[发明专利]一种自动防卡钻的液压煤矿钻机

说明书

本专利涉及一种自动防卡钻的煤矿液压钻机，包括液压泵、溢流阀、负载独立流量分配系统、旋转直接驱动式电液压力伺服阀、PID控制器、防卡阀、液压马达、液压缸、油箱、压力传感器、位移传感器等原件。本专利在LUDV技术基础上，设置了防卡阀以及4个控制压力，大大避免了卡钻事故的发生。

技术领域：

本专利涉及液压钻机防卡钻技术，属于机电液伺服控制领域。

背景技术：

我国能源资源总量比较丰富，拥有较为丰富的化石能源资源。其中，煤炭占主导地位。与世界相比，中国煤炭资源地质开采条件较差，大部分储量需要井工开采，极少量可供露天开采。

煤矿井下作业过程中，经常遇到高瓦斯，瓦斯突出，地下水涌现等地质灾害，如能提前做好上述复杂地质条件的钻探工作，提前预防准备，会减少事故的发生，提高生产效率。因此液压钻机是煤矿开采过程中不可或缺的设备。

在煤矿勘探中，煤矿钻机用于井下煤层瓦斯抽采与排放孔、掘进孔、煤层注水孔、注浆灭火孔及其他工程地质勘探等。

煤矿钻机在工作过程中，常因地质或钻机本身原因发生卡钻，此时钻具在井内不能起出,甚至无法下放或转动,有的卡钻还无法循环钻井液，钻具在较长时间内失去起下的自由。卡钻事故经常发生，导致施工速度降低，工期延误，经济效益低下，甚至严重威胁人们的生命安全。

因此，发明一种自动防卡钻的液压煤矿钻机对提高煤矿工作效率以及公司效益，减少煤矿事故的发生，保障煤矿工人的生命安全都起到重要作用，解决卡钻问题也是本领域工作人员叩待解决的问题。

发明内容：

本发明的目的在于提出一种自动防卡钻的液压煤矿钻机，旨在解决现有技术及设计中液压钻机在钻进过程中发生的卡钻问题。本专利在LUDV技术基础上，设置了防卡阀以及4个控制压力，大大避免了卡钻事故的发生；LUDV控制系统可以将各个执行机构所需流量按比例分配，在达到安全压力前，回转压力升高的同时，给进压力也升高，进而保证各执行机构动作的协调性，提高钻机工作效率；并且采用LUDV控制系统可以减少液压系统中液压泵的数量，进而使整机结构更加紧凑，减少能耗，节约成本，改善操控性。

为实现上述目的，本专利提供如下技术方案：

所述一种自动防卡钻的液压煤矿钻机液压系统包括：液压泵、溢流阀、负载独立流量分配系统、旋转直接驱动式电液压力伺服阀、PID控制器、防卡阀、液压马达、液压缸、油箱、压力传感器等原件。

所述液压泵的进油口连接油箱，出油口连接溢流阀、变量液压缸的左端以及LUDV系统。

所述变量液压缸的一端与液压泵出油口的一端连接，所述变量液压缸的另一端与梭阀出油口一端连接，并根据梭阀传递过来的负载最大压力来调整泵体的斜盘倾角角度。

所述液压泵连接溢流阀的一端，当系统压力超过溢流压力时，溢流阀溢流，以此来保护整个液压系统的安全性。

所述防卡阀由液控换向阀A和液控换向阀B组成，所述液控换向阀B的左端与液控换向阀A相连接。

所述钻机系统液压油流入LUDV系统时，液压油分成两路，一路流入马达，一路流入液压缸。