[发明专利]一种声频环保钻机液压系统及其控制方法

说明书

一种声频环保钻机液压系统及其控制方法，对于液压系统，2台负载感应变量泵构成容积调速系统，油路采用2台液压负载感应变量泵组成的变量泵组提供油源，以马达、油缸等作为执行元件和控制阀组成容积调速液压系统，液压负载感应变量泵组的输出由梭阀通过串并联构成的油路控制通断，液控负载敏感比例换向阀由手动先导阀控制。本发明大大提高了钻机的整体性能，同时满足大功率高频振动和低速大扭矩回转钻进工况需求；并根据负载变化自动调整液压泵的功率输出，大幅度降低了能耗；在比例阀两侧增加了压力补偿使其流量只受比例阀开启间隙的影响，提高了液压系统稳定性。

技术领域

本发明涉及一种钻机用液压系统结构，尤其涉及一种可使钻机的动力头在同时高速大功率振动、回转、给进工况稳定工作的声频环保钻机液压系统及其控制方法。

背景技术

声频振动环保钻机利用超高频振动钻探方式，不用泥浆，绿色环保。主要用于污染场地调查、环境监测井、农业地质调查、水溶性矿物勘探、尾矿库勘察、高精度工程勘察、物探爆破孔和浅层地源热泵孔等多领域为生态文明建设提供有力支撑。目前超高频振动动力头的所需的供液油量较大，且钻探时工作负载变化大，造成现有液压系统工作时运行不平稳，尤其是在振动、回转、给进工况同时运行时，存在各动作不协调，使得动力头振动输出频率以及功率的稳定运行得不到保障，严重影响了综合钻探效率。

因此，如何将负载变化的影响降到最低，提供较高的液压输出流量和输出功率成为现有技术亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种钻机用液压系统及其控制方法，能够最大限度实现了将动力头各动作之间的影响、负载变化的影响降到最低。该系统能够提供较高的液压输出流量和输出功率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种声频环保钻机液压系统，其特征在于，包括：

油源回路、先导控制回路和流量调节回路，

所述油源回路包括：发动机驱动两个或多个串联的负载感应变量泵，所述串联的负载感应变量泵在出口处汇合，并在管路汇合处与溢流阀并联，所述串联的负载感应变量泵的吸油口分别与集液环的出油口连接，集液环的进油口与吸油过滤器的出油口连接，所述吸油过滤器的进油口直接接入油箱，液压系统中所述串联的负载感应变量泵的负载敏感口与第一梭阀的中间油口连接，从而构成液压系统的油源回路；

所述先导控制回路包括：节流孔板的进油口与油源回路连接，出油口与定值减压阀的进油口连接，所述定值减压阀出油口与分别与三个并联的第一先导控制阀、第二先导控制阀和第三先导控制阀进油口连接，并在第一、第二和第三先导控制阀的进油口并联溢流阀，所述第一、第二和第三先导控制阀的回油口直接与油箱连接；所述第一、第二和第三先导控制阀的控制压力信号口分别与对应第一、第二和第三液控三位四通换向比例阀的控制压力信号输入口连接，从而构成液压系统先导控制回路；

所述流量调节回路包括：第一定差减压阀、第二定差减压阀和第三定差减压阀，其进油口分别与油源回路连接，出油口分别与第一液控三位四通换向比例阀、第二液控三位四通换向比例阀、第三液控三位四通换向比例阀的进油口连接，第一、第二和第三定差减压阀的压力信号反馈口分别与第一、第二和第三液控三位四通换向比例阀进油口连接，并分别通过第二梭阀、第三梭阀和第五梭阀与第一、第二和第三液控三位四通换向比例阀出油口连接，第一、第二和第三液控三位四通换向比例阀的回油口直接连接油箱，两个并联的振动马达与第一液控三位四通换向比例阀的出油口连接，回转马达与第二液控三位四通换向比例阀的出油口连接，给进油缸与第三液控三位四通换向比例阀的出油口连接，从而构成系统各分支不受负载影响的流量调节回路。

可选的，所述串联的负载感应变量泵包括串联的第一负载感应变量泵和第二负载感应变量泵，其在出口处汇合。