一种全新多功能定向钻机液压系统
阅读说明：本技术 一种全新多功能定向钻机液压系统 (Brand-new multifunctional directional drilling machine hydraulic system ) 是由 高志 董然 张志斌 王艳丹 付卫坤 王波 王强 于 2021-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明属于钻机液压系领域,尤其是一种全新多功能定向钻机液压系统,针对现有的缺少单动控制,造成了设备在调试、维修、上卸杆方面很多不方便问题,现提出如下方案,其包括泵,所述泵连接有系统模式切换阀组,所述系统模式切换阀组连接有限压调速阀组和系统主阀,所述系统主阀连接有回转装置制动器、起下钻切换阀组、手动操作阀组、回转马达、操作手柄、油缸给进阀组、前夹持器和盘夹持器,本发明能提高钻机打钻效率,又能适合维修,调试等工况,大大提高定向钻机的工作效率,提高安全性,同时降低设备操作复杂性,增强系统的可操作性,同时又最大限度保护钻杆的螺扣不受损伤,提高钻杆的使用寿命。(The invention belongs to the field of drilling machine hydraulic systems, in particular to a brand-new multifunctional directional drilling machine hydraulic system, which aims at solving the problems of the prior art that the equipment is inconvenient to debug, maintain and unload rods due to the lack of single-action control, and the scheme is provided, wherein the system comprises a pump, the pump is connected with a system mode switching valve group, the system mode switching valve group is connected with a pressure-limiting speed regulating valve group and a system main valve, and the system main valve is connected with a slewing gear brake, a tripping switching valve group, a manual operation valve group, a slewing motor, an operating handle, an oil cylinder feeding valve group, a front clamp and a disc clamp. The service life of the drill rod is prolonged.)
技术领域
本发明涉及钻机液压系统技术领域，尤其涉及一种全新多功能定向钻机液压系统。
背景技术
煤矿用履带式液压坑道定向钻机用液压系统，目前前夹和后夹，动作为单独控制，马达回转与夹持器是单独控制，上扣浮动与卸扣微动是单独控制，这种操作方式在钻机使用效率不高，安全性以及维修维护等各方面都存在不足。
目前市场上少数企业针对上述情况设计了钻机液压系统的联动控制，但是仅有联动功能使钻机使用效率方面得到适当提高，但是由于缺少单动控制,造成了设备在调试、维修、上卸杆方面很多不方便。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在由于缺少单动控制,造成了设备在调试、维修、上卸杆方面很多不方便的缺点，而提出的一种全新多功能定向钻机液压系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种全新多功能定向钻机液压系统，包括泵，所述泵连接有系统模式切换阀组，所述系统模式切换阀组连接有限压调速阀组和系统主阀，所述系统主阀连接有回转装置制动器、起下钻切换阀组、手动操作阀组、回转马达、操作手柄、油缸给进阀组、前夹持器和盘夹持器。
系统主阀5的F5阀芯的a5口给油，阀处于下钻模式，推动给进油缸手柄，使油缸前进，此时前夹自动打开，后夹自动夹紧；反之，使油缸后退，则前夹自动夹紧，后夹自动打开；如F5阀芯的b5口给油，阀处于起钻模式，推动给进油缸手柄，使油缸后退，此时前夹自动打开，后夹自动夹紧；反之，使油缸前进，则前夹自动夹紧，后夹自动打开；X口给油，主泵最高压力被减压阀的设定压力限制，从而保护钻杆螺扣不受损伤，F6阀芯的a6口给油，联动功能失效，前夹处于单独控制模式；F7阀芯的a7口给油，联动功能失效，后夹处于单独控制模式。
优选的，所述操作手柄包括安装座，安装座上设有手柄杆，手柄杆的顶部固定安装有手柄，所述安装座的顶部固定安装有固定板，手柄杆上设有锁止机构，固定板上设有警示机构。
优选的，所述锁止机构包括锁定块，所述手柄杆上开设有滑槽，锁定块滑动安装于滑槽内，固定板的一侧开设有锁定槽，锁定块的一端与锁定槽相卡装。
优选的，所述手柄上开设有复位槽，复位槽内滑动安装有按钮，按钮的底部固定安装有复位弹簧和传动杆，复位弹簧的底端与复位槽的底部内壁固定连接。
优选的，所述传动杆的底部固定安装有齿条，齿条上啮合有齿轮，齿轮的内圈固定安装有螺杆，螺杆转动安装于滑槽内，且螺杆与锁定块相啮合。
优选的，所述警示机构包括警示灯，警示灯固定安装于固定板的顶部。
优选的，所述警示灯通过导线连接有第一导电块，锁定槽的一侧内壁上开设有移动槽，移动槽内滑动安装有移动块，移动块的一侧与锁定块相接触，移动块的另一侧固定安装有弹簧的一端，弹簧的另一端与移动槽的一侧内壁固定连接。
优选的，所述移动槽的顶部内壁上开设有安装槽，安装槽内滑动安装有安装块，安装块的一侧固定安装有第二导电块，安装块的底部与移动块的顶部固定连接，固定板上设有电源，第二导电块、警示灯、电源和第一导电块依次连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、有前后夹持器配合给进油缸前后运动的联动动作模式，弥补了传统钻机仅能单动控制的效率低，操作复杂的不足，有效提高钻机的使用效率，满足矿山、石油开采中对定向钻机效率高的要求；
2、增加慢速回转控制，弥补了传统定向钻机，深孔钻头方向偏差时调整钻头角度的精度低的问题，增加产品的可操作性，大大提高了钻头调角的控制精度，同时大大简化操作难度；
3、优化了传统钻机钻杆上扣的方式，使钻杆上扣以及卸扣全部实现“一键操作”，推动上扣手柄，马达自动以适合的速度正转，给进油缸自动处于浮动状态，主泵最大压力自动限压，回转马达自动切换到最大输出扭矩模式；推动卸扣手柄，马达自动以适合的速度反转，给进油缸自动配合钻杆螺距的速度向后退，回转马达自动切换到最大输出扭矩模式；这样控制除了减少操作的复杂性以外，还可以固定上卸杆的马达转速和给进油缸的前进和后退速度，保证最优的匹配，最大限度地降低了钻杆扣型的损伤，大大提高了钻杆的使用寿命。
4、除了实现了联动控制，还考虑到钻机维修，调试等特殊工况对单动模式的需要，因此阀组集成了前后夹持器单动功能；通过F6和F7两个阀芯的控制，能够实现前后夹持器的单动控制；
5、同时联动和单动功能具有互锁功能，保证产品使用的安全性以及可靠性。
本发明能提高钻机打钻效率，又能适合维修，调试等工况，大大提高定向钻机的工作效率，提高安全性，同时降低设备操作复杂性，增强系统的可操作性，同时又最大限度保护钻杆的螺扣不受损伤，提高钻杆的使用寿命。
附图说明
图1为本发明提出的一种全新多功能定向钻机液压系统的原理图；
图2为本发明提出的一种全新多功能定向钻机液压系统的操作手柄的结构示意图；
图3为本发明提出的一种全新多功能定向钻机液压系统的图2中A部分的放大结构示意图；
图4为本发明提出的一种全新多功能定向钻机液压系统的第二导电块、警示灯、电源和第一导电块的电路图。
图中：1、泵；2、系统模式切换阀组；3、起下钻切换阀组；4、手动操作阀组；5、系统主阀；6、回转装置制动器；7、回转马达；8、操作手柄；9、限压调速阀组；10、油缸给进阀组；11、前夹持器；12、卡盘夹持器；13、安装座；14、手柄杆；15、手柄；16、复位槽；17、按钮；18、复位弹簧；19、传动杆；20、固定板；21、齿条；22、滑槽；23、锁定块；24、锁定槽；25、螺杆；26、齿轮；27、移动块；28、弹簧；29、安装块；30、第二导电块；31、第一导电块；32、警示灯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，一种全新多功能定向钻机液压系统，包括泵1，泵1连接有系统模式切换阀组2，系统模式切换阀组2连接有限压调速阀组9和系统主阀5，系统主阀5连接有回转装置制动器6、起下钻切换阀组3、手动操作阀组4、回转马达7、操作手柄8、油缸给进阀组10、前夹持器11和盘夹持器12；
泵1：为恒压变量泵，作为整个液压系统的动力元件；系统模式切换阀组2：切换阀组，负责切换行走机构/支撑装置/打钻模式，以及切换常规钻机联动/定向钻机单动模式；起下钻切换阀组3，在联动状态下，负责起钻/下钻模式切换；手动操作阀组4：控制工作进给，上卸扣，前后夹持器单动等；系统主阀5主阀组，完成整个系统打钻状态下所有动作的主阀；回转装置制动器6：动力头马达制动器部分机型没有制动器；回转马达7：动力头回转马达；操作手柄8：控制回转马达快速，慢速回转，快速给进；限压调速阀组9：限压调速阀组，控制钻杆上扣时泵的最大输出压力。
使用时：1、按照原理图将所有阀组通过软管连接，所有胶管接头选用24°锥密封形式；2、操作台按照功能分为不同的功能区，分为定向钻进区，常规钻进区，切换控制区，以及公用区；3、在常规钻进工况下，将切换阀组手柄根据标牌指示推到“常规钻进”模式，此时根据标牌提示，操作起下钻手柄，使系统处理联动操作状态，前后夹持器跟随给进油缸前后动作，实现自动夹紧和松开；将切换阀组手柄根据标牌指示推到“定向钻进”模式，系统联动功能失效，前后夹持器处于单独操作模式。
本发明具有行走机构/支撑装置/打钻三种模式切换，具有起钻/下钻模式切换，具有单动/联动切换，具有马达慢速回转功能，具有前/后夹持器单独动作功能，具有给进油缸上扣浮动功能，具有卸扣微动功能，具有钻杆上扣浮动主泵限压功能，同时能够实现常规钻与定向钻互锁功能。
本发明有别于现有定向钻机液压系统，采用负载敏感功能，每个主执行阀片上具有压力补偿器，具有慢速调角，夹转联动，夹持器和卡盘分动控制和联动控制，此外，具有上钻杆给进机构浮动，卸钻杆给进机构微动后退功能，上钻杆时具有控制主泵低压控制回路，从而保护钻杆螺纹扣不会因为系统压力过高被破坏，本发明采用负载敏感技术，同时具有定向分动，常规联动控制功能，将定向分动，常规联动，夹转联动，上扣浮动，微动卸扣等功能集成在同一个系统集成阀组上，大大降低了系统回路的复杂性，使阀组高度集成化，极大地减小了阀组占用空间，有效解决了钻机定向钻和常规钻不能同时兼顾的问题，有效解决上卸钻杆伤扣问题。
本发明中，操作手柄8包括安装座13，安装座13上设有手柄杆14，手柄杆14的顶部固定安装有手柄15，安装座13的顶部固定安装有固定板20，手柄杆14上设有锁止机构，固定板20上设有警示机构。
本发明中，锁止机构包括锁定块23，手柄杆14上开设有滑槽22，锁定块23滑动安装于滑槽22内，固定板20的一侧开设有锁定槽24，锁定块23的一端与锁定槽24相卡装。
本发明中，手柄15上开设有复位槽16，复位槽16内滑动安装有按钮17，按钮17的底部固定安装有复位弹簧18和传动杆19，复位弹簧18的底端与复位槽16的底部内壁固定连接。
本发明中，传动杆19的底部固定安装有齿条21，齿条21上啮合有齿轮26，齿轮26的内圈固定安装有螺杆25，螺杆25转动安装于滑槽22内，且螺杆25与锁定块23相啮合。
本发明中，警示机构包括警示灯32，警示灯32固定安装于固定板20的顶部。
本发明中，警示灯32通过导线连接有第一导电块31，锁定槽24的一侧内壁上开设有移动槽，移动槽内滑动安装有移动块27，移动块27的一侧与锁定块23相接触，移动块27的另一侧固定安装有弹簧28的一端，弹簧28的另一端与移动槽的一侧内壁固定连接。
本发明中，移动槽的顶部内壁上开设有安装槽，安装槽内滑动安装有安装块29，安装块29的一侧固定安装有第二导电块30，安装块29的底部与移动块27的顶部固定连接，固定板20上设有电源，第二导电块30、警示灯32、电源和第一导电块31依次连接。
本发明中，通过将锁定块23卡装到锁定槽24内，对手柄杆14进行锁定，防止误操作，需要使用手柄杆14时，按压按钮17,按钮17挤压复位弹簧18并带动传动杆19向下移动，传动杆19带动齿条21向下移动，齿条21带动齿轮26转动，齿轮26带动螺杆25转动，螺杆25转动使锁定块23向右脱离锁定槽24，解除对手柄杆14的固定，与此同时，锁定块23解除对移动块27的挤压，弹簧28解除收缩状态，使移动块27向右移动，移动块27带动安装块29向右移动，使安装块29上的第二导电块30向右与第一导电块31接触，此时警示灯32通电亮起，对人们进行警示，说明手柄杆14未进入锁定状态。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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