水泵多级控制系统及作业机械的制作方法

1.本实用新型涉及液压系统技术领域，尤其涉及一种水泵多级控制系统及作业机械。


背景技术：

2.掘锚机兼具掘进功能和锚护功能。掘锚机在进行掘进作业时，需要高压大量水进行冷却和喷雾降尘。掘锚机在进行锚护作业时，需要低压少量水进行冷却和钻孔除尘。掘锚机所配设的水系统中设置有增压水泵，现有增压水泵通常保持高压恒压输出除尘冷却水，以能够满足两种工况下的降温除尘需求。当掘锚机进行锚护作业时，保持高压恒压输出的水系统存在能源浪费，且高压供水会对近距离操作钻机的工作人员的安全造成威胁。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种水泵多级控制系统，用以解决现有水系统中水泵保持高压恒压输出所导致的能源浪费，以及高压水源会对工作人员的安全造成威胁的问题。
4.根据本实用新型的第一方面，提供了一种水泵多级控制系统，包括：油源、控制阀、多条输油支管、多个压力调节阀和水泵。
5.其中，各所述输油支管的一端均通过所述控制阀分别与所述油源连接，各所述输油支管的另一端均与所述水泵的进油口连接。所述控制阀用于控制各所述输油支管与所述油源的连通状态。各所述输油支管上分别配设一个所述压力调节阀。
6.根据本实用新型提供的一种水泵多级控制系统，所述多条输油支管包括第一输油支管和第二输油支管。所述多个压力调节阀包括第一压力调节阀和第二压力调节阀。
7.所述第一输油支管的一端通过所述控制阀与所述油源连接，所述第一输油支管的另一端与所述水泵的进油口连接。所述第一压力调节阀安装在所述第一输油支管上。
8.所述第二输油支管的一端通过所述控制阀与所述油源连接，所述第二输油支管的另一端与所述水泵的进油口连接。所述第二压力调节阀安装在所述第二输油支管上。
9.所述控制阀用于控制所述第一输油支管和所述第二输油支管与所述油源的连通状态。
10.根据本实用新型提供的一种水泵多级控制系统，所述油源包括油泵和油箱。
11.所述油泵的进口与所述油箱连接，所述油泵的出口与所述控制阀连接。
12.根据本实用新型提供的一种水泵多级控制系统，所述控制阀包括第一连通位和第二连通位。
13.在所述第一连通位的状态下，所述第一输油支管通过所述控制阀与所述油泵连通，所述第二输油支管通过所述控制阀与所述油箱连通。
14.在所述第二连通位的状态下，所述第二输油支管通过所述控制阀与所述油泵连通，所述第一输油支管通过所述控制阀与所述油箱连通。
15.根据本实用新型提供的一种水泵多级控制系统，所述控制阀还包括截止位。
16.在所述截止位的状态下，所述第一输油支管与所述油泵及所述油箱均截止。所述第二输油支管与所述油泵及所述油箱均截止。
17.根据本实用新型提供的一种水泵多级控制系统，所述控制阀包括三位四通换向阀。所述三位四通换向阀包括第一控制油口和第二控制油口。所述第一控制油口与所述第二控制油口用于控制所述三位四通换向阀在所述第一连通位、所述第二连通位及所述截止位之间切换。
18.根据本实用新型提供的一种水泵多级控制系统，所述水泵分级水泵多级控制系统还包括输油总管。所述输油总管的一端与所述第一输油支管及所述第二输油支管连接，所述输油总管的另一端与所述水泵的进油口连接。
19.所述第一输油支管与所述第二输油支管之间安装有锁止阀。所述锁止阀用于截止所述第一输油支管与所述第二输油支管。
20.根据本实用新型提供的一种水泵多级控制系统，所述锁止阀包括第一单向阀和第二单向阀。所述第一单向阀安装至所述第一输油支管上。所述第二单向阀安装至所述第二输油支管上。
21.根据本实用新型提供的一种水泵多级控制系统，所述锁止阀包括梭阀。所述梭阀包括第一进油口、第二进油口和出油口。所述第一进油口与所述第一输油支管连接。所述第二进油口与所述第二输油支管连接。所述出油口与所述输油总管连接。
22.根据本实用新型的第二方面，提供了一种作业机械，包括如上所述的水泵多级控制系统。
23.在本实用新型提供的水泵多级控制系统中，各所述输油支管的一端均通过所述控制阀分别与所述油源连接，各所述输油支管的另一端均与所述水泵的进油口连接。所述控制阀用于控制各所述输油支管与所述油源的连通状态。各所述输油支管上分别配设一个所述压力调节阀。
24.通过这种结构设置，控制阀控制油源与某一输油支管连通，安装在各输油支管上的压力调节阀能够分别控制与其相应的输油支管的输出压力。进而，驱使水泵以不同的压力输水供水，以适于不同工况的使用需求。由此，该水泵多级控制系统能够控制水泵以目标压力输水供水。一方面，能够减少能源的浪费；另一方面，能够避免操作人员受到高压喷射伤害的威胁。
25.进一步，由于该作业机械包括如上所述的水泵多级控制系统，因此，其同样具备如上所述的各项优势。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本实用新型提供的水泵多级控制系统的结构示意图一；
28.图2是本实用新型提供的水泵多级控制系统的结构示意图二；
29.附图标记：
30.101、油泵；102、油箱；200、控制阀；201、第一连通位；202、第二连通位；203、截止位；204、第一控制油口；205、第二控制油口；301、第一输油支管；302、第二输油支管；303、输油总管；400、水泵；500、锁止阀；501、单向阀；502、梭阀；601、第一压力调节阀；602、第二压力调节阀。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
32.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
34.在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.下面结合图1和图2对本实用新型实施例提供的一种水泵多级控制系统及作业机械进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本实用新型的示意性实施方式，并不对本实用新型构成任何特别限定。
37.本实用新型第一方面的实施例提供了一种水泵多级控制系统，如图1和图2所示，该水泵多级控制系统包括：油源、控制阀200、多条输油支管、多个压力调节阀和水泵400。
38.其中，各输油支管的一端均通过控制阀200分别与油源连接，各输油支管的另一端均与水泵400的进油口连接。控制阀200用于控制各输油支管与油源的连通状态。各输油支管上分别配设一个压力调节阀。
39.例如，该水泵多级控制系统用于控制掘锚机水系统中的水泵400。当掘锚机进行掘进作业时，将某一输油支管上的压力调节阀调节至相对较大的压力值，例如，将该压力调节阀调节至80bar。控制阀200 控制油源与该输油支管连通并为水泵400供油，以驱使水泵400输出压力相对较大的冷却降尘水。
40.当掘锚机进行锚护作业时，将某一输油支管上的压力调节阀调节至相对较小的压力值，例如，将该压力调节阀调节至60bar。控制阀 200控制油源与该输油支管连通并为水泵400供油，以驱使水泵400 输出压力相对较小的冷却降尘水。由此，能够降低水泵400能耗，节约能源。同时，能够有效保护近距离操作钻机的工作人员，防止其受到高压喷射伤害。
41.通过这种结构设置，控制阀200控制油源与某一输油支管连通，安装在各输油支管上的压力调节阀能够分别控制与其相应的输油支管的输出压力。进而，驱使水泵400以不同的压力输水供水，以适于不同工况的使用需求。由此，该水泵多级控制系统能够控制水泵400 以目标压力输水供水。一方面，能够减少能源的浪费；另一方面，能够避免操作人员受到高压喷射伤害的威胁。
42.在本实用新型的一个实施例中，多条输油支管包括第一输油支管 301和第二输油支管302。多个压力调节阀包括第一压力调节阀601 和第二压力调节阀602。
43.第一输油支管301的一端通过控制阀200与油源连接，第一输油支管301的另一端与水泵400的进油口连接。第一压力调节阀601安装在第一输油支管301上。
44.第二输油支管302的一端通过控制阀200与油源连接，第二输油支管302的另一端与水泵400的进油口连接。第二压力调节阀602安装在第二输油支管302上。
45.控制阀200用于控制第一输油支管301和第二输油支管302与油源的连通状态，以为水泵400供油。
46.在本实用新型的一个实施例中，油源包括油泵101和油箱102。油泵101的进口与油箱102连接，油泵101的出口与控制阀200连接。
47.例如，如图1和图2所示，在该实施例中，水泵多级控制系统设置两条输油支管，分别为第一输油支管301和第二输油支管302。第一输油支管301上安装第一压力调节阀601，第二输油支管302上安装第二压力调节阀602。控制阀200能够控制第一输油支管301和第二输油支管302中的一者有油泵101连通，另一者与油箱102连通。
48.此处应当说明的是，对于压力调节阀的具体类型，本实用新型不做任何限定。例如，压力调节阀包括但是不限于溢流阀。
49.在本实用新型的一个实施例中，控制阀200包括第一连通位201 和第二连通位202。
50.在第一连通位201的状态下，第一输油支管301通过控制阀200 与油泵101连通，第二输油支管302通过控制阀200与油箱102连通，以使第一输油支管301为水泵400供油。
51.在第二连通位202的状态下，第二输油支管302通过控制阀200 与油泵101连通，第
一输油支管301通过控制阀200与油箱102连通，以使第二输油支管302为水泵400供油。
52.在本实用新型的一个实施例中，控制阀200还包括截止位203。
53.在截止位203的状态下，第一输油支管301与油泵101及油箱 102均截止，第二输油支管302与油泵101及油箱102均截止。
54.进一步，在本实用新型的又一实施例中，控制阀200包括三位四通换向阀。三位四通换向阀包括第一控制油口204和第二控制油口 205。第一控制油口204与第二控制油口205用于控制三位四通换向阀在第一连通位201、第二连通位202及截止位203之间切换。
55.具体地，水泵400包括进油口、回油口、进水口及出水口。水泵 400的进油口与第一输油支管301及第二输油支管302连接，水泵400 的回油口与油箱102连通。水泵400的进水口与水箱等水源连接，水泵400的出水口与排水管路连接。
56.如图1和图2所示，在该实施例中，位于左侧的输油支管为第一输油支管301，位于右侧的输油支管为第二输油支管302。
57.控制阀200包括三位四通换向阀。三位四通换向阀的左位为第一连通位201，中位为截止位203，右位为第二连通位202。三位四通换向阀包括第一工作油口、第二工作油口、第三工作油口和第四工作油口。三位四通换向阀的左侧控制油口为第一控制油口204，三位四通换向阀的右侧控制油口为第二控制油口205。第一工作油口与油泵101连接，第二工作油口与第一输油支管301连接，第三工作油口与第二输油支管302连接，第四工作油口与油箱102连接。
58.当向第一控制油口204通入控制油液时，三位四通换向阀切换至左位，第一工作油口与第二工作油口连通，第三工作油口和第四工作油口连通。此时，油泵101通过与第一输油支管301为水泵400供油，第二输油支管302与油箱102连通。
59.当向第二控制油口205通过控制油液时，三位四通换向阀切换至右位，第一工作油口与第三工作油口连通，第二工作油口与第四工作油口连通。此时，油泵101通过第二输油支管302为水泵400供油，第一输油支管301与油箱102连通。
60.当同时向第一控制油口204及第二控制油口205通入相同压力的控制油液时，三位四通换向阀处于中位。第一工作油口、第二工作油口、第三工作油口及第四工作油口均相互截止，以使第一输油支管 301及第二输油支管302均与油泵101及油箱102截止。此时，水泵 400停止工作。
61.此处应当说明的是，三位四通换向阀上设置有第一限位调节结构和第二限位调节结构。第一限位调节结构用于调节三位四通换向阀处于第一连通位201时的油口开度，也就是说，第一限位调节结构用于调节三位四通换向阀阀芯的最大右移位移量。第二限位调节结构用于调节三位四通换向阀处于第二连通位202时的油口开度，也就是说，第二限位调节结构用于调节三位四通换向阀阀芯的最大左移位移量。通过设置第一限位调节结构及第二限位调节结构，能够分别调节三位四通换向阀处于不同工作位时的通流量。进而，驱使水泵400输出不同流量的冷却除尘水，以满足不同的工况需求。
62.例如，通过调节第一限位调节结构和第二限位调节结构，使得第一连通位201状态下的通流量大于第二连通位202状态下的通流量。同时，第一压力调节阀601的设定压力值大于第二压力调节阀602的压力设定值。第一连通位201对应于掘锚机的掘进作业工况，以实现高压大流量的供水输出。第二连通位202对应于掘锚机的锚护作业工况，以实现低压小
流量的供水输出。
63.在本实用新型的一个实施例中，水泵400分级水泵多级控制系统还包括输油总管303。输油总管303的一端与第一输油支管301及第二输油支管302连接，输油总管303的另一端与水泵400的进油口连接。
64.第一输油支管301与第二输油支管302之间安装有锁止阀500。锁止阀500用于截止第一输油支管301与第二输油支管302。
65.例如，在本实用新型的一个实施例中，锁止阀500包括第一单向阀501和第二单向阀501。第一单向阀501安装至第一输油支管301 上。第二单向阀501安装至第二输油支管302上。
66.具体地，如图1所示，第一输油支管301的一端与三位四通换向阀的第二工作油口连接，第一输油支管301的另一端与输油总管303 的入口连接。第二输油支管302的一端与三位四通换向阀的第三工作油口连接，第二输油支管302的另一端与输油总管303的入口连接。输油总管303的出口与水泵400的进油口连接。
67.第一输油支管301上的单向阀501的进口与第一输油支管301连通，第一输油支管301上的单向阀501的出口与输油总管303的入口连通。第二输油支管302上的单向阀501的进口与第二输油支管302 连通，第二输油支管302上的单向阀501的出口与输油总管303的入口连通。
68.由此，当三位四通换向阀切换至左位时，油泵101通过第一输油支管301与水泵400的进油口连通。第二输油支管302上的单向阀 501能够将第一输油支管301内的油液截止，以防止第一输油支管301 内的油液回流至第二输油支管302内。当三位四通换向阀切换至右位时，油泵101通过第二输油支管302与水泵400的进油口连通。第一输油支管301上的单向阀501能够将第二输油支管302内的油液截止，以防止第二输油支管302内的油液回流至第一输油支管301内。通过这种结构设置，能够实现各输油支管供油互锁，以提升第一输油支管 301与第二输油支管302的压力供给精确度。
69.此处应当说明的是，上述实施例仅是本实用新型的一个示意性实施例，并不能对本实用新型构成任何限定。也就是说，上述锁止阀 500包括但是不限于并联设置的多个单向阀501。
70.例如，如图2所示，在本实用新型又一实施例中，锁止阀500包括梭阀502。梭阀502包括第一进油口、第二进油口和出油口。第一进油口与第一输油支管301连接。第二进油口与第二输油支管302连接。出油口与输油总管303连接。
71.本实用新型第二方面的实施例提供了一种作业机械，包括如上所述的水泵多级控制系统。
72.例如，在本实用新型的一个实施例中，上述作业机械包括掘锚机。
73.此处应当理解的是，上述实施例仅是本实用新型的一个示意性实施例，并不能对本实用新型构成任何限定。例如，在本实用新型的又一实施例中，上述作业机械还可以包括掘进机或者盾构机等。
74.进一步，由于该作业机械包括如上所述的水泵多级控制系统，因此，其同样具备如上所述的各项优势。
75.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。