水平定向钻机用温控系统

761 编辑：中冶有色技术网来源：无锡市钻通工程机械有限公司

2024-03-11 14:55:42

权利要求书： 1.一种水平定向钻机用温控系统，包括油箱(1)、液压油泵(2)、温控阀组(3)以及液压马达(4)，所述液压油泵(2)与油箱(1)连接，并且液压油泵(2)通过温控阀组(3)与液压马达(4)连接，所述温控阀组(3)和液压马达(4)均与油箱(1)连接；其特征在于：所述温控阀组(3)包括顺序阀(31)、节流孔(32)、换向阀(33)、安全溢流阀(34)以及比例溢流阀(35)；所述换向阀(33)分别与液压油泵(2)和液压马达(4)连接；所述节流孔(32)和比例溢流阀(35)组成的串联油路与顺序阀(31)相并联，所述安全溢流阀(34)与比例溢流阀(35)相并联，并且安全溢流阀(34)的进油口与顺序阀(31)的弹簧泄油口连接；还包括温度传感器(5)。

2.根据权利要求1所述的一种水平定向钻机用温控系统，其特征在于：所述顺序阀(31)的进油口与液压油泵(2)的出油口连接，并且顺序阀(31)的出油口与油箱(1)连接。

3.根据权利要求2所述的一种水平定向钻机用温控系统，其特征在于：所述节流孔(32)的进油口与液压油泵(2)的出油口连接，并且节流孔(32)的出油口分别与顺序阀(31)的弹簧泄油口、安全溢流阀(34)的进油口以及比例溢流阀(35)的进油口连接。

4.根据权利要求3所述的一种水平定向钻机用温控系统，其特征在于：所述顺序阀(31)的弹簧出油口、安全溢流阀(34)的出油口以及比例溢流阀(35)的出油口均与油箱(1)连接。

5.根据权利要求4所述的一种水平定向钻机用温控系统，其特征在于：所述换向阀(33)具体为二位四通电磁换向阀。

6.根据权利要求5所述的一种水平定向钻机用温控系统，其特征在于：所述温度传感器(5)位于油箱(1)内，并且温度传感器(5)与钻机的控制器(6)电性连接；所述控制器(6)还与换向阀(33)、比例溢流阀(35)电性连接。

说明书：一种水平定向钻机用温控系统技术领域[0001] 本实用新型涉及非开挖钻机领域，具体涉及一种水平定向钻机用温控系统。背景技术[0002] 非开挖钻机通常都在野外露天环境中作业。[0003] 随着季节的变化，环境温度?10～40℃甚至极限达到?30～50℃，温度跨度非常大。较大的温差，会对钻机上的液压系统中的液压油造成影响，尤其是在低温环境下，会影响液压油的流动性和基础性能。

[0004] 因此，钻机上多设置有温控系统，温控系统的好坏直接关系到钻机的工作环境适应能力，是钻机正常工作的生命保障。[0005] 为了实现低温环境下的钻机液压系统的液压油的升温，申请号为：201710145080.3，公开号为：CN106678093B，名为“顶驱钻机用温控液压系统”的中国发明专利，记载了“一种顶驱钻机用温控液压系统，其包括液压泵站、温控阀组、主阀和冷却器；所述主阀上设有用于加热主阀内油路的加热溢流阀，加热溢流阀的进油路上串联有第一液控单向阀；所述液压泵站包括液压油箱和卸荷阀，所述液压油箱的内部装有油温传感器和电加热器；所述冷却器连通于液压油箱；所述温控阀组包括电磁换向阀、第一调速阀、第二调速阀、第一节流阀、第二节流阀、第二液控单向阀；电磁换向阀的进油口连通于液压油箱；电磁换向阀位于中位时，液压油箱的油经卸荷阀和冷却器回至液压油箱；电磁换向阀的第一出油口依次连通第一调速阀和冷却器；电磁换向阀的第二出油口连接有三个油路，第一个油路通过第二液控单向阀连通于液压油箱；第二个油路包括依次连接的第一节流阀、第一液控单向阀、加热溢流阀；第三油路依次通过第二调速阀、第二节流阀、第二液控单向阀而连通于液压油箱”的技术方案。

[0006] 上述方案虽然可以实现液压系统的液压油的升温，但是其所用到的阀的种类和数量较多，从其附图中也能直观地看出；应用到种类和数量较多的阀，无疑会使阀组的结构复杂且尺寸较大，不利于在空间要求极高的钻机上布设；并且种类和数量较多的阀会带来成本较高的问题。实用新型内容

[0007] 本实用新型的目的是：[0008] 设计一种水平定向钻机用温控系统，在满足具备液压系统温控调节的前提下，对温控阀组进行重新设计，通过使用种类和数量较少的阀，来简化阀组的结构，缩小阀组的尺寸，同时降低零件成本。[0009] 为了实现上述目的，本实用新型提供如下的技术方案：[0010] 一种水平定向钻机用温控系统，包括油箱、液压油泵、温控阀组以及液压马达，所述液压油泵与油箱连接，并且液压油泵通过温控阀组与液压马达连接，所述温控阀组和液压马达均与油箱连接；所述温控阀组包括顺序阀、节流孔、换向阀、安全溢流阀以及比例溢流阀；所述换向阀分别与液压油泵和液压马达连接；所述节流孔和比例溢流阀组成的串联油路与顺序阀相并联，所述安全溢流阀与比例溢流阀相并联，并且安全溢流阀的进油口与顺序阀的弹簧泄油口连接；还包括温度传感器。[0011] 进一步的，所述顺序阀的进油口与液压油泵的出油口连接，并且顺序阀的出油口与油箱连接。[0012] 进一步的，所述节流孔的进油口与液压油泵的出油口连接，并且节流孔的出油口分别与顺序阀的弹簧泄油口、安全溢流阀的进油口以及比例溢流阀的进油口连接。[0013] 进一步的，所述顺序阀的弹簧出油口、安全溢流阀的出油口以及比例溢流阀的出油口均与油箱连接。[0014] 进一步的，所述换向阀具体为二位四通电磁换向阀。[0015] 进一步的，所述温度传感器位于油箱内，并且温度传感器与钻机的控制器电性连接；所述控制器还与换向阀、比例溢流阀电性连接。[0016] 本实用新型的有益效果为：一种水平定向钻机用温控系统，在满足具备液压系统温控调节的前提下，对温控阀组进行重新设计，阀组仅具有顺序阀、换向阀、溢流阀以及比例溢流阀四个阀门，通过使用种类和数量较少的阀，来简化阀组的结构，缩小阀组的尺寸，适应非开挖钻机的苛刻空间要求，同时降低零件成本；通过顺序阀、换向阀、溢流阀以及比例溢流阀四个阀门与节流孔的重新设计，保障液压系统的液压油的升温效果。附图说明[0017] 图1为本实用新型一种水平定向钻机用温控系统的液压原理示意图。[0018] 图2为本实用新型一种水平定向钻机用温控系统的温控阀组的原理示意图。[0019] 图3为本实用新型一种水平定向钻机用温控系统的电控示意图。[0020] 图4为不同温度环境下换向阀和比例溢流阀的电磁铁的通电次序图。[0021] 图4中横轴为温度、纵轴为电流。[0022] 附图中部件标号：[0023] 1、油箱；2、液压油泵；3、温控阀组；31、顺序阀；32、节流阀；33、换向阀；34、溢流阀；35、比例溢流阀；4、液压马达；5、温度传感器；6、控制器。

具体实施方式[0024] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型的记载作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式以及相关的优选、举例，仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0025] 参考附图1至图4，一种水平定向钻机用温控系统，包括油箱1、液压油泵2、温控阀组3以及液压马达4，所述液压油泵2与油箱1连接，并且液压油泵2通过温控阀组3与液压马达4连接，液压油泵2从油箱1中抽取油液，经温控阀组3供向液压马达4，实现液压马达4驱动散热风扇的旋转，温控阀组3和液压马达4均与油箱1连接，温控阀组3通过压力控制实现发热功率的调节，进而实现液压油发热速度的控制；所述温控阀组3包括顺序阀31、节流孔32、换向阀33、安全溢流阀34以及比例溢流阀35；所述换向阀33分别与液压油泵2和液压马达4连接；所述节流孔32和比例溢流阀35组成的串联油路与顺序阀31相并联，所述安全溢流阀34与比例溢流阀35相并联，并且安全溢流阀34的进油口与顺序阀31的弹簧泄油口连接，安全溢流阀34用于在比例溢流阀35失效时备用，为安全冗余设计；还包括温度传感器5，温度传感器5用于监测油箱1内的液压油的油温。

[0026] 顺序阀31的进油口与液压油泵2的出油口连接，并且顺序阀31的出油口与油箱1连接，当绝大部分液压油通过顺序阀31流回油箱1时，液压油泵2的功率转化为热量，液压油快速升温。[0027] 节流孔32的进油口与液压油泵2的出油口连接，并且节流孔32的出油口分别与顺序阀31的弹簧泄油口、安全溢流阀34的进油口以及比例溢流阀35的进油口连接，节流孔32用于起降压作用，当有油液通过时，节流孔32下游端的油液压力小于上游端的有液压力。[0028] 顺序阀31的弹簧出油口、安全溢流阀34的出油口以及比例溢流阀35的出油口均与油箱1连接，顺序阀31主要起换向阀33的油液旁通作用，并且油液的升温主要是在顺序阀31处实现功率转化为热量，液压油升温。[0029] 换向阀33具体为二位四通电磁换向阀，用于实现液压马达4供油的通断。[0030] 温度传感器5位于油箱1内，并且温度传感器5与钻机的控制器6电性连接，所述温度传感器5可以承受零下40℃的低温；所述控制器6还与换向阀33、比例溢流阀35电性连接，控制器6具体为钻机的控制系统的PLC微电脑，用于数据分析、集中控制。[0031] 本实用新型的工作原理为：[0032] 温度传感器5采集的液压油温信号，并将信号传递至控制器6进行分析；[0033] 如温度低于0℃，此时液压油需要最大功率升温；比例溢流阀35的电磁铁b最大电流输入，换向阀33的电磁铁a无输入，此时液压油泵2供应的油液，至换向阀33处断路，液压马达4不工作，大部分通过顺序阀31经过并流回油箱1，小部分经节流孔32和比例溢流阀35流回油箱1，此时液压系统处于高压溢流状态，所有功率转化为热量，液压油快升温；[0034] 如温度处于0?10℃，此时液压油的升温逐步降低；随着温度的上升，换向阀33的电磁铁a无输入，比例溢流阀35电磁铁b的输入电流逐步减小，比例溢流阀35起降压作用，顺序阀31的流量降低，比例溢流阀35的流量上升，转化为热量的功率减少，液压油升温速度下降；[0035] 如温度处于10?30℃，此时液压油既不升温也不散热；换向阀33的电磁铁a无输入；比例溢流阀35电磁铁b的输入电流降至最低；此时液压油经过节流孔32和比例溢流阀35流回油箱1，液压油既不升温也不散热；

[0036] 如温度处于30?50℃，此时液压油开始逐步散热；换向阀33电磁铁a最大电流输入，比例溢流阀35电磁铁b逐步加大输入电流，此时液压油泵2供应的油液经换向阀33到达液压马达4，液压马达4开始工作，驱动散热风扇转动，风扇转速逐步加快，开始对液压油的油路进行降温；比例溢流阀35电磁铁b逐步加大输入电流，比例溢流阀35处增压，流经顺序阀31和比例溢流阀35的流量降低，流经液压马达4的流量加大，故风扇转速逐步加快；[0037] 如温度大于50℃，此时液压油需要最大功率升温；换向阀33电磁铁a最大电流输入，比例溢流阀35电磁铁b最大电流输入，此时液压油泵2供应的油液全部经换向阀33到达液压马达4，全功率驱动液压马达4旋转，故风扇转速最高，散热功率最大，实现液压油的降温。[0038] 上述实施例用于对本实用新型作进一步的说明，但并不将本实用新型局限于这些具体实施方式。凡在本实用新型所记载的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进以及引申等，均应理解为在本实用新型的保护范围之内。