掘进机机载钻机液压控制阀及控制方法

714 编辑：中冶有色技术网来源：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司

2023-12-18 14:20:43

权利要求书： 1.一种掘进机机载钻机液压控制阀，其特征在于：包括阀体（1），阀体（1）内设置有单向阀I（2）、三位四通换向阀（3）、球阀（4）、单向阀II（5）、单向阀III（6）、单向阀I（7）、液控单向阀（8）、可调节流阀（9）、单向阀（10）、溢流阀I（11）以及溢流阀II（12），阀体（1）上设置有进油口U1、进油口U2、进油口W1、进油口W1、出油口X1、出油口X2以及泄油口T，单向阀I（2）和溢流阀II（12）的进油口与阀体（1）的进油口U2相通，单向阀I（10）和溢流阀I（11）的进油口与阀体（1）的进油口U2相通，溢流阀I（11）和溢流阀II（12）的出油口与泄油口T连通，单向阀I（2）和单向阀（10）的出油口与三位四通换向阀（3）的P口连通；单向阀II（5）和单向阀III（6）的进油口分别与阀体的进油口W1和进油口W2口相通，单向阀II（5）的出油口、单向阀III（6）的出油口、单向阀I（7）的出油口以及液控单向阀（8）的进油口与阀体（1）的出油口X2相通；三位四通换向阀（3）的A口与单向阀I（7）的进油口以及阀体（1）的出油口X1相通，三位四通换向阀（3）的B口与液控单向阀（8）的K口相通；液控单向阀（8）的出油口经过可调节流阀（9）与阀体（1）的泄油口T相通，溢流阀I（11）、溢流阀II（12）以及三位四通阀（3）的回油口与阀体（1）的T口相通。

2.根据权利要求1所述的掘进机机载钻机液压控制阀，其特征在于：所述的阀体（1）还设置有测压口M1和测压口M2，单向阀I（2）的出油口、单向阀（10）的出油口以及三位四通换向阀（3）的P口与测压口M2相通；单向阀II（5）的出油口、单向阀III（6）的出油口、单向阀I（7）的出油口以及液控单向阀（8）的进油口与测压口M1相通。

3.根据权利要求2所述的掘进机机载钻机液压控制阀，其特征在于：所述的三位四通换向阀（3）的A口与出油口X1之间设置有球阀（4）。

4.一种如权利要求3所述的掘进机机载钻机液压控制阀的控制方法，其特征在于：按照掘进机机载钻机不同的工作状态，三位四通换向阀（3）处于右位时，P口和A口通，B口和T口通，进给油缸前进、马达不转时，压力油经过三位四通阀P口和A口进入夹持器和卡盘，将夹持器打开，卡盘夹紧，为钻机下钻状态；进给油缸前进、马达正转时，压力油经过三位四通换向阀（3）P口和A口进入夹持器和卡盘，夹持器保持打开，卡盘保持夹紧，为钻进状态；进给油缸后退、马达正转时，压力油经过三位四通换向阀（3）P口和A口进入夹持器和卡盘，夹持器保持打开，卡盘保持夹紧，为钻机起钻状态；

三位四通换向阀（3）处于左位时，P口和B口通，A口通T口，进给油缸后退、马达不转时，压力油经过三位四通阀的P口和B口，到达液控单向阀的控制口，使液控单向阀打开，卡盘的压力油经液控单向阀和阀体泄油口回到油箱，卡盘松开，同时夹持器的压力油经过三位四通阀的A口到T口，再经过阀体泄油口回到油箱，夹持器夹紧，为钻进倒杆状态；油缸停止动作、马达反转时，压力油经过单向阀进入夹持器，夹持器夹紧，为钻机卸杆状态；油缸前进、马达不转时，卡盘的压力油经液控单向阀和阀体泄油口回到油箱，卡盘松开，为起钻倒杆状态。

说明书：一种掘进机机载钻机液压控制阀及控制方法技术领域[0001] 本发明属于煤矿机械设备液压控制的技术领域，具体涉及一种掘进机机载钻机液压控制阀及控制方法。背景技术[0002] 随着煤矿井下综掘装备集成化、一体化的发展，掘探一体机的应用越来越多，将钻机机载到掘进机上，实现集成化，提高生产效率。但是集成后空间紧凑，而钻机的联动动作较多，液压控制较复杂。目前常用的方法是选用多个液压阀，通过管路进行连接，对掘进机机载钻机进行液压控制，此种方法不可避免存在管路复杂，故障点多，占用空间大，操作不方便等问题，影响了掘探一体机效率的发挥。发明内容[0003] 本发明为了解决现有掘进机机载钻机液压控制方式存在管路复杂，故障点多，占用空间大，操作不方便的问题，提供一种掘进机机载钻机液压控制阀及控制方法。[0004] 本发明采取以下技术方案：一种掘进机机载钻机液压控制阀，包括阀体，阀体内设置有单向阀I、三位四通换向阀、球阀、单向阀II、单向阀III、单向阀I、液控单向阀、可调节流阀、单向阀、溢流阀I以及溢流阀II，阀体上设置有进油口U1、进油口U2、进油口W1、进油口W1、出油口X1、出油口X2以及泄油口T，单向阀I和溢流阀II的进油口与阀体的进油口U2相通，单向阀和溢流阀I的进油口与阀体的进油口U1相通，溢流阀I和溢流阀II的出油口与泄油口T连通，单向阀I和单向阀的出油口与三位四通换向阀的P口连通；单向阀II和单向阀III的进油口分别与阀体的进油口W1和进油口W2口相通，单向阀II的出油口、单向阀III的出油口、单向阀I的出油口以及液控单向阀的进油口与阀体的出油口X2相通；三位四通换向阀的A口与单向阀I的进油口以及阀体的出油口X1相通，三位四通换向阀的B口与液控单向阀的K口相通；液控单向阀的出油口经过可调节流阀与阀体的泄油口T相通，溢流阀I、溢流阀II以及三位四通阀的回油口与阀体的T口相通。[0005] 进一步的，阀体还设置有测压口M1和测压口M2，单向阀I的出油口、单向阀的出油口以及三位四通换向阀的P口与测压口M2相通；单向阀II的出油口、单向阀III的出油口、单向阀I的出油口以及液控单向阀的进油口与测压口M1相通。[0006] 进一步的，三位四通换向阀的A口与出油口X1之间设置有球阀。[0007] 一种掘进机机载钻机液压控制阀的控制方法，按照掘进机机载钻机不同的工作状态，三位四通换向阀处于右位时，P口和A口通，B口和T口通，进给油缸前进、马达不转时，压力油经过三位四通阀P口和A口进入夹持器和卡盘，将夹持器打开，卡盘夹紧，为钻机下钻状态；进给油缸前进、马达正转时，压力油经过三位四通换向阀P口和A口进入夹持器和卡盘，夹持器保持打开，卡盘保持夹紧，为钻进状态；进给油缸后退、马达正转时，压力油经过三位四通换向阀P口和A口进入夹持器和卡盘，夹持器保持打开，卡盘保持夹紧，为钻机起钻状态。[0008] 三位四通换向阀处于左位时，P口和B口通，A口通T口，进给油缸后退、马达不转时，压力油经过三位四通阀的P口和B口，到达液控单向阀的控制口，使液控单向阀打开，卡盘的压力油经液控单向阀和阀体泄油口回到油箱，卡盘松开，同时夹持器的压力油经过三位四通阀的A口到T口，再经过阀体泄油口回到油箱，夹持器夹紧，为钻进倒杆状态；油缸停止动作、马达反转时，压力油经过单向阀进入夹持器，夹持器夹紧，为钻机卸杆状态；油缸前进、马达不转时，卡盘的压力油经液控单向阀和阀体泄油口回到油箱，卡盘松开，为起钻倒杆状态。[0009] 与现有技术相比，本发明采用高可靠性螺纹插装阀和板式阀设计出符合掘进机机载钻机控制的集成阀组，螺纹插装阀泄漏小、寿命长、价格低廉；阀体结构简单、易于加工；可满足常用掘进机机载钻机的全部动作，占用空间小，高度集成化，管路简单。掘进机机载钻机控制阀可广泛应用于各种型号掘进机与钻机的集成，提高集成化水平，提高生产效率，具有广泛的应用前景。

附图说明[0010] 图1为本发明的液压原理图；图2为本发明的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2的侧视图；

图中：1-阀体，2-单向阀I，3-三位四通换向阀，4-球阀，5-单向阀II，6-单向阀III，7-单向阀I，8-液控单向阀，9-可调节流阀，10-单向阀，11-溢流阀I，12-溢流阀II。

具体实施方式[0011] 如图1所示，一种掘进机机载钻机液压控制阀，包括阀体1，阀体1内设置有单向阀I2、三位四通换向阀3、球阀4、单向阀II5、单向阀III6、单向阀I7、液控单向阀8、可调节流阀9、单向阀10、溢流阀I11以及溢流阀II12，阀体1上设置有进油口U1、进油口U2、进油口W1、进油口W1、出油口X1、出油口X2以及泄油口T，单向阀I2和溢流阀II12的进油口与阀体1的进油口U2相通，单向阀10和溢流阀I11的进油口与阀体1的进油口U2相通，溢流阀I11和溢流阀II12的出油口与泄油口T连通，单向阀I2和单向阀10的出油口与三位四通换向阀3的P口连通；单向阀II5和单向阀III6的进油口分别与阀体的进油口W1和进油口W2口相通，单向阀II5的出油口、单向阀III6的出油口、单向阀I7的出油口以及液控单向阀8的进油口与阀体1的出油口X2相通；三位四通换向阀3的A口与单向阀I7的进油口以及阀体1的出油口X1相通，三位四通换向阀3的B口与液控单向阀8的K口相通；液控单向阀8的出油口经过可调节流阀9与阀体1的泄油口T相通，溢流阀I11、溢流阀II12以及三位四通阀3的回油口与阀体1的T口相通。[0012] 阀体1还设置有测压口M1和测压口M2，单向阀I2的出油口、单向阀10的出油口以及三位四通换向阀3的P口与测压口M2相通；单向阀II5的出油口、单向阀III6的出油口、单向阀I7的出油口以及液控单向阀8的进油口与测压口M1相通。[0013] 三位四通换向阀3的A口与出油口X1之间设置有球阀4。[0014] 一种掘进机机载钻机液压控制阀的控制方法，按照掘进机机载钻机不同的工作状态，三位四通换向阀3处于右位时，P口和A口通，B口和T口通，进给油缸前进、马达不转时，压力油经过三位四通阀P口和A口进入夹持器和卡盘，将夹持器打开，卡盘夹紧，为钻机下钻状态；进给油缸前进、马达正转时，压力油经过三位四通换向阀3P口和A口进入夹持器和卡盘，夹持器保持打开，卡盘保持夹紧，为钻进状态；进给油缸后退、马达正转时，压力油经过三位四通换向阀3P口和A口进入夹持器和卡盘，夹持器保持打开，卡盘保持夹紧，为钻机起钻状态。、三位四通换向阀3处于左位时，P口和B口通，A口通T口，进给油缸后退、马达不转时，压力油经过三位四通阀的P口和B口，到达液控单向阀的控制口，使液控单向阀打开，卡盘的压力油经液控单向阀和阀体泄油口回到油箱，卡盘松开，同时夹持器的压力油经过三位四通阀的A口到T口，再经过阀体泄油口回到油箱，夹持器夹紧，为钻进倒杆状态；油缸停止动作、马达反转时，压力油经过单向阀进入夹持器，夹持器夹紧，为钻机卸杆状态；油缸前进、马达不转时，卡盘的压力油经液控单向阀和阀体泄油口回到油箱，卡盘松开，为起钻倒杆状态。

[0015] 阀体1的U1口和U2口在外部分别与钻机进给油缸的进、回油相连，在钻机进给或后退时，均能实现压力油给控制阀的输入。W1口和W2口在外部分别与钻机马达的进、回油相连，在钻机马达正转或反转时，均能实现压力油给控制阀的输入。X1口在外部与钻机的夹持器油口相连，控制夹持器的开闭。X2口在外部与钻机的卡盘油口相连，控制卡盘的开闭。M1口和M2口外接压力表，可实时监测钻机进给油缸和马达的压力状态。[0016] 通过三位四通换向阀3的切换，实现A口和B口压力油的切换，从而实现机载钻机在不同工况下的联动动作。[0017] 球阀4在常规工况下打开，在特殊工况下闭合，可确保夹持器内保持压力。[0018] 可调节流阀9的节流口可调，可以根据实际钻机型号，调节节流口大小，防止X2口泄压太快，造成卡盘损坏。[0019] 溢流阀I11、溢流阀II12的控制压力可调，可根据井下煤岩硬度，调节溢流压力大小，控制U1和U2口压力，进而控制进给油缸作用力，在保证钻进的前提下，防止损坏钻杆。[0020] 本发明所设计的掘进机机载钻机液压控制阀，可在各种型号的掘进机上集成应用，不仅满足机载所需的压力和流量，而且可以实现掘进机与钻机液压系统的高度集成，节省空间，简化操作，降低故障率，有利于更好地推广应用掘钻一体化设备。