權(quán)利要求書: 1.一種水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng),其特征在于,包括:
動力頭控制單元,包括控制動力頭旋轉(zhuǎn)的動力頭控制油路,且所述動力頭控制油路包括分別對應(yīng)于水錘和取芯的支路,且與所述支路連接的設(shè)置有用以切換不同支路的動力頭換向裝置;
供水控制單元,包括為水錘和取芯供水的水路,所述水路內(nèi)設(shè)置有液壓水泵,與所述液壓水泵連接的設(shè)置有兩組用以調(diào)節(jié)供油量的調(diào)速調(diào)壓回路,且與所述調(diào)速調(diào)壓回路連接的設(shè)置有用以切換不同所述調(diào)速調(diào)壓回路的供水換向裝置;
所述調(diào)速調(diào)壓回路包括連接于所述液壓水泵與進油口之間的供水減壓閥和供水調(diào)速閥,所述供水換向裝置包括連接于所述調(diào)速調(diào)壓回路中的通斷閥,通過所述通斷閥的動作實現(xiàn)兩路所述調(diào)速調(diào)壓回路的換向;
還包括推進器控制單元,所述推進器控制單元包括控制推進器的推進控制油路,所述推進控制油路內(nèi)設(shè)置有開關(guān)多路閥,所述開關(guān)多路閥包括推進聯(lián),所述推進聯(lián)與所述推進器之間設(shè)置有推進壓力調(diào)節(jié)閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng),其特征在于,所述開關(guān)多路閥包括供水聯(lián),兩路所述調(diào)速調(diào)壓回路的所述通斷閥分別與所述供水聯(lián)連接,以在所述開關(guān)多路閥的控制下?lián)Q向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng),其特征在于,所述開關(guān)多路閥為手動閥,且所述供水聯(lián)和所述推進聯(lián)的手柄均采用定位手柄。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng),其特征在于,與所述推進壓力調(diào)節(jié)閥并聯(lián)的設(shè)置有用以回油的單向閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng),其特征在于,還包括防卡釬控制單元,所述防卡釬控制單元包括連接于所述推進控制油路中的防卡釬閥和液控換向閥,所述防卡釬閥在動力頭的旋轉(zhuǎn)壓力大于所述防卡釬閥的設(shè)定壓力時換向,并使液控換向閥換向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項所述的水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng),其特征在于,所述控制油路內(nèi)設(shè)置有用于控制動力頭正反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速的比例多路閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng),其特征在于,所述比例多路閥為手動閥,且所述手動閥的手柄為定位手柄。
8.一種多功能鉆機,其特征在于,包括如權(quán)利要求1?7任一項所述的水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng)。
說明書: 一種水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng)及多功能鉆機技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及多功能鉆機液壓控制技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002] 現(xiàn)有的鉆機控制系統(tǒng)只能滿足單一的功能需要,水錘作為一種新型潛孔鉆,其應(yīng)用和控制都較少,目前多為坑道鉆機以及其配套的控制系統(tǒng)設(shè)計,難以滿足多功能鉆機需求。水錘與取芯作業(yè)時,推進機構(gòu)部分動作可以通用,但采取水錘打孔時,動力頭需提供的動力為低速大扭矩,取芯作業(yè)時,動力頭需提供的動力為高速小扭矩。同時水錘需要高壓大流量的動力水,而取芯需要低壓小流量的沖洗水。[0003] 綜上所述,如何有效地解決現(xiàn)有控制系統(tǒng)難以滿足多功能鉆機的水錘與取芯作業(yè)需求等問題,是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問題。發(fā)明內(nèi)容[0004] 有鑒于此,本發(fā)明的第一個目的在于提供一種水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以有效地解決現(xiàn)有控制系統(tǒng)難以滿足多功能鉆機的水錘與取芯作業(yè)需求的問題,本發(fā)明的第二個目的是提供一種包括上述控制系統(tǒng)的多功能鉆機。[0005] 為了達到上述第一個目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:[0006] 一種水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng),包括:[0007] 動力頭控制單元,包括控制動力頭旋轉(zhuǎn)的動力頭控制油路,且所述動力頭控制油路包括分別對應(yīng)于水錘和取芯的支路,且與所述支路連接的設(shè)置有用以切換不同支路的動力頭換向裝置;[0008] 供水控制單元,包括為水錘和取芯供水的水路,所述水路內(nèi)設(shè)置有液壓水泵,與所述液壓水泵連接的設(shè)置有兩組用以調(diào)節(jié)供油量的調(diào)速調(diào)壓回路,且與所述調(diào)速調(diào)壓回路連接的設(shè)置有用以切換不同所述調(diào)速調(diào)壓回路的供水換向裝置。[0009] 優(yōu)選地,上述控制系統(tǒng)中,所述調(diào)速調(diào)壓回路包括連接于所述液壓水泵與進油口之間的供水減壓閥和供水調(diào)速閥,所述供水換向裝置包括連接于所述調(diào)速調(diào)壓回路中的通斷閥,通過所述通斷閥的動作實現(xiàn)兩路所述調(diào)速調(diào)壓回路的換向。[0010] 優(yōu)選地,上述控制系統(tǒng)中,還包括推進器控制單元,所述推進器控制單元包括控制推進器的推進控制油路,所述推進控制油路內(nèi)設(shè)置有開關(guān)多路閥,所述開關(guān)多路閥包括推進聯(lián),所述推進聯(lián)與所述推進器之間設(shè)置有推進壓力調(diào)節(jié)閥。[0011] 優(yōu)選地,上述控制系統(tǒng)中,所述開關(guān)多路閥包括供水聯(lián),兩路所述調(diào)速調(diào)壓回路的所述通斷閥分別與所述供水聯(lián)連接,以在所述開關(guān)多路閥的控制下?lián)Q向。[0012] 優(yōu)選地,上述控制系統(tǒng)中,所述開關(guān)多路閥為手動閥,且所述供水聯(lián)和所述推進聯(lián)的手柄均采用定位手柄。[0013] 優(yōu)選地,上述控制系統(tǒng)中,與所述推進壓力調(diào)節(jié)閥并聯(lián)的設(shè)置有用以回油的單向閥。[0014] 優(yōu)選地,上述控制系統(tǒng)中,還包括防卡釬控制單元,所述防卡釬控制單元包括連接于所述推進控制油路中的防卡釬閥和液控換向閥,所述防卡釬閥在動力頭的旋轉(zhuǎn)壓力大于所述防卡釬閥的設(shè)定壓力時換向,并使液控換向閥換向。[0015] 優(yōu)選地,上述控制系統(tǒng)中,所述控制油路內(nèi)設(shè)置有用于控制動力頭正反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速的比例多路閥。[0016] 優(yōu)選地,上述控制系統(tǒng)中,所述比例多路閥為手動閥,且所述手動閥的手柄為定位手柄。[0017] 本發(fā)明提供的水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng)包括動力頭控制單元和供水控制單元。其中,動力頭控制單元包括控制動力頭旋轉(zhuǎn)的動力頭控制油路,且動力頭控制油路包括分別對應(yīng)于水錘和取芯的支路,且與支路連接的設(shè)置有用以切換不同支路的動力頭換向裝置;供水控制單元包括為水錘和取芯供水的水路,水路內(nèi)設(shè)置有液壓水泵,與液壓水泵連接的設(shè)置有兩組用以調(diào)節(jié)供油量的調(diào)速調(diào)壓回路,且與調(diào)速調(diào)壓回路連接的設(shè)置有用以切換不同調(diào)速調(diào)壓回路的供水換向裝置。[0018] 應(yīng)用本發(fā)明提供的水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng),對于動力頭控制單元和供水控制單元,分別采用不同的支路及調(diào)速調(diào)壓回路,進而在兩用鉆機進行水錘和取芯工作模式切換時,通過動力頭換向裝置直接切換至對應(yīng)的支路,以滿足水錘或取芯下動力頭對應(yīng)的轉(zhuǎn)速和扭矩需求,并通過供水換向裝置切換至對應(yīng)的調(diào)速調(diào)壓回路,以滿足水錘或取芯下對應(yīng)的供水壓力及流量。綜上,通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)置,能夠?qū)崿F(xiàn)兩用鉆機在水錘和取芯模式的快速切換,且操作簡便。同時,該控制系統(tǒng)可采用全液壓控制,成本低,簡單可靠,也便于現(xiàn)場安裝維護。[0019] 為了達到上述第二個目的,本發(fā)明還提供了一種多功能鉆機,該多功能鉆機包括上述任一種控制系統(tǒng)。由于上述的控制系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果,具有該控制系統(tǒng)的多功能鉆機也應(yīng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果。附圖說明[0020] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0021] 圖1為本發(fā)明一個具體實施例的水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0022] 附圖中標記如下:[0023] 比例多路閥1,開關(guān)式多路閥2,推進壓力調(diào)節(jié)閥3,防卡釬閥4、液控換向閥5,供水調(diào)速閥6、供水減壓閥7、通斷閥8、液壓水泵9。具體實施方式[0024] 本發(fā)明實施例公開了一種水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng),以直接切換水錘、取芯工作模式,方便快速。[0025] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。[0026] 請參閱圖1,圖1為本發(fā)明一個具體實施例的水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0027] 在一個具體實施例中,本發(fā)明提供的水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng)包括動力頭控制單元和供水控制單元。[0028] 其中,本申請中針對水錘與取芯鉆兩用鉆機,由于水錘與取芯不同模式下動力頭所需的轉(zhuǎn)速和扭矩不同,供水量及壓力不同,因此相應(yīng)的主要對動力頭控制單元和供水控制單元進行改進設(shè)置,以滿足鉆機不同工作模式,而對于控制系統(tǒng)的其他部分則可以參考現(xiàn)有技術(shù)中鉆機控制系統(tǒng)相應(yīng)設(shè)置,此處不再贅述。[0029] 動力頭控制單元包括控制動力頭旋轉(zhuǎn)的動力頭控制油路,且動力頭控制油路包括分別對應(yīng)于水錘和取芯的支路,且與支路連接的設(shè)置有用以切換不同支路的動力頭換向裝置。具體動力頭控制油路的主要結(jié)構(gòu)可參考現(xiàn)有技術(shù)中鉆機動力頭油路的設(shè)置,本申請主要將其分設(shè)出不同轉(zhuǎn)速和扭矩的支路,其中,低速大扭矩的支路對應(yīng)水錘模式,而高速小扭矩的支路則對應(yīng)取芯模式。通過設(shè)置動力頭換向裝置實現(xiàn)低速大扭矩的支路及高速小扭矩的支路之間的換向,從而實現(xiàn)動力頭在水錘模式及取芯模式的切換。[0030] 供水控制單元包括為水錘和取芯供水的水路,水路內(nèi)設(shè)置有液壓水泵9,與液壓水泵9連接的設(shè)置有兩組用以調(diào)節(jié)供油量的調(diào)速調(diào)壓回路,且與調(diào)速調(diào)壓回路連接的設(shè)置有用以切換不同調(diào)速調(diào)壓回路的供水換向裝置。由于水錘需要高的水壓,常規(guī)水泵很難滿足要求,因此采用液壓水泵9。通過控制液壓水泵9的供油量,進而控制供水流量和壓力。由于水錘需要的供水壓力高流量大,取芯需要的供水壓力低流量小,因此分別設(shè)置兩組調(diào)速調(diào)壓回路,兩組調(diào)速調(diào)壓回路分別與液壓水泵9連接,一組調(diào)速調(diào)壓回路控制液壓水泵9輸出低壓力小流量,以對應(yīng)取芯模式;另一組調(diào)速調(diào)壓回路控制液壓水泵9輸出高壓力高流量,以對應(yīng)水錘模式。通過設(shè)置供水換向裝置實現(xiàn)兩組調(diào)速調(diào)壓回路的切換,進而實現(xiàn)供水模式在水錘和取芯之間切換。[0031] 應(yīng)用本發(fā)明提供的水錘與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng),對于動力頭控制單元和供水控制單元,分別采用不同的支路及調(diào)速調(diào)壓回路,進而在兩用鉆機進行水錘和取芯工作模式切換時,通過動力頭換向裝置直接切換至對應(yīng)的支路,以滿足水錘或取芯下動力頭對應(yīng)的轉(zhuǎn)速和扭矩需求,并通過供水換向裝置切換至對應(yīng)的調(diào)速調(diào)壓回路,以滿足水錘或取芯下對應(yīng)的供水壓力及流量。綜上,通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)置,能夠?qū)崿F(xiàn)兩用鉆機在水錘和取芯模式的快速切換,且操作簡便。同時,該控制系統(tǒng)可采用全液壓控制,成本低,簡單可靠,也便于現(xiàn)場安裝維護。[0032] 具體的,調(diào)速調(diào)壓回路包括連接于液壓水泵9與進油口之間的供水減壓閥7和供水調(diào)速閥6,供水換向裝置包括連接于調(diào)速調(diào)壓回路中的通斷閥8,通過通斷閥8的動作實現(xiàn)兩路調(diào)速調(diào)壓回路的換向。具體的,如圖1所示,液壓水泵9與進油口之間依次連接有通斷閥8、供水減壓閥7和供水調(diào)速閥6。通過供水調(diào)速閥6和供水減壓閥7控制液壓水泵9的供油量。通過通斷閥8的換向,選擇對應(yīng)水錘模式的調(diào)速調(diào)壓回路或?qū)?yīng)取芯模式的調(diào)速調(diào)壓回路接入液壓水泵9,以控制液壓水泵9的供水流量和壓力。根據(jù)需要,供水換向裝置也可以采用換向閥等實現(xiàn)兩調(diào)速調(diào)壓回路間的切換。[0033] 為了便于控制,上述實施例中,還包括推進器控制單元,推進器控制單元包括控制推進器的推進控制油路,推進控制油路內(nèi)設(shè)置有開關(guān)多路閥,開關(guān)多路閥包括推進聯(lián),推進聯(lián)與推進器之間設(shè)置有推進壓力調(diào)節(jié)閥3。具體推進控制油路的主要結(jié)構(gòu)可參考現(xiàn)有技術(shù)中鉆機推進器油路的設(shè)置,本申請的改進主要在于在控制油路內(nèi)設(shè)置開關(guān)多路閥,開關(guān)多路閥具體包括推進聯(lián),根據(jù)需要還可以包括供水聯(lián)及其他輔助聯(lián)。推進聯(lián)與推進器之間設(shè)置有推進壓力調(diào)節(jié)閥3,如推進減壓閥,以在推進聯(lián)打開后調(diào)節(jié)推進速度。[0034] 進一步地,開關(guān)多路閥包括供水聯(lián),兩路調(diào)速調(diào)壓回路的通斷閥8分別與供水聯(lián)連接,以在開關(guān)多路閥的控制下?lián)Q向。通過開關(guān)多路閥控制通斷閥8的換向,進而選擇水錘還是取芯供水模式。通過開關(guān)多路閥的設(shè)置,將各切換設(shè)置集成,整體結(jié)構(gòu)緊湊,且便于用戶操作。[0035] 具體的,開關(guān)多路閥為手動閥,且供水聯(lián)和推進聯(lián)的手柄均采用定位手柄。開關(guān)多路閥采用手動閥,便于手動控制,即根據(jù)需要手動切換水錘或取芯模式??刂仆七M油缸的推進聯(lián)與控制供水的供水聯(lián)采用定位手柄,即手柄推動后可自動定位,進而可以保持切換狀態(tài),需要切換狀態(tài)時需要人工干預(yù)。其余輔助動作的閥聯(lián)手柄可采用彈簧自動復(fù)位,當手松開閥聯(lián)自動復(fù)位,動作停止,以保證安全。[0036] 進一步地,與推進壓力調(diào)節(jié)閥3并聯(lián)的設(shè)置有用以回油的單向閥。單向閥用以回油則其方向為由推進器向開關(guān)多路閥,換向時,推進油缸縮回,回油直接通過與推進壓力調(diào)節(jié)閥3并聯(lián)的單向閥,以提高縮回速度。[0037] 在上述各實施例中,還包括防卡釬控制單元,防卡釬控制單元包括連接于推進控制油路中的防卡釬閥4和液控換向閥5,防卡釬閥4在動力頭的旋轉(zhuǎn)壓力大于防卡釬閥4的設(shè)定壓力時換向,并使液控換向閥5換向。通過檢測動力頭的旋轉(zhuǎn)壓力,當旋轉(zhuǎn)壓力升高時并大于防卡釬閥4的設(shè)定壓力時(說明此時存在卡鉆風(fēng)險),防卡釬閥4換向,控制油通過防卡釬閥4達到液控換向閥5的左位使其換向,進而推進改縮回,進而降低旋轉(zhuǎn)壓力,當旋轉(zhuǎn)壓力降低后,液控換向閥5復(fù)位右位工作,推進油缸繼續(xù)推進。[0038] 在上述各實施例的基礎(chǔ)上,控制油路內(nèi)設(shè)置有用于控制動力頭正反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速的比例多路閥1。也就是通過比例多路閥1的設(shè)置,不同的閥聯(lián)對應(yīng)控制動力頭不同的轉(zhuǎn)速和扭矩,則通過多路閥不同閥聯(lián)間的切換,可以實現(xiàn)動力頭控制油路的對應(yīng)于水錘和取芯的支路之間的切換。具體的,在鉆進過程中,比例多路閥1可以控制動力頭的正反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速快慢和扭矩大小。[0039] 進一步地,比例多路閥1為手動閥,且手動閥的手柄為定位手柄。采用手動閥,則可以手動控制動力頭的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。且手柄采用定位手柄,即當扳到某一角度時松手手柄自動定位,即實現(xiàn)離手定位,以便于維持速度,減少人工作業(yè)量。[0040] 綜上,本申請?zhí)峁┑乃N與取芯鉆兩用鉆機的控制系統(tǒng),可采用全液壓手動控制鉆機的旋轉(zhuǎn)、輔助動作、供水;動力頭旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速可調(diào),且可離手定位;推進壓力可調(diào);水錘、取芯供水壓力與流量可調(diào),以及快速切換。[0041] 基于上述實施例中提供的控制系統(tǒng),本發(fā)明還提供了一種多功能鉆機,該多功能鉆機包括上述實施例中任意一種控制系統(tǒng)。由于該多功能鉆機采用了上述實施例中的控制系統(tǒng),所以該多功能鉆機的有益效果請參考上述實施例。[0042] 本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。[0043] 對所公開的實施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
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我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)