[发明专利]钻进控制系统和钻机

说明书

本发明公开了一种钻进控制系统和钻机。其中，钻进控制系统包括变量泵、液压执行元件、进油控制阀、通断控制阀和排油控制阀。液压执行元件包括第一工作腔和第二工作腔。变量泵通过进油控制阀与第一工作腔和第二工作腔分别连接，进油控制阀控制变量泵可选择地向第一工作腔或第二工作腔进油；通断控制阀包括第一油口和第二油口，第一油口与第一工作腔连接，第二油口与第二工作腔连接，通断控制阀控制第一工作腔与第二工作腔的通断；排油控制阀的进油口与通断控制阀的第二油口连接，排油控制阀的出油口与排油连接并控制液压执行元件在排油压力下排油，排油压力可调节地设置。本发明的钻进控制系统在液压执行元件执行快速动作时不需要多泵合流供油。

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种钻进控制系统和钻机。

背景技术

钻机(如天井钻机)往往需要具备快速动作功能及恒压进给功能。快速动作功能能够将动力头快速移动至所需工作位置以缩短施工辅助时间。恒压进给功能能够调节刀具和岩石之间的破岩力，以充分发挥整机及刀具的性能，提高工作效率。快速动作功能及恒压进给功能需要通过钻进控制系统实现。

如图1所示，现有技术中，钻机的钻进控制系统包括变量泵1'、液压缸2'、快速动作换向阀31'、快速动作液压锁5'、恒压进给换向阀32'、恒压进给液压锁6'和溢流阀7'。

为了同时实现快速动作功能及恒压进给功能，如图1所示，钻进控制系统设置有独立的两条油路，即快速油路Ⅰ和恒压油路Ⅱ。当液压缸2'需要进行快速动作时，快速动作换向阀31'的进油口需要由其他泵合流供油以满足液压缸2'进行快速动作所需的油量，因此现有技术中的钻进控制系统在液压缸快速动作时存在需要多泵合流供油的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻进控制系统和钻机，以实现钻进控制系统在液压执行元件执行快速动作时不需要多泵合流供油。

本发明第一方面提供一种钻进控制系统，钻进控制系统包括液压系统，液压系统包括：

变量泵；

液压执行元件，液压执行元件包括第一工作腔和第二工作腔；

进油控制阀，变量泵的泵出口通过进油控制阀与液压执行元件的第一工作腔和第二工作腔分别连接，进油控制阀控制泵出口可选择地向第一工作腔和第二工作腔中的一个进油；

通断控制阀，通断控制阀包括第一油口和第二油口，通断控制阀的第一油口与第一工作腔连接，通断控制阀的第二油口与第二工作腔连接，通断控制阀控制其第一油口与第二油口的通断以控制第一工作腔与第二工作腔的通断；

排油控制阀，排油控制阀的进油口与通断控制阀的第二油口连接，排油控制阀的出油口与排油连接并控制液压执行元件在排油压力下排油，排油压力可调节地设置。

进一步地，进油控制阀包括第一控制阀，第一控制阀包括第一油口、第二油口和第三油口，第一油口与泵出口连接，第二油口与第一工作腔连接，第三油口与第二工作腔连接，第一控制阀具有第一工作位置和第二工作位置，在第一控制阀的第一工作位置其第一油口与第二油口连通；在第一控制阀的第二工作位置其第一油口与第三油口连通。

进一步地，进油控制阀还包括第一单向阀，第一单向阀设于第一控制阀与第一工作腔之间，控制油液从第一控制阀流向第一工作腔；和/或，进油控制阀还包括第二单向阀，第二单向阀设于第一控制阀与第二工作腔之间，控制油液从第一控制阀流向第二工作腔。

进一步地，排油控制阀包括第一溢流阀，第一溢流阀包括进油口、出油口、第一控制端和第二控制端，第一溢流阀的进油口与第一控制端彼此连接，第一溢流阀的进油口与排油控制阀的进油口连接，第一溢流阀的出油口与排油控制阀的出油口连接，第一溢流阀通过比较其第一控制端与第二控制端的作用力来控制第一溢流阀是否排油，第一溢流阀的第一控制端和/或第一溢流阀的第二控制端的作用力可调节地设置以使得排油控制阀的排油压力可调节。