CN216684005U - 流量优先的露天钻机液压空调系统及双空调钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种流量优先的露天钻机液压空调系统及双空调钻机，属于工程机械技术领域。液压空调系统包括第一压缩机、第一冷凝器和第一蒸发器，还包括液压动力模块，其中液压动力模块包括液压油箱、液压马达、液压泵、流量优先阀、节流阀、节流器和电磁开关阀。该系统利用流量优先阀保证始终有恒定流量的液压油进入液压马达，以驱动压缩机按工作转速运转，从而使整个液压空调系统制冷。所述双空调钻机包括钻机原有空调系统以及所提出的流量优先的露天钻机液压空调系统，通过双系统提高制冷效率，适用于高温地区。

Description

流量优先的露天钻机液压空调系统及双空调钻机

技术领域

本实用新型属于工程机械技术领域，具体涉及一种流量优先的露天钻机液压空调系统及双空调钻机。

背景技术

露天钻机是一种用于露天煤矿、露天金属矿、露天水泥矿的爆破孔钻孔机器。由于一直在露天矿区作业，机器受阳光照晒时间长，钻机表面温度高。特别是在炎热地区(美国西部、南非等地)的夏季，钻机表面温度明显高于正常值。通常钻机的驾驶室中设置有标配的空调，但是在这些高温的作业区域，标配的空调难以达到理想的制冷效果，影响作业人员的工作效率，从而影响钻孔效率。

钻机的空调系统通常包括压缩机、冷凝器、干燥器以及蒸发器，压缩机由钻机自身的发动机来驱动。通过直接增加空调容量的方式，将导致空调部件的体积增大，甚至会改变钻机的原本结构，但对于大多数钻机而言是不必要的，这也会导致成本增加。

实用新型内容

技术问题：本实用新型提供一种能够在配合钻机原本空调系统共同制冷的流量优先的露天钻机液压空调系统以及配备两套空调系统的双空调钻机。

技术方案：第一方面，本实用新型提供一种流量优先的露天钻机液压空调系统，包括第一压缩机、第一冷凝器和第一蒸发器，还包括液压动力模块；所述液压动力模块包括：

液压油箱，其配置为用于存储液压油；

液压马达，所述液压马达用于驱动第一压缩机运转；

液压泵，所述液压泵能够将液压油箱中的液压油泵入液压马达，驱动所述液压马达运转；

流量优先阀，所述流量优先阀设置在液压泵与液压马达之间的油路上，保证始终有恒定流量的液压油进入液压马达；

节流阀，所述节流阀设置在流量优先阀与液压马达之间，通过设定节流阀的流量值来设定第一压缩机的工作转速；

节流器，所述节流器一端连接在流量优先阀的泄油口，另一端连接在节流阀与液压马达间的油路上；

电磁开关阀，所述电磁开关阀连接液压油箱和流量优先阀的泄油口，配置为用于控制所述液压空调系统温度。

进一步地，还包括溢流阀，所述溢流阀的进口与流量优先阀的泄油口连接，溢流阀的出口与液压油箱连接。

进一步地，还包括单向阀，所述单向阀的进口连接液压油箱，出口连接在节流阀与液压泵之间的油路上。

进一步地，所述液压泵为露天钻机自身液压系统的定量泵。

进一步地，所述流量优先阀通过多路阀连接有露天钻机的液压执行机构。

进一步地，所述第一压缩机、第一冷凝器和第一蒸发器依次连接，第一蒸发器连接第一压缩机。

进一步地，还包括第一干燥器，所述第一干燥器设置在第一冷凝器与第一蒸发器之间的管路上。

第二方面，提供一种双空调钻机，包括驾驶室，包括：

钻机原有空调系统，包括发动机、第二压缩机、第二冷凝器、第二干燥器和第二蒸发器；

以及所提出的流量优先的露天钻机液压空调系统，包括第一压缩机、第一冷凝器、第一蒸发器和液压动力模块，所述第一冷凝器设置在驾驶室外部前端，所述第一蒸发器设置在驾驶室内部地板上。

进一步地，所述发动机与第二压缩机连接，第二压缩机、第二干燥器、第二冷凝器和第二蒸发器依次连接，第二蒸发器连接第二压缩机。

本实用新型与现有技术相比，首先提供一种流量优先的露天钻机液压空调系统，该系统包括第一压缩机、第一冷凝器和第一蒸发器，还包括液压动力模块，该系统可利用钻机自身的液压泵输出动力，然后利用流量优先阀可保证始终有恒定流量的液压油进入液压马达，以驱动压缩机按工作转速运转，从而使整个液压空调系统制冷。可以通过将该液压空调系统安装在原有的钻机上，以配合原有的标配空调系统共同制冷，使得露天钻机适用于高温的作业场景。并且不用改变钻机的原本结构和空调型号，避免企业成本增加。

本实用新型提供的双空调钻机，可以包括两套空调系统，一套为原有的标配的空调系统，另一套为本实用新型提供的流量优先的露天钻机液压空调系统，可以适用于高温气候的作业场景，避免因空调制冷能力不足影响作业人员工作效率。并且，当钻机不安装本实用新型提供的液压空调系统时，就是标配的钻机，安装后就变成适用于高温气候的钻机，这种设计可以避免成本的增加。

附图说明

图1为现有的露天钻机空调系统布置图；

图2为现有的空调原理示意图；

图3为本实用新型的实施例中流量优先的露天钻机液压空调系统的原理图；

图4-图5为新提出的双空调钻机的空调系统布置图。

图中有：1、驾驶室；2、发动机；3、第二压缩机；4、第二冷凝器；5、第二干燥器；6、第二蒸发器；7、第一压缩机；8、第一冷凝器；9、第一蒸发器；10、液压油箱； 11、液压泵；12、液压马达；13、流量优先阀；14、节流阀；15、节流器；16、泄油口； 17、电磁开关阀；18、溢流阀；19、单向阀；20、第一干燥器；21、多路阀；22、液压执行机构。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本实用新型作进一步的说明。说明的是，实施例中涉及的术语“第一”、“第二”等仅是出于便于描述的目的，并不能理解为对数量、性质等的限定。

目前，露天钻机上都会配置有标配的空调系统，结合图1所示，现在的钻机的空调系统包括：发动机2、第二压缩机3、第二冷凝器4、第二干燥器5、第二蒸发器6，其中发动机2为钻机自身的发动机，仅是分出部分功率来驱动第二压缩机3工作，从而实现空调系统的内循环。

对于空调的基本原理，如图2所示，压缩机、冷凝器和蒸发器依次连接，蒸发器在连接压缩机，在冷凝器与蒸发器之间的管路上设置有节流机构，比如毛细管、节流阀等。压缩机将气态的氟利昂压缩为高温高压的气态氟利昂，然后送到冷凝器(室外机)散热后成为常温高压的液态冷媒；然后到节流机构(毛细管)，进入蒸发器(室内机)，由于氟利昂从毛细管到达蒸发器后空间突然增大，压力减小，液态的氟利昂就会汽化，变成气态低温的氟利昂，从而吸收大量的热量，蒸发器就会变冷，室内机的风扇将室内的空气从蒸发器中吹过，所以室内机吹出来的就是冷风，从而对驾驶室内进行制冷。然后气态的氟利昂回到压缩机继续压缩，继续循环。

通常在车载空调系统中，会在冷凝器与蒸发器之间设置一干燥器，从而能够对冷媒进行过滤干燥，特别是在露天钻机这类在恶劣工况环境作业的工程机械来讲，设施干燥器是很有必要的。然而，目前的工程机械生产厂家，为了降低成本，空调系统的各主要部件都是标准化的，而且对于量产机型，也不会针对性的某个地区进行单独设计，这样就导致，当露天钻机工作在南非、美国西部这类夏天气温非常高的地区，空调的制冷功率难以达到理想的制冷效果，从而影响了作业人员的工作效率。为此，本实用新型提出了在保持露天钻机原由空调系统的基础上，增加一套流量优先的露天钻机液压空调系统。

图3示出了本实用新型提出的流量优先的露天钻机液压空调系统的原理图。结合图所示，实施例中，该液压空调系统包括：第一压缩机7、第一冷凝器8和第一蒸发器9，还包括液压动力模块，其中液压动力模块包括：液压油箱10、液压马达12、液压泵11、流量优先阀13、节流阀14、节流器15和电磁开关阀17。

液压油箱10配置为用于存储液压油；液压马达12用于驱动第一压缩机7运转，液压泵11能够将液压油箱10中的液压油泵入液压马达12，驱动液压马达12运转；流量优先阀13设置在液压泵11与液压马达12之间的油路上，保证始终有恒定流量的液压油进行液压马达12；节流阀14设置在流量优先阀13与液压马达12之间，通过设定节流阀14的流量值来设定第一压缩机的工作转速；节流器15一端连接在流量优先阀13 的泄油口16，另一端连接在节流阀14与液压马达12间的油路上；电磁开关阀17连接液压油箱10和流量优先阀13的泄油口16，配置为用于控制该液压空调系统温度。

更具体的，结合图3，从油路连接的角度，液压泵11的进油口连接液压油箱10，液压泵11的出油口连接流量优先阀13的P口(进油)，流量优先阀13的T1口(出油) 连接节流阀14的进口，节流阀14的出口连接液压马达12的进口，液压马达12的出口连接液压油箱10。流量优先阀13的泄油口16连接节流器15的一端，节流器15的另一端可通过三通连接在节流阀14与液压马达12间的油路上。电磁开关阀17的进口流量优先阀13的泄油口16，电磁开关阀17的出口连接在液压油箱10。

其中，流量优先阀13可保证始终有恒定流量的液压油进入液压马达12，以驱动第一压缩机按工作转速运转。液压马达12的工作压力经过节流器15传递给流量优先阀13 的弹簧腔，流量优先阀13的T1口因此建立起足够的压力，确保经过节流阀14的流量为设定值。节流阀14用于设定该流量值的大小，从而设定第一压缩机7的工作转速。节流器15起到削减压力波动的功能，从而保证流量优先阀13输出的流量稳定，第一压缩机7转速稳定。电磁开关阀17用于温度控制，当空调制冷温度达到设定值时，控制系统发出信号给该电磁开关阀17，则流量优先阀13的泄油口16卸荷。因此，流量优先阀13的T1口输出较低的压力，该压力不足以带动液压马达12和第一压缩机7这个负载，第一压缩机7停转，空调系统停止继续制冷。

在本实用新型的实施例中，液压空调系统还包括溢流阀18，溢流阀18的进口与流量优先阀13的泄油口16连接，溢流阀18的出口与液压油箱10连接。溢流阀作为安全阀，防止液压系统压力超高导致破坏。

进一步地，液压空调系统还包括单向阀19，单向阀19的进口连接液压油箱10，出口连接在节流阀14与液压泵11之间的油路上。当第一压缩机7停转时，液压马达12 将由于惯性作用继续旋转，这将导致液压马达12的进油口吸空，造成损坏。因此，增加单向阀19提供补油功能，从液压油箱10补充液压马达12惯性旋转需要的流量。

在本实用新型的实施例中，液压泵11为露天钻机自身液压系统的定量泵，可以由钻机原来的发动机带动。因此无需再增加新的液压泵11来为液压空调系统提供液压动力。此时，流量优先阀13通过多路阀21连接有露天钻机的液压执行机构22，多路阀 21连接在流量优先阀13的T2口(出油)。这样，一个液压泵既可以驱动钻机的液压执行机构22，也能驱动整个液压空调系统工作。

因为流量优先阀13可保证始终有恒定流量的液压油进入液压马达，以驱动压缩机按工作转速运转。液压泵除此之外的流量则进入液压多路阀，供液压执行机构工作。由于有流量优先功能，可以保证第一压缩机7转速不会受到液压执行机构22工作产生的负载变化影响，从而确保空调制冷效果理想。由于流量优先阀13的存在，不管液压空调系统工作还是不工作，多路阀21都可以像原有系统一样控制各个液压执行机构正常工作。但由于有一部分流量从T1口流出，液压执行机构的工作速度会有所降低。但由于优先流出T1口的流量较小，因此该影响很小，可以忽略。

在实施例中，第一压缩机7、第一冷凝器8和第一蒸发器9依次连接，第一蒸发器 9连接第一压缩机7，并且在实施例中，还包括第一干燥器20，第一干燥器20设置在第一冷凝器8与第一蒸发器9之间的管路上。具体的工作原理与现有的空调原理相同，在前文中已有相应的说明，此处就不再赘述。

进一步地，本实用新型提供一种双空调钻机，该钻机包括驾驶室1，还包括两套空调系统，其中一套为钻机原有空调系统，包括发动机2、第二压缩机3、第二冷凝器4、第二干燥器5和第二蒸发器6；发动机2与第二压缩机3连接，第二压缩机3、第二干燥器5、第二冷凝器4和第二蒸发器6依次连接，第二蒸发器6连接第二压缩机3。该套空调系统的具体设置可以如图1，也就是保持了原本钻机空调系统的原样。其中，第二冷凝器4设置在钻机的冷却系统上，第二蒸发器6设置在驾驶室1的外部后端，第二干燥器5设置在第二冷凝器4侧面。

另一套空调系统就是本实用新型所提出的液压空调系统，具体组成前文已详细说明。其中，结合图4和图5所示，第一冷凝器8设置在驾驶室外部前端，第一蒸发器9设置在驾驶室内部地板上；第一干燥器20也可以设置在驾驶室底部。为了便于安装，并能够减少体积，具体实施例中，将除了液压泵11和液压油箱10之外的液压动力模块的其他部件，包括液压马达12、流量优先阀13、节流器15、节流阀14、单向阀19、溢流阀 18和电磁开关阀17，连同第一压缩机7全部集成为一个模块，安装在驾驶室1的底部。针对与气温较热地区的露天钻机，在不改变原来钻机的结构的基础上直接安装上本实用新型提供的液压空调系统，从而可以通过两套空调系统为露天钻机系统制冷，避免了因为气温过高，标配的空调系统不能满足制冷需求的问题。不安装液压空调系统，就是标配的钻机，安装后就可以适用高温作业地区，这种设计也给钻机生产企业降低了成本。

上述实施例仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本实用新型权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种流量优先的露天钻机液压空调系统，包括第一压缩机(7)、第一冷凝器(8)和第一蒸发器(9)，其特征在于，还包括液压动力模块；所述液压动力模块包括：

液压油箱(10)，其配置为用于存储液压油；

液压马达(12)，所述液压马达(12)用于驱动第一压缩机(7)运转；

液压泵(11)，所述液压泵(11)能够将液压油箱(10)中的液压油泵入液压马达(12)，驱动所述液压马达(12)运转；

流量优先阀(13)，所述流量优先阀(13)设置在液压泵(11)与液压马达(12)之间的油路上，保证始终有恒定流量的液压油进入液压马达(12)；

节流阀(14)，所述节流阀(14)设置在流量优先阀(13)与液压马达(12)之间，通过设定节流阀(14)的流量值来设定第一压缩机(7)的工作转速；

节流器(15)，所述节流器(15)一端连接在流量优先阀(13)的泄油口(16)，另一端连接在节流阀(14)与液压马达(12)间的油路上；

电磁开关阀(17)，所述电磁开关阀(17)连接液压油箱(10)和流量优先阀(13)的泄油口(16)，配置为用于控制所述液压空调系统温度。

2.根据权利要求1所述的流量优先的露天钻机液压空调系统，其特征在于，还包括溢流阀(18)，所述溢流阀(18)的进口与流量优先阀(13)的泄油口(16)连接，溢流阀(18)的出口与液压油箱(10)连接。

3.根据权利要求2所述的流量优先的露天钻机液压空调系统，其特征在于，还包括单向阀(19)，所述单向阀(19)的进口连接液压油箱(10)，出口连接在节流阀(14)与液压泵(11)之间的油路上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的流量优先的露天钻机液压空调系统，其特征在于，所述液压泵(11)为露天钻机自身液压系统的定量泵。

5.根据权利要求4所述的流量优先的露天钻机液压空调系统，其特征在于，所述流量优先阀(13)通过多路阀(21)连接有露天钻机的液压执行机构(22)。

6.根据权利要求1所述的流量优先的露天钻机液压空调系统，其特征在于，所述第一压缩机(7)、第一冷凝器(8)和第一蒸发器(9)依次连接，第一蒸发器(9)连接第一压缩机(7)。

7.根据权利要求6所述的流量优先的露天钻机液压空调系统，其特征在于，还包括第一干燥器(20)，所述第一干燥器(20)设置在第一冷凝器(8)与第一蒸发器(9)之间的管路上。

8.一种双空调钻机，包括驾驶室(1)，其特征在于，包括：

钻机原有空调系统，包括发动机(2)、第二压缩机(3)、第二冷凝器(4)、第二干燥器(5)和第二蒸发器(6)；

以及，权利要求1-7任一项所述的流量优先的露天钻机液压空调系统，包括第一压缩机(7)、第一冷凝器(8)、第一蒸发器(9)和液压动力模块，所述第一冷凝器(8)设置在驾驶室外部前端，所述第一蒸发器(9)设置在驾驶室内部地板上。

9.根据权利要求8所述的双空调钻机，其特征在于，所述发动机(2)与第二压缩机(3)连接，第二压缩机(3)、第二干燥器(5)、第二冷凝器(4)和第二蒸发器(6)依次连接，第二蒸发器(6)连接第二压缩机(3)。

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