POWERROC-T35M液压钻机系统说明

1POWERROCT35M液压钻机系统说明2一、钻机操作部件：3压力表盘1、EMS2、发动机检测线插口3、空压机温度过高警告灯4、空滤堵塞指示灯5、液压油位过低警告灯6、柴油位过低警告灯7、吹风压力表8、进给压力表9、回转压力表10、冲击压力表11、缓冲压力表EMS（发动机监控系统）1、黄色警告灯（有故障警告时灯亮）2、红色停机警告灯（严重故障发动机停机灯亮）3、显示屏（正常工作时显示工作参数，有故障时显示故障代码）4、菜单键（用于进入或退出不同菜单）5、确认键6、7、翻阅键4发动机控制屏1、预热指示灯2、启动钥匙3、发动机转速控制开关（冲击档、低档、高档）4、状态选择开关（冲击档、启动档、行走档）5、喇叭开关换杆操作屏1、机械手操作手柄（H型操作位置）2、上夹爪解除按钮（按下此按钮，在夹紧夹爪操作时，只有下夹爪夹紧，上夹爪不动作，用于拧紧连接套时）3、模式选择开关（四个位置：半冲洗加吸尘、全冲洗加吸尘、全冲洗、花盘自动动作功能）4、半冲洗开关（用水雾系统时使用）5、水雾系统开关6、冲击时超回转开关（超回转指回转速度加快）5定位操作手柄1-6臂和梁操作手柄，7是履带偏摆操作手柄左操作屏1、吸尘箱清洗开关2、自动钻孔系统开关（ASD系统）3、最小冲击压力选择开关（通过电比例溢流阀控制，左110巴用于软岩，中130巴用于中等硬度岩石，右150巴用于硬岩。在电器柜内可调这几个压力的大小）6履带偏摆锁分别控制左右履带偏摆锁与开。花盘开关开关有两个位置（右，花盘逆时针回转加钻杆；左，花盘顺时针回转卸钻杆）进给操作手柄a、快进按钮（按下后手柄操作变成快进快退）b、钻杆打黄油c、打开夹杯d、关闭夹杯7手柄前后左右四个位置：前：向下进给；后：向上退回；左：松螺纹；右：紧螺纹钻孔手柄a、反向回转（振松模式时）b、反打开关c、吸尘罩降d、吸尘罩升5、进给压力调节旋扭手柄前后左右四个位置：前：冲击和正向回转；后：正向回转（洗孔时用）；左：冲击（振松模式）右：未用8凿岩机润滑油装置（风带油）二、液压系统概述：9钻机由五个齿轮泵供油，1、2、3串联安装在发动机曲轴输出端；4、5号串联安装在取力器上（见图）。1号泵（50升/分）：左行走、进给、冲击。2号泵（50升/分）：右行走、冲击、超回转3号泵（30升/分）：定位、DCT、RHS、夹杯、吸尘罩。4号泵（58升/分）：行走额外供油（快速行走）、缓冲压力、回转。5号泵（43升/分）：冷却马达、先导压力。101-4号溢流阀对应控制1-4号泵的压力，5号是控制回转压力溢流阀，6号是5号泵压力溢流阀，7是缓冲压力溢流阀（130巴），8是先导压力减压阀（见下图）142kWToRotation/Tram/DamperToTramL/PercToDC/Cyl.ToTramR/Feed/Perc.FromRotationToTramPilotToDrillPilot2300rpm19MPa24MPa24MPa17MPa14MPa16MPa3MPaP1P2P3P4P5G3/4G1/2G3/4G3/4G1/2G1/240DegCDrG1/4G1G1G1-1/2G1G1PumpReliefLineDrainReturnToDamperFlow-Divider#1#3#2#4#5#6111、行走回路档位开关放在行走档时，先导油换向电磁阀通电，来自泵5的先导油切换至行走操作手柄。（放在钻孔档时，先导油切换至钻孔回路，在后面钻孔回路描述中，这一条不再重复说明。）12在平坦地面向前行走时，阻力较小时（不超过170巴），如下图所示：向前操作的先导压力油推动行走额外补油阀，此时来自泵4的油通过一个分流阀均匀把油分给左右行走马达，供给行走马达的液压油流量是泵1（或2）的流量加一半的泵4流量，所以行走速度加快。当行走阻力增大超过了170巴（比如上坡行走），此时泵4的油通过溢流阀回油箱，马达供油量减少，速度降低。自动实现高低速的切换。钻机后退时，泵4不提供额外行走油量，后退先导油会触发一个压力开关，接通倒退警报器的电路。13马达及控制阀图1、刹车2、刹车控制阀3、滑阀型平衡阀4、脉冲溢流阀5、马达排量控制阀6、斜盘角度控制活塞。马达控制阀的打开压力约为170巴（由于阀芯两端工作面积不同），当行走负载压力达到170巴时，排量控制阀打开，斜盘控制活塞动作使斜盘角度变大，增大排量，降低速度，增大扭矩。因此170巴是高低速自动切换（前进时包括泵4的合流）的转换界限。2、先导控制回路14开关放在钻孔档时，先导油通过换向电磁阀流至进给和钻孔操作手柄。钻孔手柄放在前面位时（冲击和正向回转），先导油从P6口，一路经梭阀6至B口流至冲击主阀的下控制腔，同时推动阀d，冲击主阀上腔接通油箱，冲击开始。另一路经梭阀3、4经E口流至回转主阀芯上腔，正向回转开始。钻孔手柄放在后位时（正向回转），先导油从P7口经梭阀4经E口流至回转主阀芯上腔，正向回转开始。15钻孔手柄放在左位时（冲击），先导油从P5口，经梭阀6至B口流至冲击主阀的下控制腔，同时推动阀d，冲击主阀上腔接通油箱，冲击开始。如果此时同时按下反向回转开关，电磁阀a通电，先导油经梭阀5和F口流至回转主阀下腔，反向回转开始（用于松脱钻杆）。注意：钻机没有单独实现反向回转的功能。进给手柄放在前位（慢进），先导油从P2口经梭阀1经H口流至慢进主阀的上控制腔，慢进开始。如果此时按下快进退按钮，电磁阀b、c同时得电，先导油经电磁阀c和D口流至快进主阀的上腔，同时经阀d和A口流至冲击主阀的上腔，阻断主油路回油箱的通道，快进开始。进给手柄放在后位（慢退），先导油从P4口经梭阀2经G口流至慢进主阀的下控制腔，慢退开始。如果此时按下快进退按钮，电磁阀b、c同时得电，先导油经电磁阀b和C口流至快进主阀的下腔，快进开始。此时主油路回油箱的通道靠快进主阀本身阻断，不需要通过阀d控制冲击阀来阻断。进给手柄放在左位（松螺纹位，慢退加反回转），先导油从P3口，一路经梭阀2和G口流至慢进主阀的下腔，另一路经梭阀5和F口流至回转主阀的下腔，慢退和反向回转同时开始。3、进给回路进给流量分配阀16进给油缸工作回路17如上图：慢进慢退时，从1号泵出来的压力油经流量分配阀，有7升的流量流向进给油缸（其余的油流至冲击回路），慢进进速度约为4米/分，慢退时速度约为8米/分（因为有杆腔无杆腔活塞作用面积不同）。18如上图：是紧螺纹时的进给流量分配，此时RHS模式打开，来自RHS系统的压力油把换向阀上推至画蓝圈的位，流量分配阀分配5.5L的油至进给油缸。（在RHS模式，回转在最大转速度工作，需要调整进给速度与转速匹配使松卸螺纹顺畅）。上图是松螺纹进的进给流量分配。来自RHS的压力油及来自手柄的慢退操作先导油使两个换向阀分别在蓝色和绿色圈的位工作，此时分配至进给油缸的流量19为2.7L（因为慢退是有杆腔，同样的速度只需慢进流量的一半）。快进快退时，经流量分配阀分配流至快进主阀的油和慢进主阀的油重新合流，泵1的流量全部供进给油缸工作。4、回转回路从泵4出来的油（58升/分），图中红线部分，经过额外行走流量分配阀，流至缓冲流量分配阀，此处有8升/分的流量（蓝色线）经方向阀（钻孔状态的先导压力油使阀蓝色方块位工作）流至凿岩机缓冲回路，其余50升的流量（绿色线）经回转主阀流至回转马达，正向回转的主油路通过5MPa的液控阀接通回转速度调速阀，通过调节节流孔大小来改变回转速度。超回转：当超回转开关打开时，超回转电磁阀得电，从泵2出来的油（50升/分）经过行走阀流至超回转阀块，此时有30升/分的油流至冲击回路，另外20升/分的油（黄色线）通过超回转电磁阀和泵4的油合流流至回转主阀。现在有70升/分的油供回转马达工作，马达以超速状态回转。而此时供冲击的油流量减少，所以在超回转状态，冲击下力有所下降。205、冲击回路如上图：泵1出来的油（50升/分），经过行走阀至进给流量分配阀，此处7升/分的油分配至慢进回路，剩余43升/分的油（绿线）经快进主阀流至冲击主阀处。泵2的油（50升/分），经过行走阀和超回转阀，超回转开关不打开时，所有油量（50升/分）都流至冲击主阀与泵1的油合流，当操作钻孔手柄，冲击主阀下腔通先导油后，93升/分的油就流至凿岩机进行冲击。冲击压力在不同情况下分别同22MPa（高压冲击）、18MPa（低压冲击）溢流阀和电比例溢流阀（最低冲击压力）控制。详细见钻孔逻辑控制部分内容。216、钻孔逻辑控制上图显示的是正常钻孔状态。FPCI阀红色的控制油是正向进给压力，粉红色的是进给回油压力，正常钻孔情况下，正向进给压力大于回油压力（正常钻孔状态时，进给回油通过一个流量阀产生一定的背压）及弹簧的力，FPCI阀工作在棕色框位。控制最低冲击压力的电比例溢流阀不起作用。冲击压力由进给流量分配阀上的22MPa溢流阀控制。正向回转压力（绿色）作用防卡钎阀的下侧，回转压力通过8MPa减压阀后的压力作用在防卡钎阀的上侧，正常钻孔时，防卡钎阀上侧的控制压力加上弹簧力大于正向回转压力，此时防卡钎阀不动作，进给不反向。22如上图，在振松模式时（只有冲击），因为此时没有回转压力，振松先导阀断油，在弹簧作用下回位工作在蓝色框位。从泵5过来的压力油（16MPa蓝线）通过振松先导阀和梭阀作用在FPCI阀的下侧，使冲击在最大压力22MPa下工作。FPCI（进给压力控制冲击压力功能），如前所述，FPCI阀的两侧控制压力分别是正向进给压力和进给回油压力（经流量阀产生的背压）加弹簧力。当钻进至松软地层时，一方面进给压力下降，同时由于钻进阻力减小，进给速度会加快，此时更多流量的进给回油流过流量控制阀，因此回油背压也增加，结果是使FPCI阀回位，冲击压力由电比例溢流阀控制工作在最小压力（11、13或15MPa，由选择开关选择）。由于钻机与D7钻机不同，没有低进给压力档，所以为保证孔的直度，在开孔时，应轻推进给手柄，使钻机在低进给压力从而也在低冲击压力下开孔。23防卡钎（anti-jamming）:如前所述，防卡钎阀的两侧控制压力分别是正向回转压力和经80巴减压阀减压后的压力加弹簧力，当碰到破碎岩层，回转压力升高，超过90巴时，防卡钎阀动作，进给换向，凿岩机返回。同进FPCI阀两侧的控制压力转换，进给压力作用在弱簧侧，而不经过流量控制产生背压的回油压力作用在另一侧，因此此时FPCI回位，冲击以最低压力工作。直到回转压力下降，防卡钎阀回位，恢复正常钻孔。另外，如果吹风流量减少，触发流量开关，吹风流量电磁阀通电，那么P5（160巴）的压力代替回转压力通过减压阀作用在防卡钎阀的两侧，防卡钎阀也动作，进给换向。为了在往上提拉钻杆的时候获得高冲击压力，此时进给后退的先导压力油（灰色线）推动换向阀a使之在灰色框位工作，进给压力通过梭阀作用在FPCI阀的下侧，上侧的控制油接通油箱，所以FPCI阀动作，使冲击在最大压力下工作。24自动钻孔模式和人工钻孔模式的转换：当开关从自动钻孔位换至人工钻孔模式时，图中所示电磁阀通电，此时回转压力通向防卡钎阀的回路切断，同时振松先导阀以弹簧力作用下回位，来自泵5的压力油作用在FPCI阀上使冲击在最大压力下工作。在人工钻孔模式，FPCI功能被切断，回转压力控制防卡钎功能切断。但吹风流量控制防卡钎功能仍然有效。因为吹风流量电磁阀通电工作后，来自泵5的压力油仍会使防卡阀动作。在人工钻孔模式时，当回转压力大于100巴时，冲击压力为180巴，回转压力小于100巴时，冲击压力为220巴。25如前所述，在FPCI回路，钻孔时，进给回油由一个流量阀控制来使回油产生背压作用在FPCI阀上。当不冲击时比如在洗孔时，此时无冲击先导油，图中阀a在弹簧作用下回位，将此流量阀旁通，进给回油路不产生背压，减少能量损失。综上所述，POWERROCT35钻机具备的钻孔自动功能与D7钻机相比有以下异同：防卡钎（回转压力和吹风流量控制）相同、D7是DPCI，POWERROCT35是FPCI，D7有RPCF，POWERROCT35没有。它们的控制机理也有较大的差别。7、RHS、定位、吸尘等回路图中所示，钻机上夹爪位置刚好