一种全新煤矿定向钻机系统集成阀组
阅读说明：本技术 一种全新煤矿定向钻机系统集成阀组 (Brand-new coal mine directional drilling machine system integrated valve set ) 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：本发明属于集成阀组技术领域,尤其是一种全新煤矿定向钻机系统集成阀组,针对现有技术中夹和后卡盘,动作为单独控制,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的问题,现提出如下方案,其包括泵、油缸、夹盘、二位二通液控阀、减压阀和第二二位三通液控换向阀,泵上连接有X给油口,减压阀与泵相连,二位二通液控阀和第二二位三通液控换向阀与减压阀相连,夹盘上连接有动力头马达,油缸上连接有第一液压进口和第二液压进口。本发明前后卡盘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,有效提高钻机的使用效率,增加产品的可操作性,大大提高了钻头调角的控制精度。(The invention belongs to the technical field of integrated valve banks, and particularly relates to an integrated valve bank of a brand new coal mine directional drilling machine system, which aims at the problems that in the prior art, the actions of a clamp and a rear chuck are independently controlled, the drilling machine is not high in use efficiency, and the safety, the maintenance and the like are insufficient. The front and rear chuck holders are matched with the linkage action mode of the front and rear movement of the feeding oil cylinder, so that the low efficiency that the traditional drilling machine can only be controlled by single action is overcome, the use efficiency of the drilling machine is effectively improved, the operability of products is improved, and the control precision of the drill bit angle modulation is greatly improved.)
技术领域
本发明涉及集成阀组技术领域，尤其涉及一种全新煤矿定向钻机系统集成阀组。
背景技术
煤矿用履带式液压坑道定向钻机用液压系统，目前前夹和后卡盘，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。
现有技术中夹和后卡盘，动作为单独控制，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，
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中夹和后卡盘，动作为单独控制，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的缺点，而提出的一种全新煤矿定向钻机系统集成阀组。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种全新煤矿定向钻机系统集成阀组，包括泵、油缸、夹盘、二位二通液控阀、减压阀和第二二位三通液控换向阀，泵上连接有X给油口，减压阀与泵相连，二位二通液控阀和第二二位三通液控换向阀与减压阀相连，二位二通液控阀和第二二位三通液控换向阀控制减压阀回路断开，控制上扣时泵的最大压力限定，夹盘上连接有动力头马达，油缸上连接有第一液压进口和第二液压进口，第一液压进口和第二液压进口上连接有起下钻三位四通液控换向阀，起下钻三位四通液控换向阀上连接有四个主阀芯换向阀，四个主阀芯换向阀分别连有F1负载敏感阀、F2负载敏感阀、F3负载敏感阀和F4负载敏感阀，夹盘包括前夹和后卡盘，后卡盘上连有第一二位三通液控换向阀，第一二位三通液控换向阀控制后卡盘夹紧和打开的控制阀，同时第一二位三通液控换向阀可以强制后卡盘打开；前夹上连有二位四通液控换向阀，二位四通液控换向阀控制前夹夹紧和打开；同时二位四通液控换向阀可以强制前夹夹紧，夹盘上连接有第一三位四通液控换向阀和第二三位四通液控换向阀，第一三位四通液控换向阀控制后卡盘夹紧与打开，第二三位四通液控换向阀控制控制前夹的夹紧与打开，起下钻三位四通液控换向阀与三位四通液控换向阀和三位四通液控换向阀相连，四个主阀芯换向阀上均连接有工作油口，工作油口上连接有溢流阀A和溢流阀B，二位三通液控换向阀、二位四通液控换向阀、第一三位四通液控换向阀、第二三位四通液控换向阀、起下钻三位四通液控换向阀、主阀芯换向阀均与泵相连通。
优选的，所述第一二位三通液控换向阀上连接有第四特制阀芯F8，二位四通液控换向阀上连接有第五特制阀芯F9，三位四通液控换向阀上连接有第三特制阀芯F7，第二三位四通液控换向阀上连接有第二特制阀芯F6，起下钻三位四通液控换向阀上连接有第一特制阀芯F5。
优选的，所述F1负载敏感阀上连接有a1给油口和b1给油口，F2负载敏感阀上连接有a2给油口和b2给油口，F3负载敏感阀上连接有a3给油口和b3给油口，F4负载敏感阀上连接有a4给油口和b4给油口，起下钻三位四通液控换向阀上连接有a5给油口和b5给油口。
优选的，所述第二三位四通液控换向阀上连接有a6给油口和b6给油口，第一三位四通液控换向阀上连接有a7给油口和b7给油口。
优选的，所述油缸上连接有活塞和活塞杆，活塞滑动安装在油缸内，油缸的外侧连通有压力筒。
优选的，所述压力筒内滑动安装有压力活塞，压力活塞的顶部连接有压力杆，压力杆的顶端连接有报警灯，压力筒的外侧连通有溢流管，溢流管上连接有收集箱，压力杆的外侧套设有弹簧，弹簧的顶端与压力筒的顶部内壁相连，弹簧的底端与压力活塞的顶部相连。
优选的，所述压力活塞的顶部连接有导杆，压力筒顶部开设有贯穿孔，导杆与贯穿孔活动连接。
优选的，所述压力筒的顶端连接有L板，L板的侧壁转动安装有翻转板，翻转板的顶端连接有第一导电块，L板的顶壁设置有第二导电块，第一导电块和第二导电块均与报警灯相连，翻转板的底部连接有拉簧，拉簧的底端与压力筒相连。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、有前后卡盘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卡盘持器单动功能；通过F6和F7两个阀芯的控制，能够实现前后卡盘持器的单动控制；
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。
附图说明
图1为本发明提出的一种全新煤矿定向钻机系统集成阀组的原理图；
图2为本发明提出的油缸结构示意图；
图3为本发明提出的油缸、压力筒连接结构示意图；
图4为本发明提出的图3中的A部分放大结构示意图。
图中：图中：1、第一二位三通液控换向阀；2、二位四通液控换向阀；3、第一三位四通液控换向阀；4、第二三位四通液控换向阀；5、起下钻三位四通液控换向阀；6、主阀芯换向阀；7、二位二通液控阀；8、减压阀；9、第二二位三通液控换向阀；10、工作油口；11、油缸；12、第一液压进口；13、第二液压进口；14、活塞；15、压力筒；16、活塞杆；17、压力活塞；18、压力杆；19、弹簧；20、溢流管；21、收集箱；22、导杆；23、报警灯；24、贯穿孔；25、翻转板；26、拉簧；27、L板；28、第一导电块；29、第二导电块。
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1-4，一种全新煤矿定向钻机系统集成阀组，包括泵、油缸11、夹盘、二位二通液控阀7、减压阀8和第二二位三通液控换向阀9，泵上连接有X给油口，减压阀8与泵相连，二位二通液控阀7和第二二位三通液控换向阀9与减压阀8相连，二位二通液控阀7和第二二位三通液控换向阀9控制减压阀8回路断开，控制上扣时泵的最大压力限定，夹盘上连接有动力头马达，油缸11上连接有第一液压进口12和第二液压进口13，第一液压进口12和第二液压进口13上连接有起下钻三位四通液控换向阀5，起下钻三位四通液控换向阀5上连接有四个主阀芯换向阀6，四个主阀芯换向阀6分别连有F1负载敏感阀、F2负载敏感阀、F3负载敏感阀和F4负载敏感阀，夹盘包括前夹和后卡盘，后卡盘上连有第一二位三通液控换向阀1，第一二位三通液控换向阀1控制后卡盘夹紧和打开的控制阀，同时第一二位三通液控换向阀1可以强制后卡盘打开；前夹上连有二位四通液控换向阀2，二位四通液控换向阀2控制前夹夹紧和打开；同时二位四通液控换向阀2可以强制前夹夹紧，夹盘上连接有第一三位四通液控换向阀3和第二三位四通液控换向阀4，第一三位四通液控换向阀3控制后卡盘夹紧与打开，第二三位四通液控换向阀4控制控制前夹的夹紧与打开，起下钻三位四通液控换向阀5与三位四通液控换向阀3和三位四通液控换向阀4相连，四个主阀芯换向阀6上均连接有工作油口10，工作油口10上连接有溢流阀A和溢流阀B，二位三通液控换向阀1、二位四通液控换向阀2、第一三位四通液控换向阀3、第二三位四通液控换向阀4、起下钻三位四通液控换向阀5、主阀芯换向阀6均与泵相连通。
本实施例中，第一二位三通液控换向阀1上连接有第四特制阀芯F8，二位四通液控换向阀2上连接有第五特制阀芯F9，三位四通液控换向阀3上连接有第三特制阀芯F7，第二三位四通液控换向阀4上连接有第二特制阀芯F6，起下钻三位四通液控换向阀5上连接有第一特制阀芯F5。
本实施例中，F1负载敏感阀上连接有a1给油口和b1给油口，F2负载敏感阀上连接有a2给油口和b2给油口，F3负载敏感阀上连接有a3给油口和b3给油口，F4负载敏感阀上连接有a4给油口和b4给油口，起下钻三位四通液控换向阀5上连接有a5给油口和b5给油口。
在本实施例中，第一特制阀芯F5的a5给油口给油，阀处于下钻模式，推动给进油缸手柄，使油缸11前进，此时前夹自动打开，后卡盘自动夹紧；反之，第一特制阀芯F5的b5给油口给油，使油缸11后退，则前夹自动夹紧，后卡盘自动打开；
阀处于起钻模式，推动给进油缸手柄，使油缸11后退，此时前夹自动打开，后卡盘自动夹紧；反之，使油缸11前进，则前夹自动夹紧，后卡盘自动打开。
本实施例中，第二三位四通液控换向阀4上连接有a6给油口和b6给油口，第一三位四通液控换向阀3上连接有a7给油口和b7给油口。
在本实施例中，X口给油，主泵最高压力减压阀8设定压力限制，从而保护钻杆螺扣不受损伤，第二特制阀芯F6的a6给油口给油，联动功能失效，前夹处于单独控制模式；第三特制阀芯F7的a7给油口给油，联动功能失效，后卡盘处于单独控制模式。
本实施例中，油缸11上连接有活塞14和活塞杆16，活塞14滑动安装在油缸11内，油缸11的外侧连通有压力筒15，压力筒15内滑动安装有压力活塞17，压力活塞17的顶部连接有压力杆18，压力杆18的顶端连接有报警灯23，压力筒15的外侧连通有溢流管20，溢流管20上连接有收集箱21，压力杆18的外侧套设有弹簧19，弹簧19的顶端与压力筒15的顶部内壁相连，弹簧19的底端与压力活塞17的顶部相连压力活塞17的顶部连接有导杆22，压力筒15顶部开设有贯穿孔24，导杆22与贯穿孔24活动连接压力筒15的顶端连接有L板27，L板27的侧壁转动安装有翻转板25，翻转板25的顶端连接有第一导电块28，L板27的顶壁设置有第二导电块29，第一导电块28和第二导电块29均与报警灯23相连，翻转板25的底部连接有拉簧26，拉簧26的底端与压力筒15相连。
在本实施例中，油液通过第一液压进口12进入油缸11，推动活塞14和活塞杆16移动，活塞杆16推动钻机移动，钻机受阻，油缸11内部压力增大时推动压力活塞17向上移动，压力活塞17推动压力杆18向上运动并压缩弹簧19，压力达到一定程度后，压力活塞17移动到溢流管20的上方，油液通过溢流管20流出，释放油缸11内部压力，同时导杆22穿过贯穿孔24推动翻转板25翻转，翻转板25带动第一导电块28与第二导电块29接触，报警灯23闪烁，提醒工作人员油缸11压力过大，需要检查。
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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