CN111022075A - 一种隧道设备液压系统 - Google Patents

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Abstract

一种隧道设备液压系统，其特征在于：包括液压系统、臂架总成、喷枪、集成阀；其中所述液压系统包括回转驱动模块、大臂俯仰油缸、伸缩臂俯仰油缸、伸缩油缸、液压马达一、液压马达二、液压马达三、电磁换向阀组、进回油模块；所述臂架总成包括回转座、大俯仰臂、大臂、小俯仰臂、伸缩臂；所述喷枪包括喷嘴、物料接口、下支架、第一电机、上支架、连接件、第二电机、下支架挂件。

Description

一种隧道设备液压系统
技术领域
本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种隧道设备液压系统。
背景技术
在国内各矿山巷道、铁路和公路隧道、水利涵洞、各地下工程、高层建筑基坑、军事工程等的施工过程中，前期支护广泛采用国际先进的喷锚支护施工方法。混凝土(砼)喷射机是该作业的主要设备,起着一个至关重要的作用，砼喷射机通常分为干喷机、潮喷机与湿喷机三种。
在湿喷机的实际使用中，存在以下问题：
1、现有技术的混凝土管道、速凝剂管道、风压管配合工作时互相影响，产生抖动，从而使得喷嘴处的压力产生抖动，从而喷射不均匀不到位，严重时会使得喷嘴抖动。
2、现有技术的混凝土管道、速凝剂管道、风压管配合工作时管道各自散落或者单独固定，单独固定时存在难以兼顾配合距离和固定距离的问题，例如正好配合但是离固定件较远。
3、现有技术的混凝土输送管道，存在难以与速凝剂充分融合的问题，或者虽然融合，但需要特定的结构来实现，增加了成本。
4、现有技术的风管，送风时不够均匀，从而间接导致物料喷射不均匀。
5、现有技术的风管，当喷射故障内部压力增加时，容易导致物料反流入风管，污染破坏风管。
6、现有技术喷射时，当喷射故障内部压力增加时，容易造成汇流管道的破坏。
7、现有技术的卸料阀，往往结构简单，适应性差，只是简单的单向阀，无法适应复杂工况。
8、现有技术隧道设备液压系统，部件分散，多路阀所占体积大，工作不灵活。
9、现有技术隧道喷湿机，只凭借臂架伸缩转动，灵活性有待进一步提高。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提出同时解决上述多种问题的方案。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种隧道设备液压系统，包括液压系统、臂架总成、喷枪、集成阀；其中所述液压系统包括回转驱动模块、大臂俯仰油缸、伸缩臂俯仰油缸、伸缩油缸、液压马达一、液压马达二、液压马达三、电磁换向阀组、进回油模块；所述臂架总成包括回转座、大俯仰臂、大臂、小俯仰臂、伸缩臂，大俯仰臂驱动大臂俯仰，小俯仰臂驱动伸缩臂俯仰，伸缩油缸驱动伸缩臂伸缩；所述喷枪包括喷嘴、物料接口、下支架、第一电机、上支架、连接件、第二电机、下支架挂件；
所述集成阀包括混凝土进口、速凝剂进口、混合部、径缩部、扩径部、变向部、汇流管道、缓冲凸腔、阀芯、阀杆、阀驱动件、卸压阀、风阀板、凸块、风道连接口、风道下沉部、斜风道、集成阀出口、集成块体、集成块连接件；所述卸压阀包括下活塞、活塞杆、上活塞、上活塞孔、弹簧、阀帽、阀帽孔、卸压阀腔、扩径腔；
液压油通过进回油模块中的泵抽出通过过滤器进入电磁换向阀组，电磁换向阀组里有七个电磁换向阀，分别对应连接回转驱动模块、大臂俯仰油缸、伸缩臂俯仰油缸、伸缩油缸、液压马达一、液压马达二、液压马达三；臂架总成末端设有喷枪，第一电机通过支座连接到臂架总成上，第一电机通过连接件连接上支架，上支架下方设有第二电机，第二电机连接所述下支架，所述下支架右下方连接所述喷嘴，所述下支架左下方连接下支架挂件；所述集成阀出口与所述物料接口连接；
所述集成块体左壁中心线以下的位置设置混凝土进口，混凝土进口下方设有速凝剂进口，混凝土进口右端连通混合部，所述混合部上端与混凝土进口上端平齐，混合部下端相对混凝土进口下端向下凸出，凸出的部分与所述速凝剂进口连通；所述混合部右端连通径缩部，所述径缩部直径小于所述混凝土进口的直径；所述径缩部右端连通所述扩径部，所述扩径部下端与所述径缩部下端平齐，扩径部上端相对径缩部上端向上凸起；所述扩径部右端连通所述变向部，所述变向部上端与所述径缩部上端平齐，所述变向部下端相对所述扩径部下端向下凸出；所述变向部右端连通所述汇流管道，所述汇流管道上端设有缓冲凸腔；所述汇流管道通过所述阀芯的启闭与集成阀出口连通或断开；
所述集成块体左上方设有集成块连接件，所述集成块连接件连接喷枪的下支架挂件；集成块连接件右侧设有风道连接口，风道连接口垂直向下延伸，风道连接口下端通过径向扩张形成风道下沉部，风道下沉部上端与风道连接口的直径差形成台阶，风道下沉部的右侧向右下方延伸出斜风道，斜风道下端连通所述缓冲凸腔；所述斜风道的右壁内侧设有凸块；正常工作时通道打开，风阀板搭在所述凸块上从而不会贴在斜风道内壁上，当出现倒灌工况时，风阀板贴合在所述台阶上实现关闭；所述斜风道右侧设有卸压阀，所述卸压阀右侧设有所述阀杆，所述阀杆通过阀驱动件驱动，阀杆下端设有阀芯。
优选的，所述卸压阀腔包括中间的扩径腔与两端的腔室，初始状态时所述两端的腔室容纳所述上活塞与所述下活塞，所述扩径腔中容纳所述活塞杆，所述上活塞上设有上活塞孔，上活塞上方设有弹簧，弹簧上方设有阀帽，阀帽螺纹连接到集成块体上，阀帽上设有阀帽孔，当下活塞下方压力增大到推动下活塞上移到下活塞下端进入扩径腔，使得扩径腔与汇流管道连通，多余的压力通过上活塞孔与阀帽孔排出。
优选的，所述风阀板上端设有盘簧。
优选的，所述阀驱动件是电机。
优选的，所述阀芯是球体。
优选的，所述阀驱动件位于集成块体外。
优选的，所述上活塞孔为两个，所述阀帽孔为两个。
优选的，所述集成块体上方固定在喷枪上，右方连接到喷枪的喷嘴。
优选的，所述液压马达一、液压马达二、液压马达三分别连接混凝土泵、速凝剂泵、风压泵。
本发明的有益效果是：
1、针对背景技术第1点，采用了集成阀块的设计，将混凝土管道、风压管道、速凝剂管道、卸压阀、总控阀集成到一个阀块中，通过合理的位置排布实现集中的技术方案。
2、针对背景技术第2点，在集成到一个阀块的基础上，在集成阀块的上侧设置了集成块连接件与喷枪下支架连接，在集成阀块出口设置了螺纹连接结构与喷枪的物料接口连接，实现了统一的布局和固定。
3、针对背景技术提出的第3点，将速凝剂入口设置与混凝土入口同方向，同时输入到混合部中，依次在径缩部使得物料挤压混合，在扩径部使得物料膨胀混合，在变向部使得物料碰撞混合，通过管道中的三个形状变化使得物料充分混合。
4、针对背景技术提出的第4点，设置了缓冲凸腔结构使得斜风道中的风力扩散均匀。
5、针对背景技术提出的第5点，利用凸块使得风阀板无法完全贴靠斜风道上壁，从而使得物料倒灌时，风阀板可以向上闭合。
6、针对背景技术提出的第6点，在集成阀块中集成了卸压阀。
7、针对背景技术第7点，采用了工字活塞、扩径腔、对应孔道的配合在集成块中构造出卸压主通路。
8、针对背景技术第8点，设置了模块化的电磁换向阀组，使得体积更紧凑，操作更灵活。
9、针对背景技术第9点，设置了支腿油缸顶升结构，实现高点臂架运动。
注：上述设计不分先后，每一条都使得本发明相对现有技术具有区别和显著的进步。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明总装正视图
图2是本发明总装俯视图
图3是本发明隧道施工用喷枪结构图
图4是本发明隧道施工用集成阀块示意图
图5是本发明隧道施工用集成阀中的卸压阀放大图
图6是本发明液压油路图
图中，附图标记如下：
1、喷嘴2、物料接口3、下支架4、第二电机5、上支架6、连接件7、第一电机8、下支架挂件9、混凝土进口10、速凝剂进口11、混合部12、径缩部13、扩径部14、变向部15、汇流管道16、缓冲凸腔17、阀芯18、阀杆19、阀驱动件20、卸压阀21、风阀板22、凸块23、风道连接口24、风道下沉部25、斜风道26、扩径腔27、下活塞28、活塞杆29、上活塞孔30、弹簧31、阀帽孔32、阀帽33、阀帽孔34、上活塞孔35、集成阀出口36、卸压阀腔37、集成块体38、集成块连接件39、上活塞40、泵车41、支腿油缸42、臂架总成43、总成外壳44、液压系统45、电力系统46、油箱47、踩踏台阶48、布管总成49、工具箱支架50、工具箱51、回转驱动模块52、大臂俯仰油缸53、伸缩臂俯仰油缸54、伸缩油缸55、液压马达一56、液压马达二57、液压马达三58、电磁换向阀组59、进回油模块60、回转座61、大俯仰臂62、大臂63、小俯仰臂64、伸缩臂。
具体实施方式
如图所示：一种隧道设备液压系统，包括液压系统、臂架总成、喷枪、集成阀；其中所述液压系统包括回转驱动模块、大臂俯仰油缸、伸缩臂俯仰油缸、伸缩油缸、液压马达一、液压马达二、液压马达三、电磁换向阀组、进回油模块；所述臂架总成包括回转座、大俯仰臂、大臂、小俯仰臂、伸缩臂，大俯仰臂驱动大臂俯仰，小俯仰臂驱动伸缩臂俯仰，伸缩油缸驱动伸缩臂伸缩；所述喷枪包括喷嘴、物料接口、下支架、第一电机、上支架、连接件、第二电机、下支架挂件；所述集成阀包括混凝土进口、速凝剂进口、混合部、径缩部、扩径部、变向部、汇流管道、缓冲凸腔、阀芯、阀杆、阀驱动件、卸压阀、风阀板、凸块、风道连接口、风道下沉部、斜风道、集成阀出口、集成块体、集成块连接件；所述卸压阀包括下活塞、活塞杆、上活塞、上活塞孔、弹簧、阀帽、阀帽孔、卸压阀腔、扩径腔；
如图所示：液压油通过进回油模块中的泵抽出通过过滤器进入电磁换向阀组，电磁换向阀组里有七个电磁换向阀，分别对应连接回转驱动模块、大臂俯仰油缸、伸缩臂俯仰油缸、伸缩油缸、液压马达一、液压马达二、液压马达三；臂架总成末端设有喷枪，第一电机通过支座连接到臂架总成上，第一电机通过连接件连接上支架，上支架下方设有第二电机，第二电机连接所述下支架，所述下支架右下方连接所述喷嘴，所述下支架左下方连接下支架挂件；所述集成阀出口与所述物料接口连接；
如图所示：所述集成块体左壁中心线以下的位置设置混凝土进口，混凝土进口下方设有速凝剂进口，混凝土进口右端连通混合部，所述混合部上端与混凝土进口上端平齐，混合部下端相对混凝土进口下端向下凸出，凸出的部分与所述速凝剂进口连通；所述混合部右端连通径缩部，所述径缩部直径小于所述混凝土进口的直径；所述径缩部右端连通所述扩径部，所述扩径部下端与所述径缩部下端平齐，扩径部上端相对径缩部上端向上凸起；所述扩径部右端连通所述变向部，所述变向部上端与所述径缩部上端平齐，所述变向部下端相对所述扩径部下端向下凸出；所述变向部右端连通所述汇流管道，所述汇流管道上端设有缓冲凸腔；所述汇流管道通过所述阀芯的启闭与集成阀出口连通或断开；
如图所示：所述集成块体左上方设有集成块连接件，所述集成块连接件连接喷枪的下支架挂件；集成块连接件右侧设有风道连接口，风道连接口垂直向下延伸，风道连接口下端通过径向扩张形成风道下沉部，风道下沉部上端与风道连接口的直径差形成台阶，风道下沉部的右侧向右下方延伸出斜风道，斜风道下端连通所述缓冲凸腔；所述斜风道的右壁内侧设有凸块；正常工作时通道打开，风阀板搭在所述凸块上从而不会贴在斜风道内壁上，当出现倒灌工况时，风阀板贴合在所述台阶上实现关闭。
如图所示：所述斜风道右侧设有卸压阀，所述卸压阀右侧设有所述阀杆，所述阀杆通过阀驱动件驱动，阀杆下端设有阀芯。所述卸压阀腔包括中间的扩径腔与两端的腔室，初始状态时所述两端的腔室容纳所述上活塞与所述下活塞，所述扩径腔中容纳所述活塞杆，所述上活塞上设有上活塞孔，上活塞上方设有弹簧，弹簧上方设有阀帽，阀帽螺纹连接到集成块体上，阀帽上设有阀帽孔，当下活塞下方压力增大到推动下活塞上移到下活塞下端进入扩径腔，使得扩径腔与汇流管道连通，多余的压力通过上活塞孔与阀帽孔排出。
如图所示：所述风阀板上端设有盘簧。所述阀驱动件是电机。所述阀芯是球体。所述阀驱动件位于集成块体外。所述上活塞孔为两个，所述阀帽孔为两个。所述集成块体上方固定在喷枪上，右方连接到喷枪的喷嘴。所述液压马达一、液压马达二、液压马达三分别连接混凝土泵、速凝剂泵、风压泵。
物料混合的原理如下：将速凝剂入口设置与混凝土入口同方向，同时输入到混合部中，有助于同流混合；依次在径缩部使得物料挤压混合，在扩径部使得物料膨胀混合，且离心混合，在变向部使得物料碰撞混合，正常流向的物料与改变方向的物料碰撞混合，通过管道中的三个形状变化使得物料充分混合。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (9)

1.一种隧道设备液压系统，其特征在于：包括液压系统、臂架总成、喷枪、集成阀；其中所述液压系统包括回转驱动模块、大臂俯仰油缸、伸缩臂俯仰油缸、伸缩油缸、液压马达一、液压马达二、液压马达三、电磁换向阀组、进回油模块；所述臂架总成包括回转座、大俯仰臂、大臂、小俯仰臂、伸缩臂；大俯仰臂驱动大臂俯仰，小俯仰臂驱动伸缩臂俯仰，伸缩油缸驱动伸缩臂伸缩；所述喷枪包括喷嘴、物料接口、下支架、第一电机、上支架、连接件、第二电机、下支架挂件；
所述集成阀包括混凝土进口、速凝剂进口、混合部、径缩部、扩径部、变向部、汇流管道、缓冲凸腔、阀芯、阀杆、阀驱动件、卸压阀、风阀板、凸块、风道连接口、风道下沉部、斜风道、集成阀出口、集成块体、集成块连接件；所述卸压阀包括下活塞、活塞杆、上活塞、上活塞孔、弹簧、阀帽、阀帽孔、卸压阀腔、扩径腔；
液压油通过进回油模块中的泵抽出通过过滤器进入电磁换向阀组，电磁换向阀组里有七个电磁换向阀，分别对应连接回转驱动模块、大臂俯仰油缸、伸缩臂俯仰油缸、伸缩油缸、液压马达一、液压马达二、液压马达三；
臂架总成末端设有喷枪，第一电机一端通过支座连接到臂架总成上，第一电机另一端通过连接件连接上支架，上支架下方设有第二电机，第二电机连接所述下支架，所述下支架右下方连接所述喷嘴，所述下支架左下方连接下支架挂件；所述集成阀出口与所述物料接口连接；
所述集成块体左壁中心线以下的位置设置混凝土进口，混凝土进口下方设有速凝剂进口，混凝土进口右端连通混合部，所述混合部上端与混凝土进口上端平齐，混合部下端相对混凝土进口下端向下凸出，凸出的部分与所述速凝剂进口连通；所述混合部右端连通径缩部，所述径缩部直径小于所述混凝土进口的直径；所述径缩部右端连通所述扩径部，所述扩径部下端与所述径缩部下端平齐，扩径部上端相对径缩部上端向上凸起；所述扩径部右端连通所述变向部，所述变向部上端与所述径缩部上端平齐，所述变向部下端相对所述扩径部下端向下凸出；所述变向部右端连通所述汇流管道，所述汇流管道上端设有缓冲凸腔；所述汇流管道通过所述阀芯的启闭与集成阀出口连通或断开；
所述集成块体左上方设有集成块连接件，所述集成块连接件连接喷枪的下支架挂件；集成块连接件右侧设有风道连接口，风道连接口垂直向下延伸，风道连接口下端通过径向扩张形成风道下沉部，风道下沉部上端与风道连接口的直径差形成台阶，风道下沉部的右侧向右下方延伸出斜风道，斜风道下端连通所述缓冲凸腔；所述斜风道的右壁内侧设有凸块；正常工作时通道打开，风阀板搭在所述凸块上从而不会贴在斜风道内壁上，当出现倒灌工况时，风阀板贴合在所述台阶上实现关闭；
所述斜风道右侧设有卸压阀，所述卸压阀右侧设有所述阀杆，所述阀杆通过阀驱动件驱动，阀杆下端设有阀芯。
2.根据权利要求2所述的一种隧道设备液压系统，其特征在于：所述卸压阀腔包括中间的扩径腔与两端的腔室，初始状态时所述两端的腔室容纳所述上活塞与所述下活塞，所述扩径腔中容纳所述活塞杆，所述上活塞上设有上活塞孔，上活塞上方设有弹簧，弹簧上方设有阀帽，阀帽螺纹连接到集成块体上，阀帽上设有阀帽孔，当下活塞下方压力增大到推动下活塞上移到下活塞下端进入扩径腔，使得扩径腔与汇流管道连通，多余的压力通过上活塞孔与阀帽孔排出。
3.根据权利要求1所述的一种隧道设备液压系统，其特征在于：所述风阀板上端设有盘簧。
4.根据权利要求1所述的一种隧道设备液压系统，其特征在于：所述阀驱动件是电机。
5.根据权利要求1所述的一种隧道设备液压系统，其特征在于：所述阀芯是球体。
6.根据权利要求1所述的一种隧道设备液压系统，其特征在于：所述阀驱动件位于集成块体外。
7.根据权利要求2所述的一种隧道设备液压系统，其特征在于：所述上活塞孔为两个，所述阀帽孔为两个。
8.根据权利要求1所述的一种隧道设备液压系统，其特征在于：所述集成块体上方固定在喷枪上，右方连接到喷枪的喷嘴。
9.根据权利要求1所述的一种隧道设备液压系统，其特征在于：所述液压马达一、液压马达二、液压马达三分别连接混凝土泵、速凝剂泵、风压泵。
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