全液壓鉆機在礦山、鐵路、公路、水電、煤炭和建筑等工程施工中是不可缺少的主要施工設(shè)備之一。特別是隨著液壓控制技術(shù)和計算機技術(shù)的結(jié)合更促進了鉆孔技術(shù)的進步,自動化鑿巖及自動鑿巖設(shè)備也相繼出現(xiàn),同時也向著大功率、高效率的方向發(fā)展。全液壓鉆機在國際上已廣泛使用,而且也是中國新型鉆機發(fā)展的主要方向。因此,對于全液壓鉆機液壓系統(tǒng)的研究有很現(xiàn)實的意義。
第一:全液壓鉆機工作原理。全液壓鉆機又稱全油壓鉆機,一種用油壓驅(qū)動和控制所有運轉(zhuǎn)部件的鉆機。具體而言,就是在鉆機工作過程中鉆臂調(diào)整定位,行走機構(gòu)的前行、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、履帶的小角度擺動以及釬桿的旋進、退出、推進、沖擊以及釬桿傾角的調(diào)整、固定等都是由液壓系統(tǒng)實現(xiàn)。這類鉆機借高壓變量油泵和變量油馬達實現(xiàn)無級變速,可簡化傳動機構(gòu),去掉齒輪變速箱,既減輕了鉆機重量,又能充分利用動力按其結(jié)構(gòu)型式,可分為立軸式全液壓鉆機和動力頭式全液壓鉆機兩種。
第二:全液壓鉆機液壓系統(tǒng)設(shè)計要求。基于全液壓鉆機對破碎巖石鉆孔工程中的作用,對全液壓鉆機液壓系統(tǒng)基本要求有:(1)液壓執(zhí)行元件布局合理。要求鉆機液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,體積小,重量輕,維修方便,且液壓元件的標準化、通用化程度高。 (2)控制方法得當。在液壓系統(tǒng)中,執(zhí)行元件需改變運動速度和方向,對于與多個元件,則還有動作順序及互鎖要求,鉆機換桿機構(gòu)中要實行一定的自動循環(huán),要慎重選擇各種控制方式。行程控制、壓力控制、時間控制等組合要得當。 (3)系統(tǒng)安全可靠性。在設(shè)計時需要針對不同功能的液壓回路,采取不同的措施以確保液壓回路及系統(tǒng)的安全可靠性。為防止系統(tǒng)過載,應(yīng)設(shè)置安全閥;為防止舉升機構(gòu)在其自重及失壓情況下自動落下必須有平衡回路;支腿回路有液壓鎖;回轉(zhuǎn)機構(gòu)應(yīng)有緩沖、限速及制動裝置等,以確保安全。另外,要防止回路間的相互干擾。 (4)要有效利用液壓功率。提高液壓系統(tǒng)效率不僅能節(jié)約能量,而且可以防止系統(tǒng)過熱。在工作循環(huán)中,所需流量差別較大時,應(yīng)采用雙泵和變量泵供油或增設(shè)蓄能器,在系統(tǒng)處于保壓停止工作時,應(yīng)使泵卸荷等。 (5)防止液壓沖擊。在液壓系統(tǒng)中,由于工作機構(gòu)運動速度的變換、工作載荷的突然消失以及沖擊載荷等因素,常常會產(chǎn)生液壓沖擊而影響系統(tǒng)的正常工作,因此設(shè)計系統(tǒng)原理圖時要采取相應(yīng)的預(yù)防措施。在對工作負載突然消失而引起的液壓沖擊,要在回油路上加背壓閥;對由沖擊負載產(chǎn)生的液壓沖擊,要在油路入口加安全閥等。
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