液压凿岩机及液压凿岩台车(二)
Time
2025-11-14 16:52
Source:

COP1038HD型气控液压系统已有部分改进,新的系统图如图6所示。

1.油温表
2.液压油箱通气孔(装有滤清器)
3.液压油箱
4.电动机
5.径向柱塞泵(压力补偿式),用于冲击、推进、钻臂及底盘液压系统
6.径向柱塞泵(机械式调整),用于旋转
7.单向阀
8.液压油加油泵
9.回油滤清器(带旁通阀)
10.带旁通阀的液压油冷却器(水作为冷却介质)
11.可调溢流阀(调到全冲击压力SL-18~24MPa
12.可调溢流阀(调到低冲击乐力SML-15MPa
13.换向阀,用以接入或脱出低冲击压力(打开门眼)
14.接到钻臂及底盘的液压油路
15.可调减压阀,控制钻臂及底盘油路的最高压力
16.节流阀
17.冲击换向阀SL
18.推进换向阀MF/MB
19.旋转换向阀RB/RK
20.溢流阀、控制冲击及推进的最高压力(固定为28MPa)
21.溢流阀,控制旋转的最高压力(固定为11.5MPa )
22.梭阀
23.气控记忆阀M1,用于控制打眼时的推进和孔钻成时凿岩机后退
24.气控记忆阀M2,用于控制打眼时的冲击和水冲洗,以及孔钻成时使冲击停止
25.带单向阀的可调节流阀
26.先导换向气阀MF-MB,控制推进动作
27.顶杆式气阀SP,用于切断冲洗砲眼用的水
28.先导换向气阀SL,控制凿岩机冲击动作
28.先导换向气阀SL,控制凿岩机冲击动作
29.先导换向气阀RB-RK,控制凿岩机旋转动作
30.调节螺钉,手调以改变泵6的流量,从而改变凿岩机的旋转动作速度
31.带旁通阀的压力滤油器
32.可调减压阀,用于防卡钎装置
33.带单向阀的可调节流阀
34.防卡钎装置换向阀
35.多路压力表用选位阀
36.多路压力表
37.凿岩机冲击机构
38.凿岩机回转马达
39.可调减压阀,用于推进反向(12MPa)
40.可调减压阀,用于控制钻孔时的推进压力
40a.单向阀
41.推进速度控制阀,同时控制气阀41a
41a.气阀,用以接入低压冲击及推进SML、MF-MB
42.推进压力表
43.冲击压力表
44.回转压力表
45.单向阀(气阀)
46.水压保护
47.气控水阀
48.行程限位器
49.推进油缸
50.冲击油泵伺服油泄漏节流器
51.带旁通阀的回油滤清器
52.节流器
对比图6及图5可见,两三年里除液压元件的更换外,在液压系统方面亦有了若干新的变化,诸如:
1.泵5运转,系统建立一定的油压,如果凿岩机未工作,则可调溢流阀11换位,压力油经节流器50操纵变量泵5使排油量减至最小,剩余的少量压力油则经溢流阀20溢出。节流器50的作用,是使油泵变量过程平稳。节流器52则为打开门眼过程中,利用溢出的压力油使泵5变量之用,即这时除冲击力降低外,并降低供油量以降低冲击速度。
2.压力油滤清器31、回油滤清器9及油冷却器10均设置旁通阀,使在这些元件堵塞时,除灯光警告外,液压油保持循环,从而提高液压系统的安全性。
3.溢流阀20及21均改为定压式溢流阀,免得使用时因调压不当使系统或元件损坏。
4.泵5及泵6换用径向柱塞泵。
5.用一个冲击换向阀17代替原来的两个。另外,减少一个不必要的梭阀(图5之左梭阀)。
6.利用推进速度控制阀41及其对气41a的联动控制,依靠阀41的节流器及减压阀40、39不同的减压压力,使其在正常推进速度及推进力外,得到另一级推进速度及推进力。从而与换向阀18配合得到两级推进力及速度。
7.增加液控二位二通阀46以实现水压保护。当冲洗水压力不足,阀46气路呈现通路,使记忆阀23保持在图示下位。如操纵先导气阀26到推进位,则记忆阀24因压缩空气经记忆阀23进入阀24之下气控腔而保持图示之下位,使操作阀41a、记忆阀M1及M2不能换位,从而压缩空气通向推进换向阀的MB腔(后退位),凿岩机不能前进。这时即使操作先导气阀28(SL),因气路经记忆阀24被切断,不能通向换向阀17,故凿岩机不能实现冲击动作。只有在冲洗水的压力达到一定值,使阀46气路切断,才能正常作业。
8.将原液压系统剩余的电控元件全部取消,必要的代之以气控元件,使元件划有利于维护。
此外,新的液压系统也可为凿岩台车的底盘提供压力油,等等。
五、COP1038HD型液压凿岩机的电控液压系统

1.45千瓦的油泵驱动电机
2.轴向变最柱塞泵,用于活塞冲击和机体推进
3.轴向变量柱塞泵,用于使钎杆旋转
4.定量齿轮泵,用于提供泵3的伺服压力油
5.定量齿轮泵,为钻臂换位、顶篷升降及液压支腿升降等动作提供压力油
6. 泵5的可调溢流阀
7.通向钻臂等的油路
8.泵4的可调溢流阀
9.弹簧复位电磁换向阀
10.溢流阀
11.旋转电磁换向阀
12.液压马达
13.旋转压力表
14.凿岩机推进油缸
15.推进压力表
16.可调节流器
17.可调减压阀
18.单向阀
19.防卡钎液控换向阀
20.推进电磁换向阀
21.可调减压阀
22.可调减压阀
23.弹簧复位电磁换向阀
24.单向阀
25.打开门眼低压系统可调溢流阀
26.单向阀
27.泵2可调溢流阀
28.节流器
29.弹簧复位电磁换向阀
30.溢流阀
31.冲击压力表
32、33.弹簧复位电磁换向阀,冲击机构用
34.压力滤清器
35.单向 阀
36.冲击机构
37.泄漏滤清器
38.油冷却器
39.回油滤清器
40.油箱
此电控液压系统由电磁换向阀9及29保证液压系统空载启动。在阀9(PR)及阀29(PSM)失控(失电)的情况下,阀均呈通路,电动机1启动时,泵2、3分别经阀29、9空载卸荷,系统中不建立油压。只是在电动机启动以后,再使PR及PSM受电,阀9及阀29均呈断路,泵2及泵3油路系统分别建立25及11MPa的油压(溢流阀30及10的设定压力)。
打开门眼时,使SML受电,电磁换向阀23将15MPa溢流的溢流阀25载入系统,系统压力降低为15MPa。当其溢流时,因节流器28的节流作用,溢出的压力油的伺服作用使泵2排量减小,实现冲击机构的轻打、慢打(冲击次数小)及推进机构的慢进。
由图7可见,电控液压系统在保证正常作业、作业完毕回程、自动防卡钎等工况时,工作原理均与气控液压系统同。
六、COP1038HD型液压凿岩机推进机构原理
由于工程施工要求爆破孔孔深有时超过5米,而细长的推进油缸是不容易制造的,因此,推进机构采用图8所示结构原理。

如图8所示,推进油缸的活塞杆及钢绳的C端、F端均固定在凿岩机导轨上,滑轮A、B的心轴则装在油缸上,故滑轮轴的水平位移量与油缸的水平位移过相等。消岩机推进时油缸大腔供油,HJ段长度不变,CD段伸长量等于EF段的缩短量;后退时,油缸小腔供油,HJ段长度不变,CD段缩短量等于EF段伸长量;钢绳总长度不变。而凿岩机行程则为油缸行程的二倍。从而使油缸长度缩为一半。
七、芬兰TAMROGK 公司液压凿岩机动作原理
图9为芬兰TAMROCK公司的液压岩机动作原理。

如图9(a),活塞处于前部,压力油由油道1进入缸体前腔2及配油室3,迫使活塞后行,同时推配油滑阀4到后位。另有一部分压力油进入高压蓄能器5,将氮气压缩以贮存能量。在此位置,缸体后部的油经油道6流至回油道7。低压蓄能器8的作用,在于避免回油软管中的冲击负荷。
如图9(b)所示,当活塞后行到其肩9盖住油道6,接着油道10开启,由此口进入的压力油使活塞的回行速度减慢并停止。活塞运动引起的冲击力为高压蓄能器5所吸收。此后,活塞上的肩11开启油道12,配油室内的压力油流入回油管路。而在此之前,肩13已切断了压力油进入配油室的通路,而活塞向后运动的惯性及缸体前腔2中的压力油压使活塞继续后行。
如图9(c)所示,当配油室的油压降低,作用在配油滑阀4后端的压力油迫使滑阀4前移,从而通道6被切割。在这个位置,压力油能够经滑阀4及缸体之间的通道14进入活塞后部。同时也从油道10进入活塞后部。
由于缸体前后腔的压力油对活塞的作用面积不等,作用力不平衡而使活塞前移。与此同时,高压著能器向高乐管路排油,增加向缸体的供油量。此外,略早于活塞到达冲击点之前,肩13使滑阀室与高压油路接通,因管状滑阀的外径有一台阶,外径前大后小,使滑阀前后端面受力不平衡,使滑阀移到后位,关闭高压油通向缸体后腔的通道14,在这以前,活寒上的肩15已将油道10关闭。而后腔的油经滑阀上的孔道与回油道相通,缸体后腔排油。这时已回到图9(a)所示位置。因前腔压力油的作用,在活塞冲击后,活塞回行,开始新的运动循环。
八、芬兰TAMROGK公司液压凿岩机的液控液压系统
图10为芬兰TAMROCK液压凿岩机的液控液压系统图
图中之粗实线为主阀集成块内钻成的通道,细实线为接到各元件的软管,虚线为先导液控管路,而P1、T3、A4等符号为打在主阀集成块上的印记。
图10所示的液控液压系统实现的工况:

1.冲击油泵
2.主冲击阀
3.单向阀
4.主推进阀
5.单向阀
6.油冷却器
7.回油滤清器
8.旋转油泵
9.主旋转阀
10.可调减压阀,通向先导油路(减至2-3MPa )
11.光导油路压力表
12.先导操纵阀,控制凿岩机钻杆旋转动作
13.先导操纵阀,控制凿岩机活塞冲击动作
14.先导操纵阀,控制凿岩机推进动作
15.可调减压阀、控制推进力大小(在阀16关闭时,调到7-7.5MPa,开启阀16,表18指示为8-10MPa)
16.可调节流阀(控制打开门眼时的华功率)
17.梭阀
18.冲击压力表
19.控制冲洗水的液控二位三通水阀
20.水压表
21.单向节流阀
22.半功率/全功率选择阀
23.可调减压阀,7.5-12MPa,在全功率时控制推进力大小(必须总是高于阀15的设定压力)
24.推进压力长
25.冲击系统溢流阀,HE425、HE428调为12MPa,HE438则14-16.5MPa
26.旋转系统溢流阀(16.5MPa)
27.旋转压力表
28.旋转系统流量控制阀(用一可调节流器实现流量控制)
29.前碰撞油缸
30.后碰撞油缸
31.高速移动系统溢流阀
32.碰撞油缸油路中的单向节流阀
33.回油压力表
34.小时计的压力开关
35.36.溢流阀
37.油温表(其在操纵台上的位置示于图11,本图未示出)
38. 紧急停车按钮(其在操纵台上的位置示于图11,本图未示出)
39.节流阀(保持一定水压)
40.指示灯的压力开关
41.冲击机构
42.推进马达
43.旋转马达
44.通向钻臂
1.电动机已启动,凿岩机未工作工况
油泵1系出的压力油由主阀集成块的人口P1进人主冲击阀2。主冲击阀2的弹簧回位阀芯处于使压力油经单向阀3通向主推进阀4的位置。推进机构采用液压马达驱动的传动链条驱动。主推进阀在中位时,阀的进油口及回油口通连,使压力油经单向阀5、主冲击阀2到主阀集成块的出口T1,继续经油冷却器6和回油滤清器7回人油箱。因油液循环障碍不大,油压不高,空载损失小。
旋转油泵8系出的油液由P3进入主阀集成块,流向主旋转阀9。阀9的阀芯在中位时,油经阀9、油冷却器6及回油滤清器7回入油箱。
先导操纵阀12(控制旋转)、13(控制冲击)及14(控制推进)的先导油压得自冲击油路,由主阀集成块的CI口接出,并由可调减压阀10所控。阀10的设定压力为2~3MPa。在本工况,因阀2、3、4、5的存在先导油路有微小初压。
2.打开门眼工况(半功率运行)
当拉动先导操纵阀12(旋转)、13(冲击)、14(推进)的手柄,使各自的阀芯分别转换到图10所示的上位,先导油压经阀12、13、14分别经图示X3、X1、X2作用到相应的主操纵阀9、2、4的阀芯上,推动它们移位。旋转油泵8经主旋转阀9向旋转马达供油。冲击油泵1经主冲击阀2向冲击油路供油。因阀2在先导油压作用下换位(换到图示左位),压力油一路从主阀集成块的B1出口供向冲击机构,另一路经可调减压阀15及主推进阀4供压力油到推进机构的驱动马达,还有一路经可调节流阀16、梭阀17回入油箱,即仅油量的一部分(所谓半功率)参与工作,这不可避免地造成无谓的功率损耗及引起发热。
半功率冲击可以通过可调节流阀16进行调整。冲击压力表18显示相应于半功率时的冲击油压,钻孔时油压的适宜值约8~10MPa。与此同时,经先导阀13的先导油液也作用干控制冲洗水的二位三通阀19上,使之换向,开始了水冲洗。水压表20显示水的压力。推进马达的回油流经单向节流阀21进入凿岩机钻杆旋转油路,因为此油路的油压随钻杆旋转时的阻力而变,一般比较低,这样也就有补充旋转油泵8供油量的作用。
3.正常钻孔工况
当需要从打开门眼工况转入正常钻孔工况时,将半功率/全功率选择阀22的手柄拉向后位(图10所示之上位)。在此位置,压力油由主阀集成块之FP口、P2日经选择阀22入于X4口,推动梭阀(其实是一般的液控二位三通阀)17到图示右位。这样,液流经由梭阀17通向油箱的油路被切断,这一路压力油经梭阀17、A4口和可调减压阀23引向推进马达42。可根据岩石条件,通过转动阀23的调节旋钮以调节所需要的推进油压。表24显示推进压力。
冲击油路的压力值由可调溢流阀25设定,并可由表18读出。
旋转油路的压力值由可调溢流阀26设定,表27显示旋转油路的油压。
旋转油泵8的一部分流量经可调流量控制阀28通向油箱。通过调节阀28,以控制旋转速度。
对于正常钻孔作业,旋转系统的油压根据钻杆不同而调整在3~7MPa之间(1"钻杆为3~4MPa,1/8"钻杆为4.5~5.5MPa,1½“钻杆为5.5~7.0MPa)。
4.自动防卡钎工况
当钻杆遇到岩石上的裂缝等原因而卡在钻孔之中时,旋转马达43的阻力矩增加,系统油压增加,影响到推进回油压力也跟着增加。使得推进马达42的进油和排油的压力差减小,从而推进力降低。如果旋转油压继续增加到超过推进马达42的进口油压,推进马达的旋转方向就改变了,即卡钎时自动地使凿岩机后退。
与此同时,由于Y4端的油压(旋转压力)超过X4端的油压(推进压力),使梭阀17换回图示左位,冲击系统转换到半功率作业(相应于打开门眼工况)。
然而,使梭阀17换回左位的必要条件是推进回油总得接通油箱,从而X4端的油压下降。这就是阀23必须允许推进系统超压的油液排入油箱的原因。
所以,在这一情况推进回油首先经Fd口、阀23流入油箱,然后冲击机构才换到半功率作业位置。
当凿岩机后退,旋转阻力矩下降,旋转油压也下降。当下降到Y4端的油压低于推进回油P2、X4端的油压,梭阀17又换回右位,推进马达42的液流方向又换了回来,又向旋转油路供油,而推进马达的转向又回到推进工况,凿岩机向前推进。同时,冲击机构又转到全功率作业。
5.回程工况
当凿岩机推进了全行程,其托架将前碰撞油缸的柱塞压入油缸。此油缸的油压冲击拨出了先导操纵阀12和13阀芯的定位插销,则弹簧使阀芯回到中位,如图11所示。从而主旋转阀9及主冲击阀2的先导控制油路经阀12及阀13中位的通道分别通连。然后,弹簧使主旋转阀9的阀芯回到中位,停止旋转。主冲击阀2在弹簧作用下,换到图示右位,压力油经单向阀3流向推进马达42,使之反转,凿岩机开始后退。同时,冲击动作和水冲洗也停止。
尾部有后碰撞油缸30,其柱塞受压后,油压冲击可拨出先导操纵阀14及选择阀22的阀芯定位插销。后二者在弹簧作用下换入中位,主推进阀4亦换入中位。转到凿岩机未工作工况。
因为梭阀17换回半功率位置,当开始钻新孔时,冲击及推进都已自动处于半功率位。

碰撞油路(参见图11)装有单向节流阀32,供补油及避免油压过分升高之用。
将TAMROCK凿岩机及其液压系统与前述ATLAS COPCO相比较,主要的区别在于采用了主阀集成块、马达链条驱动的推进机构,先导操纵采用2~3MPa的液控操纵,且其防卡钎方法似甚简单可靠。但因采用定量系统,半功率作业时(如打开门眼时)溢流损失大并引起系统发热,又活塞运动时背压亦较高。

Prev
Next
相关资讯
在进行钻爆法施工时,首先进行的就是凿岩工作,凿岩台车就是在钻孔凿岩作业中主要的工作器械,也和其它工程机械类设备相似,都是在工程实际使用过程中逐渐的去改进和完善,它的使用性能在一定程度上是可以反映出当时的科技水平
Copyright © 2024 葫芦岛市瑞克莱明科技有限公司 All right reserved 网站建设 :www.300.cn 锦州 SEO