一种基于负载敏感柔性控制的电网钻孔施工工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种基于负载敏感柔性控制的电网钻孔施工工艺，通过负载敏感柔性控制系统来控制钻杆工作，负载敏感柔性控制系统主要由变量调节泵、负载敏感主阀、钻杆动力变量马达、钻杆加载变量马达、高低速电磁阀Ⅰ、高低速电磁阀Ⅱ、远程液控手柄及相应连接的高压油管组成，变量调节泵的吸油口连接油箱，变量调节泵的出油口连接负载敏感主阀，负载敏感主阀分流连接钻杆动力变量马达、钻杆加载变量马达，钻杆动力变量马达由高低速电磁阀Ⅱ控制，钻杆加载变量马达由高低速电磁阀Ⅰ控制，负载敏感主阀由远程液控手柄控制。本发明专利技术实时根据钻孔负载提供所需的扭矩及转速，自适应负载，而且比现有常规钻孔方式节能，减少发动机排放。减少发动机排放。减少发动机排放。

【技术实现步骤摘要】
一种基于负载敏感柔性控制的电网钻孔施工工艺


[0001]本专利技术属于电杆钻孔施工
，具体涉及一种基于负载敏感柔性控制的电网钻孔施工工艺。

技术介绍

[0002]现有的电线杆钻孔设备采用的是随车吊、装载机、挖掘机改装，加装定量马达、减速机带动钻杆旋转掘进钻孔技术(其中的马达、减速机简称动力头)。其中随车吊、装载机采用的是开式定量系统，在发动机转速恒定时定量泵输出流量是个定值，通过溢流阀将多余流量溢流回油箱，压力也是个定值即液压系统设定的压力值，恒定的流量与恒定的压力，给到动力头转速与扭矩恒定，同时给动力头施压的油缸也是恒定力，当钻头遇到岩石或坚硬土层时，容易损坏钻杆、马达或者钻不进，当在软土施工中，定量系统给出的流量与压力恒定，发动机输出功率恒定，不能节能；另外挖掘机改装的钻孔系统，增加普通的动力头，尽管高档挖掘机采用的是变量系统，这种动力头采用的定量马达，也不能实时根据负载情况敏感的反馈信号，调节动力头输出的扭矩与转速。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于负载敏感柔性控制的电网钻孔施工工艺，在钻孔施工中采用负载敏感柔性控制系统，具备复杂地质状况的钻孔施工能力，具备节能效果。
[0004]本专利技术通过下述技术方案来实现，一种基于负载敏感柔性控制的电网钻孔施工工艺，通过负载敏感柔性控制系统来控制钻杆工作，负载敏感柔性控制系统主要由变量调节泵、负载敏感主阀、钻杆动力变量马达、钻杆加载变量马达、高低速电磁阀Ⅰ、高低速电磁阀Ⅱ、远程液控手柄及相应连接的高压油管组成，变量调节泵的吸油口连接油箱，变量调节泵的出油口连接负载敏感主阀，负载敏感主阀分流连接钻杆动力变量马达、钻杆加载变量马达，钻杆动力变量马达由高低速电磁阀Ⅱ控制，钻杆加载变量马达由高低速电磁阀Ⅰ控制，负载敏感主阀由远程液控手柄控制。
[0005]进一步地，所述变量调节泵由油泵、伺服缸、截止保护阀、敏感调节阀Ⅰ组成，油泵的S口连接油箱，油泵的P口连接负载敏感主阀的P1口，伺服缸连接油泵的活塞杆，截止保护阀和敏感调节阀Ⅰ的一端连接油泵的P口，止保护阀和敏感调节阀Ⅰ的另一端连接油箱；钻杆动力变量马达由马达、高低速调节阀Ⅲ、高低速调节阀Ⅳ及截止保护阀Ⅱ组成，钻杆加载变量马达的结构与钻杆动力变量马达相同；负载敏感主阀分出两条回路，其中一条回路的进油、回油分别连接钻杆动力变量马达的马达A口和B口，另一条回路的进油、回油分别连接钻杆加载变量马达的马达A口和B口；对于钻杆加载变量马达和钻杆动力变量马达，马达的A口直接连接高低速调节阀Ⅳ的G口，马达的A口经单向阀连接高低速调节阀Ⅲ的G口、截止保护阀Ⅱ的一侧、高低速调节阀Ⅳ的X口；马达的B口经另一单向阀连接高低速调节阀Ⅲ的G口、截止保护阀Ⅱ的一侧、高低速调节阀Ⅳ的X口，并且马达的 B口直接连接高低速调节阀Ⅲ的X口，高低速调节阀Ⅳ连接截止保护阀Ⅱ的另一侧。
[0006]进一步地，发动机恒转速给可调变量泵输入动力，可调变量泵的S口从油箱吸入液压油，液压油由可调变量泵的P口进入负载敏感主阀的S1口，负载敏感主阀分配流量给钻杆动力变量马达及钻杆加载变量马达，其中钻杆动力变量马达给钻杆提供旋转扭矩与转速，钻杆加载变量马达给钻杆提供掘进加载力及掘进速度。
[0007]进一步地，系统处于平衡工作变为软土工况作业时，钻杆旋转所需扭矩小，所需马达出口压力也小，小压力信号通过负载敏感主阀的Ls控制口反馈到敏感调节阀右侧压力PR 变小，敏感调节阀左侧油压压力PL>敏感调节阀右侧压力PR,导致敏感调节阀的阀芯逐渐右移，P口液压油通过敏感调节阀的阀芯及截止保护阀Ⅰ进入伺服缸的右侧无杆腔，将伺服缸活塞杆左推减小了油泵配油盘的倾斜角度，从而减小了油泵排量，发动机转速恒定前提下，提高了油泵转速，输出更大的系统流量给到钻杆动力变量马达及钻杆加载变量马达，此时钻杆动力变量马达及钻杆加载变量马达获得更大的转速，同时钻杆旋转及给进获得更大的速度直到下一个动态平衡。
[0008]进一步地，系统处于平衡工作变为硬质土层及砂石层工况作业时，钻杆旋转所需扭矩大，所需马达出口压力也大，大压力信号通过负载敏感主阀的Ls控制口反馈到敏感调节阀右侧压力PR变大，敏感调节阀左侧油压压力PL<敏感调节阀右侧压力PR,敏感调节阀的阀芯逐渐左移，P口进入经过通过敏感调节阀的阀芯及截止保护阀Ⅰ进入伺服缸的右侧无杆腔压力减小，伺服缸内弹簧压力大于右侧无杆腔内压力，加大了油泵柱塞斜盘的倾角变大，此时油泵排量变大，油泵的P口输出油压更高，输出到阀、到马达的压力也相应提高，伺服缸的活塞杆右移直到平衡，最终达到新的平衡，此时钻杆获得更大的旋转扭矩与给进力，满足硬质土层及砂石层工况要求。
[0009]本专利技术采用变量调节泵、负载敏感主阀、钻杆动力变量马达、钻杆加载变量马达系统的组合方式；负载敏感主阀与截止保护阀的组合，起到自适应负载、节能功能。本专利技术具有如下优点：(1)实时根据钻孔负载提供所需的扭矩及转速.自适应负载，即保护了液压系统、又能保护钻头钻杆不至于扭力过大而损坏；(2)常规钻孔旋转采用的定量泵设定溢流压力，作业与非作业状态一直保持高压力高流量，发动机处于高能耗状态；本专利技术比现有常规钻孔方式节能，减少发动机排放。
附图说明
[0010]图1是负载敏感柔性控制系统示意图。
[0011]图2是变量调节泵的示意图。
[0012]图3是钻杆动力变量马达的示意图。
[0013]图中：1
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变量调节泵、2
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负载敏感主阀、3
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钻杆动力变量马达、4
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钻杆加载变量马达、 5
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高低速电磁阀Ⅰ、6
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高低速电磁阀Ⅱ、7
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远程液控手柄、8
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油泵、9
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伺服缸、10
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截止保护阀Ⅰ、11
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敏感调节阀，12
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马达、13
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高低速调节阀Ⅲ、14
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截止保护阀Ⅱ、15
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高低速调节阀Ⅳ。
具体实施方式
[0014]为了便于理解，下面结合实施例进一步详细阐明本专利技术。
[0015]一种基于负载敏感柔性控制的电网钻孔施工工艺，通过负载敏感柔性控制系统来
控制钻杆工作，如图1所示，负载敏感柔性控制系统主要由变量调节泵1、负载敏感主阀2、钻杆动力变量马达3、钻杆加载变量马达4、高低速电磁阀Ⅰ5、高低速电磁阀Ⅱ6、远程液控手柄7及相应连接的高压油管(实线为主油路、虚线为控制油路)等组成。变量调节泵1的吸油口连接油箱，变量调节泵1的出油口连接负载敏感主阀2，负载敏感主阀2分流连接钻杆动力变量马达3、钻杆加载变量马达4，钻杆动力变量马达3由高低速电磁阀Ⅱ6控制，钻杆加载变量马达4由高低速电磁阀Ⅰ5控制，负载敏感主阀2由远程液控手柄7控制。
[0016]如图1
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3所示，所述变量调节泵1(见图2)主要由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于负载敏感柔性控制的电网钻孔施工工艺，其特征是，通过负载敏感柔性控制系统来控制钻杆工作，负载敏感柔性控制系统主要由变量调节泵、负载敏感主阀、钻杆动力变量马达、钻杆加载变量马达、高低速电磁阀Ⅰ、高低速电磁阀Ⅱ、远程液控手柄及相应连接的高压油管组成，变量调节泵的吸油口连接油箱，变量调节泵的出油口连接负载敏感主阀，负载敏感主阀分流连接钻杆动力变量马达、钻杆加载变量马达，钻杆动力变量马达由高低速电磁阀Ⅱ控制，钻杆加载变量马达由高低速电磁阀Ⅰ控制，负载敏感主阀由远程液控手柄控制。2.如权利要求1所述的一种基于负载敏感柔性控制的电网钻孔施工工艺，其特征是，所述变量调节泵由油泵、伺服缸、截止保护阀、敏感调节阀Ⅰ组成，油泵的S口连接油箱，油泵的P口连接负载敏感主阀的P1口，伺服缸连接油泵的活塞杆，截止保护阀和敏感调节阀Ⅰ的一端连接油泵的P口，止保护阀和敏感调节阀Ⅰ的另一端连接油箱；钻杆动力变量马达由马达、高低速调节阀Ⅲ、高低速调节阀Ⅳ及截止保护阀Ⅱ组成，钻杆加载变量马达的结构与钻杆动力变量马达相同；负载敏感主阀分出两条回路，其中一条回路的进油、回油分别连接钻杆动力变量马达的马达A口和B口，另一条回路的进油、回油分别连接钻杆加载变量马达的马达A口和B口；对于钻杆加载变量马达和钻杆动力变量马达，马达的A口直接连接高低速调节阀Ⅳ的G口，马达的A口经单向阀连接高低速调节阀Ⅲ的G口、截止保护阀Ⅱ的一侧、高低速调节阀Ⅳ的X口；马达的B口经另一单向阀连接高低速调节阀Ⅲ的G口、截止保护阀Ⅱ的一侧、高低速调节阀Ⅳ的X口，并且马达的B口直接连接高低速调节阀Ⅲ的X口，高低速调节阀Ⅳ连接截止保护阀Ⅱ的另一侧。3.如权利要求1所述的一种基于负载敏感柔性控制的电网钻孔施工工艺，其特征是，发动机恒转速给可调变量泵输入动力，可调变量泵的S口从油箱吸入液压油，液...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘建兵，余延武，周求宽，范瑞祥，晏年平，邓志祥，郝钰，余杰，周安，林生得，邓杰，周振坤，吴栋军，
申请(专利权)人：国家电网有限公司南昌科晨电力试验研究有限公司，
类型：发明
国别省市：