钻机液压系统设计

　　1 概述

　　目前，随着非开挖施工技术的日益成熟，作为非开挖施工主要设备的水平定向钻机也得到了突飞猛进的发展。液压系统以它体积小、重量轻、结构紧凑、动力便于传递、力量大等特点，在水平定向钻机中得到了广泛的应用。钻机液压系统的液压元件以及各回路的性能对钻机的整体性能起着决定性的作用。

　　2 钻机液压系统

　　在大吨位的钻机中，采用液压系统驱动显示出了巨大的优越性，它使产品的结构变得简单，体积大大缩小。全液压水平定向钻机的液压系统包括：动力头回转液压系统、动力头推进或回拖液压系统、夹持卸扣器液压系统、履带行走液压系统、钻臂升降液压系统、钻机支腿液压系统、驾驶室平移液压系统、吊车液压系统、泥浆泵马达液压系统。在设计液压系统时，以满足性能和使用要求而又没有多余元件为最佳。下边我们就分别探讨一下钻机各部分液压系统的工作原理。

　　2．1 动力头回转液压系统

　　动力头回转液压系统，一般由一对规格相同但转向正好相反的低速大扭矩液压马达组成，液压马达带有减速机以便增大扭矩力，两液压马达之间设有一块可使两马达实现串、并联作用的电液动换向阀。液压系统图见图1。

　　首先，从液压泵站来的液压油的压力和流量要和各液压元件相匹配，液压系统的压力不能超过任何一个液压元件的额定工作压力，否则要用减压阀进行减压。选择换向阀时要注意，换向阀的通径要满足液压马达到达最大设计转速时对液压油流量的需要。

　　图1 动力头回转液压系统

　　当电液换向阀4的左边电磁铁带点且换向阀3不带电时，电磁铁将阀4的左边阀芯位置推到中间，来自系统的液压油经过阀4到达马达1的左边，另一路则经过换向阀3到达马达2的右边，推动马达1、2作方向相反的转动，此时主轴正转。马达1的回油经过换向阀3与马达2的回油会合，经换向阀4流回油箱。这时两马达并联，转速低，但扭矩最大。

　　当电液换向阀4的左边电磁铁和换向阀3同时带电时，阀3的右边阀芯被推到左边位置接通，液压油经过马达1、阀3到达马达2的右边，推动两马达转动，主轴正转。这时两马达串联，马达转速比并联时高一倍，但扭矩是并联时的二分之一，回油则经过阀4流回油箱。

　　当电液换向阀4的右边电磁铁带点且换向阀3不带电时，电磁铁将阀4的右边阀芯位置推到中间，液压油经过阀4到达马达2的左边，另一路则经过换向阀3到达马达1的右边，推动马达1、2作方向相反的转动，此时主轴反转。马达2的回油经过换向阀3与马达1的回油会合，经换向阀4流回油箱。这时两马达并联，转速低，扭矩大。