一种超高压液压系统技术方案

本发明专利技术提供了一种超高压液压系统，包括换向阀、模式切换阀、单向阀、第一增压器、第二增压器和油缸；换向阀的进油口、回油口分别与主机的预留油源进油口、回油口连接；换向阀的工作油口与模式切换阀连接；模式切换阀的第一组工作油口通过单向阀与油缸连接；模式切换阀的第二组工作油口通过第一增压器和第二增压器与油缸连接。本发明专利技术结合劈裂机的工作工况，提出了一种超高压液压系统，其能够根据工况自动切换工作模式来适应不同工况所需的液压压力和流量，可以解决流量损失的问题而显著提高劈裂机的工作效率，同时可以独立控制油缸大、小腔高压输出时的压力和流量，可以解决楔块组无法卸载而卡机的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种超高压液压系统
本专利技术涉及隧道掘进装备
，具体涉及一种超高压液压系统。
技术介绍
劈裂机是挖掘机、钻劈台车、极硬岩掘进机等隧道施工设备以及救援设备和矿石开采设备的破岩关键部件之一，其具有功率密度大、安全可靠、使用灵活、工作时无振动、无冲击、无噪音、无粉尘等特点，可广泛使用在隧道开挖、房屋改建、市政建设等基础建设和采石、矿产等开采业中，特别在对周边环境有不能爆破、无冲击、无振动等要求或极硬岩隧道、短隧道、异形截面隧道等施工工况时是最佳的破岩设备。劈裂机的作业过程为：将油缸前部的楔块组整体插入原先已经开好的岩石孔内，接着控制油缸伸出使得楔块组快速胀大贴紧岩壁然后继续胀大直到胀裂岩石，劈裂完成后缩回油缸释放岩石对楔块组的反作用力对楔块组进行卸载，接着拔出楔块组进行下一个循环工作。劈裂机使用的液压压力属于超高压领域，而功率一定的情况下增压就会伴随着速度的牺牲，因此是如何增压和何时增压是劈裂机液压系统比较关键的技术。目前，劈裂机的液压系统主要有两种：一种为直接使用超高压油源直接输入油缸，采用这种液压系统方案的劈裂机需要对应的主机比如挖掘机等专门配备超高压油泵或额外配置超高压泵站，其通用性非常差，推广应用非常受限，且没有做工况适应性的控制；另一种为直接使用主机通用的低压压力油源，然后经过劈裂机上集成的同一个增压器进行增压后输入油缸，采用此种方案虽然解决了超高压油源问题进而增强了通用性，但由于无法控制增压器何时启动而存在流量损失的情况，那么不需要增压时也会增压导致输出流量低，比如在小负载或空载返回工况并不需要增压而是需要低压大流量输出，从而导致速度过慢影响工作效率的问题，同时由于采用单一增压器导致油缸大、小腔压力相等而大腔输出力远大于小腔输出力，因此会出现某些工况下楔块组无法卸载而卡机的问题。综上所述，急需一种超高压液压系统以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种超高压液压系统，以解决工作效率低以及卡机问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种超高压液压系统，包括换向阀、模式切换阀、单向阀、第一增压器、第二增压器和油缸；换向阀的进油口、回油口分别与主机的预留油源进油口、回油口连接；换向阀的工作油口与模式切换阀连接；模式切换阀的第一组工作油口通过单向阀与油缸连接；模式切换阀的第二组工作油口通过第一增压器和第二增压器与油缸连接；第一增压器的进油口与第二增压器的回油口连通，第一增压器的回油口与第二增压器的进油口连通，第一增压器与第二增压器组成双增压器回路。进一步地，所述换向阀进油口的油路上设有第一溢流阀；用来限制低压油源的压力。进一步地，所述模式切换阀的控制油路上设有梭阀；用于获取换向阀的工作油路上的负载压力作为信号源，来控制模式切换阀左位、右位的切换。进一步地，所述油缸具有大腔和小腔，大腔液压油作用面积大于小腔液压油作用面积。进一步地，所述第一增压器与油缸的大腔连接，第一增压器与油缸连接的油路上设有第二溢流阀；第二溢流阀作为安全阀，用来限制油缸大腔的压力。进一步地，所述第二增压器与油缸的小腔连接，第二增压器与油缸连接的油路上设有第三溢流阀；第三溢流阀作为安全阀，用来限制油缸小腔的压力。进一步地，所述模式切换阀为两位六通液控换向阀；左位包括两个带单向节流口的小流量通道，与低压油源侧的第一溢流阀组成进油节流调速回路，两个小流量通道的单向节流口过流截面大小不一样；右位包括两个相同的大开口的全流量通道，右位内部设有弹簧，通过调节弹簧，来控制左位、右位切换的压力范围。进一步地，所述单向阀为带预卸荷的液控单向阀，液控单向阀的额定流量大于第一增压器或第二增压器。进一步地，所述第一增压器的增压比小于第二增压器的增压比，第一增压器的额定流量大于第二增压器的额定流量。进一步地，所述第二溢流阀和第三溢流阀设定的压力值是不同的。应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：(1)本专利技术采用双模式切换回路设计，设计低压全流量和高压小流量两种模式，利用模式切换阀和梭阀来实现两种模式的自动切换，系统可以根据工况自动切换工作模式来适应不同工况所需的液压压力和流量，提高了劈裂机的工作效率；在相同工况条件下，由于避免了增压器不必要的启动，增压器寿命更长。(2)本专利技术采用双增压器回路设计，系统可以独立控制油缸大、小腔高压输出时的压力和流量；采用相对较小增压器比、较大流量的增压器作为重载劈裂工况时的高压小流量输出单元；采用相对较大增压器比、较小流量的增压器作为卸载卡机工况时的高压小流量输出单元。油缸的大、小腔可以获得不同的超高压力输出，完全消除卡机现象。(3)本专利技术中，在空载或轻载工况时，完全消除流量损失，工作速度更快，效率提高明显。(4)在相同效率、相同劈裂力的情况下，可以选用更小规格(功率更小)的增压器。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是一种超高压液压系统的原理图；其中，1、第一溢流阀，2、换向阀，3、梭阀，4、模式切换阀，5、液控单向阀，6、第一增压器，7、第二增压器，8、第二溢流阀，9、第三溢流阀，10、油缸。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例1：参见图1，一种超高压液压系统，本实施例应用于劈裂机，本实施例所述的“左”，“右”方向均是相对于图纸方向来说的。需要特别说明的是，本专利技术中提及的“低压”在一般常识的液压系统中也是高压范畴，只是相对于增压器增压后的高压而言是低压；本专利技术中提及的“高压”在一般常识的液压系统中是超高压范畴，只是相对于增压器未增压前的压力而言是高压。一种超高压液压系统，包括换向阀2、模式切换阀4、单向阀、第一增压器6、第二增压器7和油缸10；换向阀2的进油口P、回油口T分别与主机的预留油源进油口、回油口连接；换向阀2的工作油口与模式切换阀4连接；模式切换阀4的第一组工作油口通过单向阀与油缸10连接；模式切换阀4的第二组工作油口通过第一增压器6和第二增压器7与油缸10连接；第一增压器6的进油口与第二增压器7的回油口连通，第一增压器6的回油口与第二增压器7的进油口连通，第一增压器6与第二增压器7组成双增压器回路。本实施例中，所述主机为劈裂机。换向阀2进油口的油路上设有第一溢流阀1。第一溢流阀1用来限制低压油源的压力，保护第一增压器6和第二增压器7，又与模式切换阀4组成进油节流调速回路，分别控制第一增压器6和第二增压器7的进油路A2和B2的流量。换向阀2用来控制油缸10的伸出和缩回动作，也就是用来将低压油源油路P的压力油，选择性的切换到油路A或者油路B，换向阀2再左位即切换到油路B，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高压液压系统，其特征在于，包括换向阀、模式切换阀、单向阀、第一增压器、第二增压器和油缸；换向阀的进油口、回油口分别与主机的预留油源进油口、回油口连接；换向阀的工作油口与模式切换阀连接；模式切换阀的第一组工作油口通过单向阀与油缸连接；模式切换阀的第二组工作油口通过第一增压器和第二增压器与油缸连接；第一增压器的进油口与第二增压器的回油口连通，第一增压器的回油口与第二增压器的进油口连通，第一增压器与第二增压器组成双增压器回路。/n

【技术特征摘要】
1.一种超高压液压系统，其特征在于，包括换向阀、模式切换阀、单向阀、第一增压器、第二增压器和油缸；换向阀的进油口、回油口分别与主机的预留油源进油口、回油口连接；换向阀的工作油口与模式切换阀连接；模式切换阀的第一组工作油口通过单向阀与油缸连接；模式切换阀的第二组工作油口通过第一增压器和第二增压器与油缸连接；第一增压器的进油口与第二增压器的回油口连通，第一增压器的回油口与第二增压器的进油口连通，第一增压器与第二增压器组成双增压器回路。


2.根据权利要求1所述的一种超高压液压系统，其特征在于，所述换向阀进油口的油路上设有第一溢流阀；用来限制低压油源的压力。


3.根据权利要求2所述的一种超高压液压系统，其特征在于，所述模式切换阀的控制油路上设有梭阀；用于获取换向阀的工作油路上的负载压力作为信号源，来控制模式切换阀左位、右位的切换。


4.根据权利要求3所述的一种超高压液压系统，其特征在于，所述油缸具有大腔和小腔，大腔液压油作用面积大于小腔液压油作用面积。


5.根据权利要求4所述的一种超高压液压系统，其特征在于，所述第一增压器与油缸的大腔连接，第一增压器与油缸连接的油路上设有第二溢...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，蒋满国，张明明，周赛群，曾定荣，唐从炜，张文豪，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43