一种水平取芯钻机及其调向系统

摘要

本发明公开了一种水平取芯钻机的调向系统，包括：至少三个液压绞车，各个液压绞车的钢丝绳均与水平取芯钻机的外套管相连，且各个钢丝绳与外套管的固定点非共线设置；与各个液压绞车的液压马达一一对应相连的液压调向回路，用于控制各个液压马达的工作油口的油液压力，以调节各个钢丝绳的拉力大小；使得钻杆受到不同作用点的力，通过各个钢丝绳不同拉力大小的组合，来改变各个固定点的空间位置，进而改变钻杆的轴线方向，也即，水平取芯钻机在钻进过程中的钻进方向，达到调节水平取芯钻机的钻进方向的目的，实现了液压绞车调节钻进方向的工况。本发明还公开了一种包括上述水平取芯钻机的调向系统的水平取芯钻机。

权利要求

1.一种水平取芯钻机的调向系统，其特征在于，包括：

至少三个液压绞车，各个所述液压绞车的钢丝绳均与所述水平取芯钻机的外套管相连，且各个所述钢丝绳与所述外套管的固定点非共线设置；

与各个所述液压绞车的液压马达(1)一一对应相连的液压调向回路，用于控制各个所述液压马达(1)的工作油口的油液压力，以调节各个所述钢丝绳的拉力大小；

与所述液压马达(1)一一对应设置的收放绳回路，用于驱动所述液压马达(1)正转或反转以使所述液压绞车主动放绳或主动收绳；

其中，所述收放绳回路包括：

与所述液压马达(1)的工作油口A1相连的第一油路(11)；

与所述液压马达(1)的工作油口B1相连的第二油路(12)；

用于供给油液的主进油路(21)；

用于供油液回流至油箱的主回油路(22)；

换向阀(3)，所述换向阀(3)的进油口P2和回油口T2分别与所述主进油路(21)和所述主回油路(22)对应相连，所述换向阀(3)的工作油口A2和工作油口B2分别与所述第一油路(11)和所述第二油路(12)对应相连。

2.根据权利要求1所述的水平取芯钻机的调向系统，其特征在于，单个所述液压调向回路包括：连通所述液压马达(1)的工作油口A1和油箱的第一回油路，所述第一回油路设有用于调节所述工作油口A1的压力以控制所述钢丝绳的拉力的第一比例溢流阀；

连通所述液压马达(1)的工作油口B1和油箱的第二回油路，所述第二回油路设有用于控制所述第二回油路通断的第一开关控制阀。

3.根据权利要求1所述的水平取芯钻机的调向系统，其特征在于，所述换向阀(3)为三位四通换向阀，且所述三位四通换向阀的中位机能为Y型，以当所述换向阀(3)处于中位时，使所述工作油口B1通过所述第二油路(12)和所述换向阀(3)与所述主回油路(22)连通；

单个所述液压调向回路包括：

连通所述第一油路(11)和油箱相连的调向回油路(4)，所述调向回油路(4)设有用于调节所述工作油口A1的压力以控制所述钢丝绳的拉力的第二比例溢流阀(41)；

用于控制所述换向阀(3)的工作油口A2与所述工作油口A1之间的油路通断的第二开关控制阀(5)，以当所述换向阀(3)处于中位时，通过控制所述第二开关控制阀(5)断开来避免所述工作油口A1通过所述换向阀(3)与所述主回油路(22)连通。

4.根据权利要求3所述的水平取芯钻机的调向系统，其特征在于，所述换向阀(3)为比例方向阀。

5.根据权利要求3所述的水平取芯钻机的调向系统，其特征在于，各个所述收放绳回路的所述主进油路(21)均与同一个液压泵(6)相连。

6.根据权利要求5所述的水平取芯钻机的调向系统，其特征在于，还包括用于连通所述液压泵(6)的出油口和回油箱的泄压回路(7)，所述泄压回路(7)设有用于控制所述泄压回路(7)通断的第三开关控制阀(71)。

7.根据权利要求3-6任一项所述的水平取芯钻机的调向系统，其特征在于，还包括：用于将所述工作油口A1和所述工作油口B1中的压力较高者选择出来的梭阀(8)，所述梭阀(8)的第一进油口P41和第二进油口P42分别与所述第一油路(11)和所述第二油路(12)对应相连；

与所述梭阀(8)的出油口A4相连、用于检测所述出油口A4的压力的压力传感器(9)，以当超压时报警。

8.一种水平取芯钻机，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的水平取芯钻机的调向系统。

说明书

一种水平取芯钻机及其调向系统

技术领域

[0001] 本发明涉及液压技术领域，更具体地说，涉及一种水平取芯钻机的调向系统，此外，本发明还涉及一种包括上述水平取芯钻机的调向系统的水平取芯钻机。

背景技术

[0002] 在公路、铁路以及引水工程等基础设施建设过程中，经常涉及到隧道修建，在隧道开挖之前对隧道所处地段进行地质勘探，是隧道施工的必要环节。

[0003] 现有技术中，通常采用竖直取芯钻机从地面竖直向下钻孔的方式，来获取地层的芯样，以对隧道地质条件进行分析。然而，在隧道埋深很大的地区，从地面向下钻孔取芯的难度大，成本高。因此，为了降低隧道埋深较大时的地质勘探难度，同时降低勘探成本，可进行相对较长距离取芯的水平取芯钻机逐渐得到应用。

[0004] 然而，现有技术中的水平取芯钻机只具有钻进功能，并不能在钻进过程中调整钻进方向，使得钻进路线受到局限。也即，现有的水平取芯钻机仅适用于较短距离的取芯勘探，对于长距离的取芯，则将会造成路径偏差过大，导致无法按预定钻进路线的要求进行钻进。

[0005] 因此，如何提供一种能够调整水平取芯钻机的钻进方向的调向系统，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

[0006] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种水平取芯钻机的调向系统，可实现水平取芯钻机在钻进过程中的钻进方向调节。

[0007] 本发明的另一目的是提供一种包括上述水平取芯钻机的调向系统的水平取芯钻机，其钻进方向可调。

[0008] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0009] 一种水平取芯钻机的调向系统，包括：

[0010] 至少三个液压绞车，各个所述液压绞车的钢丝绳均与所述水平取芯钻机的外套管相连，且各个所述钢丝绳与所述外套管的固定点非共线设置；

[0011] 与各个所述液压绞车的液压马达一一对应相连的液压调向回路，用于控制各个所述液压马达的工作油口的油液压力，以调节各个所述钢丝绳的拉力大小。

[0012] 优选地，单个所述液压调向回路包括：

[0013] 连通所述液压马达的工作油口A1和油箱的第一回油路，所述第一回油路设有用于调节所述工作油口A1的压力以控制所述钢丝绳的拉力的第一比例溢流阀；

[0014] 连通所述液压马达的工作油口B1和油箱的第二回油路，所述第二回油路设有用于控制所述第二回油路通断的第一开关控制阀。

[0015] 优选地，还包括与所述液压马达一一对应设置的收放绳回路，用于驱动所述液压马达正转或反转以使所述液压绞车主动放绳或主动收绳。

[0016] 优选地，所述收放绳回路包括：

[0017] 与所述液压马达的工作油口A1相连的第一油路；

[0018] 与所述液压马达的工作油口B1相连的第二油路；

[0019] 用于供给油液的主进油路；

[0020] 用于供油液回流至油箱的主回油路；

[0021] 换向阀，所述换向阀的进油口P2和回油口T2分别与所述主进油路和所述主回油路对应相连，所述换向阀的工作油口A2和工作油口B2分别与所述第一油路和所述第二油路对应相连。

[0022] 优选地，所述换向阀为三位四通换向阀，且所述三位四通换向阀的中位机能为Y型，以当所述换向阀处于中位时，使所述工作油口B1通过所述第二油路和所述换向阀与所述主回油路连通；

[0023] 单个所述液压调向回路包括：

[0024] 连通所述第一油路和油箱相连的调向回油路，所述调向回油路设有用于调节所述工作油口A1的压力以控制所述钢丝绳的拉力的第二比例溢流阀；

[0025] 用于控制所述换向阀的工作油口A2与所述工作油口A1之间的油路通断的第二开关控制阀，以当所述换向阀处于中位时，通过控制所述第二开关控制阀断开来避免所述工作油口A1通过所述换向阀与所述主回油路连通。

[0026] 优选地，所述换向阀为比例方向阀。

[0027] 优选地，各个所述收放绳回路的所述主进油路均与同一个液压泵相连。

[0028] 优选地，还包括用于连通所述液压泵的出油口和回油箱的泄压回路，所述泄压回路设有用于控制所述泄压回路通断的第三开关控制阀。

[0029] 优选地，还包括：

[0030] 用于将所述工作油口A1和所述工作油口B1中的压力较高者选择出来的梭阀，所述梭阀的第一进油口P41和第二进油口P42分别与所述第一油路和所述第二油路对应相连；

[0031] 与所述梭阀的出油口A4相连、用于检测所述出油口A4的压力的压力传感器，以当超压时报警。

[0032] 一种水平取芯钻机，包括上述任意一种水平取芯钻机的调向系统。

[0033] 本发明提供的水平取芯钻机的调向系统，通过设置三个以上的液压绞车，并将各个液压绞车的钢丝绳分别与水平取芯钻机的外套管固定，且保证各个钢丝绳与外套管的固定点非共线设置；然后，通过液压调向回路调节各个液压绞车的液压马达的两个工作油口的压力差，来调节液压马达所对应的钢丝绳作用到外套管上的拉力，从而通过各个钢丝绳不同拉力大小的组合，来改变各个固定点的空间位置，进而改变钻杆的轴线方向，也即，水平取芯钻机在钻进过程中的钻进方向，实现水平取芯钻机钻进方向的调节。

[0034] 本发明提供的水平取芯钻机，包括上述水平取芯钻机的调向系统，其在钻进过程中的钻进方向可调。

附图说明

[0035] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

[0036] 图1为本发明具体实施例所提供的水平取芯钻机的调向系统的原理图。

[0037] 图1中的附图标记如下：

[0038] 1为液压马达、11为第一油路、12为第二油路、21为主进油路、211为过滤器、212为单向阀、22为主回油路、3为换向阀、4为调向回油路、41为第二比例溢流阀、5为第二开关控制阀、6为液压泵、61为电机、62为联轴器、63为溢流阀、7为泄压回路、71为第三开关控制阀、8为梭阀、9为压力传感器。

具体实施方式

[0039] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0040] 本发明的核心是提供一种水平取芯钻机的调向系统，可实现水平取芯钻机在钻进过程中的钻进方向调节。本发明的另一核心是提供一种包括上述水平取芯钻机的调向系统的水平取芯钻机，其钻进方向可调。

[0041] 请参考图1，为本发明一个具体实施例所提供的水平取芯钻机的调向系统的原理图。

[0042] 本发明提供一种水平取芯钻机的调向系统，包括至少三个液压绞车和与各个液压绞车的液压马达1一一对应相连的液压调向回路，各个液压绞车的钢丝绳分别与水平取芯钻机的外套管相连；液压调向回路用于控制对应的液压马达1的工作油口的油液压力，以通过调节各个液压马达1的工作油口的油液压力来对应调节各个钢丝绳的拉力，进而通过调节各个钢丝绳的拉力大小来调节水平取芯钻机的钻进方向。

[0043] 需要说明的是，三个以上的液压绞车的钢丝绳的一端分别固定在外套管上，各个钢丝绳的固定点非共线设置，由于外套管与钻杆相连，因此，三个以上的钢丝绳的固定点形成至少一个三角形结构，各个固定点在空间上的位置的组合，决定了钻杆的轴线方向，也即，各个固定点共同决定了水平取芯钻机的钻进方向。因此，通过调节各个液压绞车的钢丝绳的拉力大小，可以改变各个钢丝绳的固定点的空间位置，进而可以改变钻杆的方位，使钻头朝不同的方向钻进。

[0044] 需要指出的是，各个钢丝绳的固定点是指各个钢丝绳与外套管的连接位置。

[0045] 需要说明的是，通过调节液压马达1的两个工作油口的压力差的大小，可以调节液压马达1所对应的钢丝绳的拉力，因此，本发明通过三个以上的液压调向回路来控制各个液压绞车的液压马达1的工作油口的油液压力，液压调向回路的数量由液压绞车的数量来确定，液压调向回路与液压马达1一一对应，单个液压调向回路用于控制单个液压马达1的工作油口的油液压力，从而调节与液压马达1对应的钢丝绳作用到钻杆上的拉力，进而通过各个钢丝绳不同拉力大小的组合，来改变各个钢丝绳的固定点的空间位置，进而改变钻杆的轴线方向，也即，水平取芯钻机在钻进过程中的钻进方向，从而达到调节水平取芯钻机的钻进方向的目的。

[0046] 也即，通过三个以上的液压调向回路共同实现液压绞车调节钻进方向的工况。

[0047] 本实施例对液压调向回路的具体结构不做限定，本领域技术人员可以根据实际需要来设定，只要能够调节液压马达1的两个工作油口的压力差大小即可。

[0048] 作为一种优选方案，在上述实施例的基础之上，单个液压调向回路包括第一回油路和第二回油路，第一回油路的一端与液压马达1的工作油口A1相连，另一端与油箱相连，以连通液压马达1的工作油口A1和油箱；第二回油路的一端与液压马达1的工作油口B1相连，另一端与油箱相连，以连通液压马达1的工作油口B1和油箱；第一回油路设有用于调节工作油口A1的压力以控制钢丝绳的拉力的第一比例溢流阀；第二回油路设有用于控制第二回油路通断的第一开关控制阀。

[0049] 具体地，当第一开关控制阀打开时，第二回油路导通，液压调向回路处于工作状态，使液压马达1处于浮动状态，也即，当水平取芯钻机在其推进油缸的推力作用下向前钻进时，由于各个钢丝绳分别与外套管相连，因此，水平取芯钻机向前钻进的过程中将会拉着各个钢丝绳向前走，则液压马达1会被液压绞车的滚筒带着被动转动，此时，液压马达1的工作油口B1通过第二回油路从油箱吸油，从液压马达1的工作油口A1出来的油液经第一比例溢流阀的进油口到回油口的通道回到油箱。而在这一过程中，通过分别调节各个液压调向回路中的第一比例溢流阀的控制电流，就可以分别调节各个液压马达1工作油口A1的压力，从而可以对应调节各个钢丝绳的拉力，通过各个钢丝绳拉力不同大小的组合，来调节水平取芯钻机的钻进方向。

[0050] 一般情况下，各个液压绞车除了具有调节钻进方向的工况外，还具有液压绞车主动放绳工况和液压绞车主动收绳工况，以满足水平取芯钻机对液压绞车收放绳的需求。

[0051] 因此，当第一开关控制阀断开时，第二回油路断开，以避免影响液压绞车正常的收放绳。而当液压绞车正常收放绳时，通过将第一比例溢流阀设定为最大压力，可以将第一比例溢流阀作为安全阀使用。

[0052] 考虑到液压绞车主动收放绳的实现，在上述实施例的基础之上，水平取芯钻机的调向系统还包括与液压马达1一一对应设置的收放绳回路，用于驱动液压马达1正转或反转以使液压绞车主动放绳或主动收绳。

[0053] 也即，当收放绳回路驱动液压马达1正转时，液压绞车主动放绳，以在水平取芯钻机正常钻进时，通过液压绞车的主动放绳，使钢丝绳随着钻杆的钻进而逐渐被放出，以使钢丝绳处于松动状态，避免钢丝绳对钻杆产生拉力，阻碍水平取芯钻机的钻进。

[0054] 当收放绳回路驱动液压马达1反转时，液压绞车主动收绳，以在水平取芯钻机的钻杆需要退回时，通过液压绞车的主动收绳，将钻杆向后拉出。

[0055] 需要说明的是，本实施例对收放绳回路的具体结构不做限定，本领域技术人员可以根据实际需要来设定，只要能够满足液压绞车的主动收放绳即可。

[0056] 作为一种优选方案，在上述实施例的基础之上，收放绳回路包括第一油路11、第二油路12、主进油路21、主回油路22和换向阀3。第一油路11与液压马达1的工作油口A1相连，第二油路12与液压马达1的工作油口B1相连，主进油路21用于为液压马达1供给油液，主回油路22用于供从液压马达1流出的油液回流至油箱，换向阀3用于切换液压马达1的转动方向，使第一油路11和第二油路12可切换的与主进油路21连通。

[0057] 当第一油路11与主进油路21连通时，第二油路12与主回油路22连通，此时，主进油路21、换向阀3、第一油路11、液压马达1、第二油路12和主回油路22形成用于驱动液压马达1反转的驱动回路，实现液压绞车的主动收绳。

[0058] 当第二油路12与主进油路21连通时，第一油路11与主回油路22连通，此时，主进油路21、换向阀3、第二油路12、液压马达1、第一油路11和主回油路22形成用于驱动液压马达1正转的驱动回路，实现液压绞车的主动放绳。

[0059] 具体地，换向阀3的进油口P2和回油口T2分别与主进油路21和主回油路22对应相连，换向阀3的工作油口A2和工作油口B2分别与第一油路11和第二油路12对应相连。

[0060] 使用时，通过改变换向阀3的阀芯位置，可以改变换向阀3的内部通道，进而实现第一油路11与主进油路21的连通或第二油路12与主进油路21的连通。

[0061] 为了避免液压调向回路与收放绳回路分别独立设计时所造成的液压回路冗余，在上述实施例的基础之上，换向阀3为三位四通换向阀，且三位四通换向阀的中位机能为Y型；此时，单个液压调向回路包括调向回油路4和第二开关控制阀5，调向回油路4的一端与第一油路11相连，另一端与油箱相连，以连通第一油路11与油箱，调向回油路4上设有用于调节液压马达1的工作油口A1的压力以控制钢丝绳的拉力的第二比例溢流阀41；第二开关控制阀5用于控制换向阀3的工作油口A1与液压马达1的工作油口A1之间的油路通断，以当换向阀3处于中位时，通过控制第二开关控制阀5断开来避免工作油口A1通过换向阀3与主回油路22连通；此时，从工作油口A1流出的液压油经由第二比例溢流阀41流入油箱。

[0062] 可以理解的是，当三位四通换向阀处于中位时，由于三位四通换向阀的中位机能为Y型，因此，液压马达1的工作油口B1通过第二油路12和三位四通换向阀与主回油路22连通。此时，在水平取芯钻机的推进油缸作用下，使得液压马达1被液压绞车的滚筒带着被动转动时，液压马达1的工作油口B1可以依次通过第二油路12、三位四通换向阀和主回油路22从油箱中吸油。

[0063] 也即，本实施例通过三位四通换向阀的Y型中位机能来实现液压绞车调节钻进方向的工况。

[0064] 可以理解的是，当三位四通换向阀处于左位和右位时，可以分别实现液压绞车主动放绳工况和液压绞车主动收绳工况。

[0065] 也就是说，本实施例通过选用Y型中位机能的三位四通换向阀，并通过增设调向回油路4、第二比例溢流阀41和第二开关控制阀5，实现了液压调向回路与收放绳回路的统一，使液压调向回路与收放绳回路集成于同一个液压系统中。

[0066] 可以理解的是，当液压绞车主动放绳时，最好避免钢丝绳因放绳过度而导致钢丝绳垂下，也即，在水平取芯钻机正常钻进时，要适当放绳；而当液压绞车主动收绳时，为了与钻杆快速退回的速度相匹配，最好能够快速收绳，因此，为了适应液压绞车的不同工况，在上述各个实施例的基础之上，换向阀3为比例方向阀。

[0067] 可以理解的是，比例方向阀的流量可调节，因此，可通过调节比例方向阀的开度来调节进入液压马达1的液压油的流量，从而调节钢丝绳的收放速度。

[0068] 为了简化系统，避免液压元件的冗余，在上述各个实施例的基础之上，各个收放绳回路的主进油路21均与同一个液压泵6相连。

[0069] 也就是说，本实施例通过同一个液压泵6为各个液压绞车对应的收放绳回路提供压力油，从而可以减少液压泵6的数量，降低成本；同时，可以简化液压系统。

[0070] 优选地，液压泵6的输入轴通过联轴器62与电机61的输出轴相连，电机61用于为液压泵6提供动力，联轴器62用于将电机61的动力输入传递至液压泵6。

[0071] 为了实现液压泵6和电机61的轻载启动，在上述实施例的基础之上，还包括用于连通液压泵6的出油口和回油箱的泄压回路7，泄压回路7设有用于控制泄压回路7通断的第三开关控制阀71。

[0072] 具体地，当电机61和液压泵6启动时，通过打开第三开关控制阀71，使泄压回路7导通，从而使液压泵6的出油口泄压，实现液压泵6和电机61的轻载启动。

[0073] 当电机61和液压泵6启动后，通过关闭第三开关控制阀71，使泄压回路7断开，从而使液压泵6的出油口具有一定的压力，以满足负载需求。

[0074] 另外，为了防止液压泵6的出油口压力超压造成液压回路中液压元件的损坏，作为一种优选方案，还包括与泄压回路7并联设置的安全回路，安全回路的一端与液压泵6的出油口相连，另一端与油箱相连，安全回路上设有作为安全阀使用的溢流阀63。

[0075] 进一步地，为了保证水平取芯钻机的调向系统的稳定运转，主进油路21上设有过滤器211，过滤器211与液压泵6的出油口相连，用于对液压泵6的油液进行过滤，以保护调向系统中各油路上的液压元件，提高各液压元件的使用寿命。

[0076] 进一步地，主进油路21上还设有用于防止油液倒流回液压泵6的单向阀212，单向阀212的进油口与过滤器211相连，单向阀212的出油口分别与各换向阀3的进油口P2相连。

[0077] 为了避免液压马达1的工作油口A1和工作油口B1超压，在上述任意一项实施例的基础之上，还包括梭阀8和压力传感器9，梭阀8的第一进油口P41和第二进油口P42分别与第一油路11和第二油路12对应相连，以将液压马达1的工作油口A1和工作油口B1中的压力较高者选择出来；压力传感器9与梭阀8的出油口A4相连，用于检测梭阀8出油口A4的压力。

[0078] 可以理解的是，梭阀8出油口A4的压力即为液压马达1的工作油口A1和工作油口B1中压力较高者的压力，因此，当梭阀8出油口A4的压力超出预设压力值时，则表明工作油口A1和工作油口B1中的至少一者超压，因此，可以将压力传感器9的检测信号作为超压报警信号源，以当工作油口A1和工作油口B1中的任意一者超压时，发出警报，以提示现场施工者。

[0079] 需要说明的是，本发明对上述第一开关控制阀、第二开关控制阀5以及第三开关控制阀71的具体结构不做限定，优选地，第一开关控制阀、第二开关控制阀5和第三开关控制阀71均为电磁球阀。

[0080] 如图1所示，为本发明的一个具体实施例所提供的水平取芯钻机的调向系统，下面以图1为例，详细介绍其工作原理。

[0081] 当水平取芯钻机正常钻进、无需调向时，液压绞车处于主动放绳工况。

[0082] 具体地，第三开关控制阀71得电后处于右位，使得泄压回路7导通，此时，从液压泵6的出油口流出的油液经第三开关控制阀71流入油箱，电机61轻载启动。电机61启动后，第三开关控制阀71失电回到左位，使得泄压回路7断开；同时，各个液压绞车对应的换向阀3的左位均得电，各个第二开关控制阀5的右位失电，使各个第二开关控制阀5处于常开状态。此时，自液压泵6出油口流出的油液经过滤器211、单向阀212分别流入各个液压绞车对应的换向阀3的进油口P2，压力油液经过换向阀3的P2到B2通道到液压马达1的工作油口B1，自液压马达1的工作油口A1出来的油液经第二开关控制阀5的左位后再经换向阀3的A2到T2通道回到油箱。

[0083] 需要说明的是，液压绞车处于主动放绳工况时，第二比例溢流阀41设定为最大压力值，以作为安全阀使用。

[0084] 当水平取芯钻机在钻进过程中需要调节钻进方向时，液压绞车处于调节钻进方向工况。

[0085] 具体地，由于该工况下需使液压马达1处于浮动状态，因此，电机61和液压泵6无需启动，即不需要电机61和液压泵6为系统供油。此时，各个第二开关控制阀5的右位得电，使得各个第二开关控制阀5处于关闭状态。水平取芯钻机在其推进油缸的推力作用下向前钻进，由于各个液压绞车的钢丝绳均固定在外套管上，因此，水平取芯钻机向前钻进的过程中，会拉着钢丝绳向前走，则液压马达1会被液压绞车滚筒带着被动转动，此时，液压马达1的工作油口B1通过换向阀3的中位B2到T2通道从油箱吸油，液压马达1的工作油口A1出来的油液经第二比例溢流阀41的P3到T3通道回到油箱。这样，通过分别调节各个液压绞车对应的第二比例溢流阀41的控制电流，就可以分别调节各个液压马达1工作油口A1的压力，也就对应分别调节各个液压绞车钢丝绳的拉力大小，通过各个钢丝绳拉力不同大小的组合，最终实现对水平取芯钻机钻进方向的调节。

[0086] 当水平取芯钻机后退时，液压绞车处于主动收绳工况。

[0087] 具体地，第三开关控制阀71得电后处于右位，使得泄压回路7导通，此时，从液压泵6的出油口流出的油液经第三开关控制阀71流入油箱，电机61轻载启动。电机61启动后，第三开关控制阀71失电回到左位，使得泄压回路7断开；同时，各个液压绞车对应的换向阀3的右位均得电，各个第二开关控制阀5的右位失电，使各个第二开关控制阀5处于常开状态。此时，自液压泵6出油口流出的油液经过滤器211、单向阀212分别流入各个液压绞车对应的换向阀3的进油口P2，压力油液经过换向阀3的P2到A2通道，再经第二开关控制阀5的左位后到达液压马达1的工作油口A1，自液压马达1的工作油口B1出来的油液经换向阀3的B2到T2通道回到油箱。

[0088] 需要说明的是，液压绞车处于主动放绳工况时，第二比例溢流阀41设定为最大压力值，以作为安全阀使用。

[0089] 除了上述水平取芯钻机的调向系统，本发明还提供一种包括上述实施例公开的水平取芯钻机的调向系统的水平取芯钻机，该水平取芯钻机的其它各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

[0090] 还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

[0091] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

[0092] 以上对本发明所提供的水平取芯钻机及其调向系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。