牙轮钻机的液压系统在闭式回路中的应用

　　0引言

　　随着全球能源的日趋枯竭，能源储备和利用已经成为每个国家战略要求。在国内，矿石和煤炭等资源的需求日趋紧张，引起采矿与探矿业的巨大市场需 求。目前，大型的牙轮钻机主要依靠进口，价格在600万以上，国内生产的大型钻机大部分采用开式回路，在大型钻机应用中成本较高。本文旨在介绍一种最佳性 价比的闭式系统钻机方案。

　　1闭式系统的牙轮钻机方案

　　1.1方案优势

　　在大中型钻机的设计中，开式系统的方案有以下缺点：开式泵效率低;所需主阀数量多，价格贵;系统的压力等级不会超过350bar，整车的爬坡性 能受影响;油箱较大，占用车身体积较大;系统的元件较多，不利于维修时的排查故障。使用闭式系统的方案，不仅拥有闭式系统的优点，而且能省去主要回路的主 阀的成本，相比开式系统，在大中型钻机上应用，具有很强的竞争优势。

　　1.2方案原型

　　大中型的牙轮钻机行走在恶劣环境中，对行走驱动系统提出苛刻的要求。使用两台闭式泵和两台定量马达构建双边驱动方案，最大系统压力可达到 450bar，满足恶劣的履带行走工况需求。由于钻机在行走时不工作，工作是步行走，可以在回路中增加换向阀，切换行走工况和工作工况下的油源：即第一台 闭式泵在行走工况，与左行走马达构成闭式回路，驱动左行走履带;在工作工况，切换驱动回转马达，构成新的闭式回路;第二台闭式泵在行走工况驱动右行走马 达，在工作工况，切换到钻杆的推进和回撤的工况，构成新的闭式回路。

　　系统中的其他辅助动作，由于所需压力不高，流量不是很大，可以通过小排量的开式泵和小流量的PVG阀来实现;系统的先导控制油和风扇冷却可以充分利用开式系统的油源，以便保持系统的最佳性价比。

　　2闭式系统的牙轮钻机方案的实现

　　牙轮钻机的液压回路分为以下四部分：驱动回路、推进回路、回转回路、辅助回路。

　　2.1驱动回路

　　使用两台闭式泵和两台插装马达(定量或变量)构建经典双边驱动系统。泵用电比例排量控制，变量马达用两位电控或液控，一般在牙轮钻机的应用中， 行走不是主要的工况，可以使用定量马达来实现，缺点是最大车速较低。设定系统最大压力450bar，提高系统的爬坡性能。液压原理图，如图1所示。

　　在闭式回路中，必须引入冲洗流量来解决系统的发热。可以在行走马达上增加冲洗阀，或者如图1所示，在系统回路里面增加冲洗阀。两种冲洗方式不要同时共存于一个回路。

　　2.2推进回路