CN106638926A - 一种移动泵站 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动泵站，其包括具有液压行走机构的底盘、动力机构、泵机构、液压系统，所述的动力机构、泵机构和液压系统设置于具有液压行走机构的底盘上，所述的动力机构分别为泵机构与液压系统的液压油泵提供动力，使得底盘及底盘上的动力机构、泵机构和液压油泵在液压行走机构的驱动下一并移动。移动泵站(至少包括动力机构、泵机构、液压系统、底盘)是根据需要一并移动的，不需要液压油管、电缆等动力源连接结构，因此移动泵站的移动(工作)范围不会受到限制(如液压油的泵油距离；液压油、电缆的布设等)，从而能够适应低、矮、窄作业环境和复杂路况。

Description

一种移动泵站

技术领域

本发明涉及工程作业设备，尤其涉及一种移动泵站。

背景技术

我国地域辽阔，江河纵横，泵站是水利工程灌溉排水、城市防洪排水中的重要基础设施，担负着农业及城市灌溉排水、防洪排涝及工农业生产和城乡居民生活供水任务。但是按标准设计的固定式泵站如遇特大洪涝或干旱情况,可能因水位过高或过低而不能正常工作。此时临时建泵站是不可能的，也是不经济的,通常会给国家和人民生命财产造成重大损失。随着城市建设的发展，城市环境也越来越复杂，有些低、矮、窄环境(如狭窄街道、地下通道、地下车库、地铁站)或路况比较复杂的地方现有的泵车不能正常进入进行作业，无法起到任何作用。

在一些现有专利文件中，记载了将泵机构设置在履带底盘上，履带底盘和泵机构均采用电驱动或者液压油驱动，液压油则通过液压油管从另外设置的液压油泵处供应，供应液压油的液压油泵则通常另外安装在汽车底盘、履带底盘或者箱体内(通过底盘取力器或者独立的柴油机为液压油泵提供动力)，而安装液压油泵和柴油机的汽车底盘、履带底盘或者箱体往往无法进入低、矮、窄作业环境和复杂路况，这样履带底盘及其上的泵机构行动范围就受到液压油泵供油距离的限制，同时受到液压油管布设的羁绊(地形复杂可能造成液压油管的缠绕、卡住等问题)

因此,需要研发一种结构紧凑，移动泵站能够自给自足，不需要外部动力源，能够迅速赶到需要抽水抢险现场，并能方便快速投入抽水运行的高自动化、高机动性，受到地形地况影响小，能适应低、矮、窄作业环境和复杂路况的移动泵站。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种泵站结构紧凑，移动泵站能够自给自足，能适应低、矮、窄作业环境和复杂路况的移动泵站。

本发明是这样实现的：一种移动泵站，包括具有液压行走机构的底盘、动力机构、泵机构、液压系统，所述的动力机构、泵机构和液压系统设置于具有液压行走机构的底盘上，所述的动力机构分别为泵机构与液压系统的液压油泵提供动力，使得底盘及底盘上的动力机构、泵机构和液压系统在液压行走机构的驱动下一并移动。

采用上述结构，动力机构为泵机构与液压系统的液压油泵提供动力，其中泵机构可以用于抽水抢险现场的泵水作业，液压油泵则向外输出液压油，使得液压系统中流动具有压力的液压油，所输出的液压油进一步为液压行走机构提供液压动力，从而驱动底盘可控的根据需要移动。又由于动力机构、泵机构和液压系统位于底盘上，因此移动泵站(至少包括动力机构、泵机构、液压系统、底盘)是根据需要一并移动的。移动泵站不需要外接的动力源，就不需要通过液压油管、电缆等与移动泵站以外动力源连接，因此移动泵站的移动(工作)范围不会受到限制(如液压油的泵油距离；液压油、电缆的布设等)，通过遥控等方式，移动泵站能够独立的深入复杂环境工作，从而能够适应低、矮、窄作业环境和复杂路况。

进一步的，所述的动力机构具有第一输出轴与第二输出轴，所述的第一输出轴与泵机构的输入轴传动连接；所述的第二输出轴与液压油泵的油泵轴传动连接。

所述的传动连接可以采用直接连接(如采用联轴器、离合器等)，也可以采用间接连接(如采用皮带轮、齿轮箱等)，采用直接连接的时候，相互传动连接的部件之间一般可以采用同轴设置，采用间接连接的时候，相互传动连接的部件之间一般可以采用不同轴设置(如并列设置)。

采用这种结构，动力机构的第一输出轴与泵机构的输入轴传动连接，进而使得泵机构中的叶轮转动，泵机构泵水做功。当然，为了使得泵机构顺利泵水，不排除使用真空泵(真空泵可以电驱或者也采用动力机构中输出的动力)等把泵机构内的空气排出。第二输出轴与液压油泵的油泵轴传动连接，从而使得液压油泵对外输出液压油，使得液压系统中具有流动的压力的液压油，液压油驱动底盘的液压行走机构行走。第一输出轴与第二输出轴在动力机构上的输出位置与动力机构的类型、型号有关，可以设置在动力机构的两侧或者单侧，也可以通过一根输出轴输出后再通过皮带轮、齿轮箱等机构分立出第一输出轴和第二输出轴。只要同一动力机构同时为泵机构和液压油泵提供动力就属于本专利的保护范围。

同样的，本发明的动力机构也可以是具有第一输出轴，所述的第一输出轴分别与泵机构的输入轴、液压油泵的油泵轴传动连接。采用上述结构，可以适应与仅具有一根输出轴的动力机构，同时更加适合于在动力机构的单侧设置泵机构和油泵，也可以起到合理布局，节省空间的效果。

进一步的，所述的泵机构的输入轴与动力机构的第一输出轴处于同一直线上并传动连接。

由于泵机构为移动泵站的主要工作单元，涉及到在抽水抢险作业中的泵水工作，因此其输入轴需要强大的动力输入，轴向上传动连接动力机构的第一输出轴能够减小动力传输过程中的力矩损耗，为泵机构的输入轴提供大的力矩。传动连接的方式可以采用联轴器连接，也可以采用电磁离合器连接。为了方便使用，在使用联轴器的过程中，可以使用离合器。当然，也可以采用电磁离合器，一些型号的电磁离合器可以省去联轴器的使用。

进一步的，所述第二输出轴设置于动力机构上与第一输出轴相对的另一侧面上，并与液压油泵的油泵轴传动连接。该第二输出轴设置位置能够有效的简化动力机构。在一些动力机构上，比如风冷式柴油机上一般具有多个取力口，比如说从第一输出轴相对的另一侧面上延伸出来的连接风机的输出轴取力口等，这些取力口均可以作为第二输出轴的设置位置。只要是同一动机机构上的取力口均可以作为第二输出轴的设置位置。

本发明的动力机构可以为柴油机。柴油机对燃料的标准比较低，且动能转化率比较高，还能产生比汽油机更高的扭矩。柴油发动机的压缩比是高于汽油机的，所以其燃油转化率高于汽油机的，能获得更高的燃烧效率，从而能获得更好的省油效果。鉴于柴油的挥发性比较差，且柴油闪点比较高、自燃点比较低，故柴油机的安全性要比汽油机更高。尤其是在抽水作业中，基本都是带水作业，相对于电动机，柴油机不存在漏电等安全危险。相对于汽油机，柴油机无需通过高压力点火系统，结构较为简单，且技术成熟，可靠性更高。柴油机的转速比较低，零配件不易老化，磨损也较汽油机慢，所以柴油机的使用寿命会更长一些。当然，动力机构也可以采用汽油机或者电动机等。

本发明的具有液压行走机构的底盘为由液压驱动的履带底盘。履带底盘的驱动力大(通常每条履带的驱动力可达机重的35％-45％)，接比压小(40-150kPa)，因而越野性能及稳定性好，爬坡能力大(一般为50％-80％，最大的可达100％)，且转弯半径小，灵活性好。越障能力、地形适应能力强(包括楼梯、路障等均可翻越)，可原地转弯。适合深入复杂环境工作，从而能够适应低、矮、窄作业环境和复杂路况。

当然，具有液压行走机构的底盘也可以是轮式底盘，也可以是带有划水机构或者螺旋桨机构的船体，或者是水陆两栖的底盘。

进一步的，本发明的履带底盘的上表面沿着与履带平行的方向依次设有泵机构、柴油机，柴油机朝向泵机构的方向延伸出第一输出轴，第一输出轴与泵机构的输入轴通过联轴器传动连接，在联轴器的前后轴线上可以采用离合器，方便控制传动连接的连接或断开；柴油机朝第二输出轴与液压油泵的油泵轴传动连接，如采用同轴布置(如联轴)，或采用间接传动连接(皮带轮、齿轮箱、链轮等)，非同轴布置(并排或偏置)。当然，需要的情况下，第一输出轴与泵机构的输入轴之间也可以采用间接传动连接的方式。

采用上述结构，柴油机设置在泵机构和液压油泵之间，便于其输出轴的布局，且结构紧凑，简单。同时，泵机构需要浸入水中或者连接吸水管，设置在底盘上相对的一侧，便于其连接吸水管和排水管，或者将车体部分没入水中时，泵机构能够浸入或部分浸入需要抽水的水中。

本发明的液压系统包括液压马达、液压控制单元、液压油箱，所述的液压油箱、液压油泵、液压控制单元、液压马达相互连通形成液压油驱动回路，液压马达驱动履带或轮子等行走机构行动。为了水下或带水作业的稳定性和安全性，履带底盘采用液压驱动，履带的动作是通过液压马达带动的，液压马达的液压油是通过设置在底盘上的液压油泵提供，液压控制单元通过调整液压油对液压马达的供油情况(如油压、油速、油量等)来调整和控制液压马达的工作，从而进一步控制履带底盘的动作。

进一步，本发明履带底盘的履带对应位置的上方设置柴油箱体、液压油箱。将柴油箱体、液压油箱相对设置在底盘的外侧，一方面便于柴油与液压油的补充或更换，因为其开口处比较容易找到和对接油枪或油壶，另一方面，将柴油箱体、液压油箱可以与高温的核心工作区有一定的间隔，避免发生意外过热或燃烧的风险。

本发明的泵机构包括相互连通的进水口和排水口，进水口和排水口之间的空腔内设置有叶轮，进水口位于排水口下方相对靠近底盘的位置。采用这种结构的水泵，能够适合抽水作业，一方面进水口靠下方，较为接近需要抽水的水面，这样只需要将泵站一部分没入水中，就可以使进水口浸入水中。同时，也便于安装吸水管，使得吸水管向下向前延伸进入水中。另一方面，排水口相对设置的位置较高，方便其连接排水管，并且排水口可以设计成在水平面上360度旋转的弯头，更加便于在任意方向上连接排水管，使得泵站更加适应低、矮、窄和复杂路况的作业环境要求。

综上所述，该移动泵站结构紧凑，移动泵站能够自给自足，不需要外部动力源，能够迅速赶到需要抽水抢险现场，并能方便快速投入抽水运行的高自动化、高机动性，受到地形地况影响小，能适应低、矮、窄作业环境和复杂路况的移动泵站。

附图说明

图1为本发明移动泵站的主视结构示意图；

图2为本发明移动泵站的俯视结构示意图；

图3为本发明移动泵站的左视结构示意图；

图4为本发明移动泵站的一种实施例的示意图；

图5为本发明移动泵站的另一种实施例的示意图

附图标记说明：

1、底盘；11、柴油箱体；12、液压油箱；

2、动力机构；21、第一输出轴；22、第二输出轴

3、水泵；31、进水口；32、排水口

4、液压油泵；41、液压控制单元。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1至4，本发明是这样实现的：一种移动泵站，包括具有液压行走机构的底盘1、动力机构2、泵机构3、液压系统，所述的动力机构2、泵机构3和液压系统设置于具有液压行走机构的底盘1上，所述的动力机构2分别为泵机构3与液压系统的液压油泵4提供动力，泵机构3可以用于抽水抢险现场的泵水作业，液压油泵4可以向外输出液压油，使得液压系统中流动具有压力的液压油，所输出的液压油进一步为液压行走机构提供液压动力，从而驱动底盘1可控的根据需要移动。又由于动力机构2、泵机构3和液压系统位于底盘1上，使得底盘1及底盘1上的动力机构2、泵机构3和液压系统在液压行走机构的驱动下一并移动。

该移动泵站不需要外接的动力源，就不需要通过液压油管、电缆等与移动泵站以外的动力源连接，移动(工作)范围不会受到限制(如液压油的泵油距离；液压油、电缆的布设等)，通过遥控等方式，移动泵站能够独立的深入复杂环境工作，从而能够适应低、矮、窄作业环境和复杂路况。

泵机构3可以是水泵，是移动泵站对外输出功的部件，用于根据抽水抢险现场的需要，进行泵水的机构。在一些实施例中，泵机构3所泵的流体可以是水，在其他一些实施例中，泵机构3所泵的流体可能是泥水、污水、油水等，根据实际的作业需求决定。

动力机构2具有第一输出轴21与第二输出轴22，所述的第一输出轴21与泵机构3的输入轴传动连接，进而使得泵机构3的叶轮转动，泵机构3泵水做功。所述的第二输出轴22与液压油泵4的油泵轴传动连接，从而使得液压油泵4对外输出液压油，液压系统中的具有压力的液压油驱动底盘1的液压行走机构行走。

所述的传动连接可以采用直接连接(如采用联轴器、离合器等)，也可以采用间接连接(如采用皮带轮、齿轮箱等)，采用直接连接的时候，相互传动连接的部件之间一般可以采用同轴设置，采用间接连接的时候，相互传动连接的部件之间一般可以采用不同轴设置(如并列设置)。

当然，为了使得泵机构3顺利泵水，不排除使用真空泵(真空泵可以电驱或者也采用动力机构2中输出的动力)等把泵机构3内的空气排出。

第一输出轴21与第二输出轴22在动力机构2上的输出位置与动力机构2的类型、型号有关，在一些实施例中，可以设置在动力机构2的两侧(如附图1至4所视的实施例)，在另一些实施例中，也可以设置在动力机构2的单侧。

在其他一些实施例中，也可以是当一根输出轴伸出动力机构2后，再通过皮带轮、齿轮箱等机构分立出第一输出轴21和第二输出轴22。需要说明的是，只要同一动力机构2同时为泵机构3和液压油泵4提供动力就属于本专利的保护范围。

同样的，本发明的动力机构也可以是具有第一输出轴，所述的第一输出轴分别与泵机构的输入轴、液压油泵的油泵轴传动连接。传动方式可以根据设置的位置采用直接连接(如采用联轴器、离合器等)，也可以采用间接连接(如采用皮带轮、齿轮箱、链轮等)。请参考附图4，上述的设置使得可以将泵机构和液压油泵设置于动力机构的同侧。

优选的，所述的泵机构3的输入轴与动力机构2的第一输出轴21处于同一直线上并通过联轴器传动连接。为了方便传动连接的连接或者断开，在联轴器的轴线前后(一般在靠近动力机构的位置设置有离合器)。在一些实施例中，可以采用电磁离合器，通过采用电磁离合器可以省去联轴器的使用，使得结构更加紧凑。

所述第二输出轴22设置于动力机构相对于第一输出轴21的另一侧面上，并与液压油泵4的油泵轴传动连接。这种优选方式，结构简单，且力传递过程中损耗小。在一些实施例中，可以在第一或者第二输出轴与输入轴或者油泵轴之间设置离合器(或类似离合装置)，可以根据实际的作业需要控制离合，从而决定力矩是否传递给输入轴或者油泵轴进行做功。

优选的，动力机构2可以为柴油机，具有液压行走机构的底盘1可以为由液压驱动的履带底盘。柴油机以及履带底盘的各个性能参数上比较符合本专利的使用环境。优选的，可以采用风冷式柴油发动机，风冷式柴油发动机除了第一输出轴外还具有较多的取力口，可以用于布置第二输出轴。在一些型号中，取力口可以是从风冷式柴油发动机延伸出的带动风机旋转的轴，也可以是其周边开设的取力口。在另一些型号中，也有取力口设置与发动机的第一输出轴同侧位置或者发动机侧壁上，上述取力口均可以作为第二输出轴的设置位置使用。

当然，动力机构2也可以采用汽油机或者电动机等。具有液压行走机构的底盘也可以使用轮式底盘或爬行支脚底盘。

在一具体实施例中，本发明的履带底盘1的上表面沿着与履带平行的方向依次设有泵机构3、柴油机2、液压油泵4，柴油机2朝向泵机构3的方向延伸出第一输出轴21，第一输出轴21与泵机构3的输入轴通过联轴器传动连接，柴油机2朝向液压油泵4的方向延伸出第二输出轴22，第二输出轴22与液压油泵4的油泵轴传动连接。

请参考图5，当然，通过间接传动连接(如齿轮箱、皮带轮、链轮等方式)，泵机构3、柴油机2、液压油泵4相互之间也可以非同轴设置，比如说并排设置等，均可以实现本发明目的，并且在合理布局的情况下，比如说泵机构3、柴油机2同轴，而液压油泵4与柴油机2并排或偏心(非同轴)的设置，达到紧凑、高效的效果。

进一步，液压系统包括液压马达、液压控制单元41、液压油箱12、液压油泵4，所述的液压油箱12、液压油泵4、液压控制单元41、液压马达相互连通形成液压油驱动回路，液压马达驱动履带行动。液压控制单元41通过调整液压油对液压马达的供油情况(如油压、油速、油量等)来调整和控制液压马达的工作，从而进一步控制履带底盘1的动作。

当然，具有液压行走机构的底盘也可以是轮式底盘，也可以是带有划水机构或者螺旋桨机构的船体，或者是水陆两栖的底盘。具体根据作业需求而定。优选的，本发明履带底盘1的履带对应位置的上方设置柴油箱体11、液压油箱12。将柴油箱体11、液压油箱12相对设置在底盘1的外侧，与高温的核心工作区有一定的间隔，避免发生柴油或者液压油意外过热或燃烧的风险，同时方便补充、更换、检查。

本发明的泵机构3包括相互连通的进水口31和排水口32，进水口31和排水口32之间的空腔内设置有叶轮，进水口31位于排水口32下方相对靠近底盘1的位置。一方面进水口31靠下方，较为接近需要抽水的水面，这样只需要将泵站一部分没入水中，就可以使进水口31浸入水中。同时，也便于安装吸水管，使得吸水管向下向前延伸进入水中。另一方面，排水口32相对设置的位置较高，方便其连接排水管，并且排水口32可以设计成在水平面上360度旋转的弯头，更加便于在任意方向上连接排水管，使得泵站更加适应低、矮、窄和复杂路况的作业环境要求。

当需要采用本专利记载的移动泵站进行抽水抢险作业时，本专利是如此实施的，移动泵站可以搭载在平板拖车或者集装箱车等运载工具上，到达运载工具无法通行的地点后，将移动泵站卸载到地面。

启动柴油机2，柴油机2的第一输出轴21为水泵3的叶轮旋转提供动力，这是由于还不需要叶轮旋转做功，因此可以采用离合器使得输入轴与第一输出轴21之间相互脱离。柴油机2的第二输出轴22为液压油泵4的油泵轴旋转提供动力，液压油泵4对外泵出液压油，液压油进入履带底盘1的液压马达中，通过液压控制单元41控制液压马达工作状态，从而驱动履带进行。

对履带进行方向和速度的控制可通过控制液压控制单元41来实现，所述的控制可以采用有线或者无线的方式进行，也可以采用人工智能的方式实现。

当移动泵站行进至抽水地点时候，可以人工的连接管道，具体的，可以在水泵3的进水口31连接吸水管，在水泵3的排水口32连接排水管。将吸水管的入口浸入需要抽排的水中，排水管的出口引到可以接收抽出水的地方，比如说河流、水渠、集水坑、水罐中。

当然，也可以不需要抽水管，而直接将移动泵站部分移动到水面以下，使得水泵3的进水口31浸入水面以下。

之后，使得第一输出轴21带动输入轴旋转，所述的带动指的是，第一输出轴21与输入轴之间通过联轴器相互联接，第一输出轴的旋转带动输入轴旋转。若第一输出轴21与输入轴之间存在离合器，这时应使得离合器处于联合状态，叶轮旋转泵水。在一些情况下，一些型号的水泵3需要将水泵部分抽真空，那么可以根据实际情况，先启动相应的真空泵对水泵3相应部分进行抽真空，真空泵可以使用电动。

按照上述的方式实施，水泵3(泵机构3)即可从需要抽排的水中(通常为涝点)抽水，通过排水管排出至可以接收抽出水的地方，从而实现抽水抢险的效果。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种移动泵站，其特征在于：包括具有液压行走机构的底盘、动力机构、泵机构、液压系统，所述的动力机构、泵机构和液压系统设置于具有液压行走机构的底盘上，所述的动力机构分别为泵机构与液压系统的液压油泵提供动力，使得底盘及底盘上的动力机构、泵机构、液压系统在液压行走机构的驱动下一并移动。

2.根据权利要求1所述的移动泵站，所述的动力机构具有第一输出轴与第二输出轴，所述的第一输出轴与泵机构的输入轴传动连接；所述的第二输出轴与液压油泵的油泵轴传动连接。

3.根据权利要求1所述的移动泵站，所述的动力机构具有第一输出轴，所述的第一输出轴分别与泵机构的输入轴、液压油泵的油泵轴传动连接。

4.根据权利要求2、3所述的移动泵站，其特征在于：所述泵机构的输入轴与动力机构的第一输出轴处于同一直线上并传动连接。

5.根据权利要求2所述的移动泵站，其特征在于：所述第二输出轴设置于动力机构相对于第一输出轴的另一侧面上，并与液压油泵的油泵轴传动连接。

6.根据权利要求1至5所述的任一移动泵站，其特征在于：所述动力机构为柴油机。

7.根据权利要求6所述的移动泵站，其特征在于：所述的具有液压行走机构的底盘为由液压驱动的履带底盘。

8.根据权利要求7所述的移动泵站，其特征在于：所述的液压系统包括液压马达、液压控制单元、液压油箱、液压油泵，所述的液压油箱、液压油泵、液压控制单元、液压马达相互连通形成液压油驱动回路，液压马达驱动履带行动。

9.根据权利要求8所述的移动泵站，其特征在于：所述履带底盘的履带对应位置的上方设置柴油箱体、液压油箱。