CN115929303A 审中 整体伸缩型截割部控制方法及其液压系统
技术领域 [0001]本发明涉及掘进机技术领域,特别涉及一种整体伸缩型截割部控制方法及其液压系统。 背景技术 [0002]现矿用掘进机截割部伸缩机构多为悬臂段伸缩结构,其结构复杂,在进行半煤岩及岩石巷道等较硬掘进环境作业时,易因承受较大外力及振动等原因造成连接键磨损机构变形失效,可靠性低。 [0003]为了提高截割的稳定性及可靠性,我们设计了一种截割部整体伸缩形式的掘进机,掘进机进行截割时,由并联压紧油缸将伸缩机构压紧,避免抖动;将并联压紧油缸放松后,掘进机可进行截割部整体伸缩。进一步地,为应对井下环境恶劣,存在误操作的安全隐患,极容易造成截割及伸缩机构损伤的问题,有必要发明一种控制方法及其液压系统,使其伸缩功能、截割功能、并联压紧功能之间存在相互锁定关系。 发明内容 [0004]本发明的目的在于提供一种整体伸缩型截割部控制方法,进一步提供集成、可靠性高的整体伸缩型截割部液压系统,以解决上述背景技术中提出的问题。 [0005]本发明采用的技术方案是,提供一种整体伸缩型截割部控制方法,应用于截割部整体伸缩型掘进机,整体伸缩型截割部包括可在滑道上前后伸缩动作的滑轨,滑道上安装压紧装置可压紧滑轨,滑轨上方安装可左右动作的回转台,回转台连接可上下动作的截割臂,其中,控制方法包括: 确定当前工作状态,即滑轨可前后伸缩动作的伸缩动作状态,或回转台可左右动作及截割臂可上下动作的截割动作状态; 根据当前工作状态选择压紧或解除压紧滑轨,同时限制另一动作状态实施,即截割动作状态时,压紧滑轨,限制伸缩动作状态,伸缩动作状态时,解除压紧滑轨,限制截割动作状态。 [0006]进一步地,滑轨由伸缩油缸驱动,回转台由截割回转油缸驱动,截割臂由截割升降油缸驱动,压紧装置为并联压紧油缸。 [0007]进一步地,截割动作状态时,从截割升降油缸和截割回转油缸引出高压油,进入并联压紧油缸以压紧滑轨,同时,引出油液触发伸缩油缸的控制器对其断油使其无法操作;伸缩动作状态时,释放并联压紧油缸内的油液解除对滑轨的压紧,同时,从伸缩油缸引出油液触发截割升降油缸及截割回转油缸的控制器对其断油使其无法操作。 [0008]本发明还提供一种整体伸缩型截割部液压系统,包括: 液压泵,用于提供预定压力和预定流量的液压油; 截割升降油缸,用于驱动截割臂上下动作; 截割回转油缸,用于驱动回转台转动进而使截割臂左右动作; 伸缩油缸,用于驱动滑轨水平移动进而使截割部整体前后动作; 并联压紧油缸,用于压紧滑轨限制滑轨动作; 比例多路阀,用于集成截割升降油缸、截割回转油缸和伸缩油缸的工作油路; 截割先导四向手柄,用于控制比例多路阀阀芯动作从而控制截割升降油缸和截割回转油缸; 伸缩先导手柄,用于控制比例多路阀阀芯动作从而控制伸缩油缸; 比例多路阀的进油口与液压泵的出油口连接,反馈口与液压泵的反馈口连接,出油口接回油箱,比例多路阀的第一联、第二联、第三联工作口分别与截割升降油缸、截割回转油缸、伸缩油缸的进出油口连接,比例多路阀的第一联及第二联控制油口与截割先导四向手柄的控制口连接,比例多路阀的第三联控制油口与伸缩先导手柄的控制口连接,比例多路阀的先导油液引出口分别连接截割先导四向手柄及伸缩先导手柄的进油口后接回油箱; 截割升降油缸及截割回转油缸的工作油路分别连接单向阀阀组的进油口,单向阀阀组的出油口连接并联压紧油缸的压紧油路。 [0009]进一步地,单向阀阀组的出油口连接第一溢流阀后接回油箱,第一溢流阀调定为高压力起安全阀作用。 [0010]进一步地,从第一三通接头至截割先导四向手柄进油口为第一先导油路,从第一三通接头至伸缩先导手柄的进油口为第二先导油路。 [0011]进一步地,第一先导油路中在截割先导四向手柄的进油口前连接第一二位三通换向阀,第二先导油路中在伸缩先导手柄的进油口前连接第二二位三通换向阀,伸缩油缸的工作油路连接第一梭阀的两侧进油口,第一梭阀的出油口接入第一减压阀后连接到第一二位三通换向阀的控制口;截割升降油缸及截割回转油缸的工作油路分别连接第三梭阀及第二梭阀的两侧进油口,第二梭阀与第三梭阀的出油口分别连接第四梭阀的两侧进油口,第四梭阀的出油口接入第二减压阀后连接到第二二位三通换向阀的控制口。 [0012]进一步地,单向阀阀组的出油口连接液控单向阀的出油口,液控单向阀的进油口连接第二溢流阀后接回油箱,第二溢流阀调定为低压力起背压作用,第一梭阀的出油口接入第一减压阀后连接到液控单向阀的控制口。 [0013]进一步地,第一减压阀及第二减压阀均为定压减压阀。 [0014]进一步地,第一二位三通换向阀及第二二位三通换向阀为先导液控换向阀。 [0015]进一步地,截割升降油缸、截割回转油缸及伸缩油缸进出油口均集成双向平衡阀。 [0016]本发明提出整体伸缩型截割部的控制方法,进一步的提出其液压系统,非常适用于井下防爆场合。通过液压阀和油路回路设计实现整体伸缩型截割部的伸缩功能、截割功能、并联压紧功能集成,截割作业时可自动将伸缩滑轨压紧,伸缩作业时可自动将伸缩滑轨放松,并实现伸缩作业和截割作业的操作互锁,即使误操作也不会造成安全问题,大大简化了工人的操作难度。 附图说明 [0017]图1 为本发明整体伸缩型截割部结构示意图; 图2 为本发明滑道滑轨压紧状态正向局部示意图; 图3 为本发明整体伸缩型截割部液压系统原理图; 图标:1-机架、2-滑轨、3-滑道、4-并联压紧油缸、401-压紧油缸活塞、5-截割臂、6-截割升降油缸、7-回转台、8-截割回转油缸、9-伸缩油缸、10-液压泵、11-比例多路阀、12-截割先导四向手柄、13-伸缩先导手柄、14-第一三通接头、15-第一二位三通换向阀、16-第二二位三通换向阀、17-第一梭阀、18-第一减压阀、19-第二三通接头、20-液控单向阀、21-第一溢流阀、22-第二溢流阀、23-单向阀阀组、24-第二梭阀、25-第三梭阀、26-第四梭阀、27-第二减压阀。 具体实施方式 [0018]为了更好地了解本发明的目的、结构及功能,下面结合附图,对本发明的一种整体伸缩型截割部控制方法及其液压系统做进一步详细的描述。 [0019]图1图2所示,整体伸缩型截割部包括:机架1、滑轨2、滑道3、并联压紧油缸4、截割臂5、截割升降油缸6、回转台7、截割回转油缸8和伸缩油缸9,滑道3固定于机架1上,滑轨2由伸缩油缸9推动,在滑道3内进行水平移动。滑轨2上方回转支承上安装回转台7,回转台7连接截割臂5,回转台7及截割臂5随滑轨2一起前后移动,截割升降油缸6控制截割臂5上下动作,截割回转油缸8带动回转台7控制截割臂5左右动作,并联压紧油缸4固定于滑道3上壁,由并联压紧油缸活塞401对滑轨2进行压紧。 [0020]一种整体伸缩型截割部控制方法:确定当前工作状态,即滑轨2可前后伸缩动作的伸缩动作状态,或回转台7可左右动作及截割臂5可上下动作的截割动作状态;根据当前工作状态选择压紧或解除压紧滑轨2,同时限制另一动作状态实施,即截割动作状态时,压紧滑轨2,限制伸缩动作状态,伸缩动作状态时,解除压紧滑轨2,限制截割动作状态。 [0021]本实施例中,截割动作及伸缩动作的控制器分别是截割先导四向手柄12及伸缩先导手柄13,操作截割先导四向手柄12,使截割臂5进行上下左右截割动作,滑道3与滑轨2间保持压紧状态;操作伸缩先导手柄13,滑轨2在滑道3内移动,使截割臂5前后伸缩掏槽动作。截割动作状态与伸缩动作状态交替发生,不可同时动作。 [0022]具体地,当操作截割先导四向手柄12,进行截割作业时,从截割升降油缸6和截割回转油缸8内引出部分高压油,进入并联压紧油缸4,使并联压紧油缸4可自动进行压紧动作,将滑轨2压紧在滑道3上,避免抖动,保证截割臂5稳定工作。同时从截割升降油缸6和截割回转油缸8内继续引出油液,切断伸缩先导手柄13进油避免其误操作。 [0023]当操作伸缩先导手柄13进行截割部伸缩作业时,释放并联压紧油缸4内油液,滑轨2与滑道3间出现空隙,可进行相对移动,同时从伸缩油缸9内引出部分油液,切断截割先导四向手柄12进油避免其误操作。 [0024]图3所示,本实施例中,整体伸缩型截割部液压系统包括:液压泵10、比例多路阀11,截割升降油缸6、截割回转油缸8、伸缩油缸9、截割先导四向手柄12、伸缩先导手柄13、第一三通接头14、第一二位三通换向阀15、第二二位三通换向阀16、第一梭阀17、第一减压阀18、第二三通接头19、液控单向阀20、第一溢流阀21、第二溢流阀22、并联压紧油缸4、单向阀阀组23、第二梭阀24、第三梭阀25、第四梭阀26、第二减压阀27。 [0025]比例多路阀11的进油口P口与液压泵10出油口连接,反馈口LS口与液压泵10反馈口连接,出油口R口直接接回油箱。截割升降油缸6、截割回转油缸8、伸缩油缸9的进出油口分别与比例多路阀11的第一联、第二联、第三联工作口连接。截割先导四向手柄12的控制口分别与比例多路阀11第一联、第二联控制油口连接,伸缩先导手柄13的控制口与比例多路阀11第三联控制油口连接。 [0026]比例多路阀11先导油液引出口X口连接第一三通接头14的一个接口,另两个接口分别连接第一二位三通换向阀15的A1口和第二二位三通换向阀16的A2口,第一二位三通换向阀15的B1口连接于截割先导四向手柄12进油口,T1口连接回油箱;第二二位三通换向阀16的B2口连接于伸缩先导手柄13的进油口,T2口连接回油箱。 [0027]单向阀阀组23的进油口分别连接于比例多路阀11与截割升降油缸6、截割回转油缸8间的工作油路,单向阀阀组23的出油口通过液控单向阀20、第二溢流阀22后接回油箱。 [0028]并联压紧油缸4连接于单向阀阀组23出油口与液控单向阀20之间,且靠近单向阀阀组23出油口端,第一溢流阀21连接于单向阀阀组23出油口与液控单向阀20之间,且靠近液控单向阀20端。第一溢流阀21调定为高压力起安全阀作用,第二溢流阀22调定为低压力起背压作用。 [0029]第一梭阀17的两侧进油口连接于伸缩油缸9的工作油路,出油口连接于第一减压阀18进油口。第一减压阀18出油口连接第二三通接头19的一个接口,另外两个接口分别连接液控单向阀20控制口和第一二位三通换向阀15控制口。 [0030]第二梭阀24的两侧进油口连接于截割回转油缸8的工作油路,出油口连接于第四梭阀26一侧进油口,第三梭阀25的两侧进油口连接于截割升降油缸6的工作油路,出油口连接于第四梭阀26另一侧进油口,第四梭阀26出油口经过第二减压阀27后连接于第二二位三通换向阀16控制口。 [0031]本实施例中,截割升降油缸6、截割回转油缸8、伸缩油缸9进出油口均集成双向平衡阀。第一减压阀18及第二减压阀27均为定压减压阀。第一二位三通换向阀14及第二二位三通换向阀16为先导液控换向阀。 [0032]当掘进机操作截割先导四向手柄12进行截割作业时,从截割升降油缸6和截割回转油缸8的工作油路会引出高压油,通过单向阀阀组23进入并联压紧油缸4,使并联压紧油缸4可自动进行压紧动作,保证滑轨2压紧,避免截割部抖动。过程中单向阀阀组23可避免各截割油缸间相互影响。同时,从截割升降油缸6和截割回转油缸8的工作油路继续引出油液,经第二减压阀27至第二二位三通换向阀16控制口使其换向,从而切断伸缩先导手柄13进油避免其误操作。 [0033]当掘进机操作伸缩先导手柄13进行截割部伸缩作业时,伸缩油缸9工作油路中引出的油液经过第一梭阀17、第一减压阀18后,到达第二三通接头19,一路打开液控单向阀20,使并联压紧油缸4卸油,实现滑轨2放松,另一路至第一二位三通换向阀15控制口使其换向,从而切断截割先导四向手柄12进油避免其误操作。 [0034]本发明通过液压阀和油路回路设计实现整体伸缩型掘进机的伸缩功能、截割功能、并联压紧功能的集成,当掘进机操作截割控制器进行截割作业时,并联压紧油缸4可自动进行压紧动作,保证滑道3滑轨2压紧,避免抖动,当掘进机操作伸缩控制器进行伸缩作业时可自动将伸缩滑轨2放松,同时可实现伸缩作业和截割作业的操作互锁,即使误操作也不会造成安全问题,非常适用于井下防爆场合。 [0035]可以理解,本发明是通过一些实施例进行描述的,本领域技术人员知悉的,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
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