全液压钻式采煤机液压控制系统技术方案

本发明专利技术公开的一种全液压钻式采煤机液压控制系统，它包括钻进系统、行走系统、推进系统和辅助系统。钻进系统由负载敏感变量泵和电液比例阀对系统进行闭环控制，可根据负载变化自动调整系统压力和流量，且可实时控制钻杆钻速及位置；行走系统与钻进系统共用一个双联变量柱塞泵，可有效降低系统复杂性和系统空间；推进系统采用调速阀调速，根据工况调整推进速度，实现钻机在最大效率下截割；所述辅助系统可完成钻机工作平台支撑、平台调斜、钻杆输送和钻杆夹紧，调整钻机工作角度，完成换接钻杆时钻杆的定位。有效解决了现有液压钻式采煤机液压系统油路复杂，难以实现钻杆精确控制，系统效率低及辅助作业和换接钻杆时间长的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种矿山设备液压控制系统，尤其是一种适用于薄与极薄煤层开采装备的全液压钻式采煤机液压控制系统。
技术介绍
我国薄与极薄煤层储量丰富、分布广泛，随着中厚煤层的大量开采，薄与薄煤层开采日益成为亟待解决的问题。目前，薄与极薄煤层开采机械化程度较低，而钻式采煤机由于其矮机身、大功率等优点得到广泛应用，但现阶段液压钻式采煤机钻杆采用单轨吊起吊，人工对接，且需通过由棘轮与液压缸组成的微调机构进行调整才能完成钻杆的对接，控制精度低，装卸钻杆时间长，大大降低了采煤效率。此外，液压系统采用定量泵供油，钻机工作过程中受外负载变化影响造成各液压回路不同步，不能在最优参数下工作。液压系统中设置有多个调速阀和溢流阀，系统功率损失大，发热严重，可靠性低。
技术实现思路
技术问题:本专利技术的目的是克服已有技术中存在的不足，提供一种集成度高、体积小、发热量小、便于操作与维护的全液压钻式采煤机液压控制系统。技术方案:本专利技术的全液压钻式采煤机液压控制系统，包括钻进系统、行走系统、推进系统和辅助系统；所述钻进系统包括油箱、过滤器、双联变量柱塞泵、电液比例阀、钻进马达以及用于部件连接的液压油管；油箱经过滤器过滤与双联变量柱塞泵相连，双联变量柱塞泵出油口接单向阀；电液比例阀进油口与单向阀出油口相连，出油口与钻进马达相连，电液比例阀的LS 口与双联变量柱塞泵的LS 口连接；钻进马达与电液比例阀连接的油路上设有压力表；通过双联变量柱塞泵和电液比例阀对系统进行闭环控制；所述行走系统采用开式负载敏感系统，与钻进系统共用一个双联变量柱塞泵，它包括油箱、过滤器、双联变量柱塞泵、单向阀、梭阀、负载敏感多路阀组、直动式手动换向阀和行走马达；油箱经过滤器过滤与双联变量柱塞泵相连，双联变量柱塞泵出油口与单向阀相连；单向阀出油口分为两路，一路通过油管与电液比例阀相连，另一路通过油管与负载敏感多路阀组进油口相连；负载敏感多路阀组两路出油口分别与行走马达进油口相连，先导油口与直动式手动换向阀相连；梭阀进油口一端与负载敏感多路阀组的LS 口相连，一端与电液比例阀的LS 口相连，出油口与双联变量柱塞泵的LS 口相连。所述推进系统包括推进油缸、先导式顺序阀、调速阀、多路阀组、双向液压锁、轴向柱塞泵、自封式吸油过滤器、先导式溢流阀、水冷却器、回油过滤器、压力表和油箱；油箱经过自封式吸油过滤器与轴向柱塞泵相连；轴向柱塞泵出口分两路，一路通过油管与多路阀组入口连接，另一路通过油管与先导式溢流阀的入口连接；先导式溢流阀通过油管与水冷却器、回油过滤器和油箱依次串联连接；多路阀组出口与双向液压锁入口相连；双向液压锁两端出口分别与推进油缸有杆腔和无杆腔相连；三个推进油缸之间并联连接，油缸G18与双向液压锁相连油路中串联有调速阀，油缸G18与油缸G19无杆腔相连油路中串联有先导式顺序阀；轴向柱塞泵出口与多路阀组出口油路上分别旁接有压力表；所述辅助系统完成钻机工作平台支撑、平台调斜、钻杆输送和钻杆夹紧，它包括平台调斜油缸、平衡阀、平稳阀、八联阀、平台支撑油缸、双向液压锁、钻杆拆卸油缸、钻杆支撑油缸、前架油缸、钻杆输送马达、多路阀、轴向柱塞泵、自封式吸油过滤器和油箱；辅助系统与推进系统共用一组进油回路和回油回路；液压油经多路阀(24)分别与钻杆拆卸油缸(25)、钻杆支撑油缸、前架油缸、钻杆输送马达相连，且在各油缸之间串联有双向液压锁；多路阀与八联阀之间采用过桥连接；八联阀各出油口分别与平台调斜油缸和平台支撑油缸并联连接，八联阀与平台调斜油缸之间依次串联有平稳阀和平衡阀，八联阀与平台支撑油缸之间串联有双向液压锁；所述的钻进马达进油路上设有压力传感器，钻进马达与钻杆连接处设有旋转编码器和角位移传感器。所述的负载敏感多路阀组为双联阀。所述的八联阀和多路阀组均为三位六通电磁换向阀，其控制方式均为Y型机能。所述液压油缸共计20个，分别由G1-G20表示。有益效果:本专利技术采用电液自动化控制便于操作与维护，与现有技术相比具有如下优点:1、全液压钻式采煤机液压控制系统采用钻进系统、行走系统、推进系统和辅助系统；工作过程中各分系统互不干涉，便于操作，维修方便。2、钻进系统由负载敏感变量泵和电液比例阀对系统进行闭环控制，可根据负载变化自动调整系统压力和流量，且可实时控制钻杆钻速及位置，提高工作效率、减少辅助作业时间；3、行走系统采用开式负载敏感系统，与钻进系统共用一个双联变量柱塞泵，可有效降低系统复杂性及系统空间，减小钻机体积。4、推进系统由定量泵和调速阀组成，完成风筒和钻杆推进作业，可根据钻机截割工况调整推进速度，实现钻机在最大效率下截割。5、有效解决了现有液压钻式采煤机液压系统油路复杂，难以实现钻杆精确控制，系统效率低和辅助作业及换接钻杆时间长的缺点。【附图说明】图1是本专利技术的全液压钻式采煤机液压控制系统结构框图；图2是本专利技术的全液压钻式采煤机钻杆定位系统结构框图；图3是本专利技术的全液压钻式采煤机液压控制系统原理图。图中:1_油箱；2_过滤器；3_水冷电机；4_星型弹性联轴器；5_双联变量柱塞泵；6-单向阀；7_电液比例阀；8_压力表；9_钻进马达；10_压力传感器；11_梭阀；12_负载敏感多路阀组；13-直动式手动换向阀；14_行走马达；15-平台调斜油缸；16-平衡阀；17_平稳阀；18_八联阀；19_平台支撑油缸；20_双向液压锁；21_推进油缸；22_先导式顺序阀；23-调速阀；24_多路阀组；25_钻杆拆卸油缸；26_钻杆支撑油缸；27_前架油缸；28_钻杆输送马达；29_水冷却器；30_回油过滤器；31_先导式溢流阀；32_轴向柱塞泵；33_自封式吸油过滤器；34_液位计；35_空气过滤器；36_角位移传感器；37_旋转编码器。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的实施例作进一步的描述:如图1所示，本专利技术的全液压钻式采煤机液压控制系统，包括钻进系统、行走系统、推进系统和辅助系统；如图3所示，钻进系统包括油箱、过滤器、双联变量柱塞泵、电液比例阀、钻进马达以及用于部件连接的液压油管；油箱经过滤器过滤与双联变量柱塞泵相连，双联变量柱塞泵出油口接单向阀；电液比例阀进油口与单向阀出油口连接，出油口与钻进马达相连，电液比例阀的LS 口与双联变量柱塞泵的LS 口相连；钻进马达与比例阀连接油路上设置有压力表;其中，行走系统与钻进系统共用一个双联变量柱塞泵，包括油箱、过滤器、双联变量柱塞泵、单向阀、梭阀、负载敏感多路阀组、直动式手动换向阀和行走马达；油箱经过滤器过滤与双联变量柱塞泵相连，双联变量柱塞泵出油口与单向阀相连；单向阀出油口分为两路，一路通过油管与电液比例阀相连，另一路通过油管与负载敏感多路阀组进油口相连；负载敏感多路阀组两路出油口分别与行走马达进油口相连，先导油口与直动式手动换向阀相连；梭阀进油口一端与负载敏感多路阀组的LS 口相连，一端与电液比例阀的LS 口相连，出油口与双联变量柱塞泵的LS 口相连。其中，推进系统包括推进油缸、先导式顺序阀、调速阀、多路阀组、双向液压锁、轴向柱塞泵、自封式吸油过滤器、先导式溢流阀、水冷却器、回油过滤器、压力表和油箱；油箱经过自封式吸油过滤器与轴向柱塞泵相连；轴向柱塞泵出口分两路，一路通过油管与多路阀组入口连接，另一路通过油管与先导式溢流阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全液压钻式采煤机液压控制系统，包括钻进系统、行走系统、推进系统和辅助系统；其特征在于：所述钻进系统包括油箱(1)、过滤器(2)、双联变量柱塞泵(5)、电液比例阀(7)、钻进马达(9)以及用于部件连接的液压油管；油箱(1)经过滤器(2)过滤与双联变量柱塞泵(5)相连，双联变量柱塞泵(5)出油口接单向阀(6)；电液比例阀(7)进油口与单向阀(6)出油口相连，出油口与钻进马达(9)相连，电液比例阀(7)LS口与双联变量柱塞泵(5)LS口连接；钻进马达(9)与电液比例阀(7)连接的油路上设有压力表(8)；通过双联变量柱塞泵和电液比例阀(7)对系统进行闭环控制；所述行走系统采用开式负载敏感系统，与钻进系统共用一个双联变量柱塞泵，它包括油箱(1)、过滤器(2)、双联变量柱塞泵(5)、单向阀(6)、梭阀(11)、负载敏感多路阀组(12)、直动式手动换向阀(13)和行走马达(14)；油箱(1)经过滤器(2)过滤与双联变量柱塞泵(5)相连，双联变量柱塞泵(5)出油口与单向阀(6)相连；单向阀(6)出油口分为两路，一路通过油管与电液比例阀(7)相连，另一路通过油管与负载敏感多路阀组(12)进油口相连；负载敏感多路阀组(12)两路出油口分别与行走马达(14)进油口相连，先导油口与直动式手动换向阀(13)相连；梭阀进油口一端与负载敏感多路阀组(12)的LS口相连，一端与电液比例阀(7)的LS口相连，出油口与双联变量柱塞泵(5)的LS口相连。所述推进系统包括推进油缸(21)、先导式顺序阀(22)、调速阀(23)、多路阀组(24)、双向液压锁(20)、轴向柱塞泵(32)、自封式吸油过滤器(33)、先导式溢流阀(31)、水冷却器(29)、回油过滤器(30)、压力表(8)和油箱(1)；油箱(1)经过自封式吸油过滤器(33)与轴向柱塞泵(32)相连；轴向柱塞泵(32)出口分两路，一路通过油管与多路阀组(24)入口连接，另一路通过油管与先导式溢流阀(31)的入口连接；先导式溢流阀(31)通过油管与水冷却器(29)、回油过滤器(30)和油箱(1)依次串联连接；多路阀组(24)出口与双向液压锁(20)入口相连；双向液压锁(20)两端出口分别与推进油缸(21)有杆腔和无杆腔相连；三个推进油缸之间并联连接，油缸G18与双向液压锁(20)相连油路中串联有调速阀(23)，油缸G18与油缸G19无杆腔相连油路中串联有先导式顺序阀(22)；轴向柱塞泵(32)出口与多路阀组(24)出口油路上分别旁接有压力表(8)；所述辅助系统完成钻机工作平台支撑、平台调斜、钻杆输送和钻杆夹紧，它包括平台调斜油缸(15)、平衡阀(16)、平稳阀(17)、八联阀(18)、平台支撑油缸(19)、双向液压锁(20)、钻杆拆卸油缸(25)、钻杆支撑油缸(26)、前架油缸(27)、钻杆输送马达(28)、多路阀(24)、轴向柱塞泵(32)、自封式吸油过滤器(33)和油箱(1)；辅助系统与推进系统共用一组进油回路和回油回路；液压油经多路阀(24)分别与钻杆拆卸油缸(25)、钻杆支撑油缸(26)、前架油缸(27)、钻杆输送马达(28)相连，且在各油缸之间串联有双向液压锁 (20)；多路阀(24)与八联阀(18)之间采用过桥连接；八联阀(18)各出油口分别与平台调斜油缸(15)和平台支撑油缸(19)并联连接，八联阀(18)与平台调斜油缸(15)之间依次串联有平稳阀(17)和平衡阀(16)，八联阀(18)与平台支撑油缸(19)之间串联有双向液压锁(20)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘送永，姬会福，杜长龙，李建平，刘晓辉，杨道龙，纪云，孟德远，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32