[发明专利]钻机动力头的液压控制系统和钻机有效

专利信息
申请号: 201310220309.7 申请日: 2013-06-04
公开(公告)号: CN103277042A 公开(公告)日: 2013-09-04
发明(设计)人: 黄志明;肖定成;赵亮;何杰;吴越策 申请(专利权)人: 上海中联重科桩工机械有限公司;中联重科股份有限公司
主分类号: E21B3/02 分类号: E21B3/02
代理公司: 北京润平知识产权代理有限公司 11283 代理人: 李雪;施娥娟
地址: 201600 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 钻机 动力 液压 控制系统
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种钻机动力头,尤其是用于钻机动力头的液压控制系统,以及具有该液压控制系统的钻机。

背景技术

图1为现有技术的钻机动力头的安装和牵引结构示意图,图2为根据现有技术的钻机动力头的液压控制系统的液压原理图。如图1所示,钻机的升降卷扬系统(图中未显示)的升降钢丝绳1通过钻杆提升或下降钻杆底端的钻机动力头5,钻杆顶端通过随动架可竖直滑动地安装在桅杆6上,钻杆底端的动力头5同样地通过导向槽滑动安装到桅杆6上的动力头导轨(图4的标识14、15)上。在具有加压卷扬机构3的旋挖钻机中,加压卷扬机构3中一般设有卷扬滚筒、液压马达(即图4中的液压马达11)和减速机,卷扬滚筒通过动力头提升钢丝绳2连接并提升动力头5,通过动力头加压钢丝绳7连接并对动力头5进行向下加压操作。其中,减速机上一般内置有常闭式制动器(即图2或图4的减速箱制动器12),该常闭式制动器通过减速箱对液压马达进行制动。如图2所示,当高压油经由液压马达11的第一液压马达工作油路V1进入到液压马达11的正向油口C1时,高压油同时经梭阀8和减压阀进入减速箱制动器12,从而解除该内置的常闭式制动器,运行液压马达转动,液压马达11正转,马达输出轴进而带动减速机和加压卷筒旋转,动力头5沿桅杆6上的导轨上升。同理,当高压油经由液压马达11的第二液压马达工作油路V2进入到液压马达11的反向油口C2时,高压油同时经梭阀8和减压阀进入减速箱制动器12,从而解除该内置的常闭式制动器,运行液压马达转动,液压马达11反转,马达输出轴进而带动减速机和加压卷筒旋转,动力头5沿桅杆6上的导轨下降(即加压)。

但是,在动力头5的工作过程中,钢丝绳可能因各种情况产生断裂等。此故障发生时,动力头5、钻杆等工件在自身重力作用下将可能急速下降,从而撞坏桅杆挡块,脱离桅杆调入桩孔,导致“掉杆”、“埋杆”等不良现象发生,给设备和人身安全带来极大的危害,同时使客户使用成本增加,施工周期延长,维护成本加大。

发明内容

本发明的目的是提供一种钻机动力头的液压控制系统,该液压控制系统能针对钻机动力头的失控下坠现象发生时即时加以制动,维护安全。

为实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种钻机动力头的液压控制系统,该液压控制系统包括动力头和通过钢丝绳控制该动力头的加压卷扬机构,该加压卷扬机构中设有液压马达,其中,该液压控制系统还包括安装在所述动力头上的动力头制动器和用于检测所述动力头的失控状况的失效检测装置,所述动力头制动器设置为根据所述失效检测装置的检测信号而对所述动力头进行制动或解除制动。

优选地,该液压控制系统还包括用于对所述液压马达进行制动的减速箱制动器,所述液压马达连接有两条液压马达工作油路,所述减速箱制动器的制动油缸与所述液压马达工作油路连接有液压马达制动油路,该两条液压马达工作油路的任一条油路中的高压油液均能够通过所述液压马达制动油路与所述制动油缸连通,所述动力头制动器通过动力头制动油路连接至所述两条液压马达工作油路或液压马达制动油路,该两条液压马达工作油路的任一条油路中的高压油液均能够通过所述动力头制动油路与所述动力头制动器连通。

更优选地,所述动力头制动油路中设有换向阀以选择性地回油至液压油箱,或者连接所述动力头制动器与所述液压马达制动油路或连接所述液压马达工作油路。

优选地,所述液压马达制动油路中设有单向减压阀。

优选地,所述换向阀包括第一换向油口、第二换向油口和连接油口,所述第一换向油口连接到所述单向减压阀与所述减速箱制动器之间的所述液压马达制动油路上,所述第二换向油口油路连接至液压油箱,所述连接油口连接所述动力头制动器。

优选地,所述失效检测装置包括用于检测所述液压控制系统中的系统压力突降的压力传感器,该压力传感器设置在所述两条液压马达工作油路上,所述换向阀为电磁换向阀,该电磁换向阀与所述压力传感器电气联动。

优选地,所述液压马达制动油路中还设有液控换向阀,该液控换向阀设置在所述单向减压阀与所述液压马达工作油路之间,所述液控换向阀包括第一油口、第二油口和控制油口,该第一油口连接到所述液压油箱,所述第二油口和控制油口均连接所述液压马达制动油路。

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