TH530型全液压钻车液压系统详解

TH530型全液压钻车是瑞典阿特拉斯·科普柯（Atlas Copco）公司的产品，它采用的先进技术有节省能耗的COPl032型液压凿岩机、定位迅速方便的BUT30型液压钻臂、动力站BHU32型液压系统、防爆电气系统等。因而，该机特别适用于煤矿巷道掘进，也适用于金属和非金属矿山巷道掘进。其主要机构的液压系统工作原理如下：

1.动力站BHU32型液压系统和气水系统

每一台钻车都有一套BHU32型液压系统（见图5-124）和气水系统。径向柱塞双联泵A为凿岩机回转马达C提供液压油，调节双联泵A下部的调节螺栓可获得不同的流量，以此调节凿岩机的回转速度。径向柱塞双联泵B为凿岩机冲击、推进和钻车定位提供液压油，压力由伺服阀调节螺栓调节。气水系统由公共压力源（一台水泵和一台空气压缩机）供给压力水和压缩空气。

图5-124 BHU32型液压系统

1、15—伺服阀 2、3、4、7、20—调压阀 5—高压推进调压阀 6—低压推进调压阀 8、9—单向节流阀 10—防卡单向阀 11—回转机构手动换向阀 12—冲击机构换向阀 13—推进机构换向阀 14—限位开关 16、17、24—安全阀 18、19、21、23、25、28—压力表 22—节流阀 26—多项压力选择器 27—手动控制器A、B—径向柱塞双联泵 C—凿岩机回转液压马达 D—推进液压缸

2.凿岩过程

开动径向柱塞双联泵A，驱动凿岩机回转液压马达C使凿岩机回转。同时打开水开关，使感应开关在水压为0.16～0.6MPa时产生感应，起动电动机带动水压泵转动向凿岩机供水。随后可进行以下作业：

（1）开眼 冲击机构换向阀12处在中位，压力为20MPa的液压油经过孔径为2.8mm的节流阀22后，将压力降为15MPa进行开眼（低压冲击）。

（2）低压推进 将推进机构换向阀l3的手柄向前推，双联泵B的液压油经调压阀3、推进机构换向阀13、防卡单向阀10、低压推进调压阀6到推进液压缸D，进行低压推进。

（3）冲击 将冲击机构换向阀12的手柄往前推，从防卡单向阀10来的液压油经高压推进调压阀5到推进液压缸D和延伸液压缸，使推进器向前运行。此时与高压推进调压阀5相连的先导阀已被打开。凿岩机钻孔到一定深度时，碰到限位开关14使节流阀22切换位置，并停止冲击；推进机构换向阀13也同时被切换方向，使凿岩机退回，推进器也随之返回。

（4）防卡钎装置 在正常工作时，防卡单向阀10由调压阀4限制其压力，若有卡钎现象出现时，凿岩机回转液压马达C的转矩增加，防卡单向阀10失去平衡并切换方向，使凿岩机后退。直到防卡单向阀10降到原来的压力时才能恢复到原来的正常工作位置，凿岩机才能再向前钻进，如此往复多次就可消除卡钎现象。为了使往复运动平稳无冲击，防卡单向阀10内装有单向节流阀。

3.BUT30型钻臂液压回路（见图5-125）

由动力站BHU32型液压系统中双联泵B来的液压油，经油路P进入钻臂液压回路。液压油的最大压力限定为20～21MPa。钻臂液压回路分为工作回路和控制回路，工作回路的压力为20MPa，控制回路的压力由调压阀限定为3MPa。钻臂液压回路可以控制以下动作：

（1）钻臂俯仰 控制阀11的操纵手柄AE向前推时，起动先导阀b和c，液压油经逻辑阀13和15，以及钻臂液压缸换向阀7和6流向钻臂前端液压缸E₁和E₂的前活塞杆腔，使活塞杆缩回，此时，不平行保持阀AP的弹簧处于高压控制下，不可能被打开，E₁和E₂后腔的液压油则通过被打开的液控单向阀PC流向钻臂后端液压缸A₁和A₂的后（活塞杆）腔，使活塞杆缩回，同时，打开安全阀OV，使A₁和A₂前腔的液压油经液压缸换向阀6和7流回油箱。

钻臂后端液压缸A₁和A₂的活塞杆同时缩入的结果，使钻臂向下做俯仰运动；钻臂前端液压缸E₁和E₂的活塞杆同时缩入，则使推进器向上做俯仰运动。由于两种液压缸的活塞杆缩入长度成比例，使钻臂向下和推进器向上的俯仰角度相等，在钻臂向下摆动的同时，能够保证推进器向下做平行移动，这就是所谓的平动机构。(www.xing528.com)

当操纵手柄AE向后拉时，起动先导阀a和d，液压油经逻辑阀12和16，以及钻臂液压缸换向阀7和6的另一端，使其切换位置，液压油打开安全阀OV的单向阀流入钻臂后端液压缸A₁和A₂的前腔，使活塞杆伸出；A₁和A₂后腔的液压油经单向阀PC流向钻臂前端液压缸E₁和E₂的后腔，使活塞杆伸出。此时，钻臂向上做俯仰运动，推进器向下做俯仰运动，在钻臂向上摆动的同时，能够保证推进器向上做平移运动。钻臂摆动速度的快慢取决于操纵手柄AE倾斜角度的大小。

（2）钻臂摆动 当操纵手柄AE向左推时，起动先导阀a和b，液压油经逻辑阀12和15，以及钻臂液压缸换向阀7和6进入液压缸E₂的前腔和A₁的后腔，使两液压缸的活塞杆缩入；E₂后腔的液压油进入A₂的后腔，A₁前腔的液压油进入E₁的前腔，使A₂和E₁的活塞杆伸出，使钻臂向左摆动。

图5-125 BUT30型钻臂液压回路

当操纵手柄AE向右推时，起动先导阀c和d，液压油经逻辑阀13和16，以及钻臂液压缸换向阀6和7进入液压缸E₂的后腔和A₁的前腔，使两液压缸的活塞杆伸出；E₂前腔的液压油进入A₂的前腔，A₁后腔的液压油进入E₁的后腔，使A₂和E₁的活塞杆缩入，使钻臂向右摆动。

当操纵手柄AE呈45°推向右前方时，则单独起动先导阀c，液压油经逻辑阀13，以及钻臂液压缸换向阀7进入液压缸E₁和A₂的活塞杆腔，使两液压缸的活塞杆缩入，液压缸E₂和A₁保持不动，此时，钻臂向右下方摆动。

当操纵手柄AE推向右前方但不呈45°时，若起动先导阀c，同时又稍许起动先导阀b或d，钻臂则向右下方的偏下或偏右摆动。用同样的方法，钻臂可以变换许多方向。

（3）钻臂前端液压缸单独动作 若只要求钻臂摆动，不要求推进器平行移动，用钻臂前端液压缸E₁和E₂单独动作就可改变钻孔位置，适用于钻斜孔。此时，按下操纵台上的按钮APB，逻辑阀12、13、14、15全部被切换，通过逻辑阀14流向不平行保持阀AP的液压控制油路被切断，不平行保持阀AP只受弹簧力控制，液压油则可打开平行保持阀AP形成短路，绕过钻臂后端液压缸A₁和A₂直接进入钻臂前端液压缸E₁和E₂，使其单独动作。

（4）其他动作 帮射角赋予液压缸Z、推进器翻转液压缸K、推进器补偿液压缸FE分别由各自的换向阀1、2、4直接控制。凿岩机进退液压缸F设有换向阀5，可用人工操纵使凿岩机停在推进器的任意位置，便于维修。凿岩机凿岩时的推进和退回是由BHU32型液压系统完成的。

4.履带行走液压系统（见图5-126）

履带行走液压回路与工作机构液压回路共用一个液压系统的液压油。径向柱塞泵A和B

图5-126 履带行走液压回路

1、2—安全阀 3、5—手动换向阀 4—溢流阀 6—梭阀 7—手动加液压泵接头 8—液压马达

的液压油经手动换向阀5全部供给回转液压马达8，通过减速机构和驱动轮带动履带以2km/h的速度行驶。如果遇到较大的外界阻力，使径向柱塞双联泵B的压力超过14MPa时，由双联泵A向回转马达8供油，行驶速度减为0.7km/h。操纵手动换向阀3到停止供油位置时，履带行走装置的制动器在弹簧作用下立即进行制动。