水平定向钻机快慢档切换液压回路

553 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 14:05:50

权利要求书： 1.一种水平定向钻机快慢档切换液压回路，包括油泵(1)和回转马达组(5)，所述油泵(1)通过油路与回转马达组(5)连接，以驱动回转马达组(5)；其特征在于：还包括伺服阀组(2)、油泵压力检测模块(3)、快慢档切换阀(4)以及马达压力检测模块(6)；所述伺服阀组(2)与油泵(1)连接，所述油泵(1)具体通过所述快慢档切换阀(4)与回转马达组(5)连接；所述油泵压力检测模块(3)位于油泵(1)和快慢档切换阀(4)之间的油路上，并且油泵压力检测模块(3)包括第一油压传感器(32)；所述马达压力检测模块(6)位于回转马达组(5)与快慢档切换阀(4)之间的油路上，并且马达压力检测模块(6)包括第二油压传感器(62)。

2.根据权利要求1所述的一种水平定向钻机快慢档切换液压回路，其特征在于：所述油泵压力检测模块(3)还包括第一梭阀(31)，所述第一梭阀(31)具体位于油泵(1)和快慢档切换阀(4)之间的油路上，所述第一油压传感器(32)与第一梭阀(31)的中间出口连接。

3.根据权利要求2所述的一种水平定向钻机快慢档切换液压回路，其特征在于：所述马达压力检测模块(6)还包括第二梭阀(61)，所述第二梭阀(61)具体位于回转马达组(5)与快慢档切换阀(4)之间的油路上，所述第二油压传感器(62)与第二梭阀(61)的中间出口连接。

4.根据权利要求1所述的一种水平定向钻机快慢档切换液压回路，其特征在于：所述回转马达组(5)包括第一回转马达(51)和第二回转马达(52)，所述第一回转马达(51)和第二回转马达(52)的油路呈并联关系。

5.根据权利要求1所述的一种水平定向钻机快慢档切换液压回路，其特征在于：所述快慢档切换阀(4)具体为二位五通液控阀，所述快慢档切换阀(4)的油口与第一回转马达(51)和/或第二回转马达(52)油路连接。

6.根据权利要求5所述的一种水平定向钻机快慢档切换液压回路，其特征在于：所述伺服阀组(2)包括第一三位三通电磁阀(21)和第二三位三通电磁阀(22)，所述第一三位三通电磁阀(21)和第二三位三通电磁阀(22)的油路呈并联关系。

7.根据权利要求6所述的一种水平定向钻机快慢档切换液压回路，其特征在于：所述伺服阀组(2)、第一油压传感器(32)、快慢档切换阀(4)以及第二油压传感器(62)均与水平定向钻机的控制系统电性连接。

说明书：一种水平定向钻机快慢档切换液压回路技术领域[0001] 本实用新型涉及一种液压系统，具体涉及一种水平定向钻机快慢档切换液压回路。背景技术[0002] 水平定向钻机是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下公用设施，如管道、电缆等的一种施工机械，它广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等柔性管线铺设施工中，它适用于沙土、粘土、等地况，不适宜地下水位较高及卵石地层。[0003] 在水平定向钻机的钻架上的动力头低速大扭矩马达工作过程中，根据实际工况需要，经常需要切换快慢档。[0004] 切换快慢档，需要改变马达排量。现有的水平定向钻机，在根据工况需要换档时，通过切换开关，控制器直接控制调整马达排量，实现经过马达的油液流量大声改变，从而实现换档。[0005] 虽然流经马达的流量被改变，可以实现档位切换，但是，油泵的供油流量并未发生改变，因此会导致油路中液压冲击、液压马达异响等诸多问题，严重影响油泵和马达的使用寿命。实用新型内容

[0006] 本实用新型的目的是：[0007] 设计一种水平定向钻机快慢档切换液压回路，可在根据工况调整动力头的马达档位时，通过控制改变油泵的排量，让马达流量的变化量等于油泵排量的变化量，消除液压冲击，降低马达异响，提升使用寿命。[0008] 为了实现上述目的，本实用新型给出如下的技术方案：[0009] 一种水平定向钻机快慢档切换液压回路，包括油泵和回转马达组，所述油泵通过油路与回转马达组连接，以驱动回转马达组；还包括伺服阀组、油泵压力检测模块、快慢档切换阀以及马达压力检测模块；所述伺服阀组与油泵连接，所述油泵具体通过所述快慢档切换阀与回转马达组连接；所述油泵压力检测模块位于油泵和快慢档切换阀之间的油路上，并且油泵压力检测模块包括第一油压传感器；所述马达压力检测模块位于回转马达组与快慢档切换阀之间的油路上，并且马达压力检测模块包括第二油压传感器。[0010] 进一步的，所述油泵压力检测模块还包括第一梭阀，所述第一梭阀具体位于油泵和快慢档切换阀之间的油路上，所述第一油压传感器与第一梭阀的中间出口连接。[0011] 进一步的，所述马达压力检测模块还包括第二梭阀，所述第二梭阀具体位于回转马达组与快慢档切换阀之间的油路上，所述第二油压传感器与第二梭阀的中间出口连接。[0012] 进一步的，所述回转马达组包括第一回转马达和第二回转马达，所述第一回转马达和第二回转马达的油路呈并联关系。[0013] 进一步的，所述快慢档切换阀具体为二位五通液控阀，所述快慢档切换阀的油口与第一回转马达和/或第二回转马达油路连接。[0014] 进一步的，所述伺服阀组包括第一三位三通电磁阀和第二三位三通电磁阀，所述第一三位三通电磁阀和第二三位三通电磁阀的油路呈并联关系。[0015] 进一步的，所述伺服阀组、第一油压传感器、快慢档切换阀以及第二油压传感器均与水平定向钻机的控制系统电性连接。[0016] 本实用新型的有益效果为：[0017] 一种水平定向钻机快慢档切换液压回路，通过设置伺服阀组、油泵压力检测模块、快慢档切换阀以及马达压力检测模块，当执行换档操作时，油泵压力检测模块和马达压力检测模块均可检测油路中的液压油压力值，控制系统根据压力值来控制伺服阀组，从而调整油泵的供油排量；进而可在根据工况调整动力头的马达档位时，控制改变油泵的排量，让马达流量的变化量等于油泵排量的变化量，消除液压冲击，降低马达异响，提升使用寿命。附图说明[0018] 图1为本实用新型一种水平定向钻机快慢档切换液压回路的液压原理示意图。[0019] 图2为本实用新型一种水平定向钻机快慢档切换液压回路的电性连接关系示意图。[0020] 附图标记为：[0021] 1、油泵；2、伺服阀组；21、第一三位三通电磁阀；22、第二三位三通电磁阀；3、油泵压力检测模块；31、第一梭阀；32、第二梭阀；4、快慢档切换阀；5、回转马达组；51、第一回转马达；52、第二回转马达；6、马达压力检测模块；61、第二梭阀；62、第二油压传感器。具体实施方式[0022] 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，对本实用新型作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0023] 参考图1，一种水平定向钻机快慢档切换液压回路，位于水平定向钻机上，包括油泵1和回转马达组5，油泵1通过油路与回转马达组5连接，以驱动回转马达组5，油泵1为主油泵，用于供油，回转马达组5具体位于水平定向钻机的钻架上的动力头上，用于驱动动力头的旋转；还包括伺服阀组2、油泵压力检测模块3、快慢档切换阀4以及马达压力检测模块6。[0024] 伺服阀组2与油泵1连接，伺服阀组2用于调节油泵1的出油排量；油泵1具体通过快慢档切换阀4与回转马达组5连接，快慢档切换阀4用于改变流向回转马达组5的方向与油路，从而实现快慢档的切换。[0025] 油泵压力检测模块3位于油泵1和快慢档切换阀4之间的油路上，并且油泵压力检测模块3包括第一油压传感器32，第一油压传感器32用于检测油泵1的供油油压；马达压力检测模块6位于回转马达组5与快慢档切换阀4之间的油路上，并且马达压力检测模块6包括第二油压传感器62，第二油压传感器62用于检测回转马达组5处的油路中油压。[0026] 油泵压力检测模块3还包括第一梭阀31，第一梭阀31具体位于油泵1和快慢档切换阀4之间的油路上，第一梭阀31用于限制油路中的油液流向，第一油压传感器32与第一梭阀31的中间出口连接，第一梭阀31的两个对向的入油口，可进行两端油压的比较，压力大的一端导通至第一油压传感器32。

[0027] 马达压力检测模块6还包括第二梭阀61，第二梭阀61具体位于回转马达组5与快慢档切换阀4之间的油路上，第二梭阀61用于限制油路中的油液流向，第二油压传感器62与第二梭阀61的中间出口连接，第二梭阀61的两个对向的入油口，可进行两端油压的比较，压力大的一端导通至第二油压传感器62。[0028] 回转马达组5包括第一回转马达51和第二回转马达52，第一回转马达51和第二回转马达52的油路呈并联关系，第一回转马达51和第二回转马达52均用于驱动水平定向钻机的动力头的旋转。[0029] 通过改变第一回转马达51和/或第二回转马达52的流量，即可实现快慢档的调节。[0030] 快慢档切换阀4具体为二位五通液控阀，快慢档切换阀4的油口与第一回转马达51和/或第二回转马达52油路连接，快慢档切换阀4可控制油液同时经过第一回转马达51和第二回转马达52，或者控制油液单独流经第一回转马达51，分别对应慢档和快档。[0031] 伺服阀组2包括第一三位三通电磁阀21和第二三位三通电磁阀22，第一三位三通电磁阀21和第二三位三通电磁阀22的油路呈并联关系，第一三位三通电磁阀21和第二三位三通电磁阀22共同调节从油泵1泵出的油液的方向以及流量，从而实现油泵1的供油排量调整，进而抵消压差。[0032] 参考图2，一种水平定向钻机的电控系统，伺服阀组2、第一油压传感器32、快慢档切换阀4以及第二油压传感器62均与水平定向钻机的控制系统电性连接。[0033] 水平定向钻机的控制系统用于集中控制，水平定向钻机还设置有切换开关和动力头IO模块；其中切换开关用于供施工人员操控换档动作；动力头IO模块通过CAN通讯模块与控制系统电性连接，用于数据接发和处理。[0034] 本实用新型的具体工作方式为：[0035] 第一步：当需要换档时，施工人员手动操控切换开关；[0036] 第二步：控制系统接收切换开关的动作指令，快慢档切换阀4的阀芯受到液控信号而动作，控制油液单独经过第一回转马达51或者同时经过第一回转马达51和第二回转马达52，对应快档和慢档；

[0037] 第三步：由于快慢档切换阀4的动作，回转马达组5附近的压力出现变化；马达压力检测模块6的第二油压传感器62检测回转马达组5附近的压力波动，并将压力值反馈至控制系统；[0038] 第四步：油泵压力检测模块3的第一油压传感器32检测油泵1附近的压力波动，并将压力值反馈至控制系统；[0039] 第五步：控制系统根据第一油压传感器32和第二油压传感器62的数据，进行分析，然后控制伺服阀组2的第一三位三通电磁阀21和第二三位三通电磁阀22动作，从而实现油泵1的供油排量的调节，使马达流量的变化量等于油泵排量的变化量，消除液压冲击，降低马达异响，提升使用寿命。[0040] 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。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应理解为在本实用新型的保护范围之内。