本發(fā)明涉及機械設備的技術領域，尤其涉及一種多自由度鉆臂的液壓系統(tǒng)，適用于工作環(huán)境復雜的多自由度承重鉆臂。

背景技術：

在現(xiàn)有的鉆臂或者臂架液壓系統(tǒng)中，絕大多數(shù)采用的是電磁換向閥來控制各執(zhí)行機構的換向，但是其缺點是不能控制進入各執(zhí)行機構的流量，也就是說其不能控制各執(zhí)行機構的速度，所以其必然會采用各種節(jié)流調速裝置，通常采用的是具有節(jié)流和緩沖的出口節(jié)流調速；而且采用電磁換向閥不能保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運行、精確定位，在換向時通常會有較大的沖擊和振動等，所以其必然會添加一些裝置來改善系統(tǒng)的性能，這樣一來液壓系統(tǒng)就會變得復雜，故障的發(fā)生率也會增加。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種多自由度鉆臂的液壓系統(tǒng)，通過控制器發(fā)出電信號的大小來控制電液比例換向閥開口量的大小，進而控制流向各執(zhí)行機構的流量，最終達到控制各機構的運行速度；該系統(tǒng)可以通過緩慢開啟或關閉電液比例換向閥來減少機構運行過程中產生的沖擊和振動，實現(xiàn)平穩(wěn)運行和緩沖的功能，減少各種調速閥和節(jié)流緩沖閥的使用，大大簡化液壓系統(tǒng)，降低故障的發(fā)生。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是：提供了一種多自由度鉆臂的液壓系統(tǒng)，包括底座擺動驅動控制系統(tǒng)、一級臂升降驅動控制系統(tǒng)、二級臂升降驅動控制系統(tǒng)、一級回轉馬達驅動控制系統(tǒng)、二級回轉馬達驅動控制系統(tǒng)、鑿巖推進驅動控制系統(tǒng)、鑿巖回轉驅動控制系統(tǒng)、鑿巖沖擊驅動控制系統(tǒng)、卡釬鎖緊驅動控制系統(tǒng)、比例溢流閥以及控制器，所述的底座擺動驅動控制系統(tǒng)、一級臂升降驅動控制系統(tǒng)、二級臂升降驅動控制系統(tǒng)、一級回轉馬達驅動控制系統(tǒng)、二級回轉馬達驅動控制系統(tǒng)、鑿巖推進驅動控制系統(tǒng)、鑿巖回轉驅動控制系統(tǒng)、鑿巖沖擊驅動控制系統(tǒng)和卡釬鎖緊驅動控制系統(tǒng)并聯(lián)連接后均與比例溢流閥和控制器相連接，各個系統(tǒng)均有控制器進行控制。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的底座擺動驅動控制系統(tǒng)包括第一電液比例換向閥、緩沖閥、單向閥、回轉液壓缸和第一位移檢測裝置，所述的第一電液比例換向閥和回轉液壓缸相連接，串聯(lián)連接的緩沖閥與串聯(lián)連接的單向閥并聯(lián)連接在第一電液比例換向閥和回轉液壓缸之間，所述的第一位移檢測裝置和第一電液比例換向閥均與控制器相連接，所述的第一電液比例換向閥還與比例溢流閥相連接。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的一級臂升降驅動控制系統(tǒng)包括第二電液比例換向閥、第一單向平衡閥、第一雙向液壓鎖、一級升降液壓缸和第二位移檢測裝置，所述的第二電液比例換向閥、第一單向平衡閥、第一雙向液壓鎖和一級升降液壓缸相連接，所述的第二位移檢測裝置和第二電液比例換向閥均與控制器相連接，所述的第二電液比例換向閥還與比例溢流閥相連接。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的二級臂升降驅動控制系統(tǒng)包括第三電液比例換向閥、第二單向平衡閥、第二雙向液壓鎖、二級升降液壓缸和第三位移檢測裝置，所述的第三電液比例換向閥、第二單向平衡閥、第二雙向液壓鎖和二級升降液壓缸相連接，所述的第三位移檢測裝置和第三電液比例換向閥均與控制器相連接，所述的第三電液比例換向閥還與比例溢流閥相連接。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的一級回轉馬達驅動控制系統(tǒng)包括第四電液比例換向閥、第一雙向平衡閥、第三雙向液壓鎖、一級回轉馬達、第一角位移檢測裝置，所述的第四電液比例換向閥、第一雙向平衡閥、第三雙向液壓鎖和一級回轉馬達相連接，所述的第一角位移檢測裝置和第四電液比例換向閥均與控制器相連接，所述的第四電液比例換向閥還與比例溢流閥相連接。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的二級回轉馬達驅動控制系統(tǒng)包括第五電液比例換向閥、第二雙向平衡閥、第四雙向液壓鎖、二級回轉馬達和第二角位移檢測裝置，所述的第五電液比例換向閥、第二雙向平衡閥、第四雙向液壓鎖和二級回轉馬達相連接，所述的第二角位移檢測裝置和第五電液比例換向閥均與控制器相連接，所述的第五電液比例換向閥還與比例溢流閥相連接。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的鑿巖推進驅動控制系統(tǒng)包括第六電液比例換向閥、第三雙向平衡閥、鑿巖推進缸和第一比例減壓閥，所述的第六電液比例換向閥、第三雙向平衡閥、鑿巖推進缸相連接，所述的第六電液比例換向閥通過第一比例減壓閥與控制器相連接，所述的第六電液比例換向閥還與比例溢流閥相連接。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的鑿巖回轉驅動控制系統(tǒng)包括第七電液比例換向閥、鑿巖回轉馬達和第二比例減壓閥，所述的第七電液比例換向閥和鑿巖回轉馬達相連接，所述的第七電液比例換向閥通過第二比例減壓閥與控制器相連接，所述的第七電液比例換向閥還與比例溢流閥相連接。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的鑿巖沖擊驅動控制系統(tǒng)包括第八電液比例換向閥、鑿巖沖擊器和出口定壓閥，所述的第八電液比例換向閥和鑿巖沖擊器相連接，所述的第八電液比例換向閥通過出口定壓閥與控制器相連接，所述的第八電液比例換向閥還與比例溢流閥相連接，其中，所述的出口定壓閥由比例順序閥和第三比例減壓閥串聯(lián)而成。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的卡釬鎖緊驅動控制系統(tǒng)包括第九電液比例換向閥、卡釬鎖緊液壓缸和第四比例減壓閥，所述的第九電液比例換向閥和卡釬鎖緊液壓缸相連接，所述的第九電液比例換向閥通過第四比例減壓閥與控制器相連接，所述的第九電液比例換向閥還與比例溢流閥相連接。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的多自由度鉆臂的液壓系統(tǒng)，通過控制器發(fā)出電信號的大小來控制電液比例換向閥開口量的大小，進而控制流向各執(zhí)行機構的流量，最終達到控制各機構的運行速度；該系統(tǒng)可以通過緩慢開啟或關閉電液比例換向閥來減少機構運行過程中產生的沖擊和振動，實現(xiàn)平穩(wěn)運行和緩沖的功能，減少各種調速閥和節(jié)流緩沖閥的使用，大大簡化液壓系統(tǒng)，降低故障的發(fā)生。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1是本發(fā)明多自由度鉆臂的液壓系統(tǒng)的一較佳實施例的結構原理圖；

圖2是圖1的結構示意圖；

附圖中的標記為：1、底座擺動驅動控制系統(tǒng)，2、一級臂升降驅動控制系統(tǒng)，3、二級臂升降驅動控制系統(tǒng)，4、一級回轉馬達驅動控制系統(tǒng)，5、二級回轉馬達驅動控制系統(tǒng)，6、鑿巖推進驅動控制系統(tǒng)，7、鑿巖回轉驅動控制系統(tǒng)，8、鑿巖沖擊驅動控制系統(tǒng)，9、卡釬鎖緊驅動控制系統(tǒng)，10、比例溢流閥，11、控制器，101、第一電液比例換向閥，102/103、緩沖閥，104/105、單向閥，106、回轉液壓缸，107、第一位移檢測裝置，201、第二電液比例換向閥，202、第一單向平衡閥，203、第一雙向液壓鎖，204、一級升降液壓缸，205、第二位移檢測裝置，301、第三電液比例換向閥，302、第二單向平衡閥，303、第二雙向液壓鎖，304、二級升降液壓缸，305、第三位移檢測裝置，401、第四電液比例換向閥，402、第一雙向平衡閥，403、第三雙向液壓鎖，404、一級回轉馬達，405、第一角位移檢測裝置，501、第五電液比例換向閥，502、第二雙向平衡閥，503、第四雙向液壓鎖，504、二級回轉馬達，505、第二角位移檢測裝置，601、第六電液比例換向閥，602、第三雙向平衡閥，603、鑿巖推進缸，604、第一比例減壓閥，701、第七電液比例換向閥，702、鑿巖回轉馬達，703、第二比例減壓閥，801、第八電液比例換向閥，802、鑿巖沖擊器，803、出口定壓閥，811、比例順序閥，812、第三比例減壓閥，901、第九電液比例換向閥，902、卡釬鎖緊液壓缸，903、第四比例減壓閥，1001、基座，1002、側板，1003、回轉液壓缸，1004、萬向節(jié)，1005、固定回轉架，1006、轉動回轉架，1007、一級升降液壓缸，1008、一級升降臂，1009、二級升降液壓缸，1010、二級升降臂，1011、一級回轉馬達，1012、三級回轉臂，1013、二級回轉馬達，1014、滑架，1015、鑿巖推進缸，1016、滑板，1017、液壓鑿巖機，1018、液壓卡釬器。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明實施例包括：

一種多自由度鉆臂的液壓系統(tǒng)，包括底座擺動驅動控制系統(tǒng)1、一級臂升降驅動控制系統(tǒng)2、二級臂升降驅動控制系統(tǒng)3、一級回轉馬達驅動控制系統(tǒng)4、二級回轉馬達驅動控制系統(tǒng)5、鑿巖推進驅動控制系統(tǒng)6、鑿巖回轉驅動控制系統(tǒng)7、鑿巖沖擊驅動控制系統(tǒng)8、卡釬鎖緊驅動控制系統(tǒng)9、比例溢流閥10以及控制器11，所述的底座擺動驅動控制系統(tǒng)1、一級臂升降驅動控制系統(tǒng)2、二級臂升降驅動控制系統(tǒng)3、一級回轉馬達驅動控制系統(tǒng)4、二級回轉馬達驅動控制系統(tǒng)5、鑿巖推進驅動控制系統(tǒng)6、鑿巖回轉驅動控制系統(tǒng)7、鑿巖沖擊驅動控制系統(tǒng)8和卡釬鎖緊驅動控制系統(tǒng)9并聯(lián)連接后均與比例溢流閥10和控制器11相連接，各個系統(tǒng)均有控制器11進行控制。

比例溢流閥10用于控制系統(tǒng)的最高壓力，保護液壓的安全，其也可以根據(jù)負載的大小成比例的調節(jié)系統(tǒng)的最大壓力到一個合適的值。

第一電液比例換向閥101、緩沖閥102/103、單向閥104/105、回轉液壓缸106和第一位移檢測裝置107構成底座擺動驅動控制系統(tǒng)1，所述的第一電液比例換向閥101和回轉液壓缸106相連接，串聯(lián)連接的緩沖閥102/103與串聯(lián)連接的單向閥104/105并聯(lián)連接在第一電液比例換向閥101和回轉液壓缸106之間，所述的第一位移檢測裝置107和第一電液比例換向閥101均與控制器11相連接，所述的第一電液比例換向閥101還與比例溢流閥10相連接。

控制器11通過控制第一電液比例換向閥101兩端的電流的大小來控制電液比例換向閥的開口量，控制器11可以通過緩慢增加或減少第一電液比例換向閥101兩端的電流，使閥芯緩慢的開啟或關閉，進而使輸入到回轉液壓缸104的流量緩慢的增加或減少，保證回轉液壓缸106在啟動、換向、加速、減速、停止過程中無沖擊、無振動的平穩(wěn)運行；回轉液壓缸106主要用于驅動鉆臂在水平面0-90°的擺動；第一位移檢測裝置107的作用主要用于實時監(jiān)控回轉液壓缸106中活塞桿相對于缸體的位移，控制器11首先會給定活塞桿的兩個極限位置，當檢測到極限位置出現(xiàn)時，控制器回關閉第一電液比例換向閥101，避免造成較大的沖擊和振動，其次當檢測到活塞桿到達指定位值時控制器也回關閉第一電液比例換向閥101；緩沖閥102/103和單向閥104/105各兩個構成一個緊急緩沖或制動回路，當回轉液壓缸106遇到障礙突然停止時，假設無桿腔為高壓腔，有桿腔為低壓腔，則無桿腔的高壓油回經(jīng)過緩沖閥102泄回油箱，低壓有桿腔則會通過單向閥104進行補油；反之，緩沖閥103泄油，單向閥105補油，這樣就可以起到緊急緩沖和制動的效果，減少沖擊和振動；第一電液比例換向閥101的中位機能采用o型，其目的就是為了在保證回轉液壓缸106伸縮的同時還具有自鎖功能，在底座擺動驅動控制系統(tǒng)中回轉液壓缸106不存在因自身重量兒下降的現(xiàn)象，在系統(tǒng)停止工作時管道內的壓力也不會很大，第一電液比例換向閥101選用o型的電液比例換向閥就可以滿足自鎖的要求，所以就沒有必要增加雙向液壓鎖來增加系統(tǒng)的負擔。

第二電液比例換向閥201、第一單向平衡閥202、第一雙向液壓鎖203、一級升降液壓缸204和第二位移檢測裝置205構成一級臂升降驅動控制系統(tǒng)2，所述的第二電液比例換向閥201、第一單向平衡閥202、第一雙向液壓鎖203和一級升降液壓缸204相連接，所述的第二位移檢測裝置205和第二電液比例換向閥201均與控制器11相連接，所述的第二電液比例換向閥201還與比例溢流閥10相連接。

控制器11通過控制第二電液比例換向閥201兩端的電流的大小來控制電液比例換向閥的開口量，控制器可以通過緩慢增加或減少第二電液比例換向閥201兩端的電流，使閥芯緩慢的開啟或關閉，進而使輸入到一級升降臂液壓缸204的流量緩慢的增加或減少，保證一級升降臂液壓缸204在啟動、換向、加速、減速、停止過程中無沖擊、無振動的平穩(wěn)運行；一級升降臂液壓缸204主要用于驅動一級升降臂的升降；第二位移檢測裝置205的作用主要用于實時監(jiān)控一級升降臂液壓缸活塞桿相對于缸體的位移，控制器11首先會給定活塞桿的兩個極限位置，當檢測到極限位置出現(xiàn)時，控制器11會關閉第二電液比例換向閥201，避免造成較大的沖擊和振動，其次當檢測到活塞桿到達指定位值時，控制器11也會關閉第二電液比例換向閥201；由圖2可知由于一級升降臂液壓缸204在停止運行時會承載較大的負載，所以在此系統(tǒng)中選用雙向液壓鎖，第一雙向液壓鎖203用于一級升降臂液壓缸204的自鎖，第二電液比例換向閥201的中位機能則選用y型，保證停止工作時管道內的壓力為零，不影響雙向液壓鎖的自鎖性能；由于一級升降臂液壓缸204在縮回時會因為自重和臂架的重量，出現(xiàn)突然加速下降的現(xiàn)象，所以在此系統(tǒng)中增加了第一單向平衡閥202，用于平衡掉臂架和缸體自身的重量，以便于系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。

第三電液比例換向閥301、第二單向平衡閥302、第二雙向液壓鎖303、二級升降液壓缸304和第三位移檢測裝置305構成二級臂升降驅動控制系統(tǒng)3，所述的第三電液比例換向閥301、第二單向平衡閥302、第二雙向液壓鎖303和二級升降液壓缸304相連接，所述的第三位移檢測裝置305和第三電液比例換向閥301均與控制器11相連接，所述的第三電液比例換向閥301還與比例溢流閥10相連接。

控制器11通過控制第三電液比例換向閥301兩端的電流的大小來控制電液比例換向閥的開口量，控制器11可以通過緩慢增加或減少第三電液比例換向閥301兩端的電流，使閥芯緩慢的開啟或關閉，進而使輸入到二級升降液壓缸304的流量緩慢的增加或減少，保證二級升降液壓缸304在啟動、換向、加速、減速、停止過程中無沖擊、無振動的平穩(wěn)運行；二級升降液壓缸304主要用于驅動二級升級臂的升降；第三位移檢測裝置305的作用主要用于實時監(jiān)控一級升降臂液壓缸活塞桿相對于缸體的位移，控制器11首先會給定活塞桿的兩個極限位置，當檢測到極限位置出現(xiàn)時，控制器11會關閉第三電液比例換向閥301，避免造成較大的沖擊和振動，其次當檢測到活塞桿到達指定位值時，控制器11也會關閉第三電液比例換向閥301；由圖2可知由于二級升降液壓缸304在停止運行時會承載較大的負載，所以在此系統(tǒng)中選用雙向液壓鎖，第二雙向液壓鎖303用于二級升降臂液壓缸304的自鎖，第三電液比例換向閥301的中位機能則選用y型，保證停止工作時管道內的壓力為零，不影響第二雙向液壓鎖303的自鎖性能；由于二級升降臂液壓缸304在縮回時會因為自重和臂架的重量，出現(xiàn)突然加速下降的現(xiàn)象，所以在此系統(tǒng)中增加了第二單向平衡閥302，用于平衡掉臂架和缸體自身的重量，以便于系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。

第四電液比例換向閥401、第一雙向平衡閥402、第三雙向液壓鎖403、一級回轉馬達404和第一角位移檢測裝置405構成一級回轉馬達驅動控制系統(tǒng)4，所述的第四電液比例換向閥401、第一雙向平衡閥402、第三雙向液壓鎖403和一級回轉馬達404相連接，所述的第一角位移檢測裝置405和第四電液比例換向閥401均與控制器11相連接，所述的第四電液比例換向閥401還與比例溢流閥10相連接。

控制器11通過控制第四電液比例換向閥401兩端的電流的大小來控制電液比例換向閥的開口量，控制器11可以通過緩慢增加或減少第四電液比例換向閥401兩端的電流，使閥芯緩慢的開啟或關閉，進而使輸入到一級回轉馬達404的流量緩慢的增加或減少，保證一級回轉馬達404在啟動、換向、加速、減速、停止過程中無沖擊、無振動的平穩(wěn)運行；一級回轉馬達404主要用于驅動三級回轉臂0-360°的旋轉；第一角位移檢測裝置405用于實時檢測一級回轉馬達404的角位移，當其運行到指定位置時，控制器11會緩慢關閉第四電液比例換向閥401使其制動；通過圖2中的結構可知，一級回轉馬達404在運行或是停止運行時兩側都有可能承載較大的負載，第三雙向液壓鎖403用于一級回轉馬達404在停止時的自鎖；第四電液比例換向閥401的中位機能則選用y型，保證停止工作時管道內的壓力為零，不影響雙向液壓鎖的自鎖性能；第一雙向平衡閥402用于平衡一級回轉馬達404在運行過程中可能出現(xiàn)的因臂架自重產生的扭矩，避免一級回轉馬達404在運動過程中突然加速旋轉的現(xiàn)象，保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。

第五電液比例換向閥501、第二雙向平衡閥502、第四雙向液壓鎖503、二級回轉馬達504和第二角位移檢測裝置505構成二級回轉馬達驅動控制系統(tǒng)5，所述的第五電液比例換向閥501、第二雙向平衡閥502、第四雙向液壓鎖503和二級回轉馬達504相連接，所述的第二角位移檢測裝置505和第五電液比例換向閥501均與控制器11相連接，所述的第五電液比例換向閥501還與比例溢流閥10相連接。

控制器11通過控制第五電液比例換向閥501兩端的電流的大小來控制電液比例換向閥的開口量，控制器11可以通過緩慢增加或減少第五電液比例換向閥501兩端的電流，使閥芯緩慢的開啟或關閉，進而使輸入到二級回轉馬達32的流量緩慢的增加或減少，保證二級回轉馬達504在啟動、換向、加速、減速、停止過程中無沖擊、無振動的平穩(wěn)運行；二級回轉馬達504主要用于驅動滑架和滑架上的鑿巖機進行0-360°的旋轉；第二角位移檢測裝置505用于實時檢測二級回轉馬達504的角位移，當其運行到指定位置時，控制器11會緩慢關閉第五電液比例換向閥501使其制動；通過圖2中的結構可知，二級回轉馬達504在運行或是停止運行時兩側都有可能承載較大的負載，第四雙向液壓鎖503用于二級回轉馬達504在停止時的自鎖；第五電液比例換向閥501的中位機能則選用y型，保證停止工作時管道內的壓力為零，不影響第四雙向液壓鎖503的自鎖性能；第二雙向平衡閥502用于平衡二級回轉馬達504在運行過程中可能出現(xiàn)的因臂架自重產生的扭矩，避免二級回轉馬達504在運動過程中突然加速旋轉的現(xiàn)象，保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。

第六電液比例換向閥601、第三雙向平衡閥602、鑿巖推進缸603和第一比例減壓閥604構成鑿巖推進驅動控制系統(tǒng)6，所述的第六電液比例換向閥601、第三雙向平衡閥602、鑿巖推進缸603相連接，所述的第六電液比例換向閥601通過第一比例減壓閥604與控制器11相連接，所述的第六電液比例換向閥601還與比例溢流閥10相連接。

鑿巖推進缸603主要用于驅動鑿巖機的推進和退回；由圖2中的結構可知，鑿巖推進缸603在推進和收回時都有可能因為鑿巖機的重量出現(xiàn)突然加速運行的情況，所以在此系統(tǒng)中設置了第三雙向平衡閥602，用于平衡可能出現(xiàn)的鑿巖機自身的重量；第六電液比例換向閥601主要用于控制進入鑿巖推進缸603的流量，進而控制控制其推進速度；一比例減壓閥604用于控制進入鑿巖推進驅動控制系統(tǒng)系統(tǒng)的壓力，鑿巖機本身的重量是一定的，一比例減壓閥604的調定壓力只要能使鑿巖推進缸推動鑿巖機時刻接觸巖石即可。

第七電液比例換向閥701、鑿巖回轉馬達702和第二比例減壓閥703構成鑿巖回轉驅動控制系統(tǒng)7，所述的第七電液比例換向閥701和鑿巖回轉馬達702相連接，所述的第七電液比例換向閥701通過第二比例減壓閥703與控制器11相連接，所述的第七電液比例換向閥701還與比例溢流閥10相連接。

鑿巖回轉馬達702主要用于驅動釬桿的旋轉；第二比例減壓閥703用于調定進入鑿巖回轉馬達702的最高壓力，根據(jù)不同鑿巖工況的需要，第二比例減壓閥703可以成比例連續(xù)的調節(jié)進入鑿巖回轉馬達702的壓力，保證鑿巖機的釬桿能在不同的工況下正常旋轉工作；第七電液比例換向閥701主要用于控制進入鑿巖回轉馬達702的流量，進而控制其旋轉速度，同時還兼用換向和制動的作用。

第八電液比例換向閥801、鑿巖沖擊器802和出口定壓閥803構成鑿巖沖擊驅動控制系統(tǒng)8，所述的第八電液比例換向閥801和鑿巖沖擊器802相連接，所述的第八電液比例換向閥801通過出口定壓閥803與控制器11相連接，所述的第八電液比例換向閥801還與比例溢流閥10相連接。

鑿巖沖擊器802主要用于撞擊釬桿進行鑿巖；出口定壓閥803主要用于連續(xù)成比例的控制進入鑿巖沖擊器802的壓力，對于不同的工況可以通過控制器11調節(jié)出口定壓閥803不同的開啟壓力，進而控制不同的沖擊壓力，達到?jīng)_擊鑿巖的目的；鑿巖頻率與進入鑿巖沖擊器802的流量有關，流量越大沖擊頻率就越高，流量越小沖擊頻率就越低，第八電液比例換向閥801主要用于控制進入鑿巖沖擊器802的流量，進而調節(jié)其沖擊頻率。

其中，所述的出口定壓閥803由比例順序閥811和第三比例減壓閥812串聯(lián)而成。比例順序閥811起到限制進入鑿巖沖擊系統(tǒng)液壓油的最低壓力、第三比例減壓閥812起到限制進入鑿巖沖擊系統(tǒng)液壓油的最高壓力，把它們的開啟壓力調到一樣，就可以達到控制出口壓力為一定值的目的；通過控制器11可以對比例順序閥811和第三比例減壓閥812進行同步控制，實現(xiàn)出口壓力的無極調節(jié)，以滿足沖擊器沖擊巖石時對不同壓力的需要，以往的沖擊壓力都是通過不同的溢流閥進行調節(jié)，一般分為低壓、中壓、高壓三個沖擊壓力，不能實現(xiàn)無極調壓，對于不同硬度的巖石壓力太小達不到?jīng)_擊鑿巖的目的，太大就會浪費系統(tǒng)壓力增加系統(tǒng)的能量損耗，很難達到最合適的沖擊壓力，本系統(tǒng)的出口定壓閥803就是為了解決這個問題，采用出口定壓閥903可以根據(jù)不同巖石的硬度調節(jié)不同的沖擊壓力，不但可以達到?jīng)_擊巖石的目的，而且還可以大大節(jié)約系統(tǒng)的能量損耗。

第九電液比例換向閥901、卡釬鎖緊液壓缸902和第四比例減壓閥903構成卡釬鎖緊驅動控制系統(tǒng)9，所述的第九電液比例換向閥901和卡釬鎖緊液壓缸902相連接，所述的第九電液比例換向閥901通過第四比例減壓閥903與控制器11相連接，所述的第九電液比例換向閥901還與比例溢流閥10相連接。

卡釬鎖緊液壓缸902主要用于驅動液壓卡釬器（圖2中的1018）卡緊釬桿，避免釬桿在鑿巖過程中的晃動；第九電液比例換向閥901用于控制卡釬鎖緊液壓缸902的推進、縮回、制動和自鎖；第四比例減壓閥903主要用于控制卡釬器的卡緊壓力。

如2所示，多自由度鉆臂結構包括基座1001、側板1002、回轉液壓缸1003、萬向節(jié)1004、固定回轉架1005、轉動回轉架1006、一級升降液壓缸1007、一級升降臂1008、二級升降液壓缸1009、二級升降臂1010；一級回轉馬達1011、三級回轉臂1012、二級回轉馬達1013、滑架1014、鑿巖推進缸1015、滑板1016、液壓鑿巖機1017和液壓卡釬器1018。

圖1中的回轉液壓缸106與圖2中的回轉液壓缸1003相對應，圖2中的回轉液壓缸1003主要用于驅動鉆臂在水平面0-90°的擺動；圖1中的一級升降液壓缸與圖2中的一級升降液壓缸1007相對應，圖2中的一級升降液壓缸1007主要用于驅動圖2中的一級升降臂1008的升降；圖1中的二級升降液壓缸304與圖2中的二級升降液壓缸1009相對應，圖2中的二級升降液壓缸1009主要用于驅動圖2中的二級升降臂1010的升降；圖1中的一級回轉馬達404與圖2中的一級回轉馬達1011相對應，圖2中的一級回轉馬達1011主要用于驅動圖2中的三級回轉臂10120-360°的旋轉；圖1中的二級回轉馬達504與圖2中的二級回轉馬達1013相對應，圖2中的二級回轉馬達1013主要用于控制圖2中的滑架1014及其上的液壓鑿巖機1017進行0-360°的旋轉；圖1中的鑿巖推進缸603與圖2中的鑿巖推進缸1015相對應，圖2中的鑿巖推進缸1015主要用于驅動圖2中的液壓鑿巖機1017的前進和后退；圖1中的鑿巖回轉馬達702主要用于驅動圖2中液壓鑿巖機釬桿的旋轉；圖1中的鑿巖沖擊器802主要用于撞擊釬桿進行鑿巖；圖1中的卡釬鎖緊液壓缸902主要用于推動圖2中的液壓卡釬器1018卡緊釬桿。

本實施例中，電液比例換向閥主要用于控制各執(zhí)行機構的加速、減速、換向、制動、精確定位、平穩(wěn)運行等，在本系統(tǒng)中各個電液比例換向閥的開啟和關閉以及比例減壓閥和出口定壓閥的開啟壓力均有控制器11發(fā)出電信號控制，本系統(tǒng)采用電液比例換向閥的目的是：精確控制機構的運行，減少機構運行過程中產生的沖擊和振動，減少各種調速閥和節(jié)流緩沖閥的使用，簡化液壓系統(tǒng)，降低故障的發(fā)生。

本發(fā)明的多自由度鉆臂的液壓系統(tǒng)相比現(xiàn)有技術具有如下優(yōu)點：

1、采用電液比例換向閥控制各執(zhí)行元件的啟動、換向、制動、加速、減速等，電液比例換向閥由控制器發(fā)出的電信號（電流）進行控制，通過控制器緩慢增加或減少電流的輸入，使閥芯緩慢的開啟或關閉，進而使輸入到各執(zhí)行機構的流量緩慢的增加或減少，使其與各執(zhí)行機構的運行速度相匹配，保證各執(zhí)行機構在啟動、換向、加速、減速、停止過程中無沖擊、無振動的平穩(wěn)運行；

2、精確控制機構的運行，減少機構運行過程中產生的沖擊和振動，減少各種調速閥和節(jié)流緩沖閥的使用，簡化液壓系統(tǒng)，降低故障的發(fā)生；

3、出口定壓閥是由比例順序閥和比例減壓閥串聯(lián)而成，比例順序閥起到限制進入鑿巖沖擊系統(tǒng)液壓油的最低壓力、比例減壓閥起到限制進入鑿巖沖擊系統(tǒng)液壓油的最高壓力，把它們的開啟壓力調到一樣，就可以達到控制出口壓力為一定值的目的；通過控制器可以對比例順序閥和比例減壓閥進行同步控制，實現(xiàn)出口壓力的無極調節(jié)。

綜上所述，本發(fā)明提供的多自由度鉆臂的液壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是通過控制器發(fā)出電信號的大小來控制電液比例換向閥開口量的大小，進而控制流向各執(zhí)行機構的流量，最終達到控制各機構的運行速度；該系統(tǒng)可以通過緩慢開啟或關閉電液比例換向閥來減少機構運行過程中產生的沖擊和振動，實現(xiàn)平穩(wěn)運行和緩沖的功能，減少各種調速閥和節(jié)流緩沖閥的使用，大大簡化液壓系統(tǒng)，降低故障的發(fā)生。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。