[实用新型]旋挖钻机卷扬制动器的冗余控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及旋挖钻机卷扬制动器的冗余控制装置，属于旋挖钻机技术领域。

背景技术

旋挖钻机的卷扬机构，尤其主卷扬是主要的工作装置之一，用于提升和下放钻杆。卷扬机构的驱动一般由液压马达加行星减速机来完成，行星减速机上有卷扬制动器。当马达要带动减速机转动时，卷扬制动器必须提前打开；当马达停止转动后，卷扬制动器才能关闭；否则会出现卷扬不能正常提放的状况。

目前的旋挖钻机市场上，旋挖钻机卷扬制动器的自动控制装置随着卷扬动作的开始和结束，自动打开和关闭卷扬制动器的控制装置，同时具有良好的响应特性。但是马达平衡阀内部自带的减压阀对油液的粘度过于敏感，特别是冬季气温低时会出现主卷扬溜杆或突然下落的现象，造成了一定的安全隐患。目前尚未针对该安全隐患进行合理的冗余设计，亟需增加与主回路并联的冗余回路来加强控制装置的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有卷扬制动器存在的上述缺陷，提出了一种旋挖钻机卷扬制动器的冗余控制装置，通过增加冗余回路来加强控制装置的稳定性。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种旋挖钻机卷扬制动器的冗余控制装置，包括主回路，主回路包括先导泵、卷扬液压手柄、制动器电磁阀、压力开关和梭阀，卷扬液压手柄连接先导泵和制动电磁阀，梭阀连接压力开关和卷扬液压手柄，冗余控制装置还包括冗余回路，冗余回路包括冗余卷扬液压手柄、冗余梭阀、冗余压力开关和冗余制动器电磁阀，冗余卷扬液压手柄连接先导泵和冗余制动器电磁阀，冗余梭阀连接先导泵和冗余卷扬液压手柄。

其中，主回路与冗余回路相互并联。

进一步的，冗余控制装置还包括卷扬制动器、卷扬、主阀芯、工作泵和开式油箱，制动电磁阀和冗余制动器电磁阀连接卷扬制动器，卷扬制动器安装在卷扬上，卷扬通过主阀芯连接梭阀、冗余梭阀和工作泵，卷扬液压手柄、冗余卷扬液压手柄、卷扬和主阀芯与开式油箱连接。

进一步的，冗余控制装置还包括PLC控制器或者FPGA控制器，控制器信号输入端连接压力开关和冗余压力开关，输出端连接制动器电磁阀和冗余制动器电磁阀。

进一步的，PLC控制器或者FPGA控制器包括主控制器和冗余控制器，压力开关通过主控制器与制动器电磁阀相连，冗余压力开关通过冗余控制器与冗余制动器电磁阀相连。

进一步的，卷扬的两条先导油路分别接梭阀、冗余梭阀的两个逻辑比较口，梭阀的输出口连接压力开关，冗余梭阀的输出口连接冗余压力开关。

在卷扬的两条先导管路上接有梭阀和冗余梭阀，用梭阀和冗余梭阀对卷扬提升和下放的先导压力进行比较，然后将压力信号传递给压力开关和冗余梭阀。当卷扬液压手柄或冗余卷扬液压手柄有动作，且输出的压力大于压力开关或者冗余压力开关的设定值5bar时，压力开关闭合，PLC控制器采集到压力开关或者冗余压力开关的闭合信号后，输出电流来打开制动器电磁阀或者冗余制动器电磁阀，进而用压力油打开卷扬制动器，而主阀芯的开启压力是7bar，所以卷扬制动器是提前开启的；当压力信号低于7bar时，主阀芯关闭，压力信号低于压力开关或者冗余压力开关的设定值5bar时，压力开关或者冗余压力开关关闭，PLC控制器得到压力开关或者冗余压力开关关闭的信号便停止输出电流，制动器电磁阀或者冗余制动器电磁阀失电，卷扬制动器关闭，所以卷扬制动器延后于主阀芯关闭，卷扬就可以正常的上升和下放。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的旋挖钻机卷扬制动器的冗余控制装置，通过设置冗余控制装置，将开环控制回路构成闭环控制，增加了系统的安全性和稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的液压控制系统原理图；

图2是本实用新型的电气原理框图。

其中，1-先导泵，2-卷扬液压手柄，3-制动器电磁阀，4-卷扬制动器，5-卷扬，6-主阀芯，7-压力开关，8-梭阀，9-工作泵，10-开式油箱，11-冗余卷扬液压手柄，12-冗余梭阀，13-冗余压力开关，14-冗余制动器电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。