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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于自适应钻孔,具体涉及一种液驱自适应钻孔调速系统。
技术介绍
1、在井下锚杆支护过程中,由于煤岩的硬度是呈非线性变化的,因此支护时的钻进压力也是不断变化的,而钻进压力和钻进速度存在耦合关系,钻进速度需要随着钻进压力的变化不断调整。当遇到煤岩硬度较小的工况时,钻进压力较小,此时需要比较大的钻进速度,如果此时钻进速度也很小则会影响支护的效率;当遇到煤岩硬度较大的工况时,钻进压力很大,此时需要较小的钻进速度,如果此时钻进速度也很大则会损坏钻杆或钻头,严重甚至威胁操作人员的人身安全。当前的工作场景中,大部分情况下钻进压力以及钻进速度的控制均由人为手动控制,即根据钻进压力人为手动调节调速阀,调节钻进的速度。这种操作方式存在调节不精准,存在调节不到位或超调的情况,而且也会影响工作效率。而现在已有的一些自适应钻孔方法均需要电控系统参与,其控制策略一般为利用传感器监测压力大小,电控系统根据监测到的压力数值调整输出流量,从而达到自适应钻孔的目的。这种方式由于有压力传感器、控制器等电子元件的参与,在井下潮湿环境下其可靠性并不高,维护成本高。因此,有必要提供一种不需要电控系统参与的自适应钻孔调节系统。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本公开提供了一种液驱自适应钻孔调速系统。
2、本公开提供了一种液驱自适应钻孔调速系统,包括:低压快速进给回路、高压慢速进给回路和钻机快速退回回路;且三回路共用油缸、换向阀和顺序阀和一组进、回油用的液压泵、电机和油
3、可选地,还包括:减压阀;减压阀用于控制高压慢速进给回路的油路压力稳定,当钻孔压力大于第一控制压力时,顺序阀导通,减压阀将钻孔压力降低至第二控制压力;顺序阀导通的压力临界值为第一控制压力的值。
4、可选地,低压快速进给回路,包括:第一液控多通阀、换向阀以及油缸;钻孔压力小于,或,等于第一控制压力时,顺序阀截止,第一液控多通阀的控制端压力为零,低于第二控制压力,第一液控多通阀保持导通状态,低压快速进给回路接通,压力油通过换向阀且在第一液控多通阀处分支,其中一支分支直接流入油缸的无杆腔,另一分支经第一液控多通阀后流入油缸的有杆腔,在油缸腔的两侧构成液压差动回路;第一液控多通阀导通的压力临界值为第二控制压力的值。
5、可选地,低压快速进给回路,还包括:第一单向阀;第一单向阀串联在第一液控多通阀所在支路,用于控制液压差动回路的压力油流向。
6、可选地,高压慢速进给回路,包括:第二液控多通阀、换向阀以及油缸;钻孔压力大于第一控制压力时,顺序阀导通,第一液控多通阀的控制端压力为第二控制压力,第一液控多通阀切换为截止状态;同时第二控多通阀的控制端压力为第二控制压力,第二控多通阀切换为导通状态,高压慢速进给回路接通,压力油通过换向阀直接进入油缸的无杆腔,油缸的有杆腔的油液经第二控多通阀流入油箱,油缸腔的两侧构成正常液压回路;第二液控多通阀导通的压力临界值为第二控制压力的值。
7、可选地,钻机快速退回回路,包括:换向阀、第二单向阀以及油缸;钻孔结束钻机退回时钻孔压力小于第一控制压力,顺序阀截止,第一液控多通阀维持导通状态,第二液控多通阀维持截止状态,此时压力油经过换向阀以及第二单向阀进入油缸,油缸的回油通过换向阀流入油箱;所述第二单向阀并联在第二液控多通阀的进出油路上。
8、可选地,控制阀组;所述控制阀组集成有第一液控多通阀、换向阀、第二液控多通阀、第一单向阀、顺序阀、第二单向阀以及减压阀;控制阀组与油缸、液压马达以及油箱连通。
9、可选地,控制阀组内各连接关系为:
10、换向阀的a口与第一单向阀的a6口、顺序阀的a1口连通,换向阀的b口与第二液控多通阀的b3口、第二单向阀的a4口连通,第二液控多通阀的a3口与第二单向阀的b4口、第一液控多通阀的b5口连通,第二液控多通阀的d1口与第一液控多通阀的d3口连通,第一液控多通阀的a5口与第一单向阀的b6口连通,顺序阀的b1口与第二液控多通阀的d1口、第一液控多通阀的d3口连通;减压阀设置在顺序阀与第二液控多通阀之间的油路上,减压阀的a2口与顺序阀的b1口连通,减压阀的b2口与第二液控多通阀的d1口、第一液控多通阀的d3连通。
11、可选地,控制阀组有a7、b7、p1、r1四个油路接口;控制阀组的a7口与油缸的a8口连通,控制阀组的b7口与油缸的b8口连通,控制阀组的p1口与液压泵的p2口连通,控制阀组的r1口与油箱连通,液压泵的c口与油箱连通,液压泵和电机连接。
12、可选地,油缸缸体集成有双平衡阀组;所述双平衡阀组用于控制油缸的动作快慢,从而调节钻孔时的钻进速度。
13、本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点:
14、本专利技术提供一种液驱自适应钻孔调速系统,包括:压快速进给回路、高压慢速进给回路和钻机快速退回回路;且三回路共用油缸、换向阀和顺序阀和一组进、回油用的液压泵、液压马达和油箱;换向阀用于实现油缸伸出、缩回状态的切换;顺序阀用于根据钻孔压力实现对低压快速进给回路、高压慢速进给回路或钻机快速退回回路的接通;换向阀切换至油缸伸出状态,且钻孔压力小于,或,等于第一控制压力时,低压快速进给回路接通,在油缸腔的两侧构成液压差动回路,对应钻机的工作状态为快速进给且进给力小;换向阀切换至油缸伸出状态,且钻孔压力大于第一控制压力时,高压慢速进给回路接通,在油缸腔的两侧构成正常液压回路,对应钻机的工作状态为慢速进给且进给力大;钻孔完毕且换向阀切换至油缸缩回状态时,钻机快速退回回路接通,由于油缸两腔的面积差,此时油缸缩回时速度大于慢速进给时的速度,对应钻机的工作状态为快速退回。本专利技术通过切换不同油路实现自适应钻孔调速,无需电气元件参与,无需复杂编程,降低了维护成本,提升了锚杆支护钻机在井下环境工作的稳定性。
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1.一种液驱自适应钻孔调速系统,其特征在于,包括:低压快速进给回路、高压慢速进给回路和钻机快速退回回路;且三回路共用油缸(1)、换向阀(8)和顺序阀(5)和一组进、回油用的液压泵(9)、电机(10)和油箱(11);
2.根据权利要求1所述的一种液驱自适应钻孔调速系统,其特征在于,还包括:减压阀(6);
3.根据权利要求2所述的一种液驱自适应钻孔调速系统,其特征在于,所述低压快速进给回路,包括:第一液控多通阀(3)、换向阀(8)以及油缸(1);
4.根据权利要求3所述的一种液驱自适应钻孔调速系统,其特征在于,所述低压快速进给回路,还包括:第一单向阀(2.1);
5.根据权利要求2所述的一种液驱自适应钻孔调速系统,其特征在于,所述高压慢速进给回路,包括:第一液控多通阀(7)、换向阀(8)以及油缸(1);
6.根据权利要求1所述的一种液驱自适应钻孔调速系统,其特征在于,所述钻机快速退回回路,包括:换向阀(8)、第二单向阀(2.2)以及油缸(1);
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种液驱自适应钻孔调速系统,其特征
8.根据权利要求7所述一种液驱自适应钻孔调速系统,其特征在于,所述控制阀组(4)内各连接关系为:
9.根据权利要求8所述的一种液驱自适应钻孔调速系统,其特征在于,所述控制阀组(4)有A7、B7、P1、R1四个油路接口;
10.根据权利要求1所述的一种液驱自适应钻孔调速系统,其特征在于,所述油缸(1)缸体集成有双平衡阀组;
...【技术特征摘要】
1.一种液驱自适应钻孔调速系统,其特征在于,包括:低压快速进给回路、高压慢速进给回路和钻机快速退回回路;且三回路共用油缸(1)、换向阀(8)和顺序阀(5)和一组进、回油用的液压泵(9)、电机(10)和油箱(11);
2.根据权利要求1所述的一种液驱自适应钻孔调速系统,其特征在于,还包括:减压阀(6);
3.根据权利要求2所述的一种液驱自适应钻孔调速系统,其特征在于,所述低压快速进给回路,包括:第一液控多通阀(3)、换向阀(8)以及油缸(1);
4.根据权利要求3所述的一种液驱自适应钻孔调速系统,其特征在于,所述低压快速进给回路,还包括:第一单向阀(2.1);
5.根据权利要求2所述的一种液驱自适应钻孔调速系统,其特征在于,所述高压慢速进...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘杰,弓旭峰,孟雯杰,周杰,高志强,王壮,左岗永,张维果,王威,仇卫建,王佳鸣,王富强,陈明健,刘文武,桑盛远,
申请(专利权)人:中国煤炭科工集团太原研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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