旋挖钻机动力头快速加压和起拔液压控制系统的制作方法

1.本发明涉及旋挖钻机技术领域，特别涉及一种旋挖钻机动力头快速加压和起拔液压控制系统。


背景技术：

2.旋挖钻机是一种用于基础工程灌注桩施工的成孔机械，因其效率高、污染少、功能多等特点，广泛应用于道路、桥梁、码头等地基基础工程施工。
3.旋挖钻机的液压系统是用能源装置(液压泵)、执行装置(液压缸和液压马达)、控制调节装置(各种控制流体流量和方向的液压阀)、辅助装置(油箱、过滤器、蓄能器等)、传动介质用液压管路按照一定方式组合而成，以液压油为媒介将发动机的机械能转化为易于传递的液压能来实现各种动作，主要动作有：扩履及行走、桅杆调整、钻进过程、提升过程、卸载。液压系统可分为：泵控回路、动力头回转回路、加压回路、主副卷扬回路、变幅回路、上车回转回路、行走回路。其中，动力头的加压回路主要功能有：在打桩孔定位完成后，下放动力头使钻斗到达基础面；在动力头旋转钻进的过程中提供向下的压力保证有效打桩孔；在提升过程中和主卷扬一起配合使得钻斗提到高出水平面便于卸土。
4.现有技术中，动力头加压回路加压和起拔动作的液压控制回路见图1：当动力头需要加压和起拔动作时，进行操作先导控制油进入第一多路换向阀02的a口或b口，以控制第一多路换向阀02的换向。当先导控制油进入第一多路换向阀02的a口时，第一多路换向阀02换向，第一液压泵03中的液压油进入到第一马达01的a口，第一马达01的b口出来的液压油通过第一多路换向阀02回到油箱，完成下放动作，并在动力头下钻过程中提供向下的压力。
5.当先导控制油进入第一多路换向阀02的b口时，第一多路换向阀02换向，第一液压泵03中的液压油进入到第一马达01的b口，第一马达01的b口出来的液压油通过第一多路换向阀02回到油箱，完成提升动作。
6.副卷扬回路加压和起拔动作的液压控制回路见图2：当副卷扬需要提升和下放动作时，进行操作使先导控制油进入第二多路换向阀05的al2或bl2油口。当先导控制油进入第二多路换向阀05的al2口时，第二多路换向阀05换向，第二液压泵06中的液压油进入到第二马达04的a口，第二马达04的b口出来的液压油通过第二多路换向阀05回到油箱，完成下放动作。当先导控制油进入第二多路换向阀05的bl2口时，第二多路换向阀05换向，第二液压泵06中的液压油进入到第二马达04的b口，第二马达04的a口出来的液压油通过第二多路换向阀05回到油箱，完成提升动作。
7.由以上分析可知，目前的旋挖钻机的液压系统的副卷扬回路和动力头加压回路为各自独立的液压控制回路，二者之间没有交叉。用于动力头的加压回路的加压和起拔的第一马达01由第一多路换向阀02一片阀控制，单片阀的流量较小，不能满足动力头快速加压和起拔的速度需求。


技术实现要素：

8.有鉴于此，本发明提供了一种旋挖钻机动力头快速加压和起拔液压控制系统，增加了加压回路的液压油的输入流量，提高了加压回路的工作效率，加快了动力头的加压和起拔速度。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
10.一种旋挖钻机动力头快速加压和起拔液压控制系统，包括通过管路连通设置的第一液压泵、第一多路换向阀和第一马达，通过管路连通的第二液压泵、第二多路换向阀和第二马达，所述第一多路换向阀的先导油口a1和第二多路换向阀的先导油口a2通过第一先导油路x1连通，所述第一多路换向阀的先导油口b1和第二多路换向阀的先导油口b2通过第二先导油路x2连通；
11.所述第一先导油路x1上设置有第一电磁阀，所述第二先导油路x2上设置有第二电磁阀，所述第二多路换向阀与第二马达之间设置有切换阀，所述切换阀切换到第一位置时，所述切换阀的油口通过管路与第一马达连通，所述切换阀切换到第二位置时，所述切换阀的油口通过管路与第二马达连通。
12.可选地，所述切换阀包括第一液控换向分阀、第二液控换向分阀和第三电磁阀，第三电磁阀用于控制第三先导油路x3，所述第三先导油路x3与第一液控换向分阀的先导油口a3、第二液控换向分阀的先导油口a4连通。
13.可选地，所述第一液控换向分阀的p3口与第二多路换向阀的a2口连通，所述第二液控换向分阀的p4口与第二多路换向阀的b2口连通，所述第一液控换向分阀的t3口和所述第二液控换向分阀的t4口均与油箱连通。
14.可选地，所述第一液控换向分阀的a3口与所述第一多路换向阀的a1口的连接管路连通，所述第二液控换向分阀的a4口与所述第一多路换向阀的b1口的连接管路连通；所述第一液控换向分阀的b3口与所述第二马达的a口连通，所述第二液控换向分阀的b4口与所述第二马达的b口连通。
15.可选地，所述第三电磁阀得电时，所述切换阀切换到第一位置，第二液压泵为第一马达提供液压油，第二液压泵和第一液压泵同时为加压回路提供液压油；所述第三电磁阀失电时，所述切换阀回复到第二位置，第二液压泵为第二马达提供液压油，第二液压泵为副卷扬回路提供液压油。
16.可选地，还包括副卷扬先导升油路x4和副卷扬先导降油路x5；所述副卷扬先导升油路x4通过第一电磁阀与第二多路换向阀连通，所述副卷扬先导降油路x5通过第二电磁阀与第二多路换向阀连通；所述第一电磁阀得电时，所述第一先导油路x1与第二多路换向阀的先导油口a2连通，所述第一电磁阀失电时，所述副卷扬先导升油路x4与第二多路换向阀的先导油口a2连通；所述第二电磁阀得电时，所述第二先导油路x2与第二多路换向阀的先导油口b2连通，所述第二电磁阀失电时，所述副卷扬先导降油路x5与第二多路换向阀的先导油口b2连通。
17.可选地，所述切换阀包括第一液控换向分阀、第二液控换向分阀、第四电磁阀、第五电磁阀和梭阀，所述第四电磁阀连接在所述第一先导油路x1上，所述第五电磁阀连接在所述第二先导油路x2上，所述第一先导油路x1与第二先导油路x2通过第六先导油路x6连通；所述第一先导油路x1与第六先导油路x6的连通位置设置在所述第四电磁阀与第一电磁
阀之间，所述第二先导油路x2与第六先导油路x6的连通位置设置在所述第五电磁阀与第二电磁阀之间；所述第六先导油路x6上设置有梭阀，所述第一液控换向分阀和第二液控换向分阀的先导油口与所述梭阀的出油口连通。
18.可选地，所述梭阀的第一进油口与所述第一先导油路x1连通，所述梭阀的第二进油口与所述第二先导油路x2连通。
19.从上述技术方案可以看出，本发明提供的旋挖钻机动力头快速加压和起拔液压控制系统，在不改变原加压回路和副卷扬回路的液压系统功能的前提下，通过在液控系统的先导油路中增加第一电磁阀和第二电磁阀，方便控制通入第二多路换向阀的先导油。通过设置切换阀，便于控制第二多路换向阀后端的液压油是流向第一马达还是第二马达，当第二多路换向阀后端的液压油流向第一马达时，第二多路换向阀和第一多路换向阀一起给第一马达供油，从而增加了加压回路的第一马达的液压油的输入流量，提高了加压回路的第一马达的工作效率，从而加快动力头的加压和起拔速度，满足动力头快速加压和起拔的速度需求。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为现有技术中的动力头加压回路的液压控制示意图；
22.图2为现有技术中的副卷扬回路的液压控制示意图；
23.图3为本发明一实施例中的旋挖钻机动力头快速加压和起拔液压控制系统的结构示意图；
24.图4为本发明另一实施例中的旋挖钻机动力头快速加压和起拔液压控制系统的结构示意图。
25.其中：
26.01、第一马达，02、第一多路换向阀，03、第一液压泵，04、第二马达，05、第二多路换向阀，06、第二液压泵。
27.1、第一马达，2、第一多路换向阀，3、第一液压泵，4、第一电磁阀，5、第二马达，6、切换阀，601、第一液控换向分阀，602、第二液控换向分阀，603、第三电磁阀，604、第四电磁阀，605、梭阀，606、第五电磁阀，7、第二多路换向阀，8、第二电磁阀，9、第二液压泵。
具体实施方式
28.本发明公开了一种旋挖钻机动力头快速加压和起拔液压控制系统，增加了加压回路的液压油的输入流量，提高了加压回路的工作效率，加快了动力头的加压和起拔速度。
29.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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅图3和图4，本发明的旋挖钻机动力头快速加压和起拔液压控制系统，包括通过管路连通设置的第一液压泵3、第一多路换向阀2和第一马达1，还包括通过管路连通的第二液压泵9、第二多路换向阀7和第二马达5。通过管路连通的第一液压泵3、第一多路换向阀2和第一马达1组成加压回路，用于控制动力头的加压或者起拔。通过管路连通的第二液压泵9、第二多路换向阀7和第二马达5组成副卷扬回路。
31.第一多路换向阀2的先导油口a1和第二多路换向阀7的先导油口a2通过第一先导油路x1连通，第一多路换向阀2的先导油口b1和第二多路换向阀7的先导油口b2通过第二先导油路x2连通。通过这样设置，使得第一多路换向阀2的先导油口a1和第二多路换向阀7的先导油口a2能够实现同时进油，第一多路换向阀2的先导油口b1和第二多路换向阀7的先导油口b2能够实现同时进油，从而便于控制第一多路换向阀2和第二多路换向阀7同时换向，实现两路液压回路同时向第一马达1输送液压油，实现加压或者起拔。
32.第一先导油路x1上设置有第一电磁阀4，第二先导油路x2上设置有第二电磁阀8，第二多路换向阀7与第二马达5之间设置有切换阀6，切换阀6切换到第一位置时，切换阀6的油口通过管路与第一马达1连通，实现对动力头加压回路补充液压油。切换阀6切换到第二位置时，切换阀6的油口通过管路与第二马达5连通，此时，第二多路换向阀7用于控制副卷扬回路的液压油的换向。第一电磁阀4用于控制第二多路换向阀7的先导油口a2是否与第一先导油路x1连通，第二电磁阀8用于控制第二多路换向阀7的先导油口b2是否与第二先导油路x2连通。
33.其中，第一马达1的a口和b口之间设置有溢流阀，所述溢流阀与现有技术中的加压回路中的溢流阀相同，此处不再赘述。第二马达5的a口和b口之间设置有溢流阀，所述溢流阀与现有技术中的副卷扬回路中的溢流阀相同，此处不再赘述。加压回路用于提升和下放动力头，并在动力头下钻的过程中传递向下的压力。马达是把液压能转化为旋转输出机械能的装置，第一马达1用于提升和下放动力头。第二马达5是辅助提升装置，在正常施工时此装置不会用到，所以在正常施工时，将第二多路换向阀7换向，切换到给第一马达1提供液压油的管路方向，和第一多路换向阀2一起给加压回路中的第一马达1供油，从而增加第一马达1的输入流量，提高工作效率。
34.本发明的旋挖钻机动力头快速加压和起拔液压控制系统，在不改变原加压回路和副卷扬回路的液压系统功能的前提下，通过在液控系统的先导油路中增加第一电磁阀4和第二电磁阀8，方便控制通入第二多路换向阀7的先导油。通过设置切换阀6，便于控制第二多路换向阀7后端的液压油是流向第一马达1还是第二马达5，当第二多路换向阀7后端的液压油流向第一马达1时，第二多路换向阀7和第一多路换向阀2一起给第一马达1供油，从而增加了加压回路的第一马达1的液压油的输入流量，提高了加压回路的第一马达1的工作效率，从而加快动力头的加压和起拔速度，满足动力头快速加压和起拔的速度需求。
35.在一实施例中，切换阀6包括第一液控换向分阀601、第二液控换向分阀602和第三电磁阀603，第三电磁阀603用于控制第三先导油路x3，所述第三先导油路x3与第一液控换向分阀601的先导油口a3、第二液控换向分阀602的先导油口a4连通，第三电磁阀603得电时，第三先导油路x3流入先导油口a3和先导油口a4，第一液控换向分阀601和第二液控换向分阀602换向，二者的油口与第一马达1连通，第二液压泵9为第一马达1提供液压油，即为加压回路提供液压油，此时，第二液压泵9和第一液压泵3同时为加压回路提供液压油。第三电
磁阀603失电时，第一液控换向分阀601和第二液控换向分阀602回位，第二液压泵9为第二马达5提供液压油，即为副卷扬回路提供液压油，第一液压泵3单独为加压回路提供液压油。
36.具体的，第一液控换向分阀601的p3口与第二多路换向阀7的a2口连通，第二液控换向分阀602的p4口与第二多路换向阀7的b2口连通，所述第一液控换向分阀601的t3口和所述第二液控换向分阀602的t4口均与油箱连通。第一液控换向分阀601的a3口与第一多路换向阀2的a1口的连接管路连通，第二液控换向分阀602的a4口与所述第一多路换向阀2的b1口的连接管路连通。第一液控换向分阀601的b3口与第二马达5的a口连通，第二液控换向分阀602的b4口与第二马达5的b口连通。
37.本发明的旋挖钻机动力头快速加压和起拔液压控制系统还包括副卷扬先导升油路x4和副卷扬先导降油路x5。所述副卷扬先导升油路x4通过第一电磁阀4与第二多路换向阀7连通，第一电磁阀4用于控制进入第二多路换向阀7的a2口的先导油路的切换，进入第二多路换向阀7的a2口的先导油路包括所述副卷扬先导升油路x4与第一先导油路x1。所述副卷扬先导降油路x5通过第二电磁阀8与第二多路换向阀7连通，第二电磁阀8用于控制进入第二多路换向阀7的b2口的先导油路的切换，进入第二多路换向阀7的b2口的先导油路包括所述副卷扬先导降油路x5与第二先导油路x2。
38.具体的，所述第一电磁阀4得电时，所述第一先导油路x1与第二多路换向阀7的先导油口a2连通，第一电磁阀4失电时，所述副卷扬先导升油路x4与第二多路换向阀7的先导油口a2连通。第二电磁阀8得电时，所述第二先导油路x2与第二多路换向阀7的先导油口b2连通，第二电磁阀8失电时，所述副卷扬先导降油路x5与第二多路换向阀7的先导油口b2连通。
39.本实施例的旋挖钻机动力头快速加压工作时：第一电磁阀4和第三电磁阀603得电。第一电磁阀4得电后，所述第一先导油路x1的先导控制油同时进入第一多路换向阀2的先导油口a1和第二多路换向阀7的先导油口a2，第一多路换向阀2和第二多路换向阀7换向。第三电磁阀603得电，所述第三先导油路x3的先导控制油同时进入第一液控换向分阀601的先导油口a3口和第二液控换向分阀602的先导油口a4口，第一液控换向分阀601和第二液控换向分阀602换向。第一液压泵3输出的液压油经过第一多路换向阀2和第二液压泵9输出的液压油经过第二多路换向阀7合流，然后进入到第一马达1的a口，第一马达1的b口出来的液压油分别经过第一多路换向阀2和第二多路换向阀7回到油箱，完成下放动作，并在动力头下钻过程中提供向下的压力。
40.本实施例的旋挖钻机动力头快速起拔工作时：第二电磁阀8和第三电磁阀603得电。第二电磁阀8得电时，第二先导油路x2的先导控制油同时进入第一多路换向阀2的先导油口b1口和第二多路换向阀7的先导油口b2口，第一多路换向阀2和第二多路换向阀7换向。第三电磁阀603得电，所述第三先导油路x3的先导控制油同时进入第一液控换向分阀601的先导油口a3口和第二液控换向分阀602的先导油口a4口，第一液控换向分阀601和第二液控换向分阀602换向。第一液压泵3输出的液压油经过第一多路换向阀2和第二液压泵9输出的液压油经过第二多路换向阀7合流，然后进入到第一马达1的b口，第一马达1的a口出来的液压油分别经过第一多路换向阀2和第二多路换向阀7回到油箱，完成快速提升动作。
41.可以理解的，第一电磁阀4、第二电磁阀8配合切换阀6工作，当旋挖钻机动力头需要快速加压和起拔时，相关电磁阀得电，使控制第一多路换向阀2的先导油同时也能控制第
二多路换向阀7。
42.副卷扬动作：第一电磁阀4、第二电磁阀8和第三电磁阀603均不得电，第一液控换向分阀601和第二液控换向分阀602均不换向。先导控制油通过所述副卷扬先导升油路x4进入第二多路换向阀7的a2油口，第二液压泵9输出的液压油经过第二多路换向阀7和切换阀6到达第二马达5，从而实现副卷扬提升动作。先导控制油通过所述副卷扬先导降油路x5进入第二多路换向阀7的b2油口，第二液压泵9输出的液压油经过第二多路换向阀7和切换阀6到达第二马达5，从而实现副卷扬下放动作。
43.在另一实施例中，如图4所示，切换阀6包括第一液控换向分阀601、第二液控换向分阀602、第四电磁阀604、第五电磁阀606和梭阀605。第四电磁阀604连接在所述第一先导油路x1上，第五电磁阀606连接在所述第二先导油路x2上，所述第一先导油路x1与第二先导油路x2通过第六先导油路x6连通。
44.其中，所述第一先导油路x1上靠近第四电磁阀604的前端位置与所述第一多路换向阀2的先导油口a1连通，所述第二先导油路x2上靠近第五电磁阀606的前端位置与所述第一多路换向阀2的先导油口b1连通。此处的前端位置，是指液压油流动时先到的位置，即第四电磁阀604远离第一电磁阀4的一端，或第五电磁阀606远离第二电磁阀8的一端。所述第一先导油路x1与第六先导油路x6的连通位置设置在第四电磁阀604与第一电磁阀4之间，所述第二先导油路x2与第六先导油路x6的连通位置设置在第五电磁阀606与第二电磁阀8之间。
45.为了避免所述第一先导油路x1流入第六先导油路x6的液压油与所述第二先导油路x2流入第六先导油路x6的液压油互相干扰，所述第六先导油路x6上设置有梭阀605。梭阀605的第一进油口与所述第一先导油路x1连通，梭阀605的第二进油口与所述第二先导油路x2连通。梭阀605的所述第一进油口与出油口连通时，梭阀605的所述第二进油口与出油口断开；梭阀605的所述第二进油口与出油口连通时，梭阀605的所述第一进油口与出油口断开。第一液控换向分阀601和第二液控换向分阀602的先导油口与梭阀605的出油口连通。此实施例中，其他结构参照上述实施例，此处不再赘述。
46.本实施例的旋挖钻机动力头快速加压工作时：第一电磁阀4和第四电磁阀604得电。第一电磁阀4和第四电磁阀604得电后，所述第一先导油路x1的先导控制油同时进入第一多路换向阀2的先导油口a1和第二多路换向阀7的先导油口a2，第一多路换向阀2和第二多路换向阀7换向。同时，由于所述第一先导油路x1的液压油流入第六先导油路x6，梭阀605的第一进油口与出油口连通，所述第六先导油路x6的先导控制油同时进入第一液控换向分阀601的先导油口a3口和第二液控换向分阀602的先导油口a4口，第一液控换向分阀601和第二液控换向分阀602换向。第一液压泵3输出的液压油经过第一多路换向阀2后和第二液压泵9输出的液压油经过第二多路换向阀7合流，然后进入到第一马达1的a口，第一马达1的b口出来的液压油分别经过第一多路换向阀2和第二多路换向阀7回到油箱，完成下放动作，并在动力头下钻过程中提供向下的压力。
47.本实施例的旋挖钻机动力头快速起拔工作时：第二电磁阀8和第五电磁阀606得电。第二电磁阀8和第五电磁阀606得电后，所述第二先导油路x2的先导控制油同时进入第一多路换向阀2的先导油口b1口和第二多路换向阀7的先导油口b2口，第一多路换向阀2和第二多路换向阀7换向。同时，由于所述第二先导油路x2的液压油流入第六先导油路x6，梭
阀605的第二进油口与出油口连通，所述第六先导油路x6的先导控制油同时进入第一液控换向分阀601的先导油口a3口和第二液控换向分阀602的先导油口a4口，第一液控换向分阀601和第二液控换向分阀602换向。第一液压泵3输出的液压油经过第一多路换向阀2后和第二液压泵9输出的液压油经过第二多路换向阀7合流，然后进入到第一马达1的b口，第一马达1的a口出来的液压油分别经过第一多路换向阀2和第二多路换向阀7回到油箱，完成快速提升动作。
48.在本方案的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本方案的限制。
49.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本方案的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
50.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
51.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。