小型旋挖钻机的复合控制液压系统.pdf

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1、液压液力lHY。R。。YNcs＆HY。R。sw小型旋挖钻机的复合控制液压系统张焰明，佟金玉，牛慧峰，贺涛(北京南车时代机车车辆机械有限公司技术中心，北京102249)[摘要]在解决小型旋挖钻机不能实现主卷扬提升和动力头起拔复合动作的问题中，提出了复合控制液压系统方案，并对该方案进行数据采集分析。实践证明了该方案的可行性，提升了整机施工效率。[关键词]旋挖钻机；复合动作；液压系统；数据采集[中图分类号]TU67[文献标识码]B[文章编号]1001—554X(2015)05—0094—04Compoundcontrolhydraulicsystemofminityp

2、erotarydrillingrigZHANGYan-ming，TONGJin—yu，NIUHui—feng，HETao1小型旋挖钻机液压系统简介制M4多路阀换向，经加压油缸实现动力头起拔。根据反馈的实测压力值进行泵功率计算北京南车时代机车车辆机械有限公司生产的小型旋挖钻机采用卡特彼勒底盘，发动机功率P：60(1)，7⋯110kW，需要供给先导泵、主泵、辅泵及散热系·统。液压系统主要由主泵系统和辅泵系统组成，式中△压差(MPa)；主泵系统(卡特底盘自带)为负流量恒功率控制流量(L／min)；系统，最大工作压力35MPa。辅泵系统(力士乐卵——效率(取0．95)。

3、Al0VO45DFR1／31R泵)为负荷传感控制系统，最主泵输出压力28MPa，根据主泵的压力流量曲大工作压力设定28MPa。主卷扬由主泵系统双泵线(见图2)得知此时单泵输出流量为86L／min；辅(主泵1和主泵2)合流供油，加压油缸由辅泵系统泵输出压力为25MPa，由辅泵的压力流量曲线(见供油。旋挖钻机施工中动力头驱动钻头钻进打孔，图3)得到输出流量为73L／min。计算得主泵(双当钻头内装满土砂料时需提升出孔外倒土，提升过泵)功率为89kW，辅泵功率为32kW。计算结果辅程中主卷扬提升钻杆和钻头，同时加压油缸提升泵功率与主泵功率之和大于发动机功率，可见发动动

4、力头，在深孔作业时复合动作大大提高了施工机在满足主泵功率后，剩余功率不能满足辅泵提升效率。动力头所需功率，所以会出现发动机转速下降或熄2问题分析火且复合动作时动力头起拔没动作的情况。根据施工现场的反馈：当同时操作主卷扬提3复合控制液压系统原理钻杆和加压油缸提动力头2个动作时，发动机转速针对复合动作无法实现的问题，提出增加一会比单独提升主卷扬时下降600r／min左右，且复合个液控阀，图4所示为复合控制液压系统原理。当动作中动力头起拔无动作，此时液压系统的压力为需要主卷扬提升和动力头起拔复合动作时，优先主泵28MPa、辅泵25MPa。图1为改进前的主卷扬和加压油缸

5、的液压控制系统，主卷扬马达提升钻杆由主泵1和主泵2一起供油，手柄l的先导油控制主DOI：10．14189／j．cnki．cm1981．2015．05．009阀l和主阀2换向并合流，经主卷扬马达实现提升，[收稿日期]2015—04—01需要功率较大。动力头起拔由辅泵供油，手柄2控[通讯地址]张焰明，北京市昌平区昌平火车站i~i500米94建3Ft．t~1，械201551．主泵12．主泵23．主阀24．主阀15．主卷扬马达6．手柄17．手柄28．M4多路阀9．加压油缸10．辅泵图1改进前液压控制系统1的先导油控制主阀1换向，同时经液控阀A口输出25O(0,205)(

6、1242的压力油控制主阀2换向，实现主卷扬提升合流；200，198)一＼若同时操作手柄2的动力头起拔，手柄2的先导油＼150＼控~1]M4多路阀换向，同时经液控阀B口控制A口(22．51．105)1O0、、的出口压力，即控制主阀2换向时的阀芯行程，进煺、5O而控制主泵2的输出功率。可实现在保证动力头起拔动作的情况下，再让主泵2参与主卷扬提升合流O051015202530354O工作。此时主泵2的功率与主阀2的阀芯开口程度压力／MPa有关，即与液控阀A口压力有关，而A口压力除了图2主泵压力一流量曲线与外控B口有关外，还与液控阀自身的弹簧力设定12[有关。10C，己

7、80王4数据采集分析604O根据以上原理，对改进后的液压控制系统几个点的压力值进行数据采集，分别为P口(液控阀减压前压力，即主卷扬先导压力)、B口(液控阀051O15202528压力／MPa控制压力，即动力头起拔先导压力)、A口(液控图3辅泵压力一流量曲线阀减压后压力，即主卷合流先导压力)。单独操作主卷扬提升采集曲线如图5所示，复合动作采集曲满足动力头起拔动作。新增液控阀(图4件11)，线如图6所示。曲线上横坐标表示操作手柄角度增PFI的压力油经过BEl的压力油控制输出A口的压力加的过程，纵坐标是液控阀上测压点的压力值，随油。当只操作主卷扬提升时，B口压力为零，

8、手柄CONSTRUCTI