權(quán)利要求書: 1.一種閉式液壓系統(tǒng),其特征在于,包括:
徑向柱塞馬達(dá)(100),用于驅(qū)動天井鉆機(jī)回轉(zhuǎn);所述徑向柱塞馬達(dá)(100)具有回轉(zhuǎn)模式和自由輪模式兩種模式,所述徑向柱塞馬達(dá)(100)處于回轉(zhuǎn)模式時向天井鉆機(jī)傳遞扭矩;
閉式液壓泵(200),用于向所述徑向柱塞馬達(dá)(100)供油,以提供所述徑向柱塞馬達(dá)(100)旋轉(zhuǎn)的動力;
驅(qū)動裝置(300),用于驅(qū)動所述閉式液壓泵(200)旋轉(zhuǎn);
自由輪閥(400),用于控制所述徑向柱塞馬達(dá)(100)在回轉(zhuǎn)模式和自由輪模式之間切換;
壓力控制閥(500),用于設(shè)定閉式液壓系統(tǒng)的最高系統(tǒng)壓力;
補(bǔ)油泵(600),連通有油箱(620),用于向閉式液壓系統(tǒng)補(bǔ)充液壓油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閉式液壓系統(tǒng),其特征在于:所述徑向柱塞馬達(dá)(100)設(shè)有四個,兩個所述徑向柱塞馬達(dá)(100)始終處于回轉(zhuǎn)模式,另外兩個所述徑向柱塞馬達(dá)(100)由所述自由輪閥(400)控制其在回轉(zhuǎn)模式和自由輪模式之間切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種閉式液壓系統(tǒng),其特征在于:所述自由輪閥(400)設(shè)有兩個,兩個所述自由輪閥(400)分別控制兩個所述徑向柱塞馬達(dá)(100)在回轉(zhuǎn)模式和自由輪模式之間切換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閉式液壓系統(tǒng),其特征在于:所述閉式液壓泵(200)設(shè)有兩個,兩個所述閉式液壓泵(200)的液壓出口管連通;兩個所述閉式液壓泵(200)可擇一啟動或同時啟動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閉式液壓系統(tǒng),其特征在于:還包括流量控制閥(700)和冷卻器(710),所述流量控制閥(700)與所述閉式液壓泵(200)相關(guān)聯(lián),所述流量控制閥(700)用于控制閉式液壓系統(tǒng)的沖洗流量;所述冷卻器(710)用于冷卻閉式液壓系統(tǒng)回流至所述油箱(620)內(nèi)的液壓油。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閉式液壓系統(tǒng),其特征在于:所述補(bǔ)油泵(600)出口端設(shè)置有過濾器(610),所述過濾器(610)用于對進(jìn)入閉式液壓系統(tǒng)內(nèi)的液壓油進(jìn)行過濾。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閉式液壓系統(tǒng),其特征在于:所述閉式液壓泵(200)的出口流量與所述徑向柱塞馬達(dá)(100)的轉(zhuǎn)速正相關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閉式液壓系統(tǒng),其特征在于:所述壓力控制閥(500)與所述閉式液壓泵(200)相關(guān)聯(lián),所述壓力控制閥(500)能降低所述閉式液壓泵(200)的排量以降低天井鉆機(jī)的轉(zhuǎn)速。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閉式液壓系統(tǒng),其特征在于:所述徑向柱塞馬達(dá)(100)通過減速箱與天井鉆機(jī)連接。
10.一種大直徑天井鉆機(jī),其特征在于:應(yīng)用了如權(quán)利要求1至9任一項所述的閉式液壓系統(tǒng)。
說明書: 一種閉式液壓系統(tǒng)及其應(yīng)用的大直徑天井鉆機(jī)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及液壓系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種閉式液壓系統(tǒng)及其應(yīng)用的大直徑天井鉆機(jī)。背景技術(shù)[0002] 國內(nèi)天井鉆機(jī)雖然有近40年的發(fā)展歷史,但產(chǎn)品一直以3米直徑以下的小直徑天井鉆機(jī)為主,大直徑天井鉆機(jī)技術(shù)長期被國外壟斷,其中大直徑天井鉆機(jī)回轉(zhuǎn)的液壓驅(qū)動控制是一項非常關(guān)鍵的技術(shù)。大直徑天井鉆機(jī)回轉(zhuǎn)輸出扭矩非常大、工況復(fù)雜,有導(dǎo)孔工況、擴(kuò)孔工況、接桿工況、卸桿工況等,不同工況對回轉(zhuǎn)的扭矩、轉(zhuǎn)速要求都不一樣,其液壓驅(qū)動控制難度大,而且國內(nèi)礦山相對狹窄的巷道條件,決定了大直徑天井在鉆機(jī)都是通過模塊化的組合,這種組合的方式也增加了控制上的難度。[0003] 傳統(tǒng)的天井鉆機(jī)回轉(zhuǎn)驅(qū)動控制依賴開式液壓系統(tǒng),但大直徑天井鉆機(jī)液壓回轉(zhuǎn)驅(qū)動需要的流量大、壓力高,通?;剞D(zhuǎn)流量超過800L/min,回轉(zhuǎn)系統(tǒng)壓力達(dá)40MPa,如果繼續(xù)選用開式液壓系統(tǒng)來驅(qū)動,市場上幾乎沒有能滿足此要求的換向閥,只能通過多個閥的組合來實現(xiàn),大大增加了系統(tǒng)管路和控制的復(fù)雜程度,而且換向閥在通過大流量時,因換向閥芯的節(jié)流作用往往會導(dǎo)致較大的系統(tǒng)壓降,導(dǎo)致系統(tǒng)油溫升高,能源消耗增加的同時給系統(tǒng)冷卻造成沉重負(fù)擔(dān)。發(fā)明內(nèi)容[0004] 本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此,本發(fā)明提出一種閉式液壓系統(tǒng),抗風(fēng)險能力強(qiáng),控制簡單,能量損失小,能滿足大直徑天井鉆機(jī)在各種工況下的系統(tǒng)壓力和流量要求。[0005] 本發(fā)明還還提出一種應(yīng)用上述閉式液壓系統(tǒng)的大直徑天井鉆機(jī)。[0006] 根據(jù)本發(fā)明第一方面實施例的一種閉式液壓系統(tǒng),包括:徑向柱塞馬達(dá),用于驅(qū)動天井鉆機(jī)回轉(zhuǎn);所述徑向柱塞馬達(dá)具有回轉(zhuǎn)模式和自由輪模式兩種模式,所述徑向柱塞馬達(dá)處于所述回轉(zhuǎn)模式時向所述天井鉆機(jī)傳遞扭矩;閉式液壓泵,用于向所述徑向柱塞馬達(dá)供油,以提供所述徑向柱塞馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的動力;驅(qū)動裝置,用于驅(qū)動所述閉式液壓泵旋轉(zhuǎn);自由輪閥,用于控制所述徑向柱塞馬達(dá)在所述回轉(zhuǎn)模式和所述自由輪模式之間切換;壓力控制閥,用于設(shè)定閉式液壓系統(tǒng)的最高系統(tǒng)壓力;補(bǔ)油泵,連通有油箱,用于向閉式液壓系統(tǒng)補(bǔ)充液壓油。[0007] 根據(jù)本發(fā)明實施例的閉式液壓系統(tǒng),至少具有如下有益效果:通過閉式液壓系統(tǒng)驅(qū)動天井鉆機(jī)回轉(zhuǎn),閉式液壓系統(tǒng)壓力更高,能為天井鉆機(jī)提供更高的回轉(zhuǎn)扭矩,且閉式液壓系統(tǒng)相比開式液壓系統(tǒng),無須換向閥,系統(tǒng)能力損失更少;
閉式液壓系統(tǒng)通過控制液壓泵斜盤的偏斜方向來實現(xiàn)液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向,對徑向柱塞馬達(dá)的沖擊小,系統(tǒng)壓力更加平穩(wěn);多個徑向柱塞馬達(dá)通過自由輪閥對其進(jìn)行控制,能實現(xiàn)對天井鉆機(jī)的多種模式控制。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述徑向柱塞馬達(dá)設(shè)有四個,兩個所述徑向柱塞馬達(dá)始終處于回轉(zhuǎn)模式,另外兩個所述徑向柱塞馬達(dá)由所述自由輪閥控制其在回轉(zhuǎn)模式和自由輪模式之間切換。[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述自由輪閥設(shè)有兩個,兩個所述自由輪閥分別控制兩個所述徑向柱塞馬達(dá)在回轉(zhuǎn)模式和自由輪模式之間切換。[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述閉式液壓泵設(shè)有兩個,兩個所述閉式液壓泵的液壓出口管連通;兩個所述閉式液壓泵可擇一啟動或同時啟動。[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,還包括流量控制閥和冷卻器,所述流量控制閥與所述閉式液壓泵相關(guān)聯(lián),用于控制閉式液壓系統(tǒng)的沖洗流量;所述冷卻器用于冷卻閉式液壓系統(tǒng)回流至所述油箱內(nèi)的液壓油。[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述補(bǔ)油泵出口端設(shè)置有過濾器,所述過濾器用于對進(jìn)入閉式液壓系統(tǒng)內(nèi)的液壓油進(jìn)行過濾。[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述閉式液壓泵的出口流量與所述徑向柱塞馬達(dá)的轉(zhuǎn)速正相關(guān)。[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述壓力控制閥與所述閉式液壓泵相關(guān)聯(lián),所述壓力控制閥能降低所述閉式液壓泵的排量以降低天井鉆機(jī)的轉(zhuǎn)速。[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述徑向柱塞馬達(dá)通過減速箱與天井鉆機(jī)連接。[0016] 根據(jù)本發(fā)明第二方面實施例的一種大直徑天井鉆機(jī),應(yīng)用了上述的閉式液壓系統(tǒng)。[0017] 根據(jù)本發(fā)明實施例的大直徑天井鉆機(jī),至少具有如下有益效果:通過應(yīng)用閉式液壓系統(tǒng)驅(qū)動大直徑天井鉆機(jī)回轉(zhuǎn),能為天井鉆機(jī)提供更高的回轉(zhuǎn)扭矩,且閉式液壓系統(tǒng)相比開式液壓系統(tǒng),無須換向閥,系統(tǒng)能力損失更少;閉式液壓系統(tǒng)通過控制液壓泵斜盤的偏斜方向來實現(xiàn)液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向,對徑向柱塞馬達(dá)的沖擊小,系統(tǒng)壓力更加平穩(wěn);多個徑向柱塞馬達(dá)通過自由輪閥對其進(jìn)行控制,能實現(xiàn)對天井鉆機(jī)的多種模式控制。
[0018] 本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實踐了解到。附圖說明[0019] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明,其中:圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中徑向柱塞馬達(dá)和自由輪閥的結(jié)構(gòu)框圖;
圖3為圖1中閉式液壓泵的結(jié)構(gòu)框圖;
圖4為圖1中流量控制閥的結(jié)構(gòu)框圖;
圖5為圖1中壓力控制閥的結(jié)構(gòu)框圖。
[0020] 附圖標(biāo)號:徑向柱塞馬達(dá)100;
閉式液壓泵200;
驅(qū)動裝置300;
自由輪閥400;
壓力控制閥500;
補(bǔ)油泵600、過濾器610、油箱620;
流量控制閥700、冷卻器710;
正轉(zhuǎn)出油管線810、反轉(zhuǎn)出油管線820、回油管線830、控制油管線840。
具體實施方式[0021] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,僅用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。[0022] 在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。[0023] 在本發(fā)明的描述中,多個指的是兩個以上。如果有描述到第一、第二只是用于區(qū)分技術(shù)特征為目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的先后關(guān)系。[0024] 本發(fā)明的描述中,除非另有明確的限定,設(shè)置、安裝、連接等詞語應(yīng)做廣義理解,所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以結(jié)合技術(shù)方案的具體內(nèi)容合理確定上述詞語在本發(fā)明中的具體含義。[0025] 參照圖1至圖5所示,本發(fā)明實施例的一種閉式液壓系統(tǒng)及其應(yīng)用的大直徑天井鉆機(jī),包括:多臺徑向柱塞馬達(dá)100,與天井鉆機(jī)連接,用于驅(qū)動天井鉆機(jī)轉(zhuǎn)動;需要注意的是,徑向柱塞馬達(dá)100并不是直接與天井鉆機(jī)連接,而是通過減速箱與天井鉆機(jī)連接,減速箱為目前市面上可買到的減速箱,只需減速箱的參數(shù)滿足天井鉆機(jī)的使用需求即可。在本發(fā)明的實施例中,徑向柱塞馬達(dá)100設(shè)有四個,而減速箱只設(shè)置有一個,四個徑向柱塞馬達(dá)100中有兩個始終與減速箱保持連接,另外兩個徑向柱塞馬達(dá)100通過自由輪閥400控制其與減速箱的連接或斷開。[0026] 進(jìn)一步的,徑向柱塞馬達(dá)100具有回轉(zhuǎn)模式和自由輪模式兩種模式,兩個始終與減速箱保持連接的徑向柱塞馬達(dá)100始終處于回轉(zhuǎn)模式,另外兩個徑向柱塞馬達(dá)100則可以通過自由輪閥400控制其在回轉(zhuǎn)模式和自由輪模式之間切換。參照圖1、圖2所示,在本發(fā)明的一些具體實施例中,自由輪閥400由先導(dǎo)換向閥和被先導(dǎo)換向閥控制的主閥組成。由于自由輪閥400控制徑向柱塞馬達(dá)100在回轉(zhuǎn)模式和自由輪模式之間切換的工作原理為已公開的現(xiàn)有技術(shù),例如公開號為CN209306860U的一種自由輪馬達(dá)裝置,公開了相關(guān)的結(jié)構(gòu)及控制方法,在本申請中不做過多贅述。[0027] 需要注意的是,在本發(fā)明的一些實施例中,由于有兩個徑向柱塞馬達(dá)100通過兩個自由輪閥400控制其在回轉(zhuǎn)模式和自由輪模式之間切換,因此天井鉆機(jī)存在由兩個徑向柱塞馬達(dá)100驅(qū)動回轉(zhuǎn)、三個徑向柱塞馬達(dá)100驅(qū)動回轉(zhuǎn)或四個徑向柱塞馬達(dá)100驅(qū)動回轉(zhuǎn)三種情況。但是通常情況下,由于三個徑向柱塞馬達(dá)100驅(qū)動天井鉆機(jī)回轉(zhuǎn)時,其穩(wěn)定性相對較差,兩個自由輪閥400始終是同步動作,即一般只存在兩個徑向柱塞馬達(dá)100驅(qū)動天井鉆機(jī)回轉(zhuǎn)和四個徑向柱塞馬達(dá)100驅(qū)動天井鉆機(jī)回轉(zhuǎn)兩種情況。[0028] 此外,始終保持兩個徑向柱塞馬達(dá)100處于回轉(zhuǎn)模式,是因為減速箱的減速比為固定值,至少需要兩臺徑向柱塞馬達(dá)100向天井鉆機(jī)傳遞動力,才能提供足夠的扭矩。[0029] 在本發(fā)明的一些實施例中,閉式液壓泵200,用于向徑向柱塞馬達(dá)100供油,以提供徑向柱塞馬達(dá)100旋轉(zhuǎn)的動力;閉式液壓泵200的供油壓力與徑向柱塞馬達(dá)100的轉(zhuǎn)速相關(guān)聯(lián);具體的,閉式液壓泵200通過驅(qū)動裝置300驅(qū)動其旋轉(zhuǎn),本申請的發(fā)明實施例中,驅(qū)動裝置300為電機(jī),電機(jī)驅(qū)動閉式液壓泵200旋轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動閉式液壓泵200向徑向柱塞馬達(dá)100供油。需要注意的是,本申請的發(fā)明實施例中,設(shè)有兩個閉式液壓泵200,對應(yīng)兩個閉式液壓泵200設(shè)置有兩臺電機(jī)分別用于驅(qū)動兩個閉式液壓泵200的兩個閉式液壓泵200。兩個閉式液壓泵200的液壓出口管連通,兩個閉式液壓泵200可擇一啟動或同時啟動,一般情況下運(yùn)轉(zhuǎn)一臺閉式液壓泵200即可實現(xiàn)系統(tǒng)的正常工作,另外一臺閉式液壓泵200作為備份,當(dāng)其中一臺閉式液壓泵200出現(xiàn)故障時,通過啟動備份的閉式液壓泵200即可保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。[0030] 進(jìn)一步的,參照圖1、圖3所示,閉式液壓泵200具有正轉(zhuǎn)出油管線810和反轉(zhuǎn)出油管線820,兩臺閉式液壓泵200的兩根正轉(zhuǎn)出油管線810相互連通,兩根反轉(zhuǎn)出油管線820也相互連通,正轉(zhuǎn)出油管線810用于驅(qū)動徑向柱塞馬達(dá)100正轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn)出油管線820用于驅(qū)動徑向柱塞馬達(dá)100反轉(zhuǎn)。[0031] 在本發(fā)明的一些實施例中,閉式液壓泵200輸出的液壓油流量越高,徑向柱塞馬達(dá)100的轉(zhuǎn)速越高,閉式液壓泵200輸出的液壓油流量與徑向柱塞馬達(dá)100的轉(zhuǎn)速成正相關(guān);而減速箱的減速比為固定值,所以天井鉆機(jī)的轉(zhuǎn)速也會越高。
[0032] 在本發(fā)明的一些具體實施例中,閉式液壓泵200集成有比例伺服閥對斜盤的傾斜角度進(jìn)行調(diào)節(jié),比例伺服閥通過電信號來調(diào)節(jié)輸出的伺服油壓,從而控制閉式液壓泵200的斜盤傾角,比例伺服閥的電流大小與閉式液壓泵200的斜盤傾角大小呈正相關(guān),比例伺服閥的電流越大,則閉式液壓泵200的斜盤傾角越大,閉式液壓泵200的排量越大,反之亦然。因此,可通過控制比例伺服閥實現(xiàn)對天井鉆機(jī)轉(zhuǎn)速的無極調(diào)節(jié)。需要注意的是,由斜盤傾角控制閉式液壓泵200的排量,并實現(xiàn)徑向柱塞馬達(dá)100轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)和方法也屬于已被公開的現(xiàn)有技術(shù),例如公開號為CN114485565A的液壓泵馬達(dá)用機(jī)械式斜盤傾角指示器及液壓泵馬達(dá),公開了帶有斜盤的液壓泵;公開號為CN103316799B的高壓水利噴射系統(tǒng),公開了相關(guān)的結(jié)構(gòu)及控制方法,在本申請中不做過多贅述。[0033] 參照圖1、圖4所示,在本發(fā)明的一些實施例中,還包括流量控制閥700和冷卻器710,流量控制閥700與閉式液壓泵200相關(guān)聯(lián),用于控制閉式液壓系統(tǒng)的沖洗流量;冷卻器
710用于冷卻回流至油箱620內(nèi)的液壓油。具體的,閉式系統(tǒng)中的液壓油在循環(huán)工作過程中由于存在壓降最終轉(zhuǎn)化成熱量導(dǎo)致油溫不斷往上升,因此液壓系統(tǒng)中需要排出一定量的熱油同時補(bǔ)充一定量的冷油,系統(tǒng)排出熱油的流量用專業(yè)術(shù)語叫沖洗流量。流量控制閥700與閉式液壓泵200相關(guān)聯(lián)指的是可根據(jù)閉式液壓泵200的啟動數(shù)量來調(diào)節(jié)不同的沖洗流量,例如只有單個閉式液壓泵200運(yùn)轉(zhuǎn)時,流量控制閥700控制閉式液壓系統(tǒng)的沖洗流量約為60L/min,如若兩臺閉式液壓泵200同時運(yùn)轉(zhuǎn),則流量控制閥700控制閉式液壓系統(tǒng)的沖洗流量約為120L/min,以利于閉式液壓系統(tǒng)的散熱。
[0034] 參照圖4所示,流量控制閥700可以理解為與徑向柱塞馬達(dá)100并聯(lián),流量控制閥700具有三個連接口,其中兩個進(jìn)液口分別與正轉(zhuǎn)出油管線810和反轉(zhuǎn)出油管線820連接,出液口連接有回油管線830,冷卻器710安裝于回油管線830上,回油管線830與油箱620連通。
流量控制閥700具有三個位置,第一位置時正轉(zhuǎn)出油管線810和回油管線830連通,第二位置時反轉(zhuǎn)出油管線820和回油管線830連通,第三位置時正轉(zhuǎn)出油管線810、反轉(zhuǎn)出油管線820和回油管線830互不連通,其工作原理與三通閥類似。沖洗流量指的就是正轉(zhuǎn)出油管線810或反轉(zhuǎn)出油管線820經(jīng)回油管線830流回油箱620的液壓油量。
[0035] 在本發(fā)明的一些實施例中,參照圖1所示,還包括補(bǔ)油泵600,補(bǔ)油泵600從油箱620抽取液壓油提供給閉式液壓泵200,同時也向閉式液壓泵200的比例伺服閥提供伺服控制油。補(bǔ)油泵600出口端設(shè)置有過濾器610,過濾器610用于對進(jìn)入閉式液壓系統(tǒng)內(nèi)的液壓油進(jìn)行過濾。具體的,比例伺服閥根據(jù)電信號控制提供給斜盤相應(yīng)的油壓以調(diào)節(jié)斜盤傾斜的角度。過濾器610能過濾掉從油箱620吸入的雜質(zhì),避免雜質(zhì)對系統(tǒng)造成損傷。[0036] 可以理解的是,天井鉆機(jī)在工作的過程中,補(bǔ)油泵600是一直處于工作狀態(tài)的。[0037] 參照圖1、圖5所示,在本發(fā)明的一些實施例中,設(shè)有壓力控制閥500用于控制閉式液壓系統(tǒng)的最高壓力。當(dāng)閉式液壓系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力高出壓力控制閥500的設(shè)定壓力時,壓力控制閥500將進(jìn)行泄壓以調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力。進(jìn)一步的,壓力控制閥500為溢流閥,溢流閥的壓力可以遠(yuǎn)程設(shè)置并進(jìn)行更改,因此閉式液壓系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力也可以無極調(diào)節(jié)。[0038] 需要了解的是,壓力控制閥500與閉式液壓泵200之間通過控制油管線840連接,且壓力控制閥500與回油管線830連通。當(dāng)閉式液壓系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力達(dá)到壓力控制閥500的設(shè)定壓力時,壓力控制閥500會連通控制油管線840和回油管線830,導(dǎo)致驅(qū)動閉式液壓泵200的斜盤傾斜的伺服控制油失壓,導(dǎo)致閉式液壓泵200的斜盤的傾斜角度逐漸減少甚至關(guān)閉,從而減小閉式液壓泵200的排量,進(jìn)而導(dǎo)致閉式液壓泵200的出口流量減少,液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速降低,天井鉆機(jī)的轉(zhuǎn)速也同樣降低。但是需要注意的是,減小閉式液壓泵200的排量并不能降低閉式液壓系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力,因為系統(tǒng)壓力是由天井鉆機(jī)的負(fù)載決定的,系統(tǒng)壓力將保持在壓力控制閥500設(shè)定的最高值;減小閉式液壓泵200的排量只是為了降低對設(shè)備的損傷。[0039] 更進(jìn)一步的,在壓力控制閥500設(shè)定的最高壓力范圍為,閉式液壓泵200的排量是根據(jù)天井鉆機(jī)需要的轉(zhuǎn)速進(jìn)行無極調(diào)節(jié)的,而一旦由于鉆機(jī)的負(fù)載過大,導(dǎo)致閉式液壓系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力達(dá)到了壓力控制閥500的設(shè)定值,而壓力控制閥500會直接導(dǎo)致驅(qū)動閉式液壓泵200的斜盤傾斜的伺服控制油失壓,因此可以理解為壓力控制閥500的優(yōu)先級高于比例伺服閥的電信號控制。[0040] 參照圖1所示,本申請的閉式液壓系統(tǒng)的工作原理如下:補(bǔ)油泵600向閉式液壓泵200提供液壓油,驅(qū)動裝置300驅(qū)動閉式液壓泵200旋轉(zhuǎn),并帶動徑向柱塞馬達(dá)100轉(zhuǎn)動,并最終驅(qū)動天井鉆機(jī)轉(zhuǎn)動。閉式液壓泵200集成有比例伺服閥,比例伺服閥可以接受電信號并輸出對應(yīng)的控制液壓油,控制液壓油通過驅(qū)動閉式液壓泵200的斜盤傾角來調(diào)節(jié)排量,從而實現(xiàn)對徑向柱塞馬達(dá)100轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。流量控制閥700通過閉式液壓泵200的輸出流量大小來調(diào)節(jié)其沖洗流量;壓力控制閥500的設(shè)定壓力為閉式液壓系統(tǒng)所能達(dá)到的最高壓力,當(dāng)閉式液壓系統(tǒng)的壓力達(dá)到壓力控制閥500的設(shè)定壓力后,壓力控制閥500將對閉式液壓泵200的伺服油壓進(jìn)行泄壓,從而強(qiáng)制降低閉式液壓泵200的排量,從而降低天井鉆機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0041] 相比目前普遍采用的開式液壓系統(tǒng),閉式液壓系統(tǒng)有以下三個顯著的優(yōu)勢:1.閉式液壓系統(tǒng)能達(dá)到更高的回轉(zhuǎn)壓力。開式液壓系統(tǒng)的額定壓力最高到35MPa,尖峰壓力到40MPa,而在閉式系統(tǒng)中額定壓力能達(dá)到40MPa或者42MPa,尖峰壓力可達(dá)45MPa。
更高的系統(tǒng)壓力能夠為天井鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)提供更大的扭矩。
[0042] 2.閉式液壓系統(tǒng)更節(jié)能。閉式液壓系統(tǒng)的壓力油從閉式液壓泵200出口直接驅(qū)動徑向柱塞馬達(dá)100,相對開式液壓系統(tǒng),閉式液壓系統(tǒng)省掉了中間對馬達(dá)旋向進(jìn)行控制的換向閥,由于油液流經(jīng)換向閥會產(chǎn)生壓降,且換向閥換向時會對系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊,這些都會導(dǎo)致系統(tǒng)能量的損失,因此閉式液壓系統(tǒng)相比開式液壓系統(tǒng)更節(jié)能。[0043] 3.閉式液壓系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力更加平穩(wěn)。閉式系統(tǒng)通過控制閉式液壓泵200斜盤的偏斜角度來實現(xiàn)調(diào)節(jié)徑向柱塞馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)方向,在這個過程中,系統(tǒng)輸出的液壓油量由大變小再由小變大,不會因為徑向柱塞馬達(dá)100換向或者突然停止而對系統(tǒng)產(chǎn)生大的沖擊,而開式液壓系統(tǒng)剛好相反;開式液壓系統(tǒng)因為徑向柱塞馬達(dá)100換向或者突然停止而產(chǎn)生的沖擊一方面會導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)熱,另一方面也會對液壓系統(tǒng)元件的使用壽命產(chǎn)生影響。[0044] 上面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作了詳細(xì)說明,但是本發(fā)明不限于上述實施例,在所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi),還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
聲明:
“閉式液壓系統(tǒng)及其應(yīng)用的大直徑天井鉆機(jī)” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)