本發(fā)明涉及半自動鉆錨孔的系統(tǒng)，尤其是，為礦山設(shè)備的錨桿機(jī)提供動力和控制的液壓系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在礦井下的作業(yè)時，安全準(zhǔn)則要求每隔一個距離就在巷道的頂部安裝支撐件。這一工作通常是由稱為“頂錨鉆機(jī)”(盡管被稱為“頂錨鉆機(jī)”，也能夠在頂部的兩側(cè)打錨桿，例如安裝肋板)的專用機(jī)械完成。典型的頂錨鉆機(jī)能夠在巷道的截面上成孔(鉆孔)并在孔中安裝頂板錨或“錨桿”。

圖1示出了用于打錨桿的液壓系統(tǒng)的示意圖。在打錨桿開始之間，油從定容泵流出，經(jīng)過一段較長的管路到達(dá)換向閥的P1口，并從P3口流向液壓油箱。由于該段較長的管路在實際的機(jī)械布局中無法省去，導(dǎo)致較高的壓力損失并產(chǎn)生許多熱量。此外，該系統(tǒng)缺少液壓泵安全裝置。對于一套打錨桿的液壓系統(tǒng)而言，機(jī)械式的掣子使用起來并不方便，當(dāng)鉆孔結(jié)束或在緊急情況時，操縱桿不能自動回復(fù)到中位或空擋。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個方面涉及一種用于具有馬達(dá)和液壓缸的半自動打錨桿的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)，其具有連接泵(11)的第一入口，連接馬達(dá)的第一出口，連接馬達(dá)的第二入口和連接液壓油箱的第二出口；進(jìn)給控制換向閥(2)，其具有連接主油泵的第一入口，連接液壓缸無桿腔的第一出口，連接液壓缸有桿腔的第二入口和連接液壓油箱的第二出口；旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)和進(jìn)給控制換向閥(2) 各有至少一個鎖位口；以及旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)和進(jìn)給控制換向閥(2)的鎖位口連通，以至于當(dāng)旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)被置于中位時，進(jìn)給控制換向閥(2)也將被置于中位。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，系統(tǒng)還包括梭閥(5)，梭閥(5)具有連接旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)的第一出口的入口，梭閥(5)另一個入口連接旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)的第二入口，梭閥(5)的出口連接第一液壓的控制換向閥(3)的入口。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，系統(tǒng)還包括液壓控制的單向閥(9)，單向閥(9)具有連接液壓缸無桿腔的入口，通過限流閥(7)和第二液壓控制的換向閥(6)連接旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)和進(jìn)給控制換向閥(2)的鎖位口的出口，以及連接旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)的第一出口的控制口。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，系統(tǒng)還包括第二液壓控制的換向閥(6)，其具有至少兩個位置；在兩個位置中的一個位置，第二液壓控制的換向閥(6)將液壓控制的單向閥(9)連接至旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)和進(jìn)給控制換向閥(2)的鎖位口，在兩個位置中的另一個位置，第二液壓控制的換向閥(6)將旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)和進(jìn)給控制換向閥(2)的鎖位口與液壓油箱連通。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，系統(tǒng)還包括泄壓閥(8)，泄壓閥(8)具有連接液壓控制的單向閥(9)的出口的入口，以及連接液壓油箱的出口。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，系統(tǒng)還包括機(jī)械換向閥(10)，機(jī)械換向閥具有至少兩個位置；在兩個位置中的一個位置，機(jī)械換向閥(10)將第二液壓控制的換向閥(6)的控制口連接至液壓油箱；在兩個位置中的另一個位置，機(jī)械換向閥(10)將第二液壓控制的換向閥(6)的控制口連接至旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)的第一出口。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，系統(tǒng)還包括第一液壓控制的換向閥(3)，第一液壓控制的換向閥(3)具有至少兩個位置；在兩個位置中的一個位置，第一液壓控制的換向閥(3)將梭閥(5)與換向閥(13)的控制口連接；在兩個位置中的另一個位置，第一液壓控制的換向閥(3)將所述換向閥(13)的控制口與液壓油箱連接。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，系統(tǒng)還包括換向閥(13)，其具有至少兩個位置；在兩個位置中的一個位置，換向閥(13)將泵(11)的輸出口連接至液壓油箱；在兩個位置中的另一個位置，換向閥(13)阻斷泵(11)的輸出口與液壓油箱的連接；以及換向閥(13)的控制口連接至第一液壓控制的換向閥(3)的出口。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于具有液壓缸和馬達(dá)液壓系統(tǒng)的半自動打錨桿的方法，所述方法包括：通過旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)控制馬達(dá)與泵(11)之間的連接；通過進(jìn)給控制換向閥(2)控制主油泵與液壓缸之間的連接；旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)和進(jìn)給控制換向閥(2)各有至少一個鎖位口；以及旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)和進(jìn)給控制換向閥(2)的鎖位口連通，以至于當(dāng)旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)被置于中位時，進(jìn)給控制換向閥(2)也將被置于中位。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，還包括提供第二液壓控制的換向閥(6)，其具有至少一個觸發(fā)的位置，在觸發(fā)的位置，第二液壓控制的換向閥(6)將旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)和進(jìn)給控制換向閥(2)的鎖位口與液壓油箱連通。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，還包括提供機(jī)械換向閥(10)，機(jī)械換向閥具有至少兩個位置；在兩個位置中的一個位置，機(jī)械換向閥(10)將第二液壓控制的換向閥(6)的控制口連接至液壓油箱；在兩個位置 中的另一個位置，機(jī)械換向閥(10)將第二液壓控制的換向閥(6)的控制口連接至旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)的第一出口。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，還包括提供梭閥(5)，梭閥(5)具有連接旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)的第一出口的入口，梭閥(5)另一個入口連接旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)的第二入口，梭閥(5)的出口連接第一液壓的控制換向閥(3)的入口。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，方法還包括提供液壓控制的單向閥(9)，所述單向閥(9)具有連接液壓缸無桿腔的入口，通過限流閥(7)和第二液壓控制的換向閥(6)連接所述旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)和進(jìn)給控制換向閥(2)的鎖位口的出口，以及連接旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)的第一出口的控制口。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，第二液壓控制的換向閥6還具有一個常位，在所述常位，所述液壓控制的換向閥(6)將液壓控制的單向閥(9)連接至旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)和進(jìn)給控制換向閥(2)的鎖位口，以至于旋轉(zhuǎn)控制換向閥(1)和進(jìn)給控制換向閥(2)的位置將被保持。

本發(fā)明的其它目的和特征將從說明書和權(quán)利要求中變得明顯。

附圖說明

圖.1是現(xiàn)有的打錨桿液壓系統(tǒng)的示意圖。

圖.2是根據(jù)本發(fā)明的一個方面的半自動打錨桿液壓系統(tǒng)的示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的實施方式涉及半自動打錨桿系統(tǒng)。圖2展示了半自動打錨桿液壓系統(tǒng)的示意圖。泵11為打錨桿機(jī)提供旋轉(zhuǎn)所需液壓能量。泵11所提供的液壓能量經(jīng)過P1點到達(dá)旋轉(zhuǎn)控制換向閥1的入口，泄壓閥12連接在泵11和液壓油箱之間。

旋轉(zhuǎn)控制換向閥1是手動的3位4通液壓鎖位換向閥。其第一入口連接P1點，第一出口連接馬達(dá)的B口，第二入口連接馬達(dá)的A口，以及第二出口通過T2點連接液壓油箱。在其中位，第一入口斷開與第一出口和第二入口的連接，并且第二出口與第一出口和第二入口連接。這樣，來自P1點的液壓能量與馬達(dá)斷開，并且管路和馬達(dá)中的剩余壓力將通過T2點釋放至液壓油箱。在其它的兩個位置，旋轉(zhuǎn)控制換向閥1控制馬達(dá)的正向和反向運轉(zhuǎn)。

如圖2所示，旋轉(zhuǎn)控制換向閥1具有兩個鎖位口。當(dāng)一個鎖位口與壓力油連通，旋轉(zhuǎn)控制換向閥1將被保持在正向或反向的位置。這樣，操作者不需要人工把持操縱桿來保持馬達(dá)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。此外，當(dāng)兩個鎖位口都不連通壓力油時，旋轉(zhuǎn)控制換向閥1將在彈簧的作用下自動置于中位。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，旋轉(zhuǎn)控制換向閥1不限于手動3位4通液壓鎖位換向閥，其它等效閥門或閥門組也可以實現(xiàn)同樣功能。

進(jìn)給控制換向閥2與液壓缸連接。與旋轉(zhuǎn)控制換向閥1相似，進(jìn)給控制換向閥2是一個手動的3位4通液壓鎖位換向閥。其第一入口經(jīng)P2點連接至主液壓泵，主液壓泵為液壓缸提供液壓動力。其第一出口與液壓缸的無桿腔，第二入口連接液壓缸的有桿腔，第二出口經(jīng)過T2點連接至液壓油箱。

在閥2的中位，第一入口斷開與第一出口和第二入口之間的連接，第二出口與第一出口和第二入口連接。這樣，液壓缸的無桿腔與液壓泵所提供的液壓能量斷開，并且液壓缸的兩個腔室和管路中的殘留壓力通過T2點釋放至液壓油箱。在其它兩個位置，閥2控制液壓缸的伸出和收回。

如圖2所示，閥2還具有兩個鎖位口。當(dāng)一個鎖位口接通液壓，閥2可以被保持在伸出或縮回位置。這樣，操作者不需要把持或持續(xù)壓著操作桿來保持液壓缸的進(jìn)給或縮回。此外，當(dāng)鎖位口都不接通液壓時，閥2將彈簧的作用下自動被置于中位。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，進(jìn)給控制換向閥不限于手動3位4通液壓鎖位換向閥，其它等效閥門或閥門組也可以實現(xiàn)同樣功能。

如圖2所示，泄壓閥12和換向閥13連接在泵11的輸出口和P1點之間。泄壓閥12的輸出口直接連接至液壓油箱。這樣，當(dāng)泵11的輸出壓力超過預(yù)定值，泄壓閥12將釋放壓力從而保護(hù)壓力容器和其它設(shè)備。閥13是液壓控制的2位3通換向閥，閥13的入口連接泵11與P1點之間的管路，其出口直接連接液壓油箱，閥13的控制口連接液壓控制換向閥3的出口。當(dāng)閥13處于觸發(fā)狀態(tài)時，泵11所輸出的液壓與液壓油箱斷開，并且泵11的輸出壓力被輸送至P1。當(dāng)閥13處于其常位時，來自泵11的液壓將通過閥13與液壓油箱連接。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，換向閥13不限于液壓控制的2位3通換向閥，其它等效閥門也可以實現(xiàn)同樣功能。

換向閥14是一個手動的2位4通換向閥。閥14的入口連接控制油路，閥14的一個出口連接閥3的控制口，其另一個出口連接至液壓油箱。在閥14的常位，控制油路與閥3的控制口斷開，并且閥3的控制口連接液壓油箱從而釋放管路中的殘留壓力。在閥14的工作位置，控制油路與閥3的控制口連接，并斷開與液壓油箱的連接。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，換向閥14不限于液壓控制的2位4通換向閥，其它等效閥門也可以實現(xiàn)同樣功能。

如圖2所示，梭閥5的一個入口連接至旋轉(zhuǎn)控制換向閥1的第一出口，其另一個入口連接至旋轉(zhuǎn)控制換向閥1的第二入口，并且其出口連接至第一液壓控制換向閥3的一個入口。這樣，無論馬達(dá)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時，高壓力將提供給換向閥3的入口。

第一液壓控制換向閥3是一個液壓控制的2位3通換向閥，其具有兩個閥位置。在閥3的觸發(fā)位置，閥3連接梭閥5的出口與換向閥13的控制口。在閥3的常位，閥3將換向閥13的控制口通過T1點與液壓油箱連接。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，第一液壓控制換向閥3不限于液壓控制的2位3通換向閥，其它等效閥門也可以實現(xiàn)同樣功能。

如上設(shè)計，當(dāng)閥14處于工作位置時，控制油路與閥3的控制口接通，將置閥3于觸發(fā)位置。來自梭閥5的高壓力將提供給閥13的控制口。

當(dāng)停止打錨桿時，閥13回到常位。由于泵11的輸出將通過閥13直接流入液壓油箱，用于旋轉(zhuǎn)馬達(dá)供壓的泵11將自動空載。

當(dāng)處于打錨桿狀態(tài)時，操作者將觸發(fā)閥14使其置于工作位置。這時，控制油經(jīng)過X2點觸發(fā)閥3并從而使機(jī)器保持在打錨桿狀態(tài)。

在打錨桿狀態(tài)時，壓下閥1和閥2的操縱桿，轉(zhuǎn)向控制換向閥1的第一入口和第一出口連通，泵11出口的背壓經(jīng)過梭閥5和閥3觸發(fā)閥13，從而給泵11加載，泵11開始自動的建立壓力。閥13的T口將被阻斷，并且泵11的輸出液壓將經(jīng)過轉(zhuǎn)向控制換向閥1到達(dá)馬達(dá)。

如圖2所示，液壓控制的單向閥9的一個入口連接液壓缸的無桿腔。閥9的出口通過限流閥7和第二液壓控制的換向閥6，連接轉(zhuǎn)向控制換向閥1和進(jìn)給控制換向閥2的第一鎖位口。閥9的控制口連接旋轉(zhuǎn)控制換向閥1的一個出口。在打錨桿狀態(tài)時，來自A1管路的高壓將開啟液壓控制的單向閥9，并且此時進(jìn)給控制換向閥2的第一入口和第一出口連通，所以由主油泵提供的高壓將通過液壓控制的單向閥9和限流閥7到達(dá)第二液壓控制的換向閥6的入口。

第二液壓控制的換向閥6是一個液壓控制的2位3通換向閥。在閥6的常位，閥6連接液壓控制的單向閥9的出口與轉(zhuǎn)向控制換向閥1和進(jìn)給控制換向閥2的第一鎖位口。在閥6的觸發(fā)位置，閥6將轉(zhuǎn)向控制換向閥1和進(jìn)給控制換向閥2的第一鎖位口經(jīng)過T1點與液壓油箱連接。

如圖2所示，閥6的控制口連接至機(jī)械控制閥10的出口。機(jī)械控制閥10是一個2位3通換向閥。在閥10的常位，閥10的出口連接至液壓油箱。在閥10的觸發(fā)位，閥10的出口連接至管路A1的高壓。機(jī)械控制閥10有一個限位開關(guān)，根據(jù)錨桿的移動控制換位。在打錨桿階段，閥10保持常位；打錨桿過程結(jié)束，例如，錨桿架的一個元件接觸到限位元件時，閥10將被觸發(fā)。

這樣，當(dāng)打錨桿時，閥10和閥6都處于各自的常位，來自主油泵的液壓通過單向閥9，限流閥7和換向閥6，到達(dá)轉(zhuǎn)向控制換向閥1和進(jìn)給控制換向閥2的第一鎖位口。然后，閥1和閥2的操縱桿將在鎖位壓力的作用下保持在打錨桿位。當(dāng)打錨桿結(jié)束時，閥10將由機(jī)械限位元件觸發(fā)，并將高壓力提供給閥6的控制口。然后，閥6將被觸發(fā)并將轉(zhuǎn)向控制換向閥1和進(jìn)給控制換向閥2的第一鎖位口經(jīng)過T1點與液壓油箱連接。這樣，在閥1和閥2各自的第一鎖位口的壓力將被釋放，閥1和閥2及其各自的控制桿將在彈簧作用下回復(fù)中位。

如圖2所示，泄壓閥8連接限流閥7和T1點。這樣，限流閥7和泄壓閥8一起控制從閥9至閥1和閥2的第一鎖位口的流量和壓力。

如圖2所示，限流閥4位于主油泵和進(jìn)給控制換向閥2的第一入口之間。液壓缸的進(jìn)給速度可以通過閥4進(jìn)行控制。

如圖2所示，液壓示意圖中的各節(jié)點的詳細(xì)說明如下。

P1點直接連接泵11并提供液壓至轉(zhuǎn)動馬達(dá)。

P2點連接主油泵并提供液壓至液壓缸。

X1點泵控制模塊的控制口，泵控制模塊可以對泵11加載。

X2點通過閥14連接至控制油路。

T和T1點直接連接至液壓油箱。

T2點通過冷卻器和回油過濾器連接至液壓油箱。

本發(fā)明的實施方式具有許多優(yōu)點，例如，該系統(tǒng)為旋轉(zhuǎn)與進(jìn)給提供了一個半自動的聯(lián)動，提高了自動化程度。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)還提供了節(jié)能機(jī)制，例如，只有負(fù)責(zé)旋轉(zhuǎn)的換向閥被手動觸發(fā)后，閥13被觸發(fā)，負(fù)責(zé)旋轉(zhuǎn)的油泵才會加載。并且在不打錨桿的時候通過安裝位置靠近泵的換向閥泄壓，沒有經(jīng)過冗長的管路，壓力損失小，發(fā)熱少。

盡管本發(fā)明通過以上的有限的實施例進(jìn)行詳細(xì)描述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，其它不脫離本發(fā)明的宗旨的實施例也可以存在。因此，本發(fā)明的范圍限于所附權(quán)利要求。