旋挖鑽機及其迴轉液壓系統的製作方法

2023-11-10 05:33:32

專利名稱：旋挖鑽機及其迴轉液壓系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及樁工機械技術領域，特別涉及一種旋挖鑽機及其迴轉液壓系統。
背景技術：
迴轉機構是旋挖鑽機最重要的工作部件之一，它由液壓馬達、減速機和迴轉支承等組成。在工作過程中，發動機旋轉帶動主泵輸出液壓能並傳遞給迴轉馬達，吸收液壓能的迴轉馬達高速運轉並通過減速機和迴轉齒圈減速後，最終將動力傳遞給上車，從而實現旋挖鑽機上車部分相對於下車底盤的旋轉。目前，旋挖鑽機大多使用挖機用底盤，由於旋挖鑽機的整機重量遠大於同種底盤的挖掘機，挖掘機專用的迴轉機構在旋挖鑽機的工況下經常暴露很多問題，其中最主要的是旋挖鑽機在大徑、深孔鑽進過程中，容易出現迴轉機構制動力不足進而導致的迴轉發生 偏移問題，這嚴重影響了成樁質量。在現有技術中，一般採用以下幾種方案解決此問題方案一、採用雙馬達減速機，即使用兩個迴轉馬達減速機總成，從而提高迴轉制動力矩；方案二、採用外置摩擦片，即參考減速機摩擦片制動方式，將摩擦片外置，從而能保證在摩擦片作用範圍內提高制動力；方案三、採用插銷裝置，即在上車部分增加插銷油缸，在下車支架安裝銷孔，通過上車插銷油缸的作用，將銷軸插入下車銷孔中，實現鎖死。方案一的主要缺點是需要底盤自製，由於同型號底盤的挖掘機重量較輕，迴轉馬達一般採用單馬達減速機能滿足要求，因此，這種方案導致旋挖鑽機的底盤必須自製，無法借用挖機底盤，通用性變差，且雙馬達減速機所增加的成本也較高。方案二的主要缺點是迴轉機構只能在摩擦片作用的範圍內進行制動，即無法在任意位置制動，而旋挖鑽機在施工時經常會因空間和位置原因而在任何迴轉位置施工，這樣不便於操作。方案三的主要缺點與方案二類似，這種方案只能在有銷孔的位置進行制動，要求操作精度很高，且不易實現自動控制。因此，如何針對現有的旋挖鑽機的迴轉制動方式進行改進，以便更加適應使用需要，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容
有鑑於此，本發明旨在提出一種旋挖鑽機及其迴轉液壓系統，以解決現有的迴轉制動方式要麼需要自制底盤要麼無法在任何位置增加制動力的問題。一方面，本發明提供了一種用於旋挖鑽機的迴轉液壓系統，所述迴轉液壓系統包括主換向閥、迴轉馬達、第一油路、第二油路和第三油路；所述主換向閥的兩個工作油口分別通過所述第一油路和所述第二油路接於所述迴轉馬達的兩個工作油口，並且所述第一油路處於進油狀態時，所述迴轉馬達驅動迴轉支承正轉，所述第二油路處於進油狀態時，所述迴轉馬達驅動迴轉支承反轉；所述第三油路的入油端接於動力頭正轉壓力油油路，所述第三油路的出油端接於所述第二油路。進一步地，所述第一油路和所述第二油路上設置有平衡閥。進一步地，所述平衡閥中設置有補油閥。進一步地，所述主換向閥的中位機能為O型。進一步地，所述第三油路上設置有單向閥。進一步地，所述第三油路上設置有減壓閥。進一步地，所述第三油路上設置有換向閥，該換向閥至少具有通斷兩種狀態。進一步地，所述換向閥為兩位兩通閥。 進一步地，所述兩位兩通閥在連通狀態下的油路中設置有節流孔。另一方面，本發明還提供一種旋挖鑽機，所述旋挖鑽機設置有上述任一項所述的迴轉液壓系統。當動力頭正轉處於鑽進工況下時，負載增大將造成動力頭的輸出扭矩隨之增大，由此傳遞至旋挖鑽機上車的反作用力也隨之增大，進而使迴轉支承有轉動的趨勢，當該反作用力大於迴轉支承的制動力時，將造成迴轉制動失效，但對於本發明提供的一種迴轉液壓系統而言，在鑽進工況下，動力頭正轉時的壓力油可通過第三油路達到迴轉馬達的反轉油口，造成迴轉馬達反轉憋壓，進而產生反轉力矩，從而對抗動力頭正轉傳遞給迴轉支承的力矩，這樣提高了迴轉支承的制動力矩，避免了迴轉失效(鎖不住)；另外，從上述可知，該迴轉液壓系統可在任何位置提高迴轉支承的制動能力，而且無需自製底盤。本發明提供的一種旋挖鑽機設置有上述的迴轉液壓系統，由於上述的迴轉液壓系統具有上述技術效果，因此，該旋挖鑽機也具有相應的技術效果。


構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I為本發明實施例提供的一種用於旋挖鑽機的迴轉液壓系統的結構示意圖；符號說明I主換向閥2平衡閥3迴轉馬達4迴轉制動缸5迴轉支承6 換向閥7減壓閥8 單向閥21第一單向閥22第二單向閥01第一油路02第二油路03第三油路
具體實施例方式應當指出，本部分中對具體結構的描述及描述順序僅是對具體實施例的說明，不應視為對本發明的保護範圍有任何限制作用。此外，在不衝突的情形下，本部分中的實施例以及實施例中的特徵可以相互組合。請參考圖1，圖I為本發明實施例提供的一種用於旋挖鑽機的迴轉液壓系統的結構示意圖，下面將參考附圖對本發明實施例作詳細說明。如圖所示，該實施例的迴轉液壓系統主要包括主換向閥I、迴轉馬達3、第一油路01和第二油路02等。其中，主換向閥I的進油口 P通過油路接於液壓泵(圖未示出)的出油口，主換向閥I的回油口 T通過油路接於油箱(圖未示出)，主換向閥I的兩個工作油口 A和B分別通過第一油路01和第二油路02接於迴轉馬達3的兩個油口，迴轉馬達3的動力輸出軸通過減速 機等與迴轉支承5的齒圈驅動連接，迴轉制動缸4用於為迴轉支承5提供制動力，在工作過程中，控制主換向閥I的工作位置，改變第一油路01和第二油路02的進回油狀態，可實現迴轉馬達3的正轉或者反轉，進而控制迴轉支承5的正轉或反轉，具體而言，當第一油路01處於進油狀態、第二油路02出回油狀態時，迴轉馬達3驅動迴轉支承5正轉(從俯視旋挖鑽機的角度而言為順時針方向)，當第一油路01處於回油狀態、第二油路02處於進油狀態時，迴轉馬達3驅動迴轉支承5反轉，若迴轉制動缸4的活塞杆伸出，則迴轉支承5停止轉動，有關迴轉支承5與迴轉馬達3和迴轉制動器之間的機械連接結構可參見現有技術的相關描述，在此不再展開。第三油路03的入油端接於動力頭正轉壓力油油路(圖未示出)，出油端接於第二油路02，即在工作過程中，當動力頭正轉(從服飾旋挖鑽機的角度而言為順時針方向)處於鑽進工況時，動力頭正轉時的壓力油(其壓力與動力頭的扭矩相對應)可通過第三油路03流至第二油路02，進而流至迴轉馬達3的反轉油口內。下面結合具體的場景說明一下上述迴轉液壓系統的工作原理及操控過程當旋挖鑽機行駛至成樁地點後，可控制主換向閥I的工作位置，通過迴轉馬達3帶動迴轉支承5的齒圈轉動一定角度，直至旋挖鑽機上車的鑽杆對準成孔位置，然後通過動力頭正轉帶動鑽杆及鑽筒向下鑽進，在鑽筒鑽取土渣的過程中，負載的增大將造成動力頭的輸出扭矩跟著增大，由此傳遞至旋挖鑽機上車的反作用力也跟著增大，但與此同時，反應當前動力頭輸出扭矩的動力頭正轉壓力油通過第三油路03進入第二油路02，直至達到迴轉馬達的反轉油口，造成迴轉馬達反轉憋壓，進而產生反轉力矩，從而與迴轉制動缸4 一同對抗動力頭傳遞給迴轉支承5的力矩，這樣提高了迴轉支承5的制動力矩，保證迴轉不會失效。上述實施例中，優選地，第三油路03上還設置有換向閥6、減壓閥7和單向閥8，換向閥6、減壓閥7和單向閥8在第三油路03上的設置順序不受限制，換向閥6至少具有通斷兩種狀態，可實現第三油路03的通斷，即在工作過程中，通過控制換向閥6的工作位置即可實現第二油路02與動力頭正轉壓力油油路的連通或者斷開，減壓閥7可實現將動力頭正轉壓力油油路的壓力調節至第二油路所需的壓力，單向閥8可防止第二油路02中的壓力油通過第三油路03流至動力頭側的油路中；在其他實施例中，也可以根據需要在第三油路03上設置換向閥6、減壓閥7和單向閥8中的任意一個或者任意兩個，而將其他兩個或者另一個設置於動力頭正轉液壓油油路的輸出端上或者予以省略；或者在其他實施例中，第三油路03的狀態控制也可以採用其他方式實現，只要能夠將動力頭正轉時的壓力油通過第三油路03傳遞至迴轉馬達3進而實現本發明的相應功能即可。另外，上述優選方案中，換向閥6可以採用兩位兩通閥(為了便於控制，優選電磁閥)，更優選地，該兩位兩通閥在連通狀態下的油路中還設置有節流孔，以便在動力頭正轉壓力油油路在第二油路之間起緩衝作用，在其他情形下，換向閥6也可以採用兩位三通閥等至少具有通斷狀態的液壓閥。上述各種實施例中，優選地，在第一油路01和第二油路02上還設置有平衡閥2，有關平衡閥的原理可參見現有技術的相關描述，在此不一一展開，更優選地，該平衡閥2內還設置有補油閥，如圖所示，該補油閥由第一單向閥21和第二單向閥22組成，第一單向閥21和第二單向閥22的出油端分別接於第一油路01和第二油路02，入油端分別外接補油油路(圖未示出)，在工作過程中，在系統快速進油時，迴轉馬達3的一側容易形成真空，通過補油閥可避免因真空而出現損壞。在具體實施過程中，平衡閥2上設置有五個接油口，分別為A1、B1、A2、B2和SI (補油口)，各油口的連接可參見圖I所示。

上述各種實施例中，優選地，主換向閥I中位機能為O型的三位四通閥，即在第一工作位置，A 口與P 口相通，B 口與T 口相通，在第二工作位置(中位)，A 口、B 口、P 口和T 口均截止，在第三工作位置，A 口與T 口相通，B 口與P 口相通。綜上，本發明實施例提供的一種用於旋挖鑽機的迴轉液壓系統提高了迴轉支承的制動力矩，避免了迴轉失效(鎖不住)；另外，該迴轉液壓系統可在任何位置提高迴轉支承的制動能力，而且無需自製底盤。本發明實施例還提供了一種旋挖鑽機，該旋挖鑽機設置有上述的迴轉液壓系統，由於上述的迴轉液壓系統具有上述技術效果，因此，該旋挖鑽機也應具備相應的技術效果，其具體實施過程與上述實施例類似，茲不贅述。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種迴轉液壓系統，用於旋挖鑽機，其特徵在於 所述迴轉液壓系統包括主換向閥(I)、迴轉馬達(3)、第一油路(01)、第二油路(02)和第三油路(03)； 所述主換向閥(I)的兩個工作油口分別通過所述第一油路(01)和所述第二油路(02)接於所述迴轉馬達(3)的兩個工作油口，並且所述第一油路(01)處於進油狀態時，所述迴轉馬達(3)驅動迴轉支承(5)正轉，所述第二油路(02)處於進油狀態時，所述迴轉馬達(3)驅動迴轉支承(5)反轉； 所述第三油路(03)的入油端接於動力頭正轉壓力油油路，所述第三油路(03)的出油端接於所述第二油路(02)。
2.如權利要求I所述的迴轉液壓系統，其特徵在於所述第一油路(01)和所述第二油路(02 )上設置有平衡閥(2 )。
3.如權利要求2所述的迴轉液壓系統，其特徵在於所述平衡閥(2)中設置有補油閥。
4.如權利要求I所述的迴轉液壓系統，其特徵在於所述主換向閥(I)的中位機能為O型。
5.如權利要求I至4任一項所述的迴轉液壓系統，其特徵在於所述第三油路(03)上設置有單向閥(8)。
6.如權利要求I至4任一項所述的迴轉液壓系統，其特徵在於所述第三油路(03)上設置有減壓閥(7)。
7.如權利要求I至4任一項所述的迴轉液壓系統，其特徵在於所述第三油路(03)上設置有換向閥(6 )，該換向閥(6 )至少具有通斷兩種狀態。
8.如權利要求7所述的迴轉液壓系統，其特徵在於所述換向閥(6)為兩位兩通閥。
9.如權利要求7所述的迴轉液壓系統，其特徵在於所述兩位兩通閥在連通狀態下的油路中設置有節流孔。
10.一種旋挖鑽機，其特徵在於所述旋挖鑽機設置有權利要求I至9任一項所述的迴轉液壓系統。
全文摘要
本發明涉及樁工機械技術領域，公開了一種旋挖鑽機及其迴轉液壓系統。所述迴轉液壓系統包括主換向閥、迴轉馬達、第一油路、第二油路和第三油路；所述主換向閥的兩個工作油口分別通過第一油路和第二油路接於所述迴轉馬達的兩個工作油口，並且所述第一油路處於進油狀態時，所述迴轉馬達驅動迴轉支承正轉，所述第二油路處於進油狀態時，所述迴轉馬達驅動迴轉支承反轉；所述第三油路的入油端接於動力頭正轉壓力油油路，所述第三油路的出油端接於所述第二油路。本發明實施例提供的一種用於旋挖鑽機的迴轉液壓系統提高了迴轉支承的制動力矩，避免了迴轉失效；另外，該迴轉液壓系統可在任何位置提高迴轉支承的制動能力，並且無需自製底盤。
文檔編號F15B11/02GK102877783SQ20121037062
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者鄭立永, 劉建開, 張洪祥 申請人:三一重工股份有限公司