CN115899528B - 一种用于凿岩设备的水气润滑系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于凿岩设备的水气润滑系统，属于隧道工程设备技术领域，解决了传统凿岩设备中水路增压过程的局限性问题；包括水路系统、气路系统和润滑系统，所述水路系统包括增压水泵，所述气路系统分别连接至所述水路系统和润滑系统，用于为所述增压水泵的进水端和出水端的水流进行额外加压，以及为润滑系统产生的油雾进行加压；水路系统还包括进水块和出水块，分别设置于所述增压水泵的进水端和出水端，进水块与气路系统的第一输出管路相连接，出水块与凿岩设备之间的管路上，还连接有气路系统的第四输出管路；本发明创新性的使水路、气路和润滑系统相互结合，相辅相成，具有保证排渣水的水压、能控制润滑油供油频率及供油量和实现一气多用的优点。

Description

一种用于凿岩设备的水气润滑系统

技术领域

本发明属于隧道工程设备技术领域，应用于凿岩设备中，具体为一种用于凿岩设备的水气润滑系统。

背景技术

目前的隧道凿岩施工过程中，凿岩设备需要实现排渣及润滑的功能，因此需要凿岩设备中的水路系统、气路系统和润滑系统的配合使用；凿岩过程中，高压水通过凿岩设备、钎杆和钻头中间的过水孔，将凿岩钻进过程中产生的岩石碎渣从所钻孔的缝隙中冲出，以防止碎渣堆积卡住钎杆，同时给凿岩机构降温，延长使用寿命；气路系统和润滑系统则产生油雾，输送至凿岩设备，对凿岩设备进行润滑，从而保证凿岩设备的旋转冲击过程顺滑，减少相应的磨损。

现有技术中，凿岩设备的水路系统、气路系统和润滑系统均是相对独立的系统，凿岩排渣用的高压水通过外接水源和增压泵增压后实现排渣功能，由于增压水泵的增压压力是固定的，输出水压因此受水源压力影响较大，若输入水源压力不达标，则会影响凿岩过程中的排渣效果，进而影响凿岩施工过程；同时，传统的排渣水供水开关一般采用手动控制模式，必须在凿岩施工前人为开启；传统的凿岩设备上，还存在不利于节约润滑油、如何为液压油进行冷却等局限性问题。

发明内容

本发明针对背景技术中存在的问题，设计了一种用于凿岩设备的水气润滑系统，用以替代传统凿岩设备上的相关系统；通过电信号控制实现远程智能操作的同时，创新性的使水路、气路和润滑系统相互结合，相辅相成，从而保证了排渣水的水压，能控制润滑油供油频率及供油量，实现气路多出口不同气压等功能，应用于凿岩设备中，通过其高可靠性和功能有效性，能控制成本，带来极大的经济效益。

本发明采用了以下技术方案来实现目的：

一种用于凿岩设备的水气润滑系统，包括水路系统、气路系统和润滑系统，所述水路系统包括依次连接的水冷却器、进水块、增压水泵、出水块和气动球阀，所述水冷却器的输入端连接水源，所述气动球阀的输出端连接凿岩设备；其中，所述进水块设置于所述增压水泵的进水端，所述出水块设置于所述增压水泵的出水端；

所述气路系统包括空压机和储气罐，所述空压机的输入端连接气源，输出端连接所述储气罐，所述储气罐连接有气体输出管路；

所述润滑系统包括依次连接的调压过滤器、第一电磁阀和电子脉冲泵，所述电子脉冲泵的输出端连接凿岩设备；

所述气路系统中，气体输出管路分别连接至所述水路系统和润滑系统，使气路系统可对所述增压水泵的进水端和出水端的水流进行额外加压，以及为润滑系统产生的油雾进行加压。

所述水冷却器设置于增压水泵的进水端，水冷却器还接入有液压油的回油管路，从而实现对液压油进行水冷降温的效果。

润滑系统的工作原理为：由气源通过所述调压过滤器，将电子脉冲泵产生的油雾吹入凿岩设备中，从而实现润滑效果；其中调压过滤器可对出气进行压力调节，并对高压空气进行过滤；电子脉冲泵则可控制油雾生成频率，因此可实现润滑系统在不同凿岩工况下使用，保证润滑系统清洁，并达到节约润滑油的目的。

所述第一电磁阀使润滑系统能实现远程程序控制。

进一步的，所述气体输出管路包括第一输出管路、第二输出管路、第三输出管路和第四输出管路；

所述第一输出管路连接至所述进水块，用于对进水块内的水流进行加压；

所述第二输出管路连接至所述气动球阀，用于为气动球阀提供气源；

所述第三输出管路连接至所述调压过滤器的输入端，从而实现对为润滑系统产生的油雾进行加压的目的；

所述第四输出管路接于所述出水块与凿岩设备之间的连接管路上，第四输出管路上设置有第二单向阀和第二电磁阀。

进一步的，所述进水块上设置有第一压力传感器，所述第一输出管路上设置有第一球阀和第一单向阀，所述第一球阀和第一压力传感器联动，所述第一球阀用于当第一压力传感器监测到进水块内进水压力不足时，开启第一输出管路，进行加压；第一压力传感器实时监测进水压力，进水压力不足时便通过开启第一输出管路上的第一球阀进行加压，第一单向阀则防止水路中的水反向进入气路系统。

进一步的，所述气动球阀自带有第三电磁阀，所述第二输出管路通过所述第三电磁阀连接至气动球阀；气动球阀以气源为动力进行开关，第三电磁阀则可通过远程程序控制第二输出管路的通断，从而控制气动球阀的气源，实现远程控制水路通断的目的；在气动球阀后的水路中，由于第四输出管路并入，可对排渣水进行二次加压，从而辅助排渣。

优选的，所述气动球阀与凿岩设备的连接管路上，还设置有第一压力表，所述第一压力表位于所述第四输出管路的接入点的靠凿岩设备一侧；第一压力表可对输入至凿岩设备的压力值进行实时监测。

优选的，所述第二输出管路上设置有水汽过滤器，水汽过滤器可过滤第二输出管路中的水汽，防止水汽影响气动球阀的使用寿命。

具体的，所述水冷却器与水源之间的连接管路上，还设置有第二球阀和Y型过滤器；第二球阀可对水路进行进水及回流控制，Y型过滤器可过滤水源中的大颗粒杂质。

优选的，所述出水块上设置有第二压力传感器、第二压力表和第一安全阀；第二压力传感器和第二压力表可对出水压力进行远程监测和现场观测，第一安全阀可在出水压力过高时进行泄压，以保护水路系统。

优选的，所述储气罐还连接有第三压力表和第二安全阀，可对储气罐的压力进行实时观测并提供过压保护。

优选的，所述电子脉冲泵与凿岩设备的连接管路上，还依次设置有测压块和压力表，所述测压块上具有压力传感器，同样可对润滑系统的压力值进行远程监测和现场观测。

综上所述，由于采用了本技术方案，本发明的有益效果如下：

本发明结合水路、气路和润滑系统，通过控制润滑油供油频率及供油量，达到节约润滑油的目的，水路系统经过二次加压，很好的保证了排渣水的水压，同时还可为液压油提供水冷散热，保护相应元件，气路多出口管路的设计方式，很好的实现了一气多用的效果，具有经济成本的优势；同时，在一些关键节点上采用电磁阀的电信号控制，可以实现功能上的远程智能化操作，减少了人力操作的复杂性，更便于凿岩施工，有利于提高凿岩效率；各个系统内的传感器可有效收集工作参数，从而提供相应的数据支持，可现场观测的压力表能有效判断故障位置，及时排除故障。

附图说明

图1为本发明的水气润滑系统的结构连接示意图。

附图中的标记所代表的含义具体如下：

10-增压水泵、11-进水块、12-出水块、13-气动球阀、14-水冷却器、21-空压机、22-储气罐、23-水汽过滤器、24-Y型过滤器、31-调压过滤器、32-电子脉冲泵、41-第一输出管路、42-第二输出管路、43-第三输出管路、44-第四输出管路、51-第一电磁阀、52-第二电磁阀、53-第三电磁阀、54-第一单向阀、55-第二单向阀、56-第一球阀、57-第二球阀、61-第一压力传感器、62-第二压力传感器、63-第三压力传感器、64-第一压力表、65-第二压力表、66-第三压力表、67-第四压力表、68-第一安全阀、69-第二安全阀、9-凿岩设备。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以按各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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，一种用于凿岩设备的水气润滑系统，包括水路系统、气路系统和润滑系统，水路系统包括依次连接的水冷却器14、进水块11、增压水泵10、出水块12和气动球阀13，水冷却器14的输入端连接水源，气动球阀13的输出端连接凿岩设备9；其中，进水块11设置于增压水泵10的进水端，出水块12设置于增压水泵10的出水端；

气路系统包括空压机21和储气罐22，空压机21的输入端连接气源，输出端连接储气罐22，储气罐22连接有气体输出管路；

润滑系统包括依次连接的调压过滤器31、第一电磁阀51和电子脉冲泵32，电子脉冲泵32的输出端连接凿岩设备9；

气路系统中，气体输出管路分别连接至水路系统和润滑系统，使气路系统可对增压水泵10的进水端和出水端的水流进行额外加压，以及为润滑系统产生的油雾进行加压。

本实施例中，水冷却器14设置于增压水泵的进水端，水冷却器14还接入有液压油的回油管路，从而实现对液压油进行水冷降温的效果。

润滑系统的工作原理为：由气源通过调压过滤器31，将电子脉冲泵32产生的油雾吹入凿岩设备9中，从而实现润滑效果；其中调压过滤器31可对出气进行压力调节，并对高压空气进行过滤；电子脉冲泵32则可控制油雾生成频率，因此可实现润滑系统在不同凿岩工况下使用，保证润滑系统清洁，并达到节约润滑油的目的；第一电磁阀51使润滑系统能实现远程程序控制。

为了实现一气多用的效果，气体输出管路包括第一输出管路41、第二输出管路42、第三输出管路43和第四输出管路44；

第一输出管路41连接至进水块11，用于对进水块11内的水流进行加压；

第二输出管路42连接至气动球阀13，用于为气动球阀13提供气源；

第三输出管路43连接至调压过滤器31的输入端，用于为润滑系统提供气源；

第四输出管路44接于出水块12与凿岩设备9之间的连接管路上任意位置，第四输出管路44上设置有第二单向阀55和第二电磁阀52。

进水块11上设置有第一压力传感器61，第一输出管路41上设置有第一球阀56和第一单向阀54，第一球阀56和第一压力传感器61联动，第一球阀56用于当第一压力传感器61监测到进水块11内进水压力不足时，开启第一输出管路41，进行加压；第一压力传感器61可实时监测进水压力，进水压力不足时便通过开启第一输出管路41上的第一球阀56进行加压，第一单向阀54则防止水路中的水反向进入气路系统。

本实施例中，气动球阀13自带有第三电磁阀53，第二输出管路42通过第三电磁阀53连接至气动球阀13；气动球阀13以气源为动力进行开关，第三电磁阀53则可通过远程程序控制第二输出管路42的通断，从而控制气动球阀13的气源，实现远程控制水路通断的目的；在气动球阀13后的水路中，由于第四输出管路44并入，可对排渣水进行二次加压，从而辅助排渣。

气动球阀13与凿岩设备9的连接管路上，还设置有第一压力表64，第一压力表64位于第四输出管路44的接入点的靠凿岩设备9一侧；第一压力表64可对输入至凿岩设备9的压力值进行实时监测。

作为一种优选设计，第二输出管路42上设置有水汽过滤器23，水汽过滤器23可过滤第二输出管路42中的水汽，防止水汽影响气动球阀13的使用寿命。

同时，水冷却器14与水源之间的连接管路上，还设置有第二球阀57和Y型过滤器24；第二球阀57可对水路进行进水及回流控制，Y型过滤器24可过滤水源中的大颗粒杂质。

出水块12上设置有第二压力传感器62、第二压力表65和第一安全阀68；第二压力传感器63和第二压力表65可对出水压力进行远程监测和现场观测，第一安全阀68可在出水压力过高时进行泄压，以保护水路系统。

储气罐22还连接有第三压力表66和第二安全阀69，可对储气罐的压力进行实时观测并提供过压保护。

电子脉冲泵32与凿岩设备9的连接管路上，还依次设置有测压块和第四压力表67，测压块上具有第三压力传感器63，同样可对润滑系统的压力值进行远程监测和现场观测。

Claims (9)

1.一种用于凿岩设备的水气润滑系统，其特征在于：包括水路系统、气路系统和润滑系统，所述水路系统包括增压水泵(10)，所述气路系统分别连接至所述水路系统和润滑系统，用于为所述增压水泵(10)的进水端和出水端的水流进行额外加压，以及为润滑系统产生的油雾进行加压；

所述水路系统还包括进水块(11)和出水块(12)，所述进水块(11)设置于所述增压水泵(10)的进水端，所述进水块(11)与所述气路系统的第一输出管路(41)相连接；所述出水块(12)设置于所述增压水泵(10)的出水端，所述出水块(12)与凿岩设备(9)之间的管路上，还连接有所述气路系统的第四输出管路(44)。

2.根据权利要求1所述的一种用于凿岩设备的水气润滑系统，其特征在于：所述进水块(11)上设置有第一压力传感器(61)，所述第一输出管路(41)上设置有第一球阀(56)和第一单向阀(54)，所述第一球阀(56)和第一压力传感器(61)联动，所述第一球阀(56)用于当第一压力传感器(61)监测到进水块(11)内进水压力不足时，开启第一输出管路(41)，进行加压。

3.根据权利要求1所述的一种用于凿岩设备的水气润滑系统，其特征在于：所述出水块(12)上设置有第二压力传感器(62)、第二压力表(65)和第一安全阀(68)。

4.根据权利要求1所述的一种用于凿岩设备的水气润滑系统，其特征在于：所述水路系统还包括有气动球阀(13)，所述气动球阀(13)设置于增压水泵(10)的出水端，所述气动球阀(13)的气源输入端与所述气路系统连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于凿岩设备的水气润滑系统，其特征在于：所述气动球阀(13)自带有第三电磁阀(53)，所述气路系统的第二输出管路(42)通过所述第三电磁阀(53)连接至气动球阀(13)。

6.根据权利要求5所述的一种用于凿岩设备的水气润滑系统，其特征在于：所述第二输出管路(42)上设置有水汽过滤器(23)。

7.根据权利要求1或4所述的一种用于凿岩设备的水气润滑系统，其特征在于：所述水路系统还包括水冷却器(14)，所述水冷却器(14)设置于增压水泵(10)的进水端，所述水冷却器(14)接入有液压油的回油管路。

8.根据权利要求7所述的一种用于凿岩设备的水气润滑系统，其特征在于：所述水冷却器(14)与水源之间的连接管路上，还设置有第二球阀(57)和Y型过滤器(24)。

9.根据权利要求1所述的一种用于凿岩设备的水气润滑系统，其特征在于：所述润滑系统包括依次连接的调压过滤器(31)、第一电磁阀(51)和电子脉冲泵(32)，所述调压过滤器(31)连接所述气路系统的第三输出管路(43)，所述电子脉冲泵(32)的输出端连接凿岩设备(9)。