CN114542688A - 一种传动装置的保压补偿控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程机械技术领域,公开了一种传动装置的保压补偿控制系统,包括空压机、保压油箱,所述空压机通过输气管与保压油箱连接,所述保压油箱通过第一油管与传动装置连接;所述传动装置上设置有能够通入传统装置内部的第一进油通道,所述第一油管的一端与保压油箱连接,另一端接入第一进油通道;所述保压油箱上设置有用于观测传动装置内部油泄漏量的油位指示器;所述空压机与输气管之间还依次设置有球阀和单向阀,所述球阀和单向阀的设置用于控制保压油箱内气源进给量和方向。本发明的有益效果为:采用主动保压的方式,能够实时调节传动装置内部压力,避免了外部泥浆破坏内部传动装置结构。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域,涉及一种传动装置的保压补偿控制系统,具体涉及一种深基础施工传动装置的多重保压补偿控制系统。
背景技术
随着地下空间开发深度越来越深,施工设备在深邃工程施工工况越来越复杂,地层硬度、泥浆复杂性对施工设备的损坏加重,尤其是减速机等传动装置结构。保压系统,即压力补偿系统被广泛应用于平衡深邃施工时施工设备传动装置的内部压力和外部泥浆压力。采用压力补偿技术可以实现传动装置内部压力略大于外部泥浆压力,防止外部泥浆进入传动装置内部。
目前,压力补偿系统常采用被动保压,即皮囊预设压力保压,在深水作业设备上,密封装置会因外部的施工撞击、高压泥浆等原因突变发生破坏。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种传动装置的保压补偿控制系统,采用主动保压的方式,能够实时调节传动装置内部压力,避免了外部泥浆破坏内部传动装置结构。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种传动装置的保压补偿控制系统,包括空压机、保压油箱,所述空压机通过输气管与保压油箱连接,所述保压油箱通过第一油管与传动装置连接;所述传动装置上设置有能够通入传统装置内部的第一进油通道,所述第一油管的一端与保压油箱连接,另一端接入第一进油通道;所述保压油箱上设置有用于观测传动装置内部油泄漏量的油位指示器;所述空压机与输气管之间还依次设置有球阀和单向阀,所述球阀和单向阀的设置用于控制保压油箱内气源进给量和方向。
进一步地,还包括设置于作业设备操作室的显示器,所述显示器分别与空压机和油位指示器连接,分别用于显示空压机供气压力和用于显示传动装置内部油压,当传动装置内部油压低于设定值时,调节空压机进行加压。
进一步地,所述第一进油通道为进齿轮油通道。
进一步地,所述第一油管在接入第一进油通道之前为穿过动力组件设置,所述动力组件用于为传动装置提供驱动力和用于控制传动装置的启停和工作。
进一步地,所述动力组件包括动力源、马达、传动轴、传感器、控制器以及其内部部件的保护箱体,所述控制器与马达连接,用于控制传动装置的启停和工作;动力组件内各部件的连接关系为现有技术。
进一步地,所述保压油箱包括至少一个油箱室,所述第一油管至少有一根,所述传动装置至少有一个;所述油箱室、第一油管以及传动装置三者的数量相同,且油箱室与传动装置一一对应的通过一根第一油管连接。
进一步地,所述保压油箱有2个油箱室,即左油箱室和右油箱室,所述第一油管有2根,所述传动装置有2个,分别为左传动装置和右传动装置;所述左油箱室通过一根第一油管与左传动装置连接,左油箱室向左传动装置供油,所述右油箱室通过一根第一油管与右传动装置连接,右油箱室向右传动装置供油。
进一步地,左油箱室和右油箱室是对称设置的。
进一步地,还包括加油泵,所述加油泵通过第二油管与传动装置连接,所述传动装置还包括第二进油通道、油储存室;所述第二进油通道设置于传动装置的内部,所述油储存室密封设置于传动装置的外侧,用于储存来自加油泵的润滑脂;所述第二油管一端与加油泵连接,另一端接入第二进油通道的上端,所述第二进油通道的下端与油储存室连接。加油泵保持长期向传动装置预压注油,将传动装置外侧的泥浆强制向外排挤,以防止外界泥浆侵蚀传动装置。
进一步地,所述油储存室密封传动装置的外侧,且设置于工作组件的内侧,工作组件为作业设备的工作执行部件,工作组件与传动装置连接。
进一步地,所述第二油管在接入第二进油通道之前为穿过动力组件设置。
进一步地,所述加油泵至少有1个,所述第二油管至少有1根,所述传动装置至少有1个,所述加油泵、第二油管以及传动装置三者的数量相同,且加油泵与传动装置一一对应的通过一根第二油管连接。
进一步地,所述加油泵有2个,所述传动装置有2个,分别为左传动装置和右传动装置,2个加油泵分别向左传动装置和右传动装置的油储存室供润滑脂。
进一步地,作业设备的操作室内设置有加油泵的控制开关,操作者能够控制加油泵的启停。
进一步地,所述第二进油通道为进黄油通道;所述第二油管为润滑脂油管。
进一步地,在所述传动装置上还设置有浮动密封圈,所述浮动密封圈用于工作组件(比如铣轮)和传动装置(比如减速机)连接过程中的旋转密封。
进一步地,所述传动装置的内部和外部皆设置有压力传感器,内部的压力传感器用于采集传动装置内部的压力,并将采集到的传动装置内部的压力数据传输至显示器;外部的压力传感器用于采集外部环境中的泥浆压力,并将采集到的外部环境中的泥浆压力数据传输至显示器。
进一步地,所述工作组件为铣轮、井下动力如螺杆钻具、涡轮钻具等工程机械作业设备的执行部件。
进一步地,所述传动装置为减速机、螺杆马达、涡轮马达等。
进一步地,铣轮设置于减速机外部,当铣轮和减速机进行相对旋转时,泥浆会进入铣轮和减速机中间的空隙,进而减速机内部会有被泥浆侵蚀的风险。
深基础施工作业前,保压油箱内部存有一定量齿轮油,箱体内装有齿轮油深度传感器以检测油量,通过油位指示器来显示传动装置内部齿轮油的泄漏量情况,保压油箱通过第一油管始终与传动装置保持相通,确保传动装置内部充满齿轮油;加油泵通过第二油管将润滑脂送达至传动装置外侧的油储存室(油储存室为黄油储存室),以排挤外部环境中泥浆,从而保护传动装置的密封不受侵蚀。
施工作业时,根据施工深度,空压机给保压油箱供气并始终保持一定压力,压力值取决于施工深度及外部环境中泥浆压力显示值。操作者可以通过显示器监测保压油箱内油位指示器的油位情况,以监测传动装置齿轮油泄漏量。另一方面,加油泵保持长期预压(低压)注油,将传动装置外侧泥浆强制往外排挤,防止外界环境中的泥浆侵蚀传动装置的密封。通过上述方法补油,始终保持传动装置密封内外压差以防止传动装置进浆。本发明为深基础施工传动装置提供一种多重保压补偿控制系统及控制方法,避免了外部泥浆破坏内部传动装置结构。
与现有技术相比,本发明提供了一种传动装置的多重保压补偿控制系统,具备以下有益效果:
(1)本发明的保压补偿控制系统采用的是主动保压,能够实时调节传动装置内部压力,始终保持传动装置密封内外压差以防止传动装置进浆,避免了外部泥浆破坏内部传动装置结构。
(2)本发明的保压补偿控制系统,在传动装置密封外侧预压润滑油强制排挤外部泥浆,可以有效抵抗外部泥浆的侵入压力。
(3)本发明的保压补偿控制系统可以通过传动装置密封内外侧保压、补油排桨等方式多重保护密封受外界侵蚀,并可以通过传动装置内外设置的压力传感器实时监测深邃施工设备传动装置浮动密封内外部压力。
(4)本发明的保压补偿控制系统通过观察油位指示器传回的数据,可以判断传动装置是否破坏渗油,有效对传动装置及相关内腔压力进行实时监测。
附图说明
图1为本发明实施例中控制系统的结构示意图;
图2为本发明实施例中传动装置部分的剖视结构示意图;
图3为本发明实施例中传动装置内部保压油路原理示意图。
图中附图标记的含义为:
1-空压机,2-保压油箱,3-加油泵,4-动力组件,5-左传动装置,6-右传动装置,7-输气管, 8-第一油管,9-第二油管,10-球阀,11-单向阀,12-油位指示器,13-显示器,14-传动装置,141-第一进油通道,142-第二进油通道,143-油储存室,144-浮动密封圈,15-工作组件,16-左工作组件,17-右工作组件。
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。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。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以还包括不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、 、“上”、“下”、“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,仅是为便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作,因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
实施例1
如图1至图3所示,本发明的保压补偿控制系统,包括空压机1、保压油箱2,空压机1通过输气管7与保压油箱2连接,保压油箱2通过第一油管8与传动装置14连接;传动装置14上设置有能够通入传统装置14内部的第一进油通道141,第一油管8的一端与保压油箱2连接,另一端接入第一进油通道141;保压油箱2上设置有用于观测传动装置14内部油泄漏量的油位指示器12;空压机1与输气管7之间还依次设置有球阀10和单向阀11,球阀10和单向阀11的设置用于控制保压油箱2内气源进给量和方向。
在本实施例的一种具体实施方式中,还包括设置于作业设备操作室的显示器13,显示器13分别与空压机1和油位指示器12连接,分别用于显示空压机1供气压力和用于显示传动装置14内部油压,当传动装置14内部油压低于设定值时,调节空压机1进行加压。
在本实施例的一种具体实施方式中,第一进油通道141为进齿轮油通道。
在本实施例的一种具体实施方式中,第一油管8在接入第一进油通道141之前为穿过动力组件4的设置,动力组件4用于为传动装置14提供驱动力和用于控制传动装置14的启停和工作。
在本实施例的一种具体实施方式中,动力组件4包括动力源、马达、传动轴、传感器、控制器以及其内部部件的保护箱体,控制器与马达连接,用于控制传动装置14的启停和工作;动力组件4内各部件的连接关系为现有技术。
在本实施例的一种具体实施方式中,保压油箱2包括至少一个油箱室,第一油管8至少有一根,传动装置14至少有一个;油箱室、第一油管8以及传动装置14三者的数量相同,且油箱室与传动装置14一一对应的通过一根第一油管8连接。
在本实施例的一种具体实施方式中,保压油箱2有2个油箱室,即左油箱室和右油箱室,第一油管8有2根,传动装置14有2个,分别为左传动装置5和右传动装置6;左油箱室通过一根第一油管8与左传动装置5连接,左油箱室向左传动装置5供油,右油箱室通过一根第一油管8与右传动装置6连接,右油箱室向右传动装置6供油。
在本实施例的一种具体实施方式中,左油箱室和右油箱室是对称设置的。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于:通过增加了加油泵3、第二油管9、第二进油通道142、油储存室143,在传动装置14的密封外侧预压润滑油强制排挤外部泥浆,可以有效抵抗外部泥浆的侵入压力。
如图1至图3所示,本发明的保压补偿控制系统还包括加油泵3,加油泵3通过第二油管9与传动装置14连接,传动装置14还包括第二进油通道142、油储存室143;第二进油通道142设置于传动装置14的内部,油储存室143密封设置于传动装置14的外侧,用于储存来自加油泵3的润滑脂;第二油管9一端与加油泵3连接,另一端接入第二进油通道142的上端,第二进油通道142的下端与油储存室143连接。加油泵3保持长期向传动装置14预压注油,将传动装置14外侧的泥浆强制向外排挤,以防止外界泥浆侵蚀传动装置14。
在本实施例的一种具体实施方式中,油储存室143密封于传动装置14的外侧,且设置于工作组件15的内侧,工作组件15为作业设备的工作执行部件,工作组件15与传动装置14连接。
在本实施例的一种具体实施方式中,第二油管9在接入第二进油通道142之前为穿过动力组件4的设置。
在本实施例的一种具体实施方式中,加油泵3至少有1个,第二油管9至少有1根,传动装置14至少有1个,加油泵3、第二油管9以及传动装置14三者的数量相同,且加油泵3与传动装置14一一对应的通过一根第二油管9连接。
在本实施例的一种具体实施方式中,加油泵2有2个,传动装置14有2个,分别为左传动装置5和右传动装置6,2个加油泵2分别向左传动装置5和右传动装置6的油储存室143供润滑脂。
在本实施例的一种具体实施方式中,作业设备的操作室内设置有加油泵3的控制开关,操作者能够控制加油泵3的启停。
在本实施例的一种具体实施方式中,第二进油通道142为进黄油通道;第二油管9为润滑脂油管。
在本实施例的一种具体实施方式中,传动装置14的内部和外部皆设置有压力传感器,内部的压力传感器用于采集传动装置114内部的压力,并将采集到的传动装置14内部的压力数据传输至显示器13;外部的压力传感器用于采集外部环境中的泥浆压力,并将采集到的外部环境中的泥浆压力数据传输至显示器13。
实施例3
实施例3与实施例2的区别在于:在传动装置14上设置有浮动密封圈144.
如图2所示,本发明的保压补偿控制系统,在传动装置14上还设置有浮动密封圈144,浮动密封圈144用于工作组件15(比如铣轮)和传动装置14(比如减速机)连接过程中的旋转密封。
在本实施例的一种具体实施方式中,工作组件15为铣轮、井下动力如螺杆钻具、涡轮钻具等工程机械作业设备的执行部件,如图3所示,工作组件15有2个,分别左工作组件16和右工作组件17。
在本实施例的一种具体实施方式中,传动装置为14减速机、螺杆马达、涡轮马达等,如图1和图3所示,传动装置有2个,分别左传动装置5和右传动装置6,其上分别设置有左工作组件16和右工作组件17。
本发明的图1至图2,工作组件选取的是铣轮,传动装置选取的减速机作为代表示意,铣轮设置于减速机外部,当铣轮和减速机进行相对旋转时,泥浆会进入铣轮和减速机中间的空隙,进而减速机内部会有被泥浆侵蚀的风险。
深基础施工作业前,保压油箱2内部存有一定量齿轮油,箱体内装有齿轮油深度传感器以检测油量,通过油位指示器12来显示传动装置14内部齿轮油的泄漏量情况,保压油箱2通过第一油管8始终与传动装置14保持相通,确保传动装置14内部充满齿轮油;加油泵3通过第二油管9将润滑脂送达至传动装置14外侧的油储存室143(油储存室143为黄油储存室),以排挤外部环境中泥浆,从而保护传动装置14的密封不受侵蚀。
施工作业时,根据施工深度,空压机1给保压油箱2供气并始终保持一定压力,压力值取决于施工深度及外部环境中泥浆压力显示值。操作者可以通过显示器13监测保压油箱2内油位指示器12的油位情况,以监测传动装置14齿轮油泄漏量。另一方面,加油泵3保持长期预压(低压)注油,将传动装置14外侧泥浆强制往外排挤,防止外界环境中的泥浆侵蚀传动装置14的密封。通过上述方法补油,始终保持传动装置密封内外压差以防止传动装置14进浆。本发明为深基础施工传动装置提供一种多重保压补偿控制系统及控制方法,避免了外部泥浆破坏内部传动装置结构。
需要说明的是,在本申请中,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。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种传动装置的保压补偿控制系统,其特征在于:包括空压机、保压油箱,所述空压机通过输气管与保压油箱连接,所述保压油箱通过第一油管与传动装置连接;所述传动装置上设置有能够通入传统装置内部的第一进油通道,所述第一油管的一端与保压油箱连接,另一端接入第一进油通道;所述保压油箱上设置有用于观测传动装置内部油泄漏量的油位指示器;所述空压机与输气管之间还依次设置有球阀和单向阀。
2.根据权利要求1所述的一种传动装置的保压补偿控制系统,其特征在于:还包括设置于作业设备操作室的显示器,所述显示器分别与空压机和油位指示器连接,分别用于显示空压机供气压力和用于显示传动装置内部油压。
3.根据权利要求1所述的一种传动装置的保压补偿控制系统,其特征在于:所述第一进油通道为进齿轮油通道。
4.根据权利要求1所述的一种传动装置的保压补偿控制系统,其特征在于:所述第一油管在接入第一进油通道之前为穿过动力组件的设置,所述动力组件用于为传动装置提供驱动力和用于控制传动装置的启停和工作。
5.根据权利要求1所述的一种传动装置的保压补偿控制系统,其特征在于:所述保压油箱包括至少一个油箱室,所述第一油管至少有一根,所述传动装置至少有一个;所述油箱室、第一油管以及传动装置三者的数量相同,且油箱室与传动装置一一对应的通过一根第一油管连接。
6.根据权利要求5所述的一种传动装置的保压补偿控制系统,其特征在于:所述保压油箱有2个油箱室,即左油箱室和右油箱室,所述第一油管有2根,所述传动装置有2个,分别为左传动装置和右传动装置;所述左油箱室通过一根第一油管与左传动装置连接,左油箱室向左传动装置供油,所述右油箱室通过一根第一油管与右传动装置连接,右油箱室向右传动装置供油。
7.根据权利要求1所述的一种传动装置的保压补偿控制系统,其特征在于:还包括加油泵,所述加油泵通过第二油管与传动装置连接,所述传动装置还包括第二进油通道、油储存室;所述第二进油通道设置于传动装置的内部,所述油储存室密封设置于传动装置的外侧,用于储存来自加油泵的润滑脂;所述第二油管一端与加油泵连接,另一端接入第二进油通道的上端,所述第二进油通道的下端与油储存室连接。
8.根据权利要求7所述的一种传动装置的保压补偿控制系统,其特征在于:所述加油泵至少有1个,所述第二油管至少有1根,所述传动装置至少有1个,所述加油泵、第二油管以及传动装置三者的数量相同,且加油泵与传动装置一一对应的通过一根第二油管连接。
9.根据权利要求7所述的一种传动装置的保压补偿控制系统,其特征在于:所述第二进油通道为进黄油通道;所述第二油管为润滑脂油管。
10.根据权利要求1所述的一种传动装置的保压补偿控制系统,其特征在于:在所述传动装置上还设置有浮动密封圈,所述浮动密封圈用于工作组件和传动装置连接过程中的旋转密封。
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