劈石机超高压液压系统技术方案

本实用新型专利技术涉及液压劈石设备，具体涉及一种劈石机超高压液压系统。包括储存液压油的油箱，连通油箱的小孔滤油器，连通小孔滤油器的柱塞泵，连通柱塞泵的控制阀，连通控制阀的劈裂棒，其中，所述油箱与所述小孔滤油器间增设有齿轮泵。为了解决现有使用柱塞泵作为二次增压动力元件的液压系统流量小的问题，本实用新型专利技术提供带有能够产生高压和高速的动力元件的劈石机超高压液压系统。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及液压劈石设备，具体涉及一种劈石机超高压液压系统。
技术介绍
以下分别对齿轮泵、柱塞泵、换向阀、进行解释:齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。由两个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间，当齿轮转动时，齿轮脱开侧的空间的体积从小变大，形成真空，将液体吸入，齿轮啮合侧的空间的体积从大变小，而将液体挤入管路中去。吸入腔与排出腔是靠两个齿轮的啮合线来隔开的。齿轮泵的排出口的压力完全取决于泵出口处阻力的大小。柱塞泵是依靠柱塞在缸体中作往复运动造成密封容积的变化来实现吸油与压油的液压泵，与齿轮泵和叶片泵相比，这种泵有许多优点。1、构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可得到较高的配合精度，密封性能好，在高压工作仍有较高的容积效率；2、只需改变柱塞的工作行程就能改变流量，易于实现变量；3、柱塞泵中的主要零件均受压应力作用，材料强度性能可得到充分利用。由于柱塞泵压力高，结构紧凑，效率高，流量调节方便，故在需要高压、大功率的系统中和流量需要调节的场合，如龙门刨床、拉床、液压机、工程机械、矿山冶金机械、船舶上得到广泛的应用。换向阀是具有两种以上流动形式和两个以上油口的方向控制阀。是实现液压油流的沟通、切断和换向，以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。以下对劈石机超高压液压系统作出简介:在岩石和矿山开采中，无论是露天开采还是地下开采，目前大多数均采用打眼放炮的方法。随着我国经济的发展，出于环保及安全的考虑，对使用爆破开采监管日渐严格，同时爆破所用材料的成本也日益飞涨。现在使用一种新的岩石开采方式，先在岩石或矿体上用凿岩机打孔，然后用劈石机超高压液压系统将岩石或矿山体劈裂，该种方式有效的解决了前述使用爆破药的问题。劈石机超高压液压系统是由液压动力油站和劈裂枪等组成，劈裂枪的前端外面有两片相对固定在枪体上反向楔±夬，中间楔块固定在活塞杆上可以向前伸出和向后收缩。中间楔块向前伸出，使楔块向两边扩张，两楔块在岩孔中将岩石撑开，实现将岩石劈裂的效果。使用楔形结构的主要目的是利用杠杠原理增大劈裂枪增强劈裂枪的张力。但使用前述结构的劈石机超高压液压系统存在的问题是:使用楔形结构的劈裂枪需要有足够的强度，应为楔形结构在岩孔中将岩石撑开时，该结构是杠杆原理的一种应用，使用时劈裂枪与岩石接触部分会承受较大的压力。这就要求楔块有较高强度才能满足设计要求，勉强使用常规材质导致设备的易损坏，使用寿命短。使用进口的特种材料能够满足设计要求，但一则特种材料数量较少，不能满足大量生产的要求。二则特种材质的成本过高，产品生产出来后价格过高，没有市场竞争力。使用楔块结构的劈石机超高压液压系统具有上述的缺点，这就促使了国内的研发有另一条路，使用活塞杆平推结构的劈裂枪。该结构是直接利用高压油缸涨开多个并联的活塞同时伸出涨开岩石。这种结构由于使用的是平推的结构，没有使用省力结构，这就导致液压油泵需要提供足够的液压力才行。但市面上常用的液压泵能提供的力通常在500?600公斤，而我们设计平推式的劈石机超高压液压系统所需的推力在1000?1500公斤。又遇到同样的问题，如果使用单台超高压的进口液压泵成本过高。而常规的液压泵显然无法达到设计要求。本领域的技术人员可以想到常规的技术手段是通过二次增压的方式来达到增压的目的。目前市面上常见的高额定压力的动力元件为柱塞泵，但使用柱塞泵的缺点是:柱塞泵的抗污染能力差，自吸能力较差。为了避免柱塞泵因为液压油的杂质而降低柱塞泵的使用寿命，液压系统通常会在柱塞泵之前增设滤网孔径为20 μ m左右的滤油器将杂质过滤。但由于柱塞泵本身的自吸能力差与增设小孔滤油器的因素，导致使用柱塞泵作为二次增压动力元件的劈石机超高压液压系统流量相当小，液压油的流量小就导致了劈石机超高压液压系统的劈石效率低。
技术实现思路
为了解决现有使用柱塞泵作为二次增压动力元件的液压系统流量小问题，本技术提供带有能够产生高压和高速的动力元件的劈石机液压系统。本技术是通过以下技术方案实现的劈石机超高压液压系统，包括储存液压油的油箱，连通油箱的小孔滤油器，连接小孔滤油器的柱塞泵，连通柱塞泵的控制阀，连通控制阀的劈裂棒，劈裂棒的出口连通油箱，其中，油箱与小孔滤油器的油路间增设有齿轮泵。本技术的有益效果是:背景中提及的二次增压方案中完全采用柱塞泵作为的动力元件，但由于柱塞泵本身的流量小，抗污染能力弱，自吸能力较差等特性，当采用两个串联的柱塞泵作为动力元件只会使流量更小，这会导致劈石机超高压液压系统的劈石效率极低，使劈石机超高压液压系统无法应用于实际生产中。而本技术中将原有的一台柱塞泵更换为齿轮泵，利用齿轮泵抗污染能力强的优点，液压油无需经过小孔滤油器的过滤就能吸入齿轮泵中，少了小孔滤油器的阻隔，同时再加上齿轮泵自吸性能比柱塞泵强，液压油能够被齿轮泵快速的从油箱中吸出。经过齿轮泵的液压油具有一定流速，此时液压油再流入小孔滤油器对比背景中提及靠自吸流入小孔滤油器显然液压油流速会更块。减少了液压油通过小孔滤油器的时间，同时本技术还利用了齿轮泵的压力低的特性，在一个较低的压力上增压要比在较高的压力上增压更容易实现。综上所述，增设一个齿轮泵使其从油箱中吸出液压油是增加了液压系统的流速，可以加快劈石机的劈石效率。进一步，劈裂棒与油箱的油路间增设有大孔滤油器。设备运行的过程中会有碎片产生，设置大孔滤油器避免一些较大的碎片进入齿轮泵卡住齿轮泵。进一步，大孔滤油器为50?80目，小孔滤油器10?30 μ m。太大的碎片会将齿轮泵卡死，所以设置50?80目将较大的碎片过滤，柱塞泵的特性是，大的碎片反而无法卡死柱塞泵，根据具体情况只有直径在10?30 μ m左右直径的碎片容易卡死柱塞泵，设置小孔滤油器将这些碎片滤除。进一步，柱塞泵的出口与大孔滤油器的进口间增设一条溢流油路，溢流油路间设有溢流阀。油路中可能存在各种情况导致油路中的压力过高，又或者在劈裂棒达到最大伸缩量时，操作人员没及时的关闭泵也可能导致油路中压力过大，此时，溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口的压力。进一步，注塑泵与控制阀间的油路中设有超高压防震液压表。设置一个超高压防震液压表随时监控油路中的压力，避免液压过高而导致的安全事故。进一步，大孔滤油器与油箱间的油路外设有风冷冷却器。高压的液压油再通过各种液压元件的过程中不停做工，导致液压油的温度会逐渐增高，液压油油温过高会带来各种安全隐患，在液压油循环一圈重新回到油箱中的位置设当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
劈石机超高压液压系统，包括储存液压油的油箱，连通油箱的小孔滤油器，连接小孔滤油器的柱塞泵，连通柱塞泵的控制阀，连通控制阀的劈裂棒，所述劈裂棒的出口连通所述油箱，其特征在于，所述油箱与所述小孔滤油器的油路间增设有齿轮泵。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高戴明，
申请(专利权)人：重庆市博平液压机械有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;85