对于全液压钻机液压系统设计

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1、2015年2月机床与液压Feb．2015第43卷第4期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．43NO．4DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．04．022全液压钻机液压系统设计何自如，张友纯，田胜利，张辞(中国地质大学(武汉)机电学院，湖北武汉430074)摘要：根据钻机的结构，介绍了全液压钻机的工作过程。针对全液压钻机不同工作机构的特点和工况要求，设计了液压控制系统，包括动力头回转回路、动力头进给回路、行走及卷扬控制回路、泥浆泵回路、辅助液回路等。关键词：全液压；钻机；液压回路中图分类号

2、：TD421．3；TH137．7文献标志码：B文章编号：1001-3881(2015)4-072-3DesignofHydraulicSystemofFull-hydraulicRigHEZiru。ZHANGYouchun，TIANShengli，ZHANGCi(FacultyofMechanical&ElectronicInformation，ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)，WuhanHubei430074，China)Abstract：Accordingtotherigstructure，

3、theworkingprocessofthefullhydraulicdrillingrigwasintroduced．Aimingatthechar—acteristicsandworkingconditionsoffullhydraulicdrillingrigworkingmechanism，thehydrauliccontrolsystemwasdesigned，includingapowerheadrotatingloop，powerheadfeedingloop，walkingandwinchcontrolloop，mu

4、dpumploop，auxiliaryliquidloop．Keywords：Full—hydraulic；Rig；Hydrauliccircuit文中通过对国内外钻机液压驱动系统的研究，此处主泵1为钻机给进与回转回路所共用；为避免各结合钻探工艺，分析了岩心钻机在不同地质条件下回路之间压力及流量的干涉，元件2为具备负载反馈作业时的负载状况，得出：钻探工艺要求钻机回转及负载独立流量分配功能的液控LUDV阀，从而组成速度能在较大范围内调节，且当外负载变化时，钻一个典型的泵控负载敏感系统。如图1所示，泵1为机回转速度能够自动适应负载变化，

5、转速保持不变；力士乐负载敏感泵，多路阀2为液压先导控制，阀块钻机给进负载变化范围较大，其速度特点是当钻压3的作用是避免钻机启停时气蚀冲击，元件4为手动钻进不同地层时，要求钻机钻压能够方便调节，钻比例先导手柄，其工作压力由蓄能器提供。在钻机液机给进速度要求能够自适应钻速的需要；钻机履带压系统设计中，使用负载敏感控制技术，可以避免钻液压控制系统应该具有制动功能，避免在坡地或行机负载变化对动力头转速的影响，从而提高钻机液驶时液压系统突然停止工作而发生事故，同时为了压系统的负载适应性，这样便可以准确控制执行机避免钻机在较大坡度坡面行驶时发生

6、滑移，履带行构速度走液压系统应该具有自锁能力；钻探过程中，泥浆起着重要的作用，这要求其液压控制系统输出钻速和转矩能够根据需要调节。结合钻探工艺以及钻机负载特性，设计了全液压钻机液压系统，设计了应用LUDV阀后补偿负载敏感系统、Ls阀前补偿负载敏感系统、远程流量控制系统的钻机双泵液压控制系统。1液压系统设计1．1动力头回转液压回路设计l一负载敏感泵2一LuDv多路阀3一缓冲阀组4．1一手动液控比设计的回转液压回路运用了LS负载敏感系统，例先导阁4．2一加压阀4．卜蓄能器5一动力头马达它主要由以下几个部分组成：主泵1为负载敏感泵，图1动

7、力头回转回路收稿日期：201～12—3O作者简介：何自如(1989一)，男，硕士，主要研究领域为机电一体化等。E～mail：772705460@qq．corn。第4期何自如等：全液压钻机液压系统设计·73·1．2动力头给进回路的LS回路。虽然LS控制有负载自适应、节能的优点，但是钻机履带行走回路原理如图3所示，左右两片履其不足之处是：单泵多回路控制时，当系统流量不带由手动液控比例先导阀3和两联液控比例多路阀2饱和时，供油不足的回路其压力补偿阀将失去作用，控制。此外，为了解决履带爬坡驻足，行走回路具有此时液压油将优先满足低压回路，从而

8、使得高压回停车自动锁紧功能。多路换向阀选用M4-15阀。这种路流量减小，更有甚者减为零，从而复合动作的两设计可以提高履带行走的负载适应性以及流量分配个回路之间的动作无法协调，因此负载敏感系统一的协调性。手动液控比例先导阀由蓄能器6经减