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钻机液压系统工作原理
时间:2024-12-23 21:36:24
答案

ZDY6000LD型钻机液压系统为双泵开式循环系统,如图3-14所示,钻机胶管连接如图3-15、3-16所示。其工作原理如下:

电动机(1)启动后,Ⅰ泵(3)经吸油滤油器(2)吸入低压油,输出的高压油进入主操纵台液控多路换向阀(5),压力表(4)指示Ⅰ泵压力。多路换向阀(5)由四联组成,左起第一联控制左侧履带液压马达(6)的正转、反转和停止;左起第二联控制右侧履带液压马达(7)的正转、反转和停止;右起第二联控制液压马达(8)的正转、反转和停止;右起第一联控制给进油缸(9)的前进、后退和停止。四联阀都处于中位时,Ⅰ泵卸荷,马达(8)和给进油缸(9)处于浮动状态,履带马达(6)、(7)自行制动。Ⅰ泵回油经冷却器(10)和回油滤油器(11)回到油箱,压力表(12)指示回油压力,其大小反映出回油滤油器的脏污程度。Ⅱ泵(13)经吸油滤油器(14)吸入低压油,输出的高压油至Ⅱ泵分流功能换向阀(15),压力表(16)指示Ⅱ泵压力。该阀置于前位,Ⅱ泵高压油至多路换向阀(17),多路换向阀(17)由九联组成,右起第一联控制绞车马达(18)的正转、反转和停止,其余八联分别控制八只稳固调角油缸的伸、缩、停,压力表(19)指示油液压力。九联阀都处于中位时,Ⅱ泵卸荷。Ⅱ泵分流功能转化阀(15)置于后位,高压油进入Ⅱ泵油路板(20)。安全溢流阀(21)、溢流调压阀(22)、减压阀(23)固装在油路板(20)上,限定或调节Ⅱ泵给进压力,钻进方式换向阀(24)置于中位时,Ⅱ泵卸荷。钻进方式换向阀(24)置于前位时,为Ⅱ泵溢流给进,适用于钻进所需的回转转矩较大而给进力较小(如复合片钻进)的工况,此时Ⅱ泵的压力油全部进入给进回路,通过调节溢流调压阀(22)来控制给进压力的大小,其值由给进压力表(25)指示。钻进方式换向阀(24)置于后位,为减压给进,适用于钻进所需的回转转矩较小而给进力较大的工况。这时卡盘(26)的供油压力与泵压(马达工作压力)相同,卡盘卡紧力往往稍显不够,从而引起钻杆打滑。为确保卡盘可靠地卡紧钻杆,将换向阀(24)置于后位,并将溢流调压阀(22)关闭,使Ⅱ泵的压力油分为两路(此操作也是实现采用孔底马达钻进时,向抱紧装置(27)供油使回转器制动):一路直接进入液压卡盘,使卡盘的工作压力(Ⅱ泵的系统压力)保证卡盘可靠地卡紧钻杆;另一路经减压阀进入给进回路,用减压阀(23)调节给进压力的大小。调压给进方式与减压给进方式比较,使用前者Ⅱ泵的溢流压力较低,液压油发热较少。Ⅱ泵回油可进入Ⅰ泵回油路,也可以由油路板上的泄油路经冷却器(30)和回油滤油器(31)直接回到油箱。

图-14 液压系统原理图

图3-15 ZDY6000LD型钻机胶管连接图Ⅰ

图3-16 ZDY6000LD型钻机胶管连接图Ⅱ

油马达(8)回转时,回转油路的一部分高压油经主油路板(32)中的单向阀组进入液压卡盘(26),使卡盘自动夹紧。此外,当夹持器联动功能转换阀(33)置于联动位置时(即换向阀后位),驱动油马达的压力油还可再分一部分进入夹持器(34)使之松开。利用回转油马达、液压卡盘与夹持器三者之间的这种联动功能(夹转联动),可方便地进行扫孔作业。

液压卡盘的松开由主油路板(32)中的一组串联的液控单向阀和节流阀来控制。液压卡盘工作时回油单向阀关闭,避免压力油泄漏。当需要液压卡盘松开时,由来自给进或起拔回路的压力控制油打开回油单向阀,使液压卡盘泄油松开。调整节流阀可控制液压卡盘的回油(松开)速度,使液压卡盘与夹持器的开合动作协调(在起下钻具时,应使其中之一刚刚卡紧另一个就立即松开,钻具既不会被卡瓦划伤也不会窜动),当回转油马达与液压卡盘、夹持器处于联动状态,夹持器的回油也经过这组阀流回油箱。

起下钻功能转换阀(35)为三位四通阀,通过该阀可以改变液压卡盘、夹持器与给进油缸的联动方式。起、下钻时先将联动转换阀置于相应位置(即起钻或下钻位),然后同向操作给进起拔手把,即可协调地控制液压卡盘、夹持器的开合动作与给进油缸的前后移动动作,完成起、下钻作业。当该阀处于中位时,其联动功能失效。在给进油缸的出油管上串联一个双向液控节流阀,用于调节油缸的背压。在钻进时调节节流阀(36)可以控制给进速度。在起下钻具时,适当调节节流阀,可以使夹持器充分张开不损伤钻杆。

联动功能转换阀(33)用于控制卡盘、夹持器与给进油缸、马达的联动和分离。联动功能转换阀(33)置于下位,卡盘、夹持器与油马达联动(夹转联动)。联动功能转换阀(33)处于上位,夹转联动分离,卡盘、夹持器与给进油缸联动。联动功能转换阀(33)置于中位,夹持器油路处于关闭状态。夹转联动功能用于系统压力较高工况下,此时夹持器供油压力较高,夹持器开口较充分。在使用夹转联动功能时要注意,应在每个钻进回次结束前,将夹持器与回转器的联动功能取消,而转变为分离状态,以便夹持器能快速地夹持孔内钻具。

Ⅰ泵的最高工作压力出厂时已限定为28MPa,该压力不可调,各执行元件(油缸、马达等)最高工作压力由多路换向阀(5)内的安全阀限定。Ⅱ泵的最高工作压力由Ⅱ泵油路板上的安全阀(21)控制,限定压力为21MPa,其值由压力表(16)显示。

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