【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及隧道壁面鑿巖作業(yè)，特別地，涉及一種隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)，另外，還特別涉及一種采用上述隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)的隧道壁面鑿巖設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、高速、高鐵隧道經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間風(fēng)化及雨水侵蝕，其內(nèi)壁容易產(chǎn)生裂紋導(dǎo)致掉渣，危害行車安全，需要將隧道內(nèi)壁表面不穩(wěn)固的巖石進(jìn)行鑿除，再重新噴射混凝土進(jìn)行加固。而傳統(tǒng)作業(yè)方式為人工手動(dòng)鑿除表面巖石，該方式存在作業(yè)效率低、人工使用成本高的缺點(diǎn)，同時(shí)人為作業(yè)也存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，需要一種能夠代替人工對(duì)隧道內(nèi)壁表面巖層進(jìn)行鑿除的工程機(jī)械設(shè)備。
2、目前，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道內(nèi)壁表面巖層進(jìn)行自動(dòng)化鑿除作業(yè)，研發(fā)了隧道壁面鑿巖設(shè)備，其主要包括鑿巖鉆頭、鑿巖鉆頭伸縮油缸和鑿巖鉆頭俯仰馬達(dá)等，鑿巖鉆頭伸縮油缸驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭執(zhí)行伸縮動(dòng)作，鑿巖鉆頭俯仰馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭執(zhí)行俯仰動(dòng)作。當(dāng)使用鑿巖設(shè)備對(duì)隧道內(nèi)壁巖層進(jìn)行鑿除作業(yè)時(shí)，鑿巖鉆頭的作業(yè)路徑需形成一個(gè)弧面運(yùn)動(dòng)的軌跡，即鑿巖鉆頭在上仰或下俯的過(guò)程中其伸縮油缸還需要同步保持伸出或縮回，并且始終需要對(duì)隧道壁面保持一定的壓緊力。而現(xiàn)有隧道壁面鑿巖設(shè)備的液壓控制系統(tǒng)方案對(duì)鑿巖鉆頭伸縮油缸和鑿巖鉆頭俯仰馬達(dá)的控制均采用電比例閥，通過(guò)對(duì)伸縮油缸和俯仰馬達(dá)的動(dòng)作速度進(jìn)行精確限制，以達(dá)到伸縮俯仰同步配合動(dòng)作的目的，但該液壓控制系統(tǒng)方案的成本高，而且由于各鑿巖作業(yè)面的曲率不同，現(xiàn)有液壓控制系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同曲率作業(yè)面均實(shí)現(xiàn)電比例閥的精準(zhǔn)控制，使得鑿巖鉆頭無(wú)法始終壓緊在隧道壁面上，從而導(dǎo)致鑿巖效果較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
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2、根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供一種隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)，包括第一驅(qū)動(dòng)元件、第二驅(qū)動(dòng)元件、第一換向閥、第二換向閥、第三換向閥和蓄能器，所述第一驅(qū)動(dòng)元件用于驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭執(zhí)行俯仰動(dòng)作，所述第二驅(qū)動(dòng)元件用于驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭執(zhí)行伸縮動(dòng)作，所述第一換向閥分別與液壓油源和第一驅(qū)動(dòng)元件連接，用于控制第一驅(qū)動(dòng)元件的動(dòng)作方向，所述第二換向閥分別與液壓油源和第二驅(qū)動(dòng)元件連接，用于控制第二驅(qū)動(dòng)元件的動(dòng)作方向，所述蓄能器中儲(chǔ)存有預(yù)設(shè)壓力的液壓油，所述第三換向閥分別與第二驅(qū)動(dòng)元件和蓄能器連接，用于控制第二驅(qū)動(dòng)元件和蓄能器之間的油路通斷，當(dāng)驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭執(zhí)行俯仰動(dòng)作時(shí)，控制所述第三換向閥動(dòng)作以導(dǎo)通第二驅(qū)動(dòng)元件和蓄能器之間的油路，使得鑿巖鉆頭始終保持壓緊在作業(yè)面上。
3、進(jìn)一步地，所述第一換向閥的兩個(gè)出油口與所述第一驅(qū)動(dòng)元件的兩個(gè)工作油口之間分別設(shè)置有第一負(fù)載保持元件和第二負(fù)載保持元件，所述第一負(fù)載保持元件和第二負(fù)載保持元件連接，用于在暫停俯仰動(dòng)作時(shí)對(duì)第一驅(qū)動(dòng)元件起到負(fù)載保持作用，所述第二換向閥的兩個(gè)出油口與所述第二驅(qū)動(dòng)元件的兩個(gè)工作油口之間分別設(shè)置有第三負(fù)載保持元件和第四負(fù)載保持元件，所述第三負(fù)載保持元件和第四負(fù)載保持元件連接，用于在暫停俯仰動(dòng)作時(shí)對(duì)第二驅(qū)動(dòng)元件起到負(fù)載保持作用。
4、進(jìn)一步地，還包括梭閥和第四換向閥，所述第三換向閥為兩位兩通液控?fù)Q向閥，所述梭閥的兩個(gè)進(jìn)油口分別與所述第一換向閥的兩個(gè)出油口連接，所述梭閥的出油口與第一驅(qū)動(dòng)元件的制動(dòng)解除油口和第四換向閥連接，所述第四換向閥還與第三換向閥的控制油口和液壓油箱連接，所述第四換向閥用于控制所述梭閥與所述第三換向閥的控制油口之間的油路通斷，當(dāng)驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭執(zhí)行俯仰動(dòng)作時(shí)，控制所述第四換向閥動(dòng)作以導(dǎo)通所述梭閥與所述第三換向閥的控制油口之間的油路，使得液壓油輸送至第三換向閥的控制油口，從而驅(qū)動(dòng)第三換向閥動(dòng)作以導(dǎo)通第二驅(qū)動(dòng)元件和蓄能器之間的油路，使得鑿巖鉆頭始終保持壓緊在作業(yè)面上。
5、進(jìn)一步地，所述第二驅(qū)動(dòng)元件的兩個(gè)工作油口之間還通過(guò)第五換向閥連接，在控制所述第三換向閥動(dòng)作的同時(shí)控制所述第五換向閥動(dòng)作，使得所述第二驅(qū)動(dòng)元件在保持壓緊過(guò)程中形成差動(dòng)連接。
6、進(jìn)一步地，還包括設(shè)置在第二換向閥和第二驅(qū)動(dòng)元件之間的第六換向閥、用于檢測(cè)所述蓄能器的充液壓力的壓力傳感器，所述第六換向閥的進(jìn)油口與第二換向閥的一個(gè)出油口連接，所述第六換向閥的一個(gè)出油口與第二驅(qū)動(dòng)元件連接、另一個(gè)出油口與所述蓄能器連接，當(dāng)需要向所述蓄能器內(nèi)充油時(shí)，控制所述第六換向閥換位以將液壓油輸送至所述蓄能器內(nèi)，當(dāng)所述壓力傳感器檢測(cè)到所述蓄能器內(nèi)的充液壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，控制所述第六換向閥再次換位以將液壓油輸送至所述第二驅(qū)動(dòng)元件。
7、進(jìn)一步地，還包括用于限制所述蓄能器的最高充液壓力和系統(tǒng)工作壓力的溢流閥，所述溢流閥分別與所述蓄能器和液壓油箱連接。
8、進(jìn)一步地，還包括用于調(diào)節(jié)俯仰動(dòng)作速度的第一流量控制元件，所述第一流量控制元件設(shè)置在所述第一換向閥的進(jìn)油口與液壓油源之間。
9、進(jìn)一步地，還包括用于調(diào)節(jié)伸縮動(dòng)作速度的第二流量控制元件和第三流量控制元件，所述第二流量控制元件設(shè)置在所述第二換向閥的一個(gè)出油口與所述第二驅(qū)動(dòng)元件的一個(gè)工作油口之間，所述第三流量控制元件設(shè)置在所述第二換向閥的另一個(gè)出油口與所述第二驅(qū)動(dòng)元件的另一個(gè)工作油口之間。
10、進(jìn)一步地，還包括設(shè)置在所述第一換向閥的進(jìn)油口與液壓油源之間的第一減壓閥、設(shè)置在所述第二換向閥的進(jìn)油口與液壓油源之間的第二減壓閥。
11、另外，本專利技術(shù)還提供一種隧道壁面鑿巖設(shè)備，采用如上所述的隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)。
12、本專利技術(shù)具有以下有益效果：
13、本專利技術(shù)的隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)，在控制第一換向閥和第二換向閥切換至左位或者右位時(shí)，高壓液壓油輸送至第一驅(qū)動(dòng)元件以驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭執(zhí)行俯仰動(dòng)作、輸送至第二驅(qū)動(dòng)元件以驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭執(zhí)行伸縮動(dòng)作，同時(shí)控制第三換向閥換位以導(dǎo)通第二驅(qū)動(dòng)元件和蓄能器之間的油路，在鑿巖鉆頭進(jìn)行俯仰的過(guò)程中，若鑿巖鉆頭逐漸遠(yuǎn)離作業(yè)面，蓄能器會(huì)自動(dòng)向第二驅(qū)動(dòng)元件補(bǔ)充高壓油，使鑿巖鉆頭逐漸伸出并始終壓緊在作業(yè)面上，若鑿巖鉆頭逐漸靠近作業(yè)面，則第二驅(qū)動(dòng)元件中的液壓油會(huì)向蓄能器排出高壓油，使鑿巖鉆頭逐漸縮回并保持一定的作用力壓緊在作業(yè)面上，從而實(shí)現(xiàn)第二驅(qū)動(dòng)元件自動(dòng)隨動(dòng)伸縮，確保鑿巖鉆頭在俯仰動(dòng)作過(guò)程中能夠始終壓緊在作業(yè)面上，可以適用于任意曲率的鑿巖作業(yè)面，大大提高了鑿巖效果。
14、另外，本專利技術(shù)的隧道壁面鑿巖設(shè)備同樣具有上述優(yōu)點(diǎn)。
15、除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本專利技術(shù)還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，包括第一驅(qū)動(dòng)元件(1)、第二驅(qū)動(dòng)元件(2)、第一換向閥(3)、第二換向閥(4)、第三換向閥(5)和蓄能器(6)，所述第一驅(qū)動(dòng)元件(1)用于驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭執(zhí)行俯仰動(dòng)作，所述第二驅(qū)動(dòng)元件(2)用于驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭執(zhí)行伸縮動(dòng)作，所述第一換向閥(3)分別與液壓油源和第一驅(qū)動(dòng)元件(1)連接，用于控制第一驅(qū)動(dòng)元件(1)的動(dòng)作方向，所述第二換向閥(4)分別與液壓油源和第二驅(qū)動(dòng)元件(2)連接，用于控制第二驅(qū)動(dòng)元件(2)的動(dòng)作方向，所述蓄能器(6)中儲(chǔ)存有預(yù)設(shè)壓力的液壓油，所述第三換向閥(5)分別與第二驅(qū)動(dòng)元件(2)和蓄能器(6)連接，用于控制第二驅(qū)動(dòng)元件(2)和蓄能器(6)之間的油路通斷，當(dāng)驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭執(zhí)行俯仰動(dòng)作時(shí)，控制所述第三換向閥(5)動(dòng)作以導(dǎo)通第二驅(qū)動(dòng)元件(2)和蓄能器(6)之間的油路，使得鑿巖鉆頭始終保持壓緊在作業(yè)面上。
2.如權(quán)利要求1所述的隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一換向閥(3)的兩個(gè)出油口與所述第一驅(qū)動(dòng)元件(1)的兩個(gè)工作油口之間分別設(shè)置有第一負(fù)載保持元件(7)和第二負(fù)載保持元件(8)，所述第一負(fù)載保持元件(7)和第二
3.如權(quán)利要求1所述的隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括梭閥(11)和第四換向閥(12)，所述第三換向閥(5)為兩位兩通液控?fù)Q向閥，所述梭閥(11)的兩個(gè)進(jìn)油口分別與所述第一換向閥(3)的兩個(gè)出油口連接，所述梭閥(11)的出油口與第一驅(qū)動(dòng)元件(1)的制動(dòng)解除油口和第四換向閥(12)連接，所述第四換向閥(12)還與第三換向閥(5)的控制油口和液壓油箱(13)連接，所述第四換向閥(12)用于控制所述梭閥(11)與所述第三換向閥(5)的控制油口之間的油路通斷，當(dāng)驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭執(zhí)行俯仰動(dòng)作時(shí)，控制所述第四換向閥(12)動(dòng)作以導(dǎo)通所述梭閥(11)與所述第三換向閥(5)的控制油口之間的油路，使得液壓油輸送至第三換向閥(5)的控制油口，從而驅(qū)動(dòng)第三換向閥(5)動(dòng)作以導(dǎo)通第二驅(qū)動(dòng)元件(2)和蓄能器(6)之間的油路，使得鑿巖鉆頭始終保持壓緊在作業(yè)面上。
4.如權(quán)利要求1所述的隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二驅(qū)動(dòng)元件(2)的兩個(gè)工作油口之間還通過(guò)第五換向閥(14)連接，在控制所述第三換向閥(5)動(dòng)作的同時(shí)控制所述第五換向閥(14)動(dòng)作，使得所述第二驅(qū)動(dòng)元件(2)在保持壓緊過(guò)程中形成差動(dòng)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置在第二換向閥(4)和第二驅(qū)動(dòng)元件(2)之間的第六換向閥(15)、用于檢測(cè)所述蓄能器(6)的充液壓力的壓力傳感器(16)，所述第六換向閥(15)的進(jìn)油口與第二換向閥(4)的一個(gè)出油口連接，所述第六換向閥(15)的一個(gè)出油口與第二驅(qū)動(dòng)元件(2)連接、另一個(gè)出油口與所述蓄能器(6)連接，當(dāng)需要向所述蓄能器(6)內(nèi)充油時(shí)，控制所述第六換向閥(15)換位以將液壓油輸送至所述蓄能器(6)內(nèi)，當(dāng)所述壓力傳感器(16)檢測(cè)到所述蓄能器(6)內(nèi)的充液壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，控制所述第六換向閥(15)再次換位以將液壓油輸送至所述第二驅(qū)動(dòng)元件(2)。
6.如權(quán)利要求5所述的隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于限制所述蓄能器(6)的最高充液壓力和系統(tǒng)工作壓力的溢流閥(17)，所述溢流閥(17)分別與所述蓄能器(6)和液壓油箱(13)連接。
7.如權(quán)利要求1所述的隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于調(diào)節(jié)俯仰動(dòng)作速度的第一流量控制元件(18)，所述第一流量控制元件(18)設(shè)置在所述第一換向閥(3)的進(jìn)油口與液壓油源之間。
8.如權(quán)利要求1所述的隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于調(diào)節(jié)伸縮動(dòng)作速度的第二流量控制元件(19)和第三流量控制元件(20)，所述第二流量控制元件(19)設(shè)置在所述第二換向閥(4)的一個(gè)出油口與所述第二驅(qū)動(dòng)元件(2)的一個(gè)工作油口之間，所述第三流量控制元件(20)設(shè)置在所述第二換向閥(4)的另一個(gè)出油口與所述第二驅(qū)動(dòng)元件(2)的另一個(gè)工作油口之間。
9.如權(quán)利要求1所述的隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述第一換向閥(3)的進(jìn)油口與液壓油源之間的第一減壓閥(21)、設(shè)置在所述第二換向閥(4)的進(jìn)油口與液壓油源之間的第二減壓閥(22)。
10.一種隧道壁面...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，包括第一驅(qū)動(dòng)元件(1)、第二驅(qū)動(dòng)元件(2)、第一換向閥(3)、第二換向閥(4)、第三換向閥(5)和蓄能器(6)，所述第一驅(qū)動(dòng)元件(1)用于驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭執(zhí)行俯仰動(dòng)作，所述第二驅(qū)動(dòng)元件(2)用于驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭執(zhí)行伸縮動(dòng)作，所述第一換向閥(3)分別與液壓油源和第一驅(qū)動(dòng)元件(1)連接，用于控制第一驅(qū)動(dòng)元件(1)的動(dòng)作方向，所述第二換向閥(4)分別與液壓油源和第二驅(qū)動(dòng)元件(2)連接，用于控制第二驅(qū)動(dòng)元件(2)的動(dòng)作方向，所述蓄能器(6)中儲(chǔ)存有預(yù)設(shè)壓力的液壓油，所述第三換向閥(5)分別與第二驅(qū)動(dòng)元件(2)和蓄能器(6)連接，用于控制第二驅(qū)動(dòng)元件(2)和蓄能器(6)之間的油路通斷，當(dāng)驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭執(zhí)行俯仰動(dòng)作時(shí)，控制所述第三換向閥(5)動(dòng)作以導(dǎo)通第二驅(qū)動(dòng)元件(2)和蓄能器(6)之間的油路，使得鑿巖鉆頭始終保持壓緊在作業(yè)面上。
2.如權(quán)利要求1所述的隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一換向閥(3)的兩個(gè)出油口與所述第一驅(qū)動(dòng)元件(1)的兩個(gè)工作油口之間分別設(shè)置有第一負(fù)載保持元件(7)和第二負(fù)載保持元件(8)，所述第一負(fù)載保持元件(7)和第二負(fù)載保持元件(8)連接，用于在暫停俯仰動(dòng)作時(shí)對(duì)第一驅(qū)動(dòng)元件(1)起到負(fù)載保持作用，所述第二換向閥(4)的兩個(gè)出油口與所述第二驅(qū)動(dòng)元件(2)的兩個(gè)工作油口之間分別設(shè)置有第三負(fù)載保持元件(9)和第四負(fù)載保持元件(10)，所述第三負(fù)載保持元件(9)和第四負(fù)載保持元件(10)連接，用于在暫停俯仰動(dòng)作時(shí)對(duì)第二驅(qū)動(dòng)元件(2)起到負(fù)載保持作用。
3.如權(quán)利要求1所述的隨動(dòng)壓緊液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括梭閥(11)和第四換向閥(12)，所述第三換向閥(5)為兩位兩通液控?fù)Q向閥，所述梭閥(11)的兩個(gè)進(jìn)油口分別與所述第一換向閥(3)的兩個(gè)出油口連接，所述梭閥(11)的出油口與第一驅(qū)動(dòng)元件(1)的制動(dòng)解除油口和第四換向閥(12)連接，所述第四換向閥(12)還與第三換向閥(5)的控制油口和液壓油箱(13)連接，所述第四換向閥(12)用于控制所述梭閥(11)與所述第三換向閥(5)的控制油口之間的油路通斷，當(dāng)驅(qū)動(dòng)鑿巖鉆頭執(zhí)行俯仰動(dòng)作時(shí)，控制所述第四換向閥(12)動(dòng)作以導(dǎo)通所述梭閥(11)與所述第三換向閥(5)的控制油口之間的油路，使得液壓油輸送至第三換向閥(5)的控制油口，從而驅(qū)動(dòng)第三換向閥(5)動(dòng)作以導(dǎo)通第二驅(qū)動(dòng)元件(2)和蓄能器(...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：康磊，吳興豪，梁剛，吳智強(qiáng)，柳得帥，廉世宣，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)鐵建重工集團(tuán)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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