[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

说明书

技术领域

本发明涉及矿山机械技术领域，具体说是一种用于立井钻爆法施工的负载敏感控制的全液压多臂伞钻及工作方法。

背景技术

伞钻是立井钻爆法施工的专用设备。目前，伞钻主要有气动伞钻和液压伞钻两种。气动伞钻以压缩空气为动力，采用气动凿岩机，主要存在噪音大、扭矩小、钻进速度慢等缺点。液压伞钻以液压为动力，采用液压凿岩机，具有噪声小、扭矩大、钻进速度快等优点。但现有的液压伞钻采用普通变量泵供液，采用手动换向阀操作，造成泵的输出流量及压力与负载需求不匹配，液压系统效率低，发热量大等问题，同时伞钻各工作臂的液压系统不独立，相互干涉，影响了钻孔的工作效率。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种负载敏感控制的全液压多臂伞钻及实现方法，效率高，发热量小，噪声小。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种负载敏感控制的全液压多臂伞钻，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。

进一步的，所述负载敏感控制系统包括负载敏感变量泵、负载敏感多路换向阀、二位三通球阀和四联电磁多路换向阀，所述负载敏感变量泵的出油口和先导压力油口分别与负载敏感多路换向阀的进油口和LS口相连，所述负载敏感多路换向阀第一联与二位三通球阀连接，所述二位三通球阀的一路与四联电磁多路换向阀连接，所述二位三通球阀的另一路与凿岩机的回转马达连接，所述负载敏感多路换向阀的第二联与凿岩机的冲击器连接，所述负载敏感多路换向阀的第三联与凿岩机的推进油缸连接。

进一步的，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、大臂连接架、大臂油缸、倾斜油缸和补偿油缸；所述钻进机构用于钻孔，包括钻架、推进油缸和凿岩机；所述旋转油缸的两端分别与大臂连接架和支撑机构顶端的风水盘铰接，所述大臂连接架与大臂铰接，所述大臂油缸的两端分别与大臂连接架和大臂铰接，所述倾斜油缸的两端分别与大臂和钻架铰接，所述补偿油缸的两端分别与大臂和钻架铰接；所述推进油缸两端分别与钻架和凿岩机铰接，所述凿岩机在推进油缸的驱动下在钻架上滑动。

进一步的，所述四联电磁多路换向阀第一联与旋转油缸连接，所述四联电磁多路换向阀第二联与大臂油缸连接，所述四联电磁多路换向阀第三联与倾斜油缸连接，所述四联电磁多路换向阀第四联与补偿油缸连接。

进一步的，其中一个负载敏感控制系统还包括六联多路电磁换向阀，所述六联电磁换向阀的进油口与二位三通球阀的出油口连接。

进一步的，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和调高油缸，所述调高油缸焊接在立柱的最下端，所述支壁机构位于立柱的最上端，所述支壁机构包括风水盘、四组支撑油缸、四组支壁油缸，所述支撑油缸一端与风水盘铰接，所述支壁油缸的两端分别与支撑油缸和风水盘铰接。

进一步的，所述六联电磁换向阀第一联与调高油缸连接，所述六联电磁换向阀(第二联分为四路分别与对应的四组支撑油缸连接，三、四、五、六联分别与对应的四组支壁油缸连接。

进一步的，所述负载敏感控制系统为两组，分别对应一个液压泵站，所述每个液压泵站对应两个串接的负载敏感变量泵，两个负载敏感变量泵由同一个电机驱动。

一种负载敏感控制的全液压多臂伞钻的工作方法：

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第一联和二位三通球阀的手柄，使油液进入六联电磁多路换向阀，通过操作支撑控制箱，使六联电磁多路换向阀第一联通电，调高油缸的无杆腔进油，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第三、四、五、六联通电，支壁油缸无杆腔进油，将支撑油缸从收拢位置推到水平位置；

所述六联电磁多路换向阀第二联通电，所述支撑油缸2的无杆腔进油，支撑油缸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，使所述四联电磁多路换向阀第二联通电，大臂油缸输入高压油，调节大臂油缸的伸缩，将钻架送至所需钻孔的圆周上；

所述四联电磁多路换向阀第一联通电，旋转油缸输入高压油，以调节钻架的旋转角度；