專利名稱：鉆機防卡液壓裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液壓控制裝置。具體說是一種可自動控制油缸的推進速度、具有防 卡功能的鉆機防卡裝置。適用于夾石土快速成孔鉆機等鉆機上。
背景技術：
目前， 一些小型鉆機上都安裝有液壓控制裝置。如圖1所示，這種液壓控制裝置主要有 油箱、動力源、變量泵、控制閥組、伸縮油缸、沖擊機構和回轉馬達其中的控制閥組由一 個溢流閥和左、中、右控制闊組成，溢流閥上有進油口a、出油口b和接口c，中控制閥上有 接口 A1 A6和B1 B6，左、右控制閥上均有接口 A1 A6、 B1 B6和C1 C6，溢流閥的出油 口b借助油管依次通過左、中、右控制閥上的接口A3、 A4與回油濾清器的進口相連接，溢 流閥的接口 c及左、中、右控制閥的接口 A5都分別通過油管與回油濾清器的進口相連接； 左、中、右控制閥的接口 Al和溢流閥的進油口都與變量泵的出油口相連通；變量泵的進油 口通過進油濾清器與油箱的出油口相連，動力源的輸出軸與變量泵的動力輸入端相接；左控 制閥的接口 A2和A6分別與伸縮油缸的大腔和和小腔相連通。中控制閥的接口 A2禾B A6分 別與沖擊機構的大腔f和小腔g相連通，而右控制閥的接口 A2和A6分別與回轉馬達的進、 出油口連通；
工作時，由動力源帶動變量泵工作。液壓油經進油濾清器后被吸入變量泵并從其出油口 被送入控制閥組。
如圖2所示，當鉆機處于待機狀態(tài)時，由于換向閥5、 6、 7的A1 A2、 A5 A6均處于斷 開狀態(tài)，液壓油只能經溢流闊4、換向閥5 7的閉合接口 A3 A4、回油濾清器12后回到油箱 內。此時，伸縮油缸8、沖擊機構9、回轉馬達10均不能工作。
如圖3所示，當鉆機處于工作狀態(tài)時，換向閥5~7的連接接口分別有待機狀態(tài)下的A1 A6 切換到B1 B6。此時，換向閥5~7的B3 B4均處于斷開狀態(tài)，B1 B2、 B6 B5則處于通路狀 態(tài)，液壓油分別經換向閥5~7的接口 B1 B2、伸縮油缸8的接口 d、沖擊機構9的接口 f、回 轉馬達10的接口 h進入三種執(zhí)行元件，并分別從伸縮油缸8的接口 e、沖擊機構9的接口 g、 回轉馬達10的接口 i和相應換向閥5~7的接口 B5 B6、回油濾清器12回到油箱1內，從而 帶動三種執(zhí)行元件工作。此時，伸縮油缸8伸長，鉆具向下推進，沖擊機構9對鉆具產生沖 擊振動，回轉馬達10對鉆具產生力矩，在三種執(zhí)行元件的共同作用下，使鉆具對巖土進行切 削破碎，并將切削的巖土輸出地面。
當鉆具入土深度達到要求的孔深時，將控制閥組置于圖4，即將換向閥5、 7的連接接口 分別由工作狀態(tài)下的B1 B2切換到C1 C6，同時將換向闊6的連接接口分別由工作狀態(tài)下的 B1 B6切換到A1 A6。此時，換向閥5、 7的借口 C3 C4、換向閥6的A1 A2、 A5 A6均處 于斷開狀態(tài)、換向閥5和7的C1 C6、 C2 C5、換向閥6的A3 A4則處于通路狀態(tài)，液壓油
分別經換向閥5和7的接口 C1 C6、伸縮油缸8的接口e、回轉馬達10的接口 i進入伸縮油 缸8及回轉馬達10，并分別從伸縮油缸8的接口 d、回轉馬達10的接口 h經換向閥5和7的 接口C2^5、回油濾清器12回到油箱中。在此工作回路中，伸縮油缸8縮回，鉆具提升，沖 擊機構9不工作，回轉馬達反轉，從而實現成孔目的。
在整個鉆孔過程中，變量泵輸出的壓力油經管道、控制閥后，進入伸縮油缸、沖擊機構 和液壓馬達，驅動這些元件工作。隨著鉆進深度的不斷加大，鉆具的阻力矩也隨著增大。同 時，系統(tǒng)壓力逐漸提高，油缸推進力逐漸增大。當系統(tǒng)壓力相對穩(wěn)定后，由于該系統(tǒng)中伸縮 油缸8推進速度無法自動調控或自動換向，只能自由推進。因此，往往由于推進速度過快會 導致阻力矩增大過快，使鉆具的轉矩無法克服力矩，從而發(fā)生卡鉆，造成鉆具既不能推進， 也不能轉動，使鉆機無法正常工作。

實用新型內容
本實用新型要解決的問題是提供一種鉆機防卡液壓裝置。使用該鉆機防卡液壓裝置，可 避免卡鉆情況發(fā)生，確保鉆機正常工作。
為解決上述問題，本實用新型采取以下技術方案
本實用新型的鉆機防卡液壓裝置，包括油箱(1)、變量泵(2)、動力源(3)、進油濾清 器(11)、回油濾清器(12)、控制閥組、伸縮油缸(8)、沖擊機構(9)和回轉馬達(10)。 其中的控制閥組由一個溢流閥(4)和左、中、右換向閥(5、 6、 7)組成，溢流閥(4)上有 進油口 (a)、出油口 (b)和接口 (c)，中換向(6)閥上有接口 (A1 A6和B1 B6)，左、 右換向閥(5、 7)上均有接口 (A1 A6、 B1 B6和C1 C6)，溢流閥(4)的出油口 (b)借 助油管依次通過左、中、右換向閥(5、 6、 7)上的接口 (A3、 A4)與回油濾清器(12)的 進口相連接，溢流閥(4)的接口 (c)及左、中、右換向閥(5、 6、 7)的接口 (A5)都分 別通過油管與回油濾清器(12)的進口相連接。左、中、右換向闊(5、 6、 7)的接口 (Al) 和溢流閥(4)的進油口都與變量泵(2)的出油口相連通。變量泵(2)的進油口通過進油濾 清器(11)與油箱(1)的出油口相連，動力源(3)的輸出軸與變量泵(2)的動力輸入端相 接。中換向閥(6)的接口 (A2和A6)分別與沖擊機構(9)的大腔(f)和小腔(g)相連 通，而右換向閥(7)的接口 (A2和A6)分別與回轉馬達(10)的進、出油口連通。
其結構特點是伸縮油缸(8)與控制闊組間有防卡閥組，該防卡閥組由一個換向閥(13)、 兩個單向閥(14、 15)和一個溢流閥(16)組成。換向閥(13)上有接口 (D1 D4和E1 E4)， 其中，溢流閥(16)的一個油口 (j)和一個單向閥(14)的一個油口 (n)分別與換向閥(13) 的接口 (D2)相連，它們的另一個油口 (k和m)與伸縮油缸(8)的大腔(d)連通。另一 個單向閥(15)的兩個油口 (n和m)分別與換向閥(13)的接口 (D4)和溢流閥(16)的 溢流口 (L)相連，換向閥(13)的接口 (D4)與伸縮油缸(8)的小腔(e)連通，換向閥 (13)的接口 (D1和D3)分別與左換向閥(5)上的接口 (A2和A6)相連接。右換向閥(7) 的接口 (A2)與回轉馬達(10)的進油口間有繼電器(17)。
采取上述方案，具有以下優(yōu)點
由于本實用新型在伸縮油缸與控制閥組間設置有防卡閥組，該防卡閥組由一個換向閥、
兩個單向閥和一個電磁閥組成。換向閥上有接口 D1 D4和E1 E4，其中電磁闊和一個單向閥 的一個油口分別與換向閥的接口 D2相連，它們的另一個油口與伸縮油缸的大腔連通。另--個單向閥的兩個油口分別與換向閥的接口 D4和電磁閥的溢流口 L相連，換向閥的接口 D4 與伸縮油缸的小腔連通，換向閥的接口 Dl和D3分別與左控制閥上的接口 A2和A6相連接。 右控制閥的接口 A2與回轉馬達的進油口間有繼電器。
當鉆機處于待機狀態(tài)(控制閥組如圖2所示)時，液壓油只能經溢流閥4、換向閥5 7 的導通接口 A1 A2及回油濾清器回到油箱1。此時，伸縮油缸8、沖擊機構9和回轉馬達10 不工作。
當鉆機處于工作狀態(tài)(控制閥組如圖3所示)時，液壓油經換向閥5 防卡閥組、換向閥 6、換向閥7分別從左側管路進入伸縮油缸8、沖擊機構9和回轉馬達10，驅動伸縮油缸8、 沖擊機構9和回轉馬達10工作。此時，伸縮油缸8伸長，鉆具向下推進，沖擊機構對鉆具產 生沖擊振動，回轉馬達IO對鉆具產生力矩，在伸縮油缸8、沖擊機構9和回轉馬達10的共 同作用下，使命鉆具對巖土進行切削破碎，并將切削出來的巖土輸出地面。在伸縮油缸8推 進的過程中，隨著轉具受到的軸向阻力增加，部分液壓油經換向閥13左通路D1 D2、溢流 闊16的通道J~l、單向閥14、換向閥13的右通路D4 D3流回油箱，使伸縮油缸推進速度降 低。當鉆具受到的軸向阻力減少后，伸縮油缸的推進速度會自動逐漸增大，推進速度的自動 調節(jié)大大降低了卡鉆的可能性。另外，在鉆機鉆進過程中，隨著鉆具受到的回轉阻力矩增大，
系統(tǒng)壓力也隨著增大。如果出現由于伸縮油缸推進速度過快而使系統(tǒng)壓力值達到設定的系統(tǒng) 壓力值(即略小于回轉馬達的額定壓力)時，繼電器17會閉合，該壓力信號通過電路傳遞到 防卡閥組中的換向閥13，使換向閥立即換向(從圖6狀態(tài)變換到圖7狀態(tài))，使伸縮油缸從 推進狀態(tài)變換到提升狀態(tài)。當回轉力矩減小，系統(tǒng)壓力值低于設定的系統(tǒng)壓力值后，系統(tǒng)立 即會自動恢復到原有工作狀態(tài)。
當鉆具入土深度達到要求的孔深時，將控制閥阻置于圖4中的狀態(tài)，伸縮油缸8縮回， 鉆具提升，沖擊機構不工作，回轉馬達10反轉，從而實現了成孔目的。
因此，使用本實用新型可避免卡鉆情況發(fā)生，確保鉆機能正常工作。


圖1是傳統(tǒng)鉆機液壓控制裝置示意圖2是傳統(tǒng)鉆機液壓控制裝置的控制閥組待機狀態(tài)示意圖3是傳統(tǒng)鉆機液壓控制裝置的控制閥組工作狀態(tài)示意圖4是鉆具提升狀態(tài)時的傳統(tǒng)鉆機液壓控制裝置的控制閥組示意圖； 圖5是本實用新型的鉆機防卡液壓裝置示意圖6是本實用新型的鉆機防卡液壓裝置的控制閥組工作狀態(tài)示意圖7是鉆具提升狀態(tài)時的本實用新型的鉆機防卡液壓裝置的控制閥組示意圖。
具體實施方式
如圖5所示，本實用新型的鉆機防卡液壓裝置，包括油箱l、變量泵2、動力源3、進油 濾清器ll、回油濾清器12、控制閥組、伸縮油缸8、沖擊機構9和回轉馬達10。其中的控制
閥組由一個溢流閥4和左換向閥5、中換向闊6、右換向閥7組成，溢流閥4上加工有進油口 a、出油口b和接口c，中換向閥6上加工有接口 A1 A6和B1 B6，左換向閥5和右換向閥7 上均加工有接口 A1 A6、 B1 B6和C1 C6，溢流閥4的出油口 b借助油管依次通過左換向閥 5、中換向闊6、右換向閥7上的接口A3、 A4與回油濾清器12的進口相連接，溢流閥4的 接口 c及左換向閥5、中換向閥6、右換向閥7的接口 A5都分別通過油管與回油濾清器12 的進口相連接。左換向閥5、中換向閥6、右換向閥7的接口 Al和溢流閥4的進油口a都與 變量泵2的出油口相連通。變量泵2的進油口通過進油濾清器11與油箱l的出油口相連，動 力源3的輸出軸與變量泵2的動力輸入端相接。中換向閥6的接口 A2和A6分別與沖擊機構 9的大腔f和小腔g相連通，而右換向閥7的接口 A2和A6分別與回轉馬達10的進、出油口 連通。
伸縮油缸8與控制閥組間設置有防卡閥組，該防卡閥組由一個換向閥13、兩個單向閥14、 15和一個溢流閥16組成。換向閥13上加工有接口D1 D4和E1 E4，其中溢流闊16的一個 油口 j和一個單向閥14的一個油口均與換向閥13的接口 D2相連，它們的另一個油口 k和m 均與伸縮油缸8的大腔d連通。另一個單向閥15的兩個油口 n和m分別與換向閥13的接口 D4和溢流閥16的溢流口 L相連，換向閥13的接口 D4與伸縮油缸8的小腔e連通，換向閥 13的接口 Dl和D3分別與左換向閥5上的接口 A2和A6相連接。右換向閥7的一個接口 A2 與回轉馬達10的進油口 h間接有繼電器17，而其另一個接口 A6則直接與回轉馬達10的出 油口 i相連接。
如圖6、圖7所示，當出現由于伸縮油缸8推進速度過快而使系統(tǒng)壓力值達到設定的系 統(tǒng)壓力值(即略小于回轉馬達10的額定壓力)時，繼電器17會閉合并產生壓力信號，該壓 力信號通過電路傳遞到防卡閥組中的換向閥13，使換向閥立即換向即從圖6所示狀態(tài)變換到 圖7所示的狀態(tài)，使伸縮油缸8從推進狀態(tài)變換到提升狀態(tài)。當回轉力矩減小，系統(tǒng)壓力值 低于設定的系統(tǒng)壓力值后，系統(tǒng)立即會自動恢復到原有工作狀態(tài)。
權利要求1.鉆機防卡液壓裝置，包括油箱(1)、變量泵(2)、動力源(3)、進油濾清器(11)、回油濾清器(12)、控制閥組、伸縮油缸(8)、沖擊機構(9)和回轉馬達(10)；其中的控制閥組由一個溢流閥(4)和左、中、右換向閥(5、6、7)組成，溢流閥(4)上有進油口(a)、出油口(b)和接口(c)，中換向(6)閥上有接口(A1～A6和B1～B6)，左、右換向閥(5、7)上均有接口(A1～A6、B1～B6和C1～C6)，溢流閥(4)的出油口(b)借助油管依次通過左、中、右換向閥(5、6、7)上的接口(A3、A4)與回油濾清器(12)的進口相連接，溢流閥(4)的接口(c)及左、中、右換向閥(5、6、7)的接口(A5)都分別通過油管與回油濾清器(12)的進口相連接；左、中、右換向閥(5、6、7)的接口(A1)和溢流閥(4)的進油口都與變量泵(2)的出油口相連通；變量泵(2)的進油口通過進油濾清器(11)與油箱(1)的出油口相連，動力源(3)的輸出軸與變量泵(2)的動力輸入端相接；中換向閥(6)的接口(A2和A6)分別與沖擊機構(9)的大腔(f)和小腔(g)相連通，而右換向閥(7)的接口(A2和A6)分別與回轉馬達(10)的進、出油口連通；其特征在于伸縮油缸(8)與控制閥組間有防卡閥組，該防卡閥組由一個換向閥(13)、兩個單向閥(14、15)和一個溢流閥(16)組成；換向閥(13)上有接口(D1～D4和E1～E4)，其中，溢流閥(16)的一個油口(j)和一個單向閥(14)的一個油口(n)分別與換向閥(13)的接口(D2)相連，它們的另一個油口(k和m)與伸縮油缸(8)的大腔(d)連通；另一個單向閥(15)的兩個油口(n和m)分別與換向閥(13)的接口(D4)和溢流閥(16)的溢流口(L)相連，換向閥(13)的接口(D4)與伸縮油缸(8)的小腔(e)連通，換向閥(13)的接口(D1和D3)分別與左換向閥(5)上的接口(A2和A6)相連接；右換向閥(7)的接口(A2)與回轉馬達(10)的進油口間有繼電器(17)。
專利摘要本實用新型公開一種可自動控制油缸的推進速度、具有防卡功能的鉆機防卡液壓裝置。它包括油箱、變量泵、動力源、進油濾清器、回油濾清器、控制閥組、伸縮油缸、沖擊機構和回轉馬達。其中的控制閥組由一個溢流閥和左、中、右換向閥組成，伸縮油缸與控制閥組間有防卡閥組，該防卡閥組由一個換向閥、兩個單向閥和一個溢流閥組成。使用該鉆機防卡液壓裝置，可避免卡鉆情況發(fā)生，確保鉆機正常工作。適用于夾石土快速成孔鉆機等鉆機上。
文檔編號E21B44/02GK201013351SQ20072003385
公開日2008年1月30日 申請日期2007年1月29日 優(yōu)先權日2007年1月29日
發(fā)明者蘭士新, 張萬軍, 王紅堅, 趙初明, 錢小峰, 陳高杰, 軍 韓 申請人:中國人民解放軍63983部隊