套管夹紧装置及全套管全回转钻机的制作方法

1.本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种套管夹紧装置及全套管全回转钻机。


背景技术：

2.强大的工程机械是国家的基础建设顺利进行的保障，因为我国地域广大，施工的工况环境十分复杂，在高原、山区、丘陵、海滩、江河湖海滩涂等各种地质环境下的施工，经常遇到地下有流沙，溶洞、岩层等各种地质状况，传统的挖掘机具和施工方法很难施工。全套管全回转钻机作为工程机械行业的新兴产品，成为适合高铁、高架、建筑基础工程中成孔作业最理想的施工机械。全套管全回转机具有高效率、高质量、适应各种地质环境等特点。全套管全回转钻机在进行正常压入和拔出工作时，需要主夹紧油缸和副夹紧油缸交替进行夹紧松开，实现套管的垂直方向移动。
3.现有的上下夹紧油缸采用各自控制的方式，极易因操作人员的失误导致上下夹紧油缸均没有抱住套管或者忘记松开下夹紧油缸而在起拔套管时严重损坏下夹紧机构。
4.请参图1，一种套管夹紧装置包括第一液控换向阀91、第二液控换向阀93、第一管路94、第二管路95、第三管路96、第四管路97、下夹紧油缸98和上夹紧油缸99，主油路分别连接于第一液控换向阀91和第二液控换向阀93，第一液控换向阀91的两个工作油口分别连接于第一管路94和第二管路95，第二液控换向阀93的两个工作油口分别连接于第三管路96和第四管路97，第一管路94连接于上夹紧油缸的无杆腔，第二管路95连接于上夹紧油缸98的有杆腔，第三管路96连接于下夹紧油缸99的无杆腔，第四管路97连接于下夹紧油缸99的有杆腔。通过给s1、s2、s3、s4中的不同油口供油，可使第一液控换向阀91、第二液控换向阀93换向，从而给第一管路94、第二管路95、第三管路96、第四管路97的不同管路供求，实现上夹紧油缸98、下夹紧油缸99的夹紧或松开动作。可见，这种控制方式中，需要操作人员频繁往复的操作上下夹紧油缸98、99的控制开关，给施工人员增加了劳动强度，并且，由于操作人员的失误，会出现上下夹紧油缸98、99同时松开套管的情况或者忘记松开下夹紧油缸99而在起拔套管时严重损坏下夹紧机构。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种能顺序控制夹紧油缸、提供施工安全性、并降低劳动强度的套管夹紧装置及全套管全回转钻机。
6.一种套管夹紧装置，包括第一供油口、第二供油口、上夹紧油缸、下夹紧油缸、第一油路、第二油路、第三油路和第四油路，所述第一油路连接所述第一供油口和所述上夹紧油缸的第一腔，所述第二油路连接所述上夹紧油缸的第二腔和所述下夹紧油缸的第三腔，所述第三油路连接所述第一油路和所述下夹紧油缸的第四腔，所述第四油路连接所述第二供油口和所述第二油路，所述第二油路和所述第三油路上分别设有第一顺序阀和第二顺序阀，所述第二油路上还设有和所述第一顺序阀并联的第一单向阀，所述第三油路上还设有
和所述第二顺序阀并联的第二单向阀，所述第四油路连接于所述第二油路的所述第一顺序阀与所述第三腔之间。
7.其中一实施例中，所述第一顺序阀的控制口连接于所述第二油路的与所述第三腔连通的一端，所述第二顺序阀的控制口连接于所述第三油路的与所述第一腔连通的一端。
8.其中一实施例中，所述第一单向阀仅允许油液从所述第二腔一侧流入，所述第二单向阀仅允许油液从所述第四腔一侧流入。
9.其中一实施例中，所述第一油路上设有第一液控开关阀，所述第二油路上设有第二液控开关阀，所述第一液控开关阀的控制口连接于所述第二油路，所述第二液控开关阀的控制口连接于所述第一油路，所述第一液控开关阀能被所述第一油路上的压力油打开，所述第二液控开关阀能被所述第二油路上的压力油打开。
10.其中一实施例中，所述第二油路上还设有第三液控开关阀，所述第三油路上设有第四液控开关阀，所述第三液控开关阀的控制口连接于所述第三油路，所述第四液控开关阀的控制口连接于所述第二油路，所述第三液控开关阀设于所述第三腔与所述第二液控开关阀之间，所述第三液控开关阀能被所述第二油路上的压力油打开，所述第四液控开关阀能被所述第三油路上的压力油打开。
11.其中一实施例中，所述第一液控开关阀、所述第二液控开关阀、所述第三液控开关阀和所述第四液控开关阀均为液控单向阀。
12.其中一实施例中，所述套管夹紧装置还包括第三供油口和第五油路，所述第五油路用于连接于所述第三供油口和所述第二油路；所述第二油路上还设有开关阀，以控制所述第二油路的通断。
13.其中一实施例中，所述第五油路的一端连接于所述第二油路的所述第二液控开关阀与所述第一顺序阀之间。
14.其中一实施例中，所述该套管夹紧装置还包括动力站、油管和接头，两根所述油管的两端分别连接所述动力站和所述接头，所述接头包括第一接口和第二接口，所述第一接口连接于所述第一供油口，所述第二接口连接于所述第二供油口或所述第三供油口。
15.本发明还提供一种全套管全回转钻机，其包括上述套管夹紧装置。
16.本发明的套管夹紧装置及全套管全回转钻机中，可实现上夹紧油缸和下夹紧油缸的顺序动作，在上夹紧油缸夹紧和下夹紧油缸夹紧之间切换时，保证了上下同时夹紧后再松开其中一个，杜绝了上下同时松的情形出现，有效防止在成孔后拔套管时出现套管掉落的情况出现，提高了施工安全性，同时无需操作人员频繁往复的操作上下夹紧油缸的控制开关，降低了操作人员的劳动强度。
附图说明
17.图1为一种套管夹紧装置的结构示意图。
18.图2为本发明一实施例的套管夹紧装置的结构示意图。
具体实施方式
19.为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
20.如图2所示，本发明一实施例的套管夹紧装置包括第一供油口11、第二供油口13、上夹紧油缸15、下夹紧油缸17、第一油路19、第二油路21、第三油路23和第四油路25。第一油路19连接第一供油口11和上夹紧油缸15的第一腔152，第二油路21连接上夹紧油缸15的第二腔154和下夹紧油缸17的第三腔172，第三油路23连接第一油路19和下夹紧油缸17的第四腔174，第四油路25连接第二供油口13和第二油路21。第二油路21和第三油路23上分别设有第一顺序阀212和第二顺序阀214，第二油路21上还设有和第一顺序阀212并联的第一单向阀216，第三油路23上还设有和第二顺序阀214并联的第二单向阀218，第四油路25连接于第二油路21的第一顺序阀212与第三腔172之间。具体地，第一单向阀216仅允许油液从第二腔154一侧流入，第二单向阀218仅允许油液从第四腔174一侧流入。
21.本实施例中，第一顺序阀212的控制口连接于第二油路21的与第三腔172连通的一端，第二顺序阀214的控制口连接于第三油路23的与第一腔152连通的一端。
22.本实施例中，第一油路19上设有第一液控单向阀192，第二油路21上设有第二液控单向阀219，第一液控单向阀192的控制口连接于第二油路21，第二液控单向阀219的控制口连接于第一油路19。这样，当第一油路19通高压油时，第二液控单向阀219打开，当第二油路21通高压油时，第一液控单向阀192打开。可以理解，第一液控单向阀192和第二液控单向阀219也可由液控截止阀等其他液控开关阀、液控换向阀等其他液控开关阀代替，只要第一油路19上的液控开关阀能被第一油路19上的压力油打开，并能被第二油路21上的压力油打开，第二油路21上的液控开关阀能被第二油路21上的压力油打开，并能被第一油路19上的压力油打开即可。例如，第一液控单向阀192和第二液控单向阀219可由两位两通的液控换向阀代替，液控换向阀一位连通，一位截止。
23.本实施例中，第二油路21上还设有第三液控单向阀221，第三油路23上设有第四液控单向阀232，第三液控单向阀221的控制口连接于第三油路23，第四液控单向阀232的控制口连接于第二油路21，第三液控单向阀221设于第三腔172与第二液控单向阀219之间。这样，当第二油路21通高压油时，第四液控单向阀232打开，当第三油路23通高压油时，第三液控单向阀221打开。可以理解，第三液控单向阀221和第四液控单向阀232也可由液控截止阀、液控换向阀等其他液控开关阀代替，只要第二油路21上的液控开关阀能被第二油路21上的压力油打开，并能被第三油路23上的压力油打开，第三油路23上的液控开关阀能被第三油路23上的压力油打开，并能被第二油路21上的压力油打开即可。例如，第三液控单向阀221和第四液控单向阀232可由两位两通的液控换向阀代替，液控换向阀一位连通，一位截止。
24.本实施例中，该套管夹紧装置还包括第三供油口27和第五油路29，第五油路29用于连接于第三供油口27和第二油路21。具体地，第五油路29的一端连接于第二油路21的第二液控单向阀219与第一顺序阀212之间。通过设置第三供油口27，可实现上夹紧油缸15的松夹。
25.本实施例中，第二油路21上还设有开关阀223，以控制第二油路21的通断。具体地，开关阀223可为球阀，当然开关阀223也可为换向阀，只要能实现油路的通断即可。具体地，开关阀223设于第三液控单向阀221与第一顺序阀212之间。当油管连接第一供油口11和第三供油口27时，可关闭开关阀223，只控制上夹紧油缸15的松夹，下夹紧油缸17不动作；当油管连接第一供油口11和第二供油口13时，可打开开关阀223，控制上夹紧油缸15和下夹紧油
缸17顺序动作。
26.本实施例中，该套管夹紧装置还包括动力站、油管和接头，两根油管的两端分别连接动力站和接头，接头包括第一接口和第二接口，第一接口连接于第一供油口11，第二接口连接于第二供油口13或第三供油口27。本实施例只需要两根油管连接到动力站，节约了成本。
27.本实施例中，该套管夹紧装置还包括换向阀，换向阀连接于动力站和油管之间，通过换向阀的换向，可控制向第一供油口11还是向第二供油口13提供压力油，或者控制向第一供油口11还是向第三供油口27提供压力油。
28.本实施例中，该套管夹紧装置还包括过渡滑块31，过渡滑块31上开设有多个油口，第一供油口11、第二供油口13、第三供油口27、上夹紧油缸15的第一腔152、第二腔154、下夹紧油缸17的第三腔172、第四腔174、第四油路25分别连接到过渡滑块31上的不同油口，配合过渡滑块31内部的油道实现油路的连接，这样可使得油路连接较为方便。可以理解，过渡阀块31也可省略，油路直接连接即可。
29.本实施例中，该套管夹紧装置还包括顺序阀块33，第一顺序阀212、第二顺序阀214、第一单向阀216和第二单向阀218均集成在顺序阀块33上，这样也可使油路连接较为方便。可以理解，顺序阀块33也可省略，油路直接连接即可。
30.本实施例中，第一液控单向阀192和第二液控单向阀219也可集成在同一个阀块上。第三液控单向阀221和第四液控单向阀232也可集成在同一个阀块上。
31.以下具体说明该套管夹紧装置的工作过程。
32.当接头连接于第一供油口11和第三供油口27时，开关阀223关闭，屏蔽下夹紧油缸17。当给第一供油口11提供压力油时，压力油通过第一油路19到达上夹紧油缸15的第一腔152，活塞杆左移直到夹住套管，第二液控单向阀219由第一油路19的压力油打开，第二腔154内的回油经过第二液控单向阀219到达第三供油口27进行回油，套管被上夹紧油缸15夹紧。当给第三供油口27提供压力油时，压力油通过第五油路29、第二油路21到达上夹紧油缸15的第二腔154，活塞杆右移松开套管，第一液控单向阀192由第二油路21的压力油打开，第一腔152的回油经过第一液控单向阀192到达第一供油口11进行回油，套管被上夹紧油缸15松开。其中，向第一供油口11还是向第三供油口27提供压力油由换向阀换向控制。
33.当接头连接于第一供油口11和第二供油口13时，开关阀223打开。当给第一供油口11提供压力油时，压力油先经过第一液控单向阀192、第一油路19进入上夹紧油缸15的第一腔152，活塞杆左移直至夹住套管，而上夹紧油缸15的第二腔154的回油经过第二液控单向阀219、第二油路21、第一单向阀216、第四油路25到达第二供油口13，再流回动力站进行回油；上夹紧油缸15在抱住套管后，第一供油口11压力瞬间飙升，高压油液经第一油路19、第三油路23、第二顺序阀214、第四液控单向阀232流到下夹紧油缸17的第四腔，下夹紧油缸17的活塞杆右移松开套管，而第三腔172的油液则经第二油路21、第三液控单向阀221、开关阀223、第四油路25到达第二供油口13，再流回动力站进行回油。当给第二供油口13提供压力油时，压力油先第五油路25、第一油路21、第三液控单向阀221进入下夹紧油缸17的第三腔172，下夹紧油缸17的活塞杆左移直至夹住套管，而下夹紧油缸的第四腔174的回油经过第三油路23、第四液控单向阀232、第二单向阀218到达第一供油口11，再流回动力站进行回油；下夹紧油缸17在抱住套管后，第二供油口13压力瞬间飙升，高压油液经第四油路25、第
一顺序阀212、第二油路21、第二液控单向阀219流到上夹紧油缸15的第二腔，上夹紧油缸15的活塞杆右移松开套管，而第一腔152内的油液经第一液控单向阀192、第一油路19到达第一供油口11，再流回动力站进行回油。
34.当接头连接于第一供油口11和第二供油口13时，本套管夹紧装置可实现上夹紧油缸15和下夹紧油缸17的顺序动作，在上夹紧油缸15夹紧和下夹紧油缸17夹紧之间切换时，保证了上下同时夹紧后再松开其中一个，实现了上夹下松、下夹上松、上下同时夹的状态，杜绝了上下同时松的情形出现，有效防止在成孔后拔套管时出现套管掉落的情况出现。
35.本发明的套管夹紧装置中，可实现上夹紧油缸15和下夹紧油缸17的顺序动作，在上夹紧油缸15夹紧和下夹紧油缸17夹紧之间切换时，保证了上下同时夹紧后再松开其中一个，杜绝了上下同时松的情形出现，有效防止在成孔后拔套管时出现套管掉落的情况出现，提高了施工安全性，同时无需操作人员频繁往复的操作上下夹紧油缸的控制开关，降低了操作人员的劳动强度。
36.本发明还提供一种全套管全回转钻机，其包括上述套管夹紧装置。
37.以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种套管夹紧装置，其特征在于，包括第一供油口(11)、第二供油口(13)、上夹紧油缸(15)、下夹紧油缸(17)、第一油路(19)、第二油路(21)、第三油路(23)和第四油路(25)，所述第一油路(19)连接所述第一供油口(11)和所述上夹紧油缸(15)的第一腔(152)，所述第二油路(21)连接所述上夹紧油缸(15)的第二腔(154)和所述下夹紧油缸(17)的第三腔(172)，所述第三油路(23)连接所述第一油路(19)和所述下夹紧油缸(17)的第四腔(174)，所述第四油路(25)连接所述第二供油口(13)和所述第二油路(21)，所述第二油路(21)和所述第三油路(23)上分别设有第一顺序阀(212)和第二顺序阀(214)，所述第二油路(21)上还设有和所述第一顺序阀(212)并联的第一单向阀(216)，所述第三油路(23)上还设有和所述第二顺序阀(214)并联的第二单向阀(218)，所述第四油路(25)连接于所述第二油路(21)的所述第一顺序阀(212)与所述第三腔(172)之间。2.如权利要求1所述的套管夹紧装置，其特征在于，所述第一顺序阀(212)的控制口连接于所述第二油路(21)的与所述第三腔(172)连通的一端，所述第二顺序阀(214)的控制口连接于所述第三油路(23)的与所述第一腔(152)连通的一端。3.如权利要求1所述的套管夹紧装置，其特征在于，所述第一单向阀(216)仅允许油液从所述第二腔(154)一侧流入，所述第二单向阀(218)仅允许油液从所述第四腔(174)一侧流入。4.如权利要求1所述的套管夹紧装置，其特征在于，所述第一油路(19)上设有第一液控开关阀，所述第二油路(21)上设有第二液控开关阀，所述第一液控开关阀的控制口连接于所述第二油路(21)，所述第二液控开关阀的控制口连接于所述第一油路(19)，所述第一液控开关阀能被所述第一油路(19)上的压力油打开，所述第二液控开关阀能被所述第二油路(21)上的压力油打开。5.如权利要求4所述的套管夹紧装置，其特征在于，所述第二油路(21)上还设有第三液控开关阀，所述第三油路(23)上设有第四液控开关阀，所述第三液控开关阀的控制口连接于所述第三油路(23)，所述第四液控开关阀的控制口连接于所述第二油路(21)，所述第三液控开关阀设于所述第三腔(172)与所述第二液控开关阀之间，所述第三液控开关阀能被所述第二油路(21)上的压力油打开，所述第四液控开关阀能被所述第三油路(23)上的压力油打开。6.如权利要求5所述的套管夹紧装置，其特征在于，所述第一液控开关阀、所述第二液控开关阀、所述第三液控开关阀和所述第四液控开关阀均为液控单向阀。7.如权利要求5所述的套管夹紧装置，其特征在于，所述套管夹紧装置还包括第三供油口(27)和第五油路(29)，所述第五油路(29)用于连接于所述第三供油口(27)和所述第二油路(21)；所述第二油路(21)上还设有开关阀(223)，以控制所述第二油路(21)的通断。8.如权利要求7所述的套管夹紧装置，其特征在于，所述第五油路(29)的一端连接于所述第二油路(21)的所述第二液控开关阀与所述第一顺序阀(212)之间。9.如权利要求7所述的套管夹紧装置，其特征在于，所述该套管夹紧装置还包括动力站、油管和接头，两根所述油管的两端分别连接所述动力站和所述接头，所述接头包括第一接口和第二接口，所述第一接口连接于所述第一供油口(11)，所述第二接口连接于所述第二供油口(13)或所述第三供油口(27)。10.一种全套管全回转钻机，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的套管夹
紧装置。

技术总结
本发明公开一种套管夹紧装置及全套管全回转钻机，该套管夹紧装置包括第一供油口、第二供油口、上夹紧油缸、下夹紧油缸、第一油路、第二油路、第三油路和第四油路，第一油路连接第一供油口和第一腔，第二油路连接第二腔和第三腔，第三油路连接第一油路和第四腔，第四油路连接第二供油口和第二油路，第二油路和第三油路上分别设有第一顺序阀和第二顺序阀，第二油路上还设有和第一顺序阀并联的第一单向阀，第三油路上还设有和第二顺序阀并联的第二单向阀，第四油路连接于第二油路的第一顺序阀与第三腔之间。本发明的套管夹紧装置及全套管全回转钻机中，可实现上夹紧油缸和下夹紧油缸的顺序动作，提高了施工安全性，同时降低了操作人员的劳动强度。人员的劳动强度。人员的劳动强度。


技术研发人员：钱万磊 王磊
受保护的技术使用者：上海中联重科桩工机械有限公司
技术研发日：2021.11.08
技术公布日：2022/3/7