伺服控制液压阀组、锚杆钻机液压控制系统和锚杆钻机

技术领域

本发明涉及锚杆钻机液压控制技术领域，特别涉及伺服控制液压阀组、锚杆钻机液压控制系统和锚杆钻机。

背景技术

随着综采工作面产能大幅提高，而巷道掘进装备自动化和智能化水平推进较慢，掘进巷道时掘、运、支三种工序不能协调同步，掘、运工序等待支护工序，成为影响巷道掘进速度的主要因素。

锚杆钻机是用于煤矿支护的常用设备，钻进过程至少具有旋转和进给两个功能，存在钻孔过程中靠操作者不断的调整进给速度来适应工况条件，不便于根据钻孔作业工况实时调整，易出现钻杆甩杆和堵杆现象，自动化程度低，工人劳动强度大。

发明内容

本发明的目的在于提供伺服控制液压阀组、锚杆钻机液压控制系统和锚杆钻机，通过伺服控制钻进速度与钻进压力以适应顶板条件，使锚杆钻机可自动钻孔。

本发明采用如下的技术方案：提供一种伺服控制液压阀组，包括：

第一旋转油路，第一旋转油路一端连接油源，一端连接液压马达的进油路；

第二旋转油路，第二旋转油路一端连接油源，一端连接液压马达的回油路；

第一伸缩油路，第一伸缩油路一端连接油源，一端连接进给油缸的进油路；

第二伸缩油路，第二伸缩油路一端连接油源，一端连接进给油缸的回油路；

第一自动调速油路，第一自动调速油路一端连接第一旋转油路，之后依次连接第一顺序阀、梭阀与液控比例换向阀，第一顺序阀进油口与控制口连接第一旋转油路，出油口连接梭阀进油口，梭阀出油口连接液控比例换向阀控制口，液控比例换向阀进油口连接第一伸缩油路，出油口连接油箱；

第二自动调速油路，第二自动调速油路一端连接第一伸缩油路，之后依次连接第二顺序阀、梭阀与液控比例换向阀，第二顺序阀进油口与控制口连接第一伸缩油路，出油口连接梭阀进油口，梭阀出油口连接液控比例换向阀控制口，液控比例换向阀进油口连接第一伸缩油路，出油口连接油箱；

第一自动调压油路，第一自动调压油路一端连接第一旋转油路，之后依次连接第一顺序阀、梭阀与液控换向阀，第一顺序阀进油口与控制口连接第一旋转油路，出油口连接梭阀进油口，梭阀出油口连接液控换向阀控制口，液控换向阀进油口连接第一伸缩油路，出油口连接油箱；

第二自动调压油路，第二自动调压油路一端连接第一伸缩油路，之后依次连接第二顺序阀、梭阀与液控换向阀，第二顺序阀进油口与控制口连接第一伸缩油路，出油口连接梭阀进油口，梭阀出油口连接液控换向阀控制口，液控换向阀进油口连接第一伸缩油路，出油口连接油箱。

进一步地，液控换向阀出油口连接溢流阀进油口，溢流阀出油口连接油箱。

进一步地，溢流阀为比例溢流阀。

进一步地，梭阀出油口连接阻尼孔进油口，阻尼孔出油口后连接油箱。

进一步地，第一顺序阀的进油口和控制口都与第一旋转油路相连，第一顺序阀的出油口与梭阀的一端进油口相连，第二顺序阀的进油口和控制口都与第一伸缩油路相连，第二顺序阀的出油口与梭阀的另一端进油口相连，梭阀的出油口与液控比例换向阀控制口、液控换向阀控制口和阻尼孔的进油口相连，液控比例换向阀的进油口与第一伸缩油路相连，液控比例换向阀的出油口与油箱相连，液控换向阀的进油口与第一伸缩油路相连，液控换向阀的出油口与溢流阀的进油口相连，溢流阀的出油口与油箱相连，阻尼孔的出油口与油箱相连。

进一步地，第一伸缩油路中设置第一平衡阀，第一平衡阀的进油口与油源相连，平衡阀的出油口与进给油缸相连，第二伸缩油路中设置第二平衡阀，第二平衡阀的进油口与油源相连，第二平衡阀的出油口与进给油缸相连。

进一步地，第一旋转油路上设置用于连接油源的第一接口与用于连接液压马达的进油路的第二接口；

第二旋转油路上设置用于连接油源的第三接口与用于连接液压马达的回油路的第四接口；

第一伸缩油路上设置用于连接油源的第五接口与用于连接进给油缸的进油路的第六接口；

第二伸缩油路上设置用于连接油源的第七接口与用于连接进给油缸的回油路的第八接口；

以及，设置用于连接油箱的第九接口。

本发明的伺服控制液压阀组可实现两组执行元件同时控制时，任一组执行元件动作压力增大，降低其中一组的动作的速度，并减小输出压力，实现两组执行元件的联动自动控制。

本发明还提供一种锚杆钻机液压控制系统，包括上述的伺服控制液压阀组、防爆电控比例多路阀、钻箱马达、进给油缸和变量泵，其中，变量泵用于提供预定压力和预定流量的流体介质，钻箱马达用于驱动钻杆旋转，进给油缸用于驱动钻杆伸缩，变量泵连接防爆电控比例多路阀，防爆电控比例多路阀第一联与伺服控制液压阀组连接，伺服控制液压阀组与钻箱马达的P口和T口连接；防爆电控比例多路阀第二联与伺服控制液压阀组连接，伺服控制液压阀组与进给油缸连接。

包括电控水阀、接顶油缸、前后姿态调整油缸、左右姿态调整油缸、侧移油缸和夹钎油缸；防爆电控比例多路阀第三联与接顶油缸连接；防爆电控比例多路阀第四联与前后姿态调整油缸连接；防爆电控比例多路阀第五联与左右姿态调整油缸连接；防爆电控比例多路阀第六联与侧移油缸连接；防爆电控比例多路阀第七联与夹钎油缸连接。

本发明的锚杆钻机液压控制系统，具有以下有益效果：实现钻杆钻孔过程中进给速度和进给压力的自动控制调节，旋转油路压力变化时，自动调节进给速度和进给压力，进给压力变化时，自动调节进给速度和进给压力。

本发明还提供一种锚杆钻机，包括上述的锚杆钻机液压控制系统。

本发明的锚杆钻机，具有以下有益效果：该锚杆钻机工作稳定，钻进过程自动调节，自动化程度高。

附图说明

图1是本发明伺服控制液压阀组第一实施例的液压原理图。

图2是本发明伺服控制液压阀组第二实施例的液压原理图。

图3是本发明锚杆钻机液压控制系统的液压原理图。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构与功能，下面结合附图，对本发明的伺服控制液压阀组、锚杆钻机液压控制系统和锚杆钻机做进一步详细的描述。

请参阅图1，一种伺服控制液压阀组，伺服控制液压阀组1包括：第一旋转油路，第一旋转油路一端连接油源，一端连接液压马达的进油路；第二旋转油路，第二旋转油路一端连接油源，一端连接液压马达的回油路；第一伸缩油路，第一伸缩油路一端连接油源，一端连接进给油缸5的进油路；第二伸缩油路，第二伸缩油路一端连接油源，一端连接进给油缸5的回油路。

第一自动调速油路，第一自动调速油路一端连接第一旋转油路，之后依次连接第一顺序阀1.1、梭阀1.3与液控比例换向阀1.4，第一顺序阀1.1进油口与控制口连接第一旋转油路，出油口连接梭阀1.3进油口，梭阀1.3出油口连接液控比例换向阀1.4控制口，液控比例换向阀1.4进油口连接第一伸缩油路，出油口连接油箱；第二自动调速油路，第二自动调速油路一端连接第一伸缩油路，之后依次连接第二顺序阀1.2、梭阀1.3与液控比例换向阀1.4，第二顺序阀1.2进油口与控制口连接第一伸缩油路，出油口连接梭阀1.3进油口，梭阀1.3出油口连接液控比例换向阀1.4控制口，液控比例换向阀1.4进油口连接第一伸缩油路，出油口连接油箱；第一自动调压油路，第一自动调压油路一端连接第一伸缩油路，之后依次连接第一顺序阀1.1、梭阀1.3与液控换向阀1.5，第一顺序阀1.1进油口与控制口连接第一旋转油路，出油口连接梭阀1.3进油口，梭阀1.3出油口连接液控换向阀1.5控制口，液控换向阀1.5进油口连接第一伸缩油路，出油口连接油箱；第二自动调压油路，第二自动调压油路一端连接第一伸缩油路，之后依次连接第二顺序阀1.2、梭阀1.3与液控换向阀1.5，第二顺序阀1.2进油口与控制口连接第一伸缩油路，出油口连接梭阀1.3进油口，梭阀1.3出油口连接液控换向阀1.5控制口，液控换向阀1.5进油口连接第一伸缩油路，出油口连接油箱。

在可选地实施例中，第一自动调压油路与第二自动调压油路中，液控换向阀1.5出油口连接溢流阀1.6的进油口，溢流阀1.6的出油口连接油箱。如图2所示，溢流阀1.6可以为比例溢流阀，实现对第一伸缩油路压力的连续调节。

油路工作中，当第一旋转油路压力增大时，压力油打开第一顺序阀1.1，经梭阀1.3，推动液控比例换向阀1.4换向，第二伸缩油路的部分液压油经液控比例换向阀1.4连接油箱，第二伸缩油路的流量减少，连接的执行元件速度减慢;同时压力油推动液控换向阀1.5换向，第二伸缩油路的部分流量经溢流阀1.6连接油箱，第二伸缩油路的压力降低，连接的执行元件输出力减小。

当第一伸缩油路压力增大时，压力油打开第二顺序阀1.2，经梭阀1.3，推动液控比例换向阀1.4换向，第二伸缩油路的部分液压油经液控比例换向阀1.4连接油箱，第二伸缩油路的流量减少，连接的执行元件速度减慢;同时压力油推动液控换向阀1.5换向，第二伸缩油路的部分液压油经溢流阀1.6连接油箱，第二伸缩油路的压力降低，连接的执行元件输出力减小。

在可选地实施例中，梭阀1.3的出油口连接阻尼孔1.9的进油口，阻尼孔1.9的出油口连接油箱。当第一旋转油路动作过程中有压力冲击时，液压油打开第一顺序阀1.1,经过梭阀13到达液控比例换向阀1.4与液控换向阀1.5，此时阻尼孔1.9将冲击液压油连通到油箱，避免误调节进给速度和压力。当第一伸缩油路动作过程中有压力冲击时，液压油打开顺序阀1.2,经过梭阀1.3到达液控比例换向阀1.4与液控换向阀1.5，此时阻尼孔1.9将冲击液压油连通到油箱，避免误调节进给速度和压力。当正常进行调节动作时，阻尼孔1.9既能保持液控比例换向阀1.4和液控换向阀1.5所需的换向压力，同时又能将多余的油液连接到油箱，维持换向压力油的平稳控制。当调节动作结束时，阻尼孔1.9将液控比例换向阀1.4和液控换向阀1.5液控口的油液连接到油箱，使系统快速恢复到不调节的工作状态。因此，伺服控制液压阀组1中的阻尼孔1.9，保证在不满足自动调速和自动调压条件时，卸掉控制回路压力，保持正常钻孔过程的速度和压力。

本实施例中，伺服控制液压阀组1中，第一顺序阀1.1的进油口和控制口都与第一旋转油路相连，第一顺序阀1.1的出油口与梭阀1.3的一端进油口相连，第二顺序阀1.2的进油口和控制口都与第一伸缩油路相连，第二顺序阀1.2的出油口与梭阀1.3的另一端进油口相连，梭阀1.3的出油口与液控比例换向阀1.4控制口、液控换向阀1.5控制口和阻尼孔1.9的进油口相连，液控比例换向阀1.4的进油口与第一伸缩油路相连，液控比例换向阀1.4的出油口与油箱相连，液控换向阀1.5的进油口与第一伸缩油路相连，液控换向阀1.5的出油口与溢流阀1.6的进油口相连，溢流阀1.6的出油口与油箱相连，阻尼孔1.9的出油口与油箱相连。

本实施例的伺服控制液压阀组1是一种集成化的阀组，其中，第一旋转油路上设置用于连通油源的第一接口C1与用于连通液压马达的进油路的第二接口E1；第二旋转油路上设置用于连接油源的第三接口D1与用于连通液压马达的回油路的第四接口F1；第一伸缩油路上设置用于连通油源的第五接口C2与用于连通进给油缸5的进油路的第六接口E2；第二伸缩油路上设置用于连接油源的第七接口D2与用于连通进给油缸5的回油路的第八接口F2；以及，设置用于连接油箱的第九接口T1。

在可选地实施例中，伺服控制液压阀组1包括设置在第一伸缩油路中的第一平衡阀1.7和设置在第二伸缩油路中的第二平衡法1.8，第一平衡阀1.7的进油口与油源相连，第一平衡阀1.7的出油口与进给油缸5相连，第二平衡阀1.8的进油口与油源相连，第二平衡阀1.8的出油口与进给油缸5相连。

参阅图3，本实施方式进一步提供一种锚杆钻机液压控制系统，包括上述的伺服控制液压阀组1，防爆电控比例多路阀2，电控水阀3，钻箱马达4，进给油缸5，接顶油缸6，前后姿态调整油缸7，左右姿态调整油缸8，侧移油缸9，夹钎油缸10和变量泵11。其中，变量泵11，用于提供预定压力和预定流量的流体介质，钻箱马达4，用于驱动钻杆旋转，进给油缸5，用于驱动钻杆伸缩。

变量泵11连接防爆电控比例多路阀2，防爆电控比例多路阀2的第一联的A1口和B1口分别与伺服控制液压阀组1的第一接口C1和第三接口D1连接，伺服控制液压阀组1的第二接口E1和第四接口F1与钻箱马达4的P口和T口连接；防爆电控比例多路阀2的第二联的A2口和B2口分别与伺服控制液压阀组1的第五接口C2和第七接口D2连接，伺服控制液压阀组1的第六接口E2和第八接口F2与进给油缸5的A2口和B2口连接，伺服控制液压阀组1的第九接口T1口与油箱连接；防爆电控比例多路阀2的第三联与接顶油缸6连接；防爆电控比例多路阀2的第四联与前后姿态调整油缸7连接；防爆电控比例多路阀2的第五联与左右姿态调整油缸8连接；防爆电控比例多路阀2的第六联与侧移油缸9连接；防爆电控比例多路阀2的第七联与夹钎油缸10连接。

锚杆钻机液压控制系统中，第一自动调速油路取自比例多路阀2的第一联A1口的压力油打开顺序阀1.1，压力油通过顺序阀1.1后打开梭阀1.3，推动液控比例换向阀1.4换向，取自防爆电控比例多路阀2的第二联A2口与进给油缸5的A2口之间管路的压力油通过液控比例换向阀1.4后连接到油箱回油。

第二自动调速油路取自比例多路阀2的第二联A2口的压力油打开顺序阀1.2，压力油通过顺序阀1.2后打开梭阀1.3，推动液控比例换向阀1.4换向，取自防爆电控比例多路阀2的第二联A2口与进给油缸5的A2口之间管路的压力油通过液控比例换向阀1.4后连接到油箱回油。

第一自动调压油路取自比例多路阀2的第一联A1口的压力油打开顺序阀1.1，压力油通过顺序阀1.1后打开梭阀1.3，推动液控换向阀1.5换向，取自防爆电控比例多路阀2的第二联A2口与进给油缸5的A2口之间管路的压力油通过液控换向阀1.5后打开溢流阀1.6，经溢流阀1.6泄压后出油口连接到油箱回油。

第二自动调压油路取自比例多路阀2的第二联A2口的压力油打开顺序阀1.2，压力油通过顺序阀1.2后打开梭阀1.3，推动液控换向阀1.5换向，取自防爆电控比例多路阀2的第二联A2口与进给油缸5的A2口之间管路的压力油通过液控换向阀1.5后打开溢流阀1.6，经溢流阀1.6泄压后出油口连接到油箱回油。

在一个具体地实施例中，同时操作防爆电控比例多路阀2的第一联与第二联，第一联A1口输出的压力油至钻箱马达4的P口，钻箱马达4驱动钻杆旋转，第二联A2口输出压力油至伺服控制液压阀组1的第五接口C2，经第一平衡阀1.7后至进给油缸5的A2口，进给油缸5的活塞杆伸出，带动钻箱进给，同时电控水阀3通电打开，向钻杆中心孔通水排渣。

当防爆电控比例多路阀2的第一联A1与钻箱马达4的P口之间管路的压力油压力越大，推动液控比例换向阀1.4换向的开口越大，防爆电控比例多路阀2的第二联A2口与进给油缸5的A2口之间通油流量减少的越多，进给油缸5的活塞杆伸出速度越慢。

当防爆电控比例多路阀2的第二联A2与进给油缸5的A2口之间管路的压力油压力越大，推动液控比例换向阀1.4换向的开口越大，防爆电控比例多路阀2的第二联A2口与进给油缸5的A2口之间通油流量减少的越多，进给油缸5的活塞杆伸出速度越慢。

本实施方式进一步提供一种锚杆钻机，该锚杆钻机采用本实施方式的锚杆钻机液压控制系统。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况与材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。