[发明专利]一种潜孔钻机快速自动调平液压控制回路及其控制方法

说明书

技术领域

发明涉及钻探机械自动调平技术领域，特别是一种潜孔钻机快速自动调平液压控制回路及其控制方法。

背景技术

潜孔钻机因其作业孔径大、钻孔深等优点，广泛应用于矿山开采，道路施工等露天工程的爆破孔钻凿领域。为保证钻机安全施工作业，在钻孔之前必须将钻机工作面调成水平状态。因此，能否快速、精确、平稳地调平成为衡量钻机性能的一项重要指标。

长期以来，潜孔钻机调平都是操作手在驾驶室内通过目测气泡水平仪，采用单点调整方式，反复操作各支腿的翘班控制开关和液压先导手柄，使整车达到水平状态，这种调平方法存在诸多缺陷：

1)调平时间长，增加了辅助作业时间，降低了钻孔综合效率；

2)操作手通过目测气泡水平仪确认调平状态，调平误差大、精度低；

3)手动反复动作各支腿，操作难度大且存在误操作风险；

4)操作手在驾驶室内无法观察各支腿油缸伸出状态(伸出行程和速度)，存在较大的支腿瞬间着地冲击，对钻机各零部件有一定的损害。

故设计一种新的方法来实现钻机快速、精确、平稳地调平成为当务之急。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种缩短钻机平台的调平时间，提高调平精度和平稳性，降低操作难度的潜孔钻机快速自动调平液压控制回路及其控制方法。

发明通过以下技术方案实现上述目的：

一种潜孔钻机快速自动调平液压控制回路，包括支腿油缸、支腿平衡阀或液压锁、电磁换向阀组、比例换向阀、负载敏感变量泵和液压油箱，其特征在于，所述电磁换向阀组内设有数量与所述支腿油缸对应的电磁换向阀，所述支腿油缸的有杆腔和无杆腔通过支腿平衡阀或液压锁与电磁换向阀的油口连接，多个所述电磁换向阀的进油口和出油口并联作为所述电磁换向阀组的油口P和油口T，所述比例换向阀的油口A和油口B分别与电磁换向阀组的油口T和油口P连通，压力继电器与电磁换向阀组的进油口连通，先导油泵与先导控制阀块连接，所述先导控制阀块的控制口通过电比例减压阀与比例换向阀的先导腔b连通，所述负载敏感变量泵的压力反馈口Ls与所述比例换向阀连通，所述负载敏感变量泵与液压油箱连接。

所述比例换向阀为带有负载反馈的液控比例换向阀或电液比例换向阀。

一种潜孔钻机快速自动调平液压控制方法，还包括用于检测平台X轴和Y轴倾斜角度的双轴倾角传感器和接收双轴倾角传感器信号并控制电比例减压阀和电磁换向阀的调平控制器；

具体调平方法如下：

a、调平开始，先导控制阀块中的电磁铁DT1失电，先导油泵输出的油液经先导控制阀块泄压，调平控制器控制电比例减压阀的出口压力为零，比例换向阀的阀芯处于中位，负载敏感变量泵的压力反馈口LS没有压力反馈，负载敏感变量泵上压差阀控制油泵排量减为最小，油泵处于低压小流量待命状态；

b、调平启动后，系统通过双轴倾角传感器检测平台X轴及Y轴两个方向的倾斜角度，调平控制器接收双轴倾角传感器传来的信号并对比平台的X轴及Y轴相对水平面的倾角大小，然后控制倾角较大方向的轴对应的负倾角方向的两个支腿油缸的电磁换向阀组得电，同时先导控制阀块中的电磁铁DT1得电，在先导油泵出口建立先导压力，然后调平控制器加大电比例减压阀的出口压力，控制比例换向阀阀芯的阀口开度逐渐增加直至阀口全开，使得倾角较大方向对应的两个支腿油缸快速伸出；

c、当支腿油缸着地瞬间，支腿油缸无杆腔工作压力升至压力继电器的设定值时，压力继电器发出信号通过调平控制器控制电比例减压阀的降低电比例减压阀的出口压力，从而减小比例换向阀的开口度降低支腿油缸伸出速度；

d、平台撑起过程中，双轴倾角传感器实时检测倾角变化，当平台倾角小于2°时，调平控制器控制电比例减压阀进一步减小电比例减压阀的出口压力降低支腿油缸伸出速度，系统进入精调阶段直至此方向调平完成；

e、双轴倾角传感器检测平台另一轴倾斜角度，调平控制器接收双轴倾角传感器传来的信号控制另一轴对应负倾角方向的两个支腿油缸的电磁换向阀组得电，再依次按照步骤b、步骤c和步骤d的步骤直至此方向调平完成，此时支腿平衡阀作用，锁定所有的支腿油缸。

所述压力继电器的设定范围为6～8MPa。

由于采用上述结构，负载敏感变量泵与液控比例换向阀组成的负载敏感控制系统，保证油泵始终输出支腿油缸所需要的流量且油缸速度不受负载变化影响，该回路具有操控平稳、阀控流量稳定、能耗低等优点。