CN114320290A - 一种煤矿自动加杆钻机全液压控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种煤矿自动加杆钻机全液压控制系统及控制方法，全液压控制系统包括液压泵组、钻进控制模块、加杆控制模块、防碰撞保护模块和辅助控制模块；钻进控制模块能控制主执行机构，加杆控制模块能控制机械臂和钻杆仓等各执行机构顺序自动化动作，防碰撞保护模块能监测相关执行机构的位置，防止发生运动碰撞损坏。本发明作为纯液压控制系统，实现了以往需要借助电液控制才能实现的运行高效、安全、可靠，在煤矿井下防爆要求严格的背景下，进一步提高了钻机运行的安全性，同时为巨大体量的在用全液压钻机的自动化转型升级提供了可靠技术支撑。

Description

一种煤矿自动加杆钻机全液压控制系统及控制方法

技术领域

本发明属于煤矿井下钻探装备技术领域，涉及一种煤矿自动加杆钻机全液压控制系统及控制方法。

背景技术

煤矿井下坑道钻机广泛应用于井下探放水、瓦斯抽采、顶底板注浆、地质构造勘探、大直径卸压等钻孔施工。目前，在用煤矿井下坑道钻机几乎均为全液压控制钻机，采用人工方式进行加杆，劳动强度较大，更重要的是存在安全隐患，占煤矿井下钻探施工事故比重较大。近些年来随着煤矿行业向自动化、智能化的不断迈进，具备自动加杆功能的自动化钻机成为煤矿坑道钻机转型发展的方向，目前，市场上已有几款具备钻杆自动加杆功能的电控自动化钻机开始推广，该类钻机均采用电液控制技术，配套相关传感器、电磁阀等，系统相对复杂，且设备昂贵，对维护团队要求高并，目前还难以实现批量化、规模化推广。为此，全液压自动加杆装置的开发成功一定程度上解决了以上问题，其采用全液压控制方式，通过对现有钻机增设部件而实现对其的自动加杆功能升级，自动化加杆替代了人力。此种方式整体改造成本低，使用维护简单，为行业内大量在用钻机的自动化升级提供了解决方案，为加速煤矿坑道钻机自动化转型具有较大意义。但在应用的过程中，虽然该装置原理明了，但操作步骤相对繁琐，且各个动作及执行机构位置仍需要人工判断，容易出现误操作损坏现象，这给装置的可靠运行带来了较大影响。所以，亟需开发与之相配套的全液压控制系统，进一步实现操作简便、位置自动判断、部件间防碰撞保护等功能。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种煤矿自动加杆钻机全液压控制系统及控制方法，以解决现有自动加杆装置操作步骤相对繁琐，且各个动作及执行机构位置需要人工判断，容易出现误操作损坏现象等问题。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种煤矿自动加杆钻机全液压控制系统，该自动加杆钻机包括给进机身、设在给进机身前后两端的动力头和夹持器以及设在给进机身左右两侧的钻杆仓和机械臂；全液压控制系统包括液压泵组、钻进控制模块、加杆控制模块、防碰撞保护模块和辅助控制模块；

所述液压泵组连接有异步电机且异步电机能驱动液压泵组向钻进控制模块、加杆控制模块、防碰撞保护模块和辅助控制模块输出高压油；

所述钻进控制模块分别连接动力头的回转马达、给进机身的给进油缸及夹持器以分别控制动力头回转、给进机身给进动作以及夹持器夹持钻杆；

所述加杆控制模块分别连接机械臂油缸组和钻杆仓油缸组以分别控制机械臂的平移和抓取以及钻杆仓的开闭及钻杆升降；

所述防碰撞保护模块包括动力头位置监测阀、机械臂位置监测阀、给进切换液控换向阀和梭阀以监测机械臂和动力头的位置，防止动力头和机械臂碰撞；

所述辅助控制模块连接并控制辅助执行机构。

本发明还包括如下技术特征：

可选地，所述液压泵组包括I泵和II泵，在I泵和II泵的输出管路上均设有高压过滤器；在II泵输出管路上还设有II泵功能切换阀；

所述I泵输出的高压油经高压过滤器进入所述钻进控制模块以分别控制动力头的回转马达和给进机身的给进油缸；

所述II泵输出的高压油经高压过滤器进入II泵功能切换阀，当II泵功能切换阀处于钻进位时，II泵输出的高压油进入所述钻进控制模块以控制夹持器及其上的卡盘动作；当II泵功能切换阀处于辅助位时，II泵输出的高压油进入所述辅助控制模块以控制辅助执行机构，所述辅助执行机构包括稳固油缸、调角油缸和转盘马达。

可选地，当II泵功能切换阀处于钻进位时，II泵输出的高压油还能进入加杆控制模块；加杆控制模块连接的机械臂油缸组包括平移油缸I、平移油缸II和抓手油缸，钻杆仓油缸组包括升降油缸和推出油缸；

加杆控制模块包括设在II泵输出的高压油管路上且并联的换向阀I、换向阀II和换向阀III；

所述换向阀I处于交叉换向位能控制平移油缸I、平移油缸II、抓手油缸、升降油缸的联动顺序动作以实现机械臂从钻杆仓取杆；换向阀I处于平行换向位能控制平移油缸I及升降油缸的同时动作以实现中心送杆；

所述换向阀II处于交叉换向位能控制抓手油缸与平移油缸II的联动顺序动作以使机械臂退出给进机身；

所述换向阀III处于平行换向位能控制推出油缸与升降油缸的联动顺序动作以打开钻杆仓，换向阀III处于交叉换向位能控制推出油缸以关闭钻杆仓。

可选地，所述抓手油缸无杆腔进油管路上设有顺序阀I以确保平移油缸I、平移油缸II和升降油缸运行完后再进行钻杆抓取；所述平移油缸II无杆腔进油管路上设有顺序阀II以确保抓手油缸运行完后再进行平移操作；所述推出油缸无杆腔进油管路上设有顺序阀III以确保升降油缸运行完后再进行推出动作；所述升降油缸无杆腔进油管路上设有减压阀。

可选地，从换向阀I至升降油缸B口的液压管路上依次设有单向节流阀和液控单向阀；

从换向阀III至升降油缸B口的液压管路上依次设有单向阀II和单向阀I。

可选地，所述I泵输出的高压油经高压过滤器能分别连至所述防撞保护模块的动力头位置监测阀和机械臂位置监测阀，动力头位置监测阀和机械臂位置监测阀均与所述梭阀连通，梭阀连通所述给进切换液控换向阀，给进切换液控换向阀能连通给进油缸的进油口和出油口；

所述动力头位置监测阀或机械臂位置监测阀导通时，均能经梭阀向给进切换液控换向阀输入高压油以驱动给进油缸。

可选地，所述机械臂位置监测阀安装在机械臂下方轨座侧壁，机械臂内套伸出时，机械臂位置监测阀与内套端板不接触，机械臂内套收回至完全退出给进机身时，内套端板能接触并挤压机械臂位置监测阀，机械臂位置监测阀的弹簧被挤压收缩时能实现液压油路导通。

可选地，所述动力头下方的托板下端设有与给进机身平行的导向导轨，导向导轨下端设有平行于导向导轨的凸条；所述动力头位置监测阀安装在给进机身侧部，导向导轨随动力头移动至动力头位置监测阀上方时，凸条能接触并挤压动力头位置监测阀，动力头位置监测阀的弹簧被挤压收缩时能实现液压油路导通。

一种煤矿自动加杆钻机全液压控制方法，该方法通过所述的控制系统实现，包括机械臂加杆和钻杆仓补杆控制过程：

机械臂取杆动作：换向阀I处于交叉换向位，高压油进入平移油缸I、平移油缸II及升降油缸以驱动机械臂向钻杆仓平移且钻杆仓内升降机向上推动钻杆，减压阀能限定进入升降油缸的压力以将钻杆送至待抓取位置；当系统压力达到顺序阀I设定值时，高压油再进入抓手油缸以抓紧待抓取钻杆；

机械臂中心送杆动作：换向阀I处于平行换向位，高压油进入平移油缸I以驱动机械臂带着钻杆移动至钻孔中心轴线位置；

机械臂退出给进机身动作：换向阀II处于交叉换向位，高压油进入抓手油缸，当抓手油缸完全收回至压力上升至顺序阀II设定值时，高压油再进入平移油缸II以驱动机械臂退出给进机身；

钻杆仓打开动作：换向阀III处于平行换向位，高压油经单向阀II及单向阀I进入升降油缸以驱动升降机下落直最低点，当压力上升至顺序阀III设定值时，高压油再进入推出油缸以驱动钻杆仓打开；

钻杆仓关闭动作：控制换向阀III处于交叉换向位，高压油进入推出油缸驱动钻杆仓关闭。

一种煤矿自动加杆钻机全液压控制方法，，该方法通过所述的控制系统实现，包括防碰撞控制过程：

当机械臂完全退出给进机身时，机械臂位置监测阀被机械臂内套端板挤压导通，高压油通过梭阀进入给进切换液控换向阀控制腔使其不再连通给进油缸的进油口和出油口，给进油缸能正常驱动动力头前进后退；

当机械臂平移至给进机身进行加杆动作时，机械臂位置监测阀不受压且其内弹簧复位导致机械臂位置监测阀断路，无高压油进入给进切换液控换向阀使其连通给进油缸的进油口和出油口，从而给进油缸不能驱动动力头移动；

当动力头在导向导轨凸条与动力头位置监测阀接触范围内运动时，动力头位置监测阀始终受凸条挤压使动力头位置监测阀导通，高压油通过梭阀进入给进切换液控换向阀使其不再连通给进油缸的进油口和出油口，给进油缸能正常驱动动力头前进后退；

当动力头运动至导向导轨凸条与动力头位置监测阀脱离时，动力头位置监测阀不受压且其内弹簧复位导致动力头位置监测阀断路，无高压油进入给进切换液控换向阀使其连通给进油缸的进油口和出油口，从而给进油缸不能驱动动力头移动。

本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：

本发明系统在煤矿钻机领域，对比电液控制方式的优势：1.控制系统元件全部采用常规机械液压件，实现了往往需要电液控制系统才能实现的自动化控制功能，并且不涉及井下防爆、电器联检、煤安重新认证等问题；2.相较于电液控制原件，全液压控制系统元件成本低、使用维护与常规钻机相同，难度低，目前更适合批量化、大规模推广；3.对于行业内巨大体量的在用钻机，本全液压控制系统可与其直接集成，而电液控制系统无论从系统接口还是国家政策(煤矿安全认证)方面都无法与其适配。

本发明系统的还具有如下优点：1.具备全液压防碰撞保护功能，通过在危险部件上设置监测阀、在推进机构油路系统设置断开回路、开发液压信号选择方式等方法，保证了运动部件的运行安全，降低人工了操作难度，能保证了装置的可靠运行；2.具备全液压逻辑动作功能，自动加杆模块采用顺序化流程控制，一个手把操作可完成多个动作，对比传统单动控制(一个手把仅控制一个动作)，大大降低了操作难度，提高了效率。

本发明1.考虑到动力头推力大，为手抓设计了轴向自适应滑移功能，可适应动力头不同的丝扣拧合速率，起到保护装置的作用；2.装置尺寸小，能方便与在用钻机上进行集成；3.可适配多种直直径规格及截面形状的钻具，包括外平、三棱、螺旋钻杆等。

附图说明

图1是自动加杆钻机主要组成部分结构示意图；

图2是控制系统液压原理图；

图3是动力头位置监测阀安装示意图；

图4是机械臂位置监测阀安装示意图。

附图标号含义：

1.动力头，2.托板，3.钻杆仓，4.机械臂，5.给进机身，6.钻进控制模块，7.防碰撞保护模块，7-1.给进切换液控换向阀，7-2.机械臂位置监测阀，7-3.梭阀，7-4.动力头位置监测阀，8.加杆控制模块，8-1.换向阀I，8-2.换向阀II，8-3.换向阀III，8-4.单向节流阀，8-5.液控单向阀，8-6.单向阀I，8-7.单向阀II，8-8.顺序阀I，8-9.减压阀，8-10.顺序阀II，8-11.顺序阀III，9.辅助控制模块，10.异步电机，11.I泵，12.II泵，13.II泵功能切换阀，14.高压过滤器，15.回转马达，16.卡盘，17.夹持器，18.给进油缸，19.平移油缸I，20.平移油缸II，21.抓手油缸，22.升降油缸，23.推出油缸，24.辅助执行机构，25.导向导轨，25-1.凸条，26.轨座，27.内套端板。

以下结合说明书附图和具体实施方式对本发明做具体说明。

具体实施方式

遵从上述技术方案，以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1：

如图1至图4所示，本实施例提供一种煤矿自动加杆钻机全液压控制系统，该自动加杆钻机包括给进机身5、设在给进机身5前后两端的动力头1和夹持器17以及设在给进机身5左右两侧的钻杆仓3和机械臂4；本发明全液压控制系统与自动加杆钻机适配，在本液压系统控制下，机械臂4可横向移动至钻杆仓3内抓取钻杆，并将钻杆运送至钻孔轴线，与钻机动力头1配合完成钻杆的加接；机械臂4手抓两侧设置有弹簧，可沿轴向自适应滑移，以满足不同的丝扣拧合速率，并起到保护手抓的作用；钻杆仓3内钻杆呈单列排布，底部的液压升降机可将钻杆不断顶起送至待加位置；整个钻杆仓3可通过推出油缸侧向推出，方便补充钻杆；机械臂4和钻杆仓3可通过更换少量尼龙套件实现与不同规格钻杆的适配。

本发明全液压控制系统包括液压泵组、钻进控制模块6、加杆控制模块8、防碰撞保护模块7和辅助控制模块9，其中：

液压泵组连接有异步电机10且异步电机10能驱动液压泵组向钻进控制模块6、加杆控制模块8、防碰撞保护模块7和辅助控制模块9输出高压油。

钻进控制模块6分别连接动力头1的回转马达15、给进机身5的给进油缸18及夹持器17以分别控制动力头1回转、给进机身5给进动作以及夹持器17夹持钻杆。

加杆控制模块8分别连接机械臂油缸组和钻杆仓油缸组以分别控制机械臂4的平移和抓取以及钻杆仓3的开闭及钻杆升降。

防碰撞保护模块7包括动力头位置监测阀7-4、机械臂位置监测阀7-2、给进切换液控换向阀7-1和梭阀7-3以监测机械臂4和动力头1的位置，防止动力头1和机械臂4碰撞。

辅助控制模块9连接并控制辅助执行机构24。

液压泵组包括I泵11和II泵12，在I泵11和II泵12的输出管路上均设有高压过滤器14；在II泵12输出管路上还设有II泵功能切换阀13。I泵11输出的高压油经高压过滤器14进入钻进控制模块6以分别控制动力头1的回转马达15和给进机身5的给进油缸18。II泵12输出的高压油经高压过滤器14进入II泵功能切换阀13，当II泵功能切换阀13处于钻进位时，II泵12输出的高压油进入钻进控制模块6以控制夹持器17及其上的卡盘16动作；当II泵功能切换阀13处于辅助位时，II泵12输出的高压油进入辅助控制模块9以控制辅助执行机构24，辅助执行机构24包括稳固油缸、调角油缸和转盘马达。

当II泵功能切换阀13处于钻进位时，II泵12输出的高压油还能进入加杆控制模块8，加杆控制模块8与钻进控制模块6非同时工作，相互独立，互不影响；加杆控制模块8连接的机械臂油缸组包括平移油缸I19、平移油缸II20和抓手油缸21，钻杆仓油缸组包括升降油缸22和推出油缸23。

加杆控制模块8包括设在II泵12输出的高压油管路上且并联的换向阀I8-1、换向阀II8-2和换向阀III8-3；三个液压操作手把，共5个换向位，分别控制加杆过程的3个流程(取杆、中心送杆和退出给进机身)及钻杆仓补杆的2个动作(钻杆仓打开和钻杆仓关闭)。

换向阀I8-1处于交叉换向位能控制平移油缸I19、平移油缸II20、抓手油缸21、升降油缸22的联动顺序动作以实现机械臂4从钻杆仓3取杆；换向阀I8-1处于平行换向位能控制平移油缸I19及升降油缸22的同时动作以实现中心送杆。

换向阀II8-2处于交叉换向位能控制抓手油缸21与平移油缸II20的联动顺序动作以使机械臂4退出给进机身5。

换向阀III8-3处于平行换向位能控制推出油缸23与升降油缸22的联动顺序动作以打开钻杆仓3，换向阀III8-3处于交叉换向位能控制推出油缸23以关闭钻杆仓3。

抓手油缸21无杆腔进油管路上设有顺序阀I8-8以确保平移油缸I19、平移油缸II20和升降油缸22运行完后再进行钻杆抓取；平移油缸II20无杆腔进油管路上设有顺序阀II8-10以确保抓手油缸21运行完后再进行平移操作；推出油缸23无杆腔进油管路上设有顺序阀III8-11以确保升降油缸22运行完后再进行推出动作；升降油缸22无杆腔进油管路上设有减压阀8-9。各顺序阀和减压阀可实现机械臂和钻杆仓油缸组的顺序动作，达到简化操作、运动高效的目的，另外，对于钻杆仓来说，起到了保护升降机提高装置运行可靠性的目的。

从换向阀I8-1至升降油缸22B口的液压管路上依次设有单向节流阀8-4和液控单向阀8-5；从换向阀III8-3至升降油缸22B口的液压管路上依次设有单向阀II8-7和单向阀I8-6。

I泵11输出的高压油经高压过滤器14能分别连至防撞保护模块的动力头位置监测阀7-4和机械臂位置监测阀7-2，动力头位置监测阀7-4和机械臂位置监测阀7-2均与梭阀7-3连通，梭阀7-3连通给进切换液控换向阀7-1，给进切换液控换向阀7-1能连通给进油缸18的进油口和出油口，其中，给进切换液控换向阀7-1为常通式。动力头位置监测阀7-4或机械臂位置监测阀7-2导通时，均能经梭阀7-3向给进切换液控换向阀7-1输入高压油以驱动给进油缸18。

机械臂位置监测阀7-2安装在机械臂4下方轨座26侧壁，机械臂4内套伸出时，机械臂位置监测阀7-2与内套端板27不接触，机械臂4内套收回至完全退出给进机身5时，内套端板27能接触并挤压机械臂位置监测阀7-2，机械臂位置监测阀7-2的弹簧被挤压收缩时能实现液压油路导通。

动力头1下方的托板2下端设有与给进机身5平行的导向导轨25，导向导轨25下端设有平行于导向导轨25的凸条25-1；动力头位置监测阀7-4安装在给进机身5侧部，导向导轨25随动力头1移动至动力头位置监测阀7-4上方时，凸条25-1能接触并挤压动力头位置监测阀7-4，动力头位置监测阀7-4的弹簧被挤压收缩时能实现液压油路导通。

具体的，本实施例防碰撞保护模块的三种状态：

(1)机械臂完全退出给进机身，动力头可自由前后运动；

(2)机械臂未完全退出给进机身，动力头可在导向导轨的凸条和动力头位置监测阀接触范围内前后运动；

(3)机械臂未完全退出给进机身，动力头运动超出导向导轨的凸条和动力头位置监测阀接触范围，动力头前进自动停止。

实施例2：

本实施例提供一种煤矿自动加杆钻机全液压控制方法，该方法通过实施例1的控制系统实现，包括机械臂加杆和钻杆仓补杆控制过程：

机械臂取杆动作：控制换向阀I推向交叉换向位，高压油通过液压管路进入平移油缸I、平移油缸II及升降油缸A口以驱动机械臂向钻杆仓平移且钻杆仓内升降机向上推动钻杆，减压阀能限定进入升降油缸的压力以将钻杆送至待抓取位置；当平移油缸I、平移油缸II及升降油缸都运动到极限位置至系统压力达到顺序阀I设定值时，高压油再进入抓手油缸A口以抓紧待抓取钻杆；

机械臂中心送杆动作：控制换向阀I推向平行换向位，高压油通过液压管路进入平移油缸IB口以驱动机械臂带着钻杆移动至钻孔中心轴线位置；同时高压油还能经过单向节流阀及液控单向阀进入升降油缸B口以驱动升降机缓慢下降。

机械臂退出给进机身动作：控制换向阀II推至交叉换向位，高压油通过液压管路进入机械臂抓手油缸B口，当抓手油缸完全收回至压力上升至顺序阀II设定值时，高压油再进入平移油缸IIB口以驱动机械臂退出给进机身；

钻杆仓打开动作：控制换向阀III处于平行换向位，高压油通过液压管路经单向阀II及单向阀I进入升降油缸B口以驱动升降机下落直最低点，当压力上升至顺序阀III设定值时，高压油再进入推出油缸以驱动钻杆仓打开；此功能可以防止因升降机未完全落下就打开钻杆仓而造成设备损坏；

钻杆仓关闭动作：控制换向阀III处于交叉换向位，高压油通过液压管路进入推出油缸B口驱动钻杆仓关闭；同时高压油打开液控单向阀保证推出油缸回油畅通。

实施例3：

本实施例提供一种煤矿自动加杆钻机全液压控制方法，该方法通过实施例1的控制系统实现，包括防碰撞控制过程：

由钻进控制阀提供的一路稳定压力油同时通往机械臂位置监测阀及动力头位置监测阀，机械臂或动力头运动至一定位置范围则会触发监测阀，使监测阀换向通路，其他状态下监测阀保持弹簧复位断路，通过2个监测阀向给进切换液控换向阀实时传递信号，在危险状态下推进油缸进、出油路可连通，进而实现自动停止动力头前进的目的。

当机械臂完全退出给进机身时，机械臂位置监测阀被机械臂内套端板挤压导通，高压油通过梭阀进入给进切换液控换向阀控制腔使其不再连通给进油缸的进油口和出油口，给进油缸能正常驱动动力头前进后退；

当机械臂平移至给进机身进行加杆动作时，机械臂位置监测阀不受压且其内弹簧复位导致机械臂位置监测阀断路，无高压油进入给进切换液控换向阀使其连通给进油缸的进油口和出油口，从而给进油缸不能驱动动力头移动；

当动力头在导向导轨凸条与动力头位置监测阀接触范围内运动时，动力头位置监测阀始终受凸条挤压使动力头位置监测阀导通，高压油通过梭阀进入给进切换液控换向阀使其不再连通给进油缸的进油口和出油口，给进油缸能正常驱动动力头前进后退；

当动力头运动至导向导轨凸条与动力头位置监测阀脱离时，动力头位置监测阀不受压且其内弹簧复位导致动力头位置监测阀断路，无高压油进入给进切换液控换向阀使其连通给进油缸的进油口和出油口，从而给进油缸不能驱动动力头移动；凸条的长度根据动力头与机械臂间的实际距离而定，要求满足丝扣拧合所需行程的基础上保证动力头与机械臂间的距离安全。

Claims (10)

1.一种煤矿自动加杆钻机全液压控制系统，该自动加杆钻机包括给进机身(5)、设在给进机身(5)前后两端的动力头(1)和夹持器(17)以及设在给进机身(5)左右两侧的钻杆仓(3)和机械臂(4)；其特征在于，全液压控制系统包括液压泵组、钻进控制模块(6)、加杆控制模块(8)、防碰撞保护模块(7)和辅助控制模块(9)；

所述液压泵组连接有异步电机(10)且异步电机(10)能驱动液压泵组向钻进控制模块(6)、加杆控制模块(8)、防碰撞保护模块(7)和辅助控制模块(9)输出高压油；

所述钻进控制模块(6)分别连接动力头(1)的回转马达(15)、给进机身(5)的给进油缸(18)及夹持器(17)以分别控制动力头(1)回转、给进机身(5)给进动作以及夹持器(17)夹持钻杆；

所述加杆控制模块(8)分别连接机械臂油缸组和钻杆仓油缸组以分别控制机械臂(4)的平移和抓取以及钻杆仓(3)的开闭及钻杆升降；

所述防碰撞保护模块(7)包括动力头位置监测阀(7-4)、机械臂位置监测阀(7-2)、给进切换液控换向阀(7-1)和梭阀(7-3)以监测机械臂(4)和动力头(1)的位置，防止动力头(1)和机械臂(4)碰撞；

所述辅助控制模块(9)连接并控制辅助执行机构(24)。

2.如权利要求1所述的煤矿自动加杆钻机全液压控制系统，其特征在于，所述液压泵组包括I泵(11)和II泵(12)，在I泵(11)和II泵(12)的输出管路上均设有高压过滤器(14)；在II泵(12)输出管路上还设有II泵功能切换阀(13)；

所述I泵(11)输出的高压油经高压过滤器(14)进入所述钻进控制模块(6)以分别控制动力头(1)的回转马达(15)和给进机身(5)的给进油缸(18)；

所述II泵(12)输出的高压油经高压过滤器(14)进入II泵功能切换阀(13)，当II泵功能切换阀(13)处于钻进位时，II泵(12)输出的高压油进入所述钻进控制模块(6)以控制夹持器(17)及其上的卡盘(16)动作；当II泵功能切换阀(13)处于辅助位时，II泵(12)输出的高压油进入所述辅助控制模块(9)以控制辅助执行机构(24)，所述辅助执行机构(24)包括稳固油缸、调角油缸和转盘马达。

3.如权利要求2所述的煤矿自动加杆钻机全液压控制系统，其特征在于，当II泵功能切换阀(13)处于钻进位时，II泵(12)输出的高压油还能进入加杆控制模块(8)；加杆控制模块(8)连接的机械臂油缸组包括平移油缸I(19)、平移油缸II(20)和抓手油缸(21)，钻杆仓油缸组包括升降油缸(22)和推出油缸(23)；

加杆控制模块(8)包括设在II泵(12)输出的高压油管路上且并联的换向阀I(8-1)、换向阀II(8-2)和换向阀III(8-3)；

所述换向阀I(8-1)处于交叉换向位能控制平移油缸I(19)、平移油缸II(20)、抓手油缸(21)、升降油缸(22)的联动顺序动作以实现机械臂(4)从钻杆仓(3)取杆；换向阀I(8-1)处于平行换向位能控制平移油缸I(19)及升降油缸(22)的同时动作以实现中心送杆；

所述换向阀II(8-2)处于交叉换向位能控制抓手油缸(21)与平移油缸II(20)的联动顺序动作以使机械臂(4)退出给进机身(5)；

所述换向阀III(8-3)处于平行换向位能控制推出油缸(23)与升降油缸(22)的联动顺序动作以打开钻杆仓(3)，换向阀III(8-3)处于交叉换向位能控制推出油缸(23)以关闭钻杆仓(3)。

4.如权利要求3所述的煤矿自动加杆钻机全液压控制系统，其特征在于，所述抓手油缸(21)无杆腔进油管路上设有顺序阀I(8-8)以确保平移油缸I(19)、平移油缸II(20)和升降油缸(22)运行完后再进行钻杆抓取；所述平移油缸II(20)无杆腔进油管路上设有顺序阀II(8-10)以确保抓手油缸(21)运行完后再进行平移操作；所述推出油缸(23)无杆腔进油管路上设有顺序阀III(8-11)以确保升降油缸(22)运行完后再进行推出动作；所述升降油缸(22)无杆腔进油管路上设有减压阀(8-9)。

5.如权利要求4所述的煤矿自动加杆钻机全液压控制系统，其特征在于，从换向阀I(8-1)至升降油缸(22)B口的液压管路上依次设有单向节流阀(8-4)和液控单向阀(8-5)；

从换向阀III(8-3)至升降油缸(22)B口的液压管路上依次设有单向阀II(8-7)和单向阀I(8-6)。

6.如权利要求3所述的煤矿自动加杆钻机全液压控制系统，其特征在于，所述I泵(11)输出的高压油经高压过滤器(14)能分别连至所述防撞保护模块的动力头位置监测阀(7-4)和机械臂位置监测阀(7-2)，动力头位置监测阀(7-4)和机械臂位置监测阀(7-2)均与所述梭阀(7-3)连通，梭阀(7-3)连通所述给进切换液控换向阀(7-1)，给进切换液控换向阀(7-1)能连通给进油缸(18)的进油口和出油口；

所述动力头位置监测阀(7-4)或机械臂位置监测阀(7-2)导通时，均能经梭阀(7-3)向给进切换液控换向阀(7-1)输入高压油以驱动给进油缸(18)。

7.如权利要求6所述的煤矿自动加杆钻机全液压控制系统，其特征在于，所述机械臂位置监测阀(7-2)安装在机械臂(4)下方轨座(26)侧壁，机械臂(4)内套伸出时，机械臂位置监测阀(7-2)与内套端板(27)不接触，机械臂(4)内套收回至完全退出给进机身(5)时，内套端板(27)能接触并挤压机械臂位置监测阀(7-2)，机械臂位置监测阀(7-2)的弹簧被挤压收缩时能实现液压油路导通。

8.如权利要求7所述的煤矿自动加杆钻机全液压控制系统，其特征在于，所述动力头(1)下方的托板(2)下端设有与给进机身(5)平行的导向导轨(25)，导向导轨(25)下端设有平行于导向导轨(25)的凸条(25-1)；所述动力头位置监测阀(7-4)安装在给进机身(5)侧部，导向导轨(25)随动力头(1)移动至动力头位置监测阀(7-4)上方时，凸条(25-1)能接触并挤压动力头位置监测阀(7-4)，动力头位置监测阀(7-4)的弹簧被挤压收缩时能实现液压油路导通。

9.一种煤矿自动加杆钻机全液压控制方法，其特征在于，该方法通过权利要求5所述的控制系统实现，包括机械臂加杆和钻杆仓补杆控制过程：

机械臂取杆动作：换向阀I处于交叉换向位，高压油进入平移油缸I、平移油缸II及升降油缸以驱动机械臂向钻杆仓平移且钻杆仓内升降机向上推动钻杆，减压阀能限定进入升降油缸的压力以将钻杆送至待抓取位置；当系统压力达到顺序阀I设定值时，高压油再进入抓手油缸以抓紧待抓取钻杆；

机械臂中心送杆动作：换向阀I处于平行换向位，高压油进入平移油缸I以驱动机械臂带着钻杆移动至钻孔中心轴线位置；

机械臂退出给进机身动作：换向阀II处于交叉换向位，高压油进入抓手油缸，当抓手油缸完全收回至压力上升至顺序阀II设定值时，高压油再进入平移油缸II以驱动机械臂退出给进机身；

钻杆仓打开动作：换向阀III处于平行换向位，高压油经单向阀II及单向阀I进入升降油缸以驱动升降机下落直最低点，当压力上升至顺序阀III设定值时，高压油再进入推出油缸以驱动钻杆仓打开；

钻杆仓关闭动作：控制换向阀III处于交叉换向位，高压油进入推出油缸驱动钻杆仓关闭。

10.一种煤矿自动加杆钻机全液压控制方法，其特征在于，该方法通过权利要求8所述的控制系统实现，包括防碰撞控制过程：

当机械臂完全退出给进机身时，机械臂位置监测阀被机械臂内套端板挤压导通，高压油通过梭阀进入给进切换液控换向阀控制腔使其不再连通给进油缸的进油口和出油口，给进油缸能正常驱动动力头前进后退；

当机械臂平移至给进机身进行加杆动作时，机械臂位置监测阀不受压且其内弹簧复位导致机械臂位置监测阀断路，无高压油进入给进切换液控换向阀使其连通给进油缸的进油口和出油口，从而给进油缸不能驱动动力头移动；

当动力头在导向导轨凸条与动力头位置监测阀接触范围内运动时，动力头位置监测阀始终受凸条挤压使动力头位置监测阀导通，高压油通过梭阀进入给进切换液控换向阀使其不再连通给进油缸的进油口和出油口，给进油缸能正常驱动动力头前进后退；

当动力头运动至导向导轨凸条与动力头位置监测阀脱离时，动力头位置监测阀不受压且其内弹簧复位导致动力头位置监测阀断路，无高压油进入给进切换液控换向阀使其连通给进油缸的进油口和出油口，从而给进油缸不能驱动动力头移动。

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