CN206723176U - 行走液压控制系统及悬臂掘进机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种行走液压控制系统及悬臂掘进机，该液压控制系统包含电机、油箱、油泵组、行走马达组、控制阀组，多路阀组、星轮液压马达组、及循环冷却组件；油泵组通过多路阀组分别与行走马达组、星轮液压马达组连接；所述的循环冷却组件包含水冷却器及风冷散热器，多路阀组与水冷却器的进油口相连通，水冷却器的出油口分别连接安全阀进口、风冷散热器进口，安全阀出口及风冷散热器出口均与油箱的回油过滤器连接，水冷却器的进水口通过球阀与外接水路连接，水冷却器的出水口连接有除尘风机。本实用新型具有高效的冷却效率，保证设备长时间掘进工作，实现智能液压冷却，并根据马达排量的不同，行走能够实现多种速度，行走速度多样，适应不同的工况。

Description

行走液压控制系统及悬臂掘进机

技术领域

本实用新型涉及悬臂掘进机液压控制技术领域，涉及一种行走液压控制系统及悬臂掘进机，双泵未合流时，两个泵分别向各自液压执行元件供油，互不干涉；双泵合流时，两个泵并联向行走马达供油并同时通过电磁换向阀控制行走马达改变或不改变排量，能够使得掘进机在行走过程中具有四种不同的行走速度。

背景技术

随着隧道、水利水电、地铁机械化、自动化施工的不断发展，悬臂掘进机以其独特的施工工艺特点，做为一种新的工法设备被应用于施工现场。悬臂式掘进机除了截割头的旋转外，其余动作均为液压控制，液压油做为液压系统的工作介质，如果油温频繁过高，会直接降低系统有效功率，加速密封件老化，加剧各液压件磨损，加快液压油氧化变质降低使用寿命。现有掘进机的冷却均使用水冷散热器，如果现场水压、水量不足时，或现场不允许较大出水量时，液压系统会持续油温过高，目前有的设备油温过高时，会停机，直接影响了进尺效率，延后施工进度。掘进过程中，会遇到泥土工况，现场喷水量大时，会形成泥土混合，从而将截割头的截齿糊死，失去截割进尺效率。

现有的悬臂式掘进机行走普遍使用单个油泵向左、右行走马达供油，在设备进场、转场的过程中，行走速度慢，占用时间过长，延长施工工期。

发明内容

针对现有技术中的不足，本实用新型提供一种行走液压控制系统及悬臂掘进机，解决现有悬臂式掘进机对各工况适应性差，需水量大，行走速度慢等问题，当掘进机行走低速时两个油泵分别向各自的执行元件供油，行走高速时，通过电磁换向阀，两个油泵同时向行走马达供油，保证设备高速行走；两油泵出口分别设置单向阀，避免相互影响及冲击；通过风冷散热器与水冷散热器串联，对液压系统进行冷却，无水工况时，风冷散热器能够保证设备长时间工作，运行性能稳定，使用效果好。

按照本实用新型所提供的设计方案，一种行走液压控制系统，包含电机、油泵组、多路阀组、控制阀组、油箱、及行走马达组，电机与油泵组连接，油箱与油泵组吸油口连接，行走马达组通过减速机与悬臂掘进机行走架连接，油箱设置有吸油过滤器、回油过滤器，还包含星轮、一运液压马达组、安全阀及循环冷却组件；油泵组通过多路阀组分别与行走马达组、星轮及一运液压马达组连接；所述的循环冷却组件包含水冷却器及风冷散热器，多路阀组回油与水冷却器的进油口相连通，水冷却器的出油口分别连接安全阀进口、风冷散热器进口，安全阀出口及风冷散热器出口均与油箱的回油过滤器连接，水冷却器的进水口通过球阀与外部进水口连接，水冷却器的出水口连接有除尘风机。

上述的，油泵组包含第一油泵及第二油泵，行走马达组包含第一行走马达及第二行走马达，多路阀组包含第一多路阀、第二多路阀及第三多路阀，星轮液压马达组包含第一星轮液压马达、第二星轮液压马达，所述的控制阀组包含单向阀一、单向阀二、及电磁换向阀；电机与第一油泵和第二油泵传动连接，油箱分别与第一油泵、第二油泵的进油口连接；第一油泵出口依次通过高压过滤器一、单向阀一，分别与第一多路阀P口、第二多路阀P口连接，第一多路阀与第一行走马达连接，第二多路阀与第二行走马达连接；第二油泵出口连接有高压过滤器二，高压过滤器二出口分别连接单向阀二、及第三多路阀P口，第三多路阀与第一星轮液压马达、第二星轮液压马达连接；所述的单向阀二出口与电磁换向阀连接，所述的电磁换向阀出口分别与第一多路阀P口、第二多路阀P口连接；所述的电磁换向阀还分别与第一油泵、第二油泵的LS反馈管路连接。

优选的，所述的第一油泵、第二油泵均为负载敏感变量泵。

优选的，第一行走马达、第二行走马达均为变量液压马达。

优选的，第一多路阀、第二多路阀及第三多路阀均为负荷传感多路阀。

优选的，所述的电磁换向阀为两位两通电磁换向阀。

上述的，所述的油箱上还设置有温度变送器，温度变送器、风冷散热器均与电控单元相信号连接。

为实现上述目的，本发明还提供了一种悬臂掘进机，包含前述的行走液压控制系统。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型结构简单，设计新颖、合理，通过水冷器与风冷却器串联，对液压系统进行冷却，水冷却器通过外接水与液压油进行热交换来冷却液压油，风冷散热器通过风扇对液压油进行更进一步的冷却；水冷却器中的水与液压油进行热交换以后，热水进入除尘风机中进行灭尘，形成的泥浆由除尘系统中的泥浆泵排至掘进机的后方，设备迎头方向实现无水；如果施工现场无水或不允许使用大量水，风冷散热器独立对液压系统进行冷却，保证掘进机持续掘进；如果风冷散热器发生故障后，可以独立使用水冷散热器对液压系统进行冷却；同时，利用安装在液压油箱的温度变送器对液压油温进行监控，当油温达到一定值时，风冷散热器的电机启动，对液压系统开始进行冷却，当油温将至一定值时，风冷散热器的电机关闭，使得液压系统具有智能冷却功能。通过水冷散热器和风冷散热器串联方式，对液压系统进行冷却，严格控制液压系统的温度，能够适应于施工现场无水、现场不允许大量用水的工况，仍旧具有高效的冷却效率，保证设备长时间掘进工作；进一步通过温度变动器进行智能控制，实现实时监测与控制液压油温。

2、本实用新型中双泵合流行走液压控制，未合流时，两个泵分别向各自的液压执行元件进行供油，互补干涉；合流时，两个油泵并联向行走马达供油，同时通过电磁换向阀控制行走马达改变或不改变排量，使悬臂式掘进机的行走具有四种不同的行走速度，即单一泵供油时，根据马达排量的不同，行走能够实现两种速度；双泵合流时，根据马达排量的不同，行走能够实现多种速度，行走速度多样，适应不同的工况。

附图说明：

图1为本实用新型的示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和技术方案对本实用新型作进一步清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。

参见图1所示，本实施例的行走液压控制系统，包含电机、油泵组、多路阀组、控制阀组、油箱、及行走马达组，电机与油泵组连接，油箱与油泵组吸油口连接，行走马达组通过减速机与悬臂掘进机行走架连接，油箱设置有吸油过滤器、回油过滤器，其特征在于，还包含星轮、一运液压马达组、安全阀及循环冷却组件；油泵组通过多路阀组分别与行走马达组、星轮及一运液压马达组连接；所述的循环冷却组件包含水冷却器及风冷散热器，多路阀组回油与水冷却器的进油口相连通，水冷却器的出油口分别连接安全阀进口、风冷散热器进口，安全阀出口及风冷散热器出口均与油箱的回油过滤器连接，水冷却器的进水口通过球阀与外部进水口连接，水冷却器的出水口连接有除尘风机。通过风冷散热器和水冷散热器串联，对液压系统进行冷却，无水工况时，也能够保证设备长时间工作，确保掘进机的正常运行，有效保证施工进度，提高掘进机工作时的安全系数。

在行走液压控制系统中，油泵组包含第一油泵及第二油泵，行走马达组包含第一行走马达及第二行走马达，多路阀组包含第一多路阀、第二多路阀及第三多路阀，星轮液压马达组包含第一星轮液压马达、第二星轮液压马达；电机与第一油泵和第二油泵传动连接，油箱分别与第一油泵、第二油泵的进油口连接；第一油泵出口依次通过高压过滤器一、单向阀一，分别与第一多路阀P口、第二多路阀P口连接，第一多路阀与第一行走马达连接，第二多路阀与第二行走马达连接；第二油泵出口连接有高压过滤器二，高压过滤器二出口分别连接单向阀二、及第三多路阀P口，第三多路阀与第一星轮液压马达、第二星轮液压马达连接；所述的单向阀二出口与电磁换向阀连接，所述的电磁换向阀出口分别与第一多路阀P口、第二多路阀P口连接；所述的电磁换向阀还分别与第一油泵、第二油泵的LS反馈管路连接。实现：双泵不合流时，一个泵向两个马达同时供油，另一个泵向其他执行元件供油；合流时，两泵同时合流供油，保证设备高速行走，两个油泵出口分别设置有单向阀，避免相互影响及冲击，可应用于开式液压系统，行走速度的改变使用先导手柄控制多路阀来实现的，满足液压行走动力驱动实际负载变化的各种工况，有效提高悬臂掘进机工作时的工作效率。

在行走液压控制系统中，所述的第一油泵、第二油泵均为负载敏感变量泵，具有负载敏感、恒功率、压力切断等功能。

在行走液压控制系统中，第一行走马达、第二行走马达均为变量液压马达，更好地保证了悬臂掘进机的可靠性、安全性及工作效率。

在行走液压控制系统中，第一多路阀、第二多路阀及第三多路阀均为负荷传感多路阀，保证多工况的需求。进一步的，所述的电磁换向阀为两位两通电磁换向阀。

在行走液压控制系统中，所述的油箱上还设置有温度变送器，温度变送器、风冷散热器均与电控单元相信号连接，保证液压控制的智能冷却功能。

本实用新型提供的行走液压控制系统可以应用在悬臂掘进机上。

本实用新型提供的悬臂掘进机示意性实施例中，悬臂掘进机包含上述任一实施例中的行走液压控制系统。

通过上述实施例，掘进机行走低速时，两个油泵分别向各自的执行元件供油，行走高速时，通过电磁换向阀，两个油泵同时向行走马达供油，保证设备高速行走；并通过风冷散热器与水冷散热器串联，对液压控制进行冷却，有效保证设备长时间工作，下面分别进行相关说明：

根据图1所示，图中标号A表示左行走驱动模块，标号B表示右行走驱动模块，图中，电机1驱动油泵2.1、油泵2.2，其中油泵2.1和油泵2.2为负载敏感变量泵，具有负载敏感、恒功率、压力切断三种功能。油泵2.1出口连接高压过滤器3.1进口，高压过滤器3.1出口连接单向阀4.1进口，单向阀4.2出口分别连接右行走多路阀5.1的P口、左行走多路阀5.2的P口，左行走多路阀5.2与左行走马达6.2连接，右行走多路阀5.1与右行走马达6.1连接，行走马达驱动减速机，减速机驱动掘进机前进、后退。其中左、右多路阀均为负荷传感多路阀，左、右行走马达均为两点变量液压马达。油泵2.2出口连接高压过滤器3.2进口，高压过滤器3.1出口分别连接单向阀4.2进口、多路阀5.3的P口。多路阀5.3与星轮液压马达7.1、星轮液压马达7.2连接。单向阀4.2出口与两位两通电磁换向阀8进口连接，两位两通电磁换向阀8出口与右行走多路阀5.1的P口、左行走多路阀5.2的P口分别连接，其中多路阀5.3为负荷传感多路阀。

多路阀5.1、5.2、5.3的T口，与水冷却器9的Oin口相连通，水冷却器9的Oout分别于安全阀10的进口、风冷散热器11进口相连，安全阀10的出口、风冷散热器11出口均与回油过滤器12连接。其中，水冷却器9的Win口连接球阀13，水冷却器的Wout连接除尘风机，风冷散热器11为电机驱动风扇旋转，利用压缩风对液压油进行冷却。

当球阀13打开时，多路阀5.1、5.2、5.3的T口液压回油进入水冷却器9，液压油与冷却水在水冷却器9的内部热交换进行降温后，由水冷却器9的Oout口流出，进入风冷散热器11的进口。油箱15上安装温度变送器14，检测油箱15内液压油的温度，并将油温发送至电气系统中，当油温高于一定值时，电气系统控制风冷散热器11的电机旋转，从而使液压油在风冷散热器11的内部流动过程中，压缩风对液压油进行散热降温，降温后的液压油经回油过滤器12进入油箱15。安全阀10的开启压力小于风冷散热器11许用压力，避免因回油压力过高造成风冷散热器11的损坏。当电气系统检测到油箱15中的油温低于设定值时，液压油在经过风冷散热器11时，不进行散热，直接经回油过滤器12进入油箱15。进水经球阀13进入水冷却器9中，对液压油进行热交换后由Wout口流出，进入除尘风机中进行灭尘，形成的泥浆由除尘系统中的泥浆泵排至掘进机的后方，设备迎头方向实现无水。

当球阀13不打开时，多路阀5.1、5.2、5.3的T口液压回油流经水冷却器9时未冷却，进入风冷散热器11的进口。油箱15上安装温度变送器14，检测油箱15内液压油的温度，并将油温发送至电气系统中，当油温高于一定值时，电气系统控制风冷散热器11的电机旋转，从而使液压油在风冷散热器11的内部流动过程中，压缩风对液压油进行散热降温，降温后的液压油经回油过滤器12进入油箱15。安全阀10的开启压力小于风冷散热器11许用压力，避免因回油压力过高造成风冷散热器11的损坏。当电气系统检测到油箱15中的油温低于设定值时，液压油在经过风冷散热器11时，不进行散热，直接经回油过滤器12进入油箱15。

行走双泵合流工作原理：

如图1所示，双泵未合流时，油泵2.1单独向左行走多路阀5.2、右行走多路阀5.1供油，左行走多路阀5.2、右行走多路阀5.1分别向左行走马达6.2、右行走马达6.1供油，正常行走；当两位三通电磁换向阀16得电时，控制压力经换向阀16进入左行走马达6.2的X2口、右行走马达6.1的X1口，使行走马达排量变小，在油泵2.1供油量一定的情况下，行走马达排量变小使转速增加，从而行走速度变快。

双泵合流时，两位两通电磁换向阀8、两位三通电磁换向阀17同时得电，油泵2.1和2.2同时向左行走多路阀5.2、右行走多路阀5.1供油，左行走多路阀5.2、右行走多路阀5.1分别向左行走马达6.2、右行走马达6.1供油，行走驱动力、行走速度同时增大，适用于坡度较大的工况；当两位三通电磁换向阀16得电时，控制压力经换向阀16进入左行走马达6.2的X2口、右行走马达6.1的X1口，使行走马达排量变小，在油泵2.1和2.2供油量一定的情况下，行走马达排量变小使转速增加，行走驱动力变小、行走速度进一步增大，适用于地面坡度平缓的工况。双泵合流时，左行走多路阀5.2、右行走多路阀5.1的LS反馈压力油经梭阀18.1进行比较，将高压力的LS压力分为两路，一路反馈至油泵2.1的LS1口，同时另一路经两位三通电磁换向阀17后，再经梭阀18.2后，反馈至油泵2.2的LS2口，油泵2.1和2.2输出相同的压力。单向阀4.1和4.2保护油泵2.1和2.2，避免系统产生的压力脉动对油泵产生影响。

通过上述各实施例的描述，可以推导出本实用新型至少具有以下优点：通过水冷散热器和风冷散热器串联方式，对液压系统进行冷却，严格控制液压系统的温度，能够适应于施工现场无水、现场不允许大量用水的工况，仍旧具有高效的冷却效率，保证设备长时间掘进工作；进一步通过温度变动器进行智能控制，实现实时监测与控制液压油温；双泵合流行走液压控制，未合流时，两个泵分别向各自的液压执行元件进行供油，互补干涉；合流时，两个油泵并联向行走马达供油，同时通过电磁换向阀控制行走马达改变或不改变排量，使悬臂式掘进机的行走具有四种不同的行走速度，即单一泵供油时，根据马达排量的不同，行走能够实现两种速度；双泵合流时，根据马达排量的不同，行走能够实现多种速度，行走速度多样，适应不同的工况。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”、“左”、“右”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本实用新型并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本实用新型等同或者类似的变化都应涵盖在本实用新型权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种行走液压控制系统，包含电机、油泵组、多路阀组、控制阀组、油箱、及行走马达组，电机与油泵组连接，油箱与油泵组吸油口连接，行走马达组通过减速机与悬臂掘进机行走架连接，油箱设置有吸油过滤器、回油过滤器，其特征在于，还包含星轮、一运液压马达组、安全阀及循环冷却组件；油泵组通过多路阀组分别与行走马达组、星轮及一运液压马达组连接；所述的循环冷却组件包含水冷却器及风冷散热器，多路阀组回油与水冷却器的进油口相连通，水冷却器的出油口分别连接安全阀进口、风冷散热器进口，安全阀出口及风冷散热器出口均与油箱的回油过滤器连接，水冷却器的进水口通过球阀与外部进水口连接，水冷却器的出水口连接有除尘风机。

2.根据权利要求1所述的行走液压控制系统，其特征在于，油泵组包含第一油泵及第二油泵，行走马达组包含第一行走马达及第二行走马达，多路阀组包含第一多路阀、第二多路阀及第三多路阀，星轮液压马达组包含第一星轮液压马达、第二星轮液压马达，所述的控制阀组包含单向阀一、单向阀二、及电磁换向阀；电机与第一油泵和第二油泵传动连接，油箱分别与第一油泵、第二油泵的进油口连接；第一油泵出口依次通过高压过滤器一、单向阀一，分别与第一多路阀P口、第二多路阀P口连接，第一多路阀与第一行走马达连接，第二多路阀与第二行走马达连接；第二油泵出口连接有高压过滤器二，高压过滤器二出口分别连接单向阀二、及第三多路阀P口，第三多路阀与第一星轮液压马达、第二星轮液压马达连接；所述的单向阀二出口与电磁换向阀连接，所述的电磁换向阀出口分别与第一多路阀P口、第二多路阀P口连接；所述的电磁换向阀还分别与第一油泵、第二油泵的LS反馈管路连接。

3.根据权利要求2所述的行走液压控制系统，其特征在于，所述的第一油泵、第二油泵均为负载敏感变量泵。

4.根据权利要求2所述的行走液压控制系统，其特征在于，第一行走马达、第二行走马达均为变量液压马达。

5.根据权利要求2所述的行走液压控制系统，其特征在于，第一多路阀、第二多路阀及第三多路阀均为负荷传感多路阀。

6.根据权利要求2所述的行走液压控制系统，其特征在于，所述的电磁换向阀为两位两通电磁换向阀。

7.根据权利要求1所述的行走液压控制系统，其特征在于，所述的油箱上还设置有温度变送器，温度变送器、风冷散热器均与电控单元相信号连接。

8.一种悬臂掘进机，其特征在于：包含权利要求1~6任一项所述的行走液压控制系统。