[发明专利]一种负载敏感控制的全液压多臂伞钻及其工作方法

权利要求书

1.一种负载敏感控制的全液压多臂伞钻，其特征在于：包括多个工作臂、多组负载敏感控制系统和支撑机构，所述负载敏感控制系统相互独立，并分别与多个工作臂中的各执行机构连接，控制工作臂的动作；其中的一个负载敏感控制系统还与支撑机构中的各油缸连接，控制支撑机构的动作。

2.根据权利要求1所述一种负载敏感控制的全液压多臂伞钻，其特征在于：所述负载敏感控制系统包括负载敏感变量泵(102)、负载敏感多路换向阀(103)、二位三通球阀(104)和四联电磁多路换向阀(105)，所述负载敏感变量泵(102)的出油口和先导压力油口分别与负载敏感多路换向阀(103)的进油口和LS口相连，所述负载敏感多路换向阀(103)的第一联与二位三通球阀(104)连接，所述二位三通球阀(104)的一路与四联电磁多路换向阀(105)连接，所述二位三通球阀(104)的另一路与凿岩机的回转马达(1301)连接，所述负载敏感多路换向阀(103)的第二联与凿岩机的冲击器(1302)连接，所述负载敏感多路换向阀(103)的第三联与凿岩机的推进油缸(14)连接。

3.根据权利要求2所述一种负载敏感控制的全液压多臂伞钻，其特征在于：所述工作臂包括动臂机构和钻进机构，所述动臂机构用于调节钻孔位置，包括旋转油缸(5)、大臂连接架(7)、大臂(9)大臂油缸(8)、倾斜油缸(10)和补偿油缸(11)；所述钻进机构用于钻孔，包括钻架(12)、推进油缸(14)和凿岩机(13)；所述旋转油缸(5)的两端分别与大臂连接架(7)和支撑机构顶端的风水盘(4)铰接，所述大臂连接架(7)与大臂(9)铰接，所述大臂油缸(8)的两端分别与大臂连接架(7)和大臂(9)铰接，所述倾斜油缸(10)的两端分别与大臂(9)和钻架(12)铰接，所述补偿油缸(11)的两端分别与大臂(9)和钻架(12)铰接；所述推进油缸(14)两端分别与钻架(12)和凿岩机(13)铰接，所述凿岩机(13)在推进油缸(14)的驱动下在钻架(12)上滑动。

4.根据权利要求3所述一种负载敏感控制的全液压多臂伞钻，其特征在于：所述四联电磁多路换向阀(105)的第一联与旋转油缸(5)连接，所述四联电磁多路换向阀(105)的第二联与大臂油缸(8)连接，所述四联电磁多路换向阀的(105)第三联与倾斜油缸(10)连接，所述四联电磁多路换向阀(105)的第四联与补偿油缸(11)连接。

5.根据权利要求2所述一种负载敏感控制的全液压多臂伞钻，其特征在于：其中一个负载敏感控制系统还包括六联多路电磁换向阀(106)，所述六联电磁换向阀(106)的进油口与二位三通球阀(104)的出油口连接。

6.根据权利要求5所述一种负载敏感控制的全液压多臂伞钻，其特征在于：所述支撑机构包括立柱机构和支壁机构，所述立柱机构包括立柱(6)和调高油缸(15)，所述调高油缸(15)焊接在立柱(6)的最下端，所述支壁机构位于立柱(6)的最上端，所述支壁机构包括风水盘(4)、四组支撑油缸(2)、四组支壁油缸(3)，所述支撑油缸(2)一端与风水盘(4)铰接，所述支壁油缸(3)的两端分别与支撑油缸(2)和风水盘(4)铰接。

7.根据权利要求6所述一种负载敏感控制的全液压多臂伞钻，其特征在于：所述六联电磁换向阀(106)第一联与调高油缸(15)连接，所述六联电磁换向阀(106)第二联分为四路分别与对应的四组支撑油缸(2)连接，三、四、五、六联分别与对应的四组支壁油缸(3)连接。

8.根据权利要求7所述一种负载敏感控制的全液压多臂伞钻，其特征在于：所述负载敏感控制系统为两组，分别对应一个液压泵站(1)，所述每个液压泵站(1)对应两个串接的负载敏感变量泵(102)，两个负载敏感变量泵(102)由同一个电机(101)驱动。

9.一种负载敏感控制的全液压多臂伞钻的工作方法，其特征在于：

所述伞钻的工作过程包括支撑过程、调整过程、钻孔过程；

步骤1：支撑过程是通过调节立柱机构、支撑机构，以固定伞钻，具体过程为：

操作负载敏感多路换向阀(103)第一联和二位三通球阀104的手柄，使油液进入六联电磁多路换向阀(106)，通过操作支撑控制箱(107)，使六联电磁多路换向阀(106)第一联通电，调高油缸(15)的无杆腔进油，以调整伞钻高度并将伞钻平稳放置；

所述六联电磁多路换向阀(106)第三、四、五、六联通电，支壁油缸(3)无杆腔进油，将支撑油缸(2)从收拢位置推到水平位置；

所述六联电磁多路换向阀(106)第二联通电，所述支撑油缸2的无杆腔进油，支撑油缸(2)伸出活塞杆至井壁并撑紧；

步骤2：调整过程是通过调节动臂机构、钻架使钻架调整到打孔位置，具体过程为：

通过操作调整控制箱(108)，使所述四联电磁多路换向阀(105)第二联通电，大臂油缸(8)输入高压油，调节大臂油缸(8)的伸缩，将钻架(12)送至所需钻孔的圆周上；

所述四联电磁多路换向阀(105)第一联通电，旋转油缸(5)输入高压油，以调节钻架(12)的旋转角度；

所述四联电磁多路换向阀(105)第三联通电，倾斜油缸(10)输入高压油，以调整钻架(12)的倾斜角；

所述四联电磁多路换向阀105第四联通电，补偿油缸(11)输入高压油，以调节钻架(12)高度，使钻架(12)底部始终支撑在井底地面；

步骤3：钻孔过程是通过操纵负载敏感多路换向阀(103)控制回转马达(1301)、冲击器(1302)和推进油缸(14)的动作，以进行凿岩钻孔，具体过程为：

操纵负载敏感多路换向阀(103)的第一联，以控制回转马达1301的回转；

操纵负载敏感多路换向阀(103)的第二联，以控制冲击器(1302)的冲击频率；

操纵负载敏感多路换向阀(103)的第三联，以控制推进油缸(14)的伸出和缩回，所述推进油缸(14)推动凿岩机(13)，以进行凿岩钻孔。