[发明专利]一种液压凿岩机配流阀及其应用的配流控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及凿岩机领域，具体为一种液压凿岩机配流阀及其应用的配流控制系统，可以实现活塞和配流阀的行程位置反馈控制和运动匹配。

背景技术

液压凿岩机广泛应用于矿山、水电、隧道交通等岩土破碎领域中，液压冲击机构是液压凿岩机的关键部件，包括活塞、配流阀、蓄能器以及连接它们的孔道。整个运动过程是：配流阀在信号孔压力油的作用下推动阀芯换向，实现油路的切换，活塞则随供油规律作有规则的冲程、回程运动。所以，配流阀是液压冲击机构的重要组成部分。从目前国内外有阀型液压凿岩机来看，用于流体方向控制或流量控制的配流阀其种类很多，主要有柱阀、筒阀和套阀，按阀的结构可分为套阀型和芯阀型，按操纵方式分有电动、液动和电液动等多种形式。

现有技术的配流阀存在以下缺陷：

柱阀和筒阀的结构复杂，重量大，加工精度、光洁度要求高，加工难度大，油路比较复杂；套阀只有一个阀套，套在活塞上与活塞作同轴运动配油，受活塞制约比较大，尺寸较大，耗油多，漏损大，且缸体的加工难度较大，如Montabert公司的H系列，Furukawa的HD系列；传统的芯阀阀芯和阀体相互配合，加工精度很难保证，难以保证装配所要求的较小而均匀的间隙，若间隙过大容易导致内部腔室间的泄漏量增大，影响配流阀的工作性能，若间隙过小，容易使阀芯发卡，导致换向不正常，且阀芯容易受液压油中的杂质的影响而导致卡滞，抗污能力差。此外，目前有些操纵方式，由于配流阀的反馈不及时，容易造成很大的液压冲击，响应速度相对比较滞后。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种能克服上述现有技术所存在缺陷的液压凿岩机配流阀及其应用的配流控制系统。

本发明的技术方案中包括一种液压凿岩机配流阀，包括左端盖、阀体、阀芯、右端盖，所述阀芯左端部、阀体和左端盖相互配合形成阀芯左控制腔，所述阀芯右端部、阀体和右端盖相互配合形成阀芯右控制腔，其中一个控制腔作为阀芯进油腔，另一控制腔则用于连通先导控制油路，所述阀体和阀芯的中段形成两个阀芯回油腔；

阀芯在阀体内运动的过程中，所述阀芯回油腔之间的连通行程(Z1)大于阀芯进油腔和阀芯回油腔之间的隔断行程(Z2)，所述连通行程(Z1)是指阀芯回油腔之间始终保持相互连通的一段距离，所述隔断行程(Z2)是指阀芯进油腔与相邻的阀芯回油腔始终保持相互隔断的一段距离。

进一步的，所述阀芯进油腔和所有的阀芯回油腔之间有一段全通行程，所述全通行程是指阀芯进油腔和所有阀芯回油腔之间保持全通状态的一端距离，所述全通行程为连通行程Z1和隔断行程Z2的距离差。

进一步的，所述阀芯采用柱形阀芯，其上设有用于分隔各个油腔的环形凸台。

本发明的技术方案中还包括一种应用上述配流阀的凿岩机配流控制系统，包括液压油缸和上述配流阀，所述液压油缸的活塞前端、缸体和前密封套相互配合形成活塞前腔，活塞中段设置凹槽，并与缸体相互配合形成活塞回油腔，活塞后端、缸体和后密封套相互配合形成活塞后腔；

所述配流阀的阀芯进油腔通过油道直接与活塞前腔相通，两个阀芯回油腔通过油道分别与活塞回油腔、活塞后腔相通；

所述配流阀的先导控制油路通过缸体内设置的反馈油道在活塞前腔和活塞回油腔之间进行切换连通，根据活塞的行程位置进行控制，形成一个液压油缸活塞和配流阀阀芯的行程位置反馈控制系统。

进一步的，所述液压油缸为双杆双作用液压缸，与凿岩机的执行机构连接。

进一步的，所述液压油缸的活塞前端有效液压作用面积小于活塞后端有效液压作用面积。

在本发明中，所述配流阀的阀芯进油口通过管路与供给液压凿岩机压力油的油泵相连，所述阀芯回油口通过管路与油箱相连。

进一步的，所述液压油缸的活塞前腔通过油道并联有蓄能器。

本发明提供的一种液压凿岩机配流阀，能解决配流阀中阀芯与阀体配合面长，精度难以保证，加工、装配不方便的问题，并且配流阀液压故障可修复，零部件互换性好，阀芯不易发卡，抗污能力强。

采用本发明上述技术方案的凿岩机配流阀及其应用的配流控制系统，与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明的配流阀中阀芯采用柱状阀芯结合环形凸台结构，与阀体的配合面较短，精度容易保证，加工、装配方便，且阀芯不容易发卡，互换性好，整体寿命大为延长；

2、本发明的凿岩机配流控制系统中配流阀阀芯和液压油缸活塞形成一个行程位置反馈控制系统，阀芯和活塞的位置由彼此的位置相互控制，响应及时，灵敏度高；