路。實(shí)現(xiàn)對(duì)鑿巖鉆機(jī)沖擊、回轉(zhuǎn)、推進(jìn)三個(gè)鑿巖關(guān)鍵動(dòng)作的自動(dòng)匹配、復(fù)合邏輯控制，提高鑿巖鉆孔作業(yè)的適應(yīng)性和可靠性。
文檔編號(hào)E21B44/00GK102383778SQ20111036694
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者劉鵬, 曾素, 林宏武, 王東升, 趙宏強(qiáng) 申請(qǐng)人:山河智能裝備股份有限公司