CN113445559B - 工程车辆的破松物料的系统和工程车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工程车辆的破松物料的系统和工程车辆，工程车辆的破松物料的系统包括：水加压系统(1)，包括排水口；空气压缩系统(2)，包括排气口；以及喷枪(5)，可选择与所述排水口和所述排气口中的一个连通，以利用加压后的水或压缩气体破松板结的物料。应用本发明的技术方案，喷枪(5)可利用加压后的水或压缩气体破松板结的物料，改善了相关技术中存在的救援时遇板结物料而导致效率下降的问题。

Description

工程车辆的破松物料的系统和工程车辆

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种工程车辆的破松物料的系统和工程车辆。

背景技术

在城市地下管网检修、交通事故、施工现场事故等需救援被掩埋的人员和设施时，常规采用的工程机械如挖掘机，在开挖时安全性、稳定性差，机械接触容易对周围物体产生挤压撞击，造成地下管线等被掩埋物的二次损伤，而采用手持工具开挖，劳动强度大且施工效率低。

目前有以采用气力输送为主的真空抽吸车可用于此类场合的无损挖掘作业，避免因机械挖掘造成的二次损伤，提高作业安全性和施工效率。但在施工中经常会遇到砂土等固体压实物料密实板结的情况，抽吸效率大幅下降。

申请号为201921594139.8的专利申请公开了一种真空开挖车，真空开挖车包括用于破松板结物料的高压水射流系统，高压水射流系统包括水箱、高压水泵、调压卸荷阀、胶管卷盘、高压水枪、喷头和管路等，利用高压水射流系统切割破碎压实基层形成颗粒或块状物料后利用气力输送进行抽吸输送。

现有技术方案具有以下不足：

(1)高压水射流需要水箱内部水量保证充足，一旦清水耗尽，需转运补给，工作效率降低，作业成本增加。

(2)单一高压水破松应用受限，实际作业中存在不适合采用高压水破松的场合，如开挖区域内存在裸露电线。另外对于作业环境有较高要求的施工现场，如不能产生污物流淌要求的，高压水破松不便使用。

发明内容

本发明旨在提供一种工程车辆的破松物料的系统和工程车辆，以改善相关技术中存在的救援时遇板结物料而导致效率下降的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种工程车辆的破松物料的系统，该系统包括：

水加压系统，包括排水口；

空气压缩系统，包括排气口；以及

喷枪，可选择与排水口和排气口中的一个连通，以利用加压后的水或压缩气体破松板结的物料。

在一些实施例中，系统还包括第一换向阀，第一换向阀包括与水加压系统的排水口连通的第一进口、与空气压缩系统的排气口连通的第二进口和与喷枪连通的出口，换向阀至少具有第一状态和第二状态，并被配置成可在第一状态和第二状态之间切换，在第一状态，第一换向阀的出口与第一进口导通，在第二状态，第一换向阀的出口与第二进口导通。

在一些实施例中，系统还包括储气部，储气部与喷枪连通，并被配置成清除喷枪和换向阀的出口之间的管路中的残存水。

在一些实施例中，系统还包括单向阀，单向阀的进口端与储气部的出口连通，单向阀的出口端与上述管路连通，储气部与所述工程车辆的气路系统连通，为车辆在驻车破松作业或行驶之间切换提供气源。

在一些实施例中，喷枪包括被配置成可插入需破松的物料的插入部件，以将压缩后的气体或加压后的水导入需破松物料的内部。

在一些实施例中，水加压系统包括水泵和设在水泵的下游的调压阀。

在一些实施例中，

水加压系统还包括第二换向阀，第二换向阀包括进口、第一出口和第二出口，第二换向阀的进口与水泵连通，进口可选择与第一出口和出口中的一个导通；

调压阀包括与第一出口连通的第一调压阀和与第二出口连通的第二调压阀，第一调压阀的压力调节范围数值小于第二调压阀，第一调压阀的出口和第二调压阀的出口分别与水加压系统的排水口连通。

在一些实施例中，水加压系统还包括：

阀，与水泵连通且位于水泵的上游；或

过滤器，与水泵连通，以过滤流经过滤器的水。

在一些实施例中，空气压缩系统包括：

空气压缩机；以及

储气罐，包括与空气压缩机连通的进口和与空气压缩系统的排气口连通的出口。

在一些实施例中，空气压缩系统还包括与空气压缩机连通的油气分离器。

根据本发明的另一方面，还提供了一种工程车辆，工程车辆包括上述的工程车辆的破松物料的系统。

在一些实施例中，工程车辆还包括抽吸被破松的物料的抽吸系统。

应用本发明的技术方案，喷枪可选择与排水口和排气口中的一个连通，以利用加压后的水或压缩气体破松板结的物料，改善了相关技术中存在的救援时遇板结物料而导致效率下降的问题。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明的实施例的工程车辆的破松物料的系统的结构示意图。

图中：

1、水加压系统；11、水箱；12、阀；13、过滤器；14、水泵；15、第一调压阀；16、第二换向阀；17、第二调压阀；2、空气压缩系统；21、空气压缩机；22、油气分离器；23、储气罐；3、第一换向阀；4、软管卷盘；5、喷枪；6、单向阀；7、储气部。

具体实施方式

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例的工程车辆的破松物料的系统包括水加压系统1、空气压缩系统2和喷枪5。水加压系统1包括排水口；空气压缩系统2包括排气口；喷枪5可选择与排水口和排气口中的一个连通，以利用加压后的水或压缩气体破松板结的物料。

工程车辆的破松物料的系统还包括第一换向阀3，第一换向阀3包括与水加压系统1的排水口连通的第一进口、与空气压缩系统2的排气口连通的第二进口和与喷枪5连通的出口，第一换向阀3至少具有第一状态和第二状态，并被配置成可在第一状态和第二状态之间切换，在第一状态，第一换向阀3的出口与第一进口导通，在第二状态，第一换向阀3的出口与第二进口导通。

工程车辆的破松物料的系统还包括储气部7，储气部7与喷枪5连通，并被配置成清除喷枪5和换向阀3的出口之间的管路中残存水。

工程车辆的破松物料的系统还包括单向阀6，单向阀6的进口端与储气部7连通，单向阀6的出口端与上述的管路连通，储气部与工程车辆的气路系统连通，为车辆在驻车破松作业或行驶之间切换提供气源。

水加压系统1的出水管路连接第一换向阀3，第一换向阀3的出口与软管卷盘4的入水口连通，软管卷盘4的出水口与喷枪5连通，喷枪5用于进行相关破松作业。此外在与第一换向阀3出口连通的管路中还接入了单向阀6和储气部7，在高压水破松作业完成后，可利用储气部7内储存的气体压力将软管卷盘4中管道内残余清水排出干净，可避免软管等部件在低温环境下因结冰膨胀而损坏。

在一些实施例中，喷枪为手持式喷枪。储气部7包括底盘气包。

喷枪5包括被配置成可插入需破松的物料的插入部件51，以将压缩后的气体或加压后的水导入需破松物料的内部。

水加压系统1包括水泵14和设在水泵14的下游的调压阀。

水加压系统1还包括第二换向阀16，第二换向阀16包括进口、第一出口和第二出口，第二换向阀16的进口与水泵14连通，进口可选择与第一出口和第二出口中的一个导通.

调压阀包括与第一出口连通的第一调压阀15和与第二出口连通的第二调压阀17，第一调压阀15和压力调节范围数值小于第二调压阀17，第一调压阀15的出口和第二调压阀17的出口分别与水加压系统1的排水口连通。

水加压系统还包括阀12和过滤器13。阀12与水泵14连通且位于水泵14的上游；过滤器13与水泵14连通，以过滤流经过滤器13的水。

水箱11的出水端连接阀12，阀12用来控制水路的通断。阀12在闭合状态下，水泵14无法启动，防止误操作损坏高压水泵。阀14优选为电动球阀。

阀12出水端与过滤器13连通，防止水箱11内杂质进入到后续阀、水泵14内部，导致零部件损坏或降低使用寿命。过滤器13的出水端连接水泵14的入水端口。水泵14通过液压马达驱动。水泵14优选为高压水泵。

水泵14出水端与第二换向阀16的进口，第二换向阀16的而第一、第二出口分别与第一调压阀15和第二调压阀16连通，用以切换高压和低压回路，实现高压破松和低压清洗不同功能。第一调压阀15为低压调压阀，第二调压阀17为高压调压阀。

第二换向阀16设置默认状态为其中一种状态如低压清洗状态。水加压系统1出水管路连接第一换向阀3，第一换向阀3出口连接软管卷盘4入水口，软管卷盘4出水口连接喷枪5，进行相关破松或清洗作业。

空气压缩系统2包括空气压缩机21和储气罐23。储气罐23包括与空气压缩机21连通的进口和与空气压缩系统2的排气口连通的出口。

空气压缩系统2还包括与空气压缩机21连通的油气分离器22。

空气压缩系统2包括空气压缩机21，空气压缩机21采用液压马达驱动，便于车载。空气压缩机的出气口连接油气分离器22，油气分离器22用于将压缩空气中的油分离出来，过滤后的压缩空气进入储气罐23，储气罐用于作业时保持气体压力稳定。空气压缩机21的出气口连接第二换向阀3，压缩空气通过换向阀3出口进入软管卷盘4和手持喷枪5。高压水破松和气破松共用软管卷盘4和喷枪5，通过换向阀3切换，实现功能切换，简单易操作，节省空间，节省成本。

根据本发明的另一方面，还提供了一种工程车辆，该工程车辆包括上述的工程车辆的破松物料的系统。工程车辆还包括抽吸被破松的物料的抽吸系统。优选地，抽吸系统为真空抽吸系统。

具有抽吸系统的工程车辆在进行无损挖掘作业过程中，遇到压实或密实板结物料不易抽吸时，可根据作业环境及工况条件，在车辆操控面板上选择开启水破松或气破松，对密实或压实物料进行松解，辅助快速抽吸。高压水破松水路压力预设为20MPa，实现对压实基层快速松解。破松压力通过第二调压阀17进行控制，一旦超压，部分加压后的水经第二调压阀17溢流回水箱11。空气压缩系统的高压气体压力预设为1MPa,作业时手持喷枪前端可加装喷枪插入部件51，利用该附件可将压缩气体直接导入压实物料层内部进行松解，提高破松效率。采用高压气破松时，软管卷盘前端除连接手持喷枪外还可根据需要连接手持气动工具，如气动风镐、气动凿岩机等，增大破松能力。抽吸工作过程中气破松和水破松可根据需要操控切换开关(控制第一换向阀3)进行切换，简单方便。

真空吸土车抽吸作业结束后，可在车辆操控面板上选择开启清洗开关，控制换向阀1-6连通高压水破松系统低压清洗回路，可预设清洗水压4MPa，用以进行作业车辆清洗或作业场所的清理。

本实施例的有益效果如下：

1.集成式破松系统，相比较单一高压水破松，可在两种破松方式中进行切换，提高了整机作业的适应性，有利于提高作业效率，降低施工成本。

2.高压气体破松不改变抽吸物状态变化，对于土壤类介质的开挖，方便作业后进行回填，减少转运，降低施工成本。

3.集成破松系统可提供破松、清洗、气源动力保障多个功能，利于整机实现一机多能。

以上仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种工程车辆的破松物料的系统，其特征在于，包括：

水加压系统(1)，包括排水口；

空气压缩系统(2)，包括排气口；以及

喷枪(5)，可选择与所述排水口和所述排气口中的一个连通，以利用加压后的水或压缩气体破松板结的物料，

系统还包括第一换向阀(3)，所述第一换向阀(3)包括与所述水加压系统(1)的排水口连通的第一进口、与所述空气压缩系统(2)的排气口连通的第二进口和与所述喷枪(5)连通的出口，所述换向阀(5)至少具有第一状态和第二状态，并被配置成可在第一状态和第二状态之间切换，在所述第一状态，所述第一换向阀(3)的出口与所述第一进口导通，在所述第二状态，所述第一换向阀(3)的出口与所述第二进口导通，

系统还包括储气部(7)，所述储气部(7)与所述喷枪(5)连通，并被配置成清除所述喷枪(5)和所述第一换向阀(3)的出口之间的管路中的残存水，

系统还包括单向阀(6)，所述单向阀(6)的进口端与所述储气部(7)的出口连通，所述单向阀(6)的出口端与所述管路连通，所述储气部(7)与所述工程车辆的气路系统连通，为车辆在驻车破松作业或行驶之间切换提供气源。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述喷枪(5)包括被配置成可插入需破松的物料的插入部件(51)，以将压缩后的气体或加压后的水导入需破松物料的内部。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水加压系统(1)包括水泵(14)和设在所述水泵(14)的下游的调压阀。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述水加压系统(1)还包括第二换向阀(16)，所述第二换向阀(16)包括进口、第一出口和第二出口，所述第二换向阀(16)的进口与所述水泵(14)连通，所述进口可选择与所述第一出口和所述第二出口中的一个导通；

所述调压阀包括与所述第一出口连通的第一调压阀(15)和与所述第二出口连通的第二调压阀(17)，所述第一调压阀(15)的压力调节范围数值小于所述第二调压阀(17)，所述第一调压阀(15)的出口和所述第二调压阀(17)的出口分别与所述水加压系统(1)的排水口连通。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述水加压系统还包括：

阀(12)，与所述水泵(14)连通且位于所述水泵(14)的上游；或

过滤器(13)，与所述水泵(14)连通，以过滤流经所述过滤器(13)的水。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空气压缩系统(2)包括：

空气压缩机(21)；以及

储气罐(23)，包括与所述空气压缩机(21)连通的进口和与所述空气压缩系统(2)的所述排气口连通的出口。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述空气压缩系统(2)还包括与所述空气压缩机(21)连通的油气分离器(22)。

8.一种工程车辆，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的工程车辆的破松物料的系统。

9.根据权利要求8所述的工程车辆，其特征在于，还包括抽吸被破松的物料的抽吸系统。