液压钻机泵马达分合流调速回路设计

　　目前多种钻机普遍采用液压传动。钻机回转用液压马达驱动, 给进、提升机构采用液压缸或液压马达驱动。根据不同工况要求钻机回转、给进或提升有不同的速度, 而速度的匹配关系到整机的性能, 所以速度调节是设计钻机的重要环节。

　　1 两泵三速回路

　　如图1 所示, 系统动力源是双联定量泵, 由大泵1、小泵2组成。大泵通过手动换向阀4 使液压马达3 正转、反转或停转。小泵通过手动换向阀5 来控制液压马达。当阀4、5 分别操作和同时操作时, 液压马达可实现三种速度输出。

　　2 马达的并联连接回路

　　当马达并联连接时( 如图2 所示) , 所有马达的进油口都连在一起, 这就使系统的压力同时作用于每个马达, 在额定压力下, 它们将产生额定最大扭矩。油泵输出的流量根据每个马达的负载和排量分配, 负载小的马达将获得较多的流量, 当某个马达空载时, 几乎所有的流量将进入该马达, 其它马达将可能停转。

　　对于这种工况, 推荐使用分流集流阀来分配油液, 或使用限速阀来限制通过马达的流量, 防止超速运转, 同时起差速锁的作用。图3 为定量泵驱动两马达获得双速的液压系统图。该系统由定量泵1、手动换向阀2、3 和两个相同排量的马达4、5 组成。当同时操纵阀2、3 时, 泵1 的流量同时进入马达4、5, 构成马达的并联连接。两马达排量相同, 如同时驱动一执行机构便可使其低速运转。当阀3 在中位时, 操纵阀2 使高压油进入马达4、排油经阀3 进入马达5, 经阀2 回油形成马达的串联连接, 使液压马达输出高速。

　　3 马达的串联连接回路

　　当马达串联连接时,( 如图4 所示) , 一个马达出口与另一个马达的进口连接, 这时油泵输出的全部流量通过每个马达, 产生高转速, 第一个马达或第二个马达的压力和扭矩取决于各自马达承受外负载的大小, 系统最高压力不得高于第一个马达的最高进口压力的允许值, 同时每个马达的背压不得超过其背压的许用值。

　　图5 为非开挖导向钻机的液压系统应用马达串联的实例。从图中可知定量泵1 驱动风扇马达3 和泥浆泵马达4, 风扇马达的出油口接在泥浆泵马达的进油口, 回油管线安有冷却器2利用风扇强制冷却系统中的热油。

　　4 结论

　　( 1) 在钻机液压系统中, 如采用双联定量泵, 使大泵、小泵或大小泵合流工作, 可使执行机构获得三种速度。

　　( 2) 定量泵的流量同时进入并联的两马达, 若两马达排量相同, 使同时驱动执行机构低速运转。