一种模块化作业装备的制作方法

1.本实用新型涉及作业装备相关技术领域，具体来说，涉及一种模块化作业装备。


背景技术：

2.目前从作业装备发展的总体方向上看，作业设备将向精确化，微型化和多功能化的趋势发展，并进一步朝着供给侧结构性改革方向迈进。但由于我国经济基础和技术发展的局部滞后，导致其作业设备很难在几年时间内赶超英美等发达国家。但从目前发展的势头来看，中国装备技术提高的方向是增加装备数量，丰富装备种类，提高装备的耐久性。但作业装备通常都是单一功能为主，使用单位需要购买多种不同的装备来应对不同的作业场景。造成很大的浪费。
3.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型一种模块化作业装备。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种模块化作业装备，包括动力模块，所述动力模块连接液压供给模块，所述液压供给模块连接液压分配模块，所述液压分配模块第一脚连接液压增压模块，所述液压分配模块第二脚连接液力增压式高压水增压模块，所述液压分配模块连接有机具一，所述液压增压模块连接有机具二，所述液力增压式高压水增压模块包括水胀裂、水切割水清洗磨料混合模块、后混水切割水清洗模块；
7.所述液压供给模块，将压力液加压为后级提供液压动力的模块，压力液为液压油或乳化液，其压力在0~32mpa可调；
8.所述液压分配模块，将所述液压供给模块提供的压力液转换、切换给下一级的模块，内部的分配阀组可根据需求自行增减；
9.所述液力增压式高压水增压模块，通过液压将常压水增压的系统模块，根据具体使用需求，可采用液压隔离式增压方式，也可采用液压马达驱动高压水泵增压的方式；
10.所述水切割、水清洗是将高压水与磨料混合增压，利用水射流进行切割或清洗作业，包括预混合形式和后混合形式，所述预混合形式也称为二相混合磨料射流方式，所述后混合形式也称为三相混合磨料射流方式；
11.所述水切割、水清洗磨料混合模块采用二相混合磨料射流方式，所述后混水切割水清洗模块采用三相混合磨料射流方式。
12.进一步地，所述动力模块采用燃油机或采用各种车辆上的发动机取力实现。
13.进一步地，所述机具一包括液压截桩机、液压凿岩机、液压钻机、液压锯、液压剪、液压撑杆、液压千斤顶、液压排水排污泵、液压洗消泵、液压气泵、液压电焊机和液压发电机。
14.进一步地，所述机具二包括液压劈裂棒和液压劈裂枪。
15.进一步地，所述液压供给模块包括带过滤器油箱，所述带过滤器油箱连接液压泵，所述液压泵连接储能器，所述储能器连接调压溢流阀一，所述调压溢流阀一连接液压压力表，所述液压压力表连接泄压阀，所述泄压阀连接液压高压接口，所述液压供给模块还包括液压回油接口。
16.进一步地，所述液压分配模块包括液压输出控制装置一、液压输出控制装置二、液压输出控制装置三，所述液压输出控制装置一包括控制模块高压接口一、控制模块高压接口二、三位四通阀，所述液压输出控制装置实际使用时可根据需求自行增减。
17.进一步地，所述液力增压式高压水增压模块包括液压进液接口，所述液压进液接口连接调压溢流阀二，所述调压溢流阀二连接流量控制节流阀，所述流量控制节流阀连接增压器进液压力表，所述增压器进液压力表连接液压转换高压水增压器，所述液压转换高压水增压器第一脚连接高压水进水过滤器，所述高压水进水过滤器连接高压水供水箱，所述高压水供水箱连接高压水超压溢流阀，所述高压水超压溢流阀连接高压水输出接口，所述高压水输出接口连接增压器高压水压表，所述增压器高压水压表连接所述液压转换高压水增压器第二脚，所述液力增压式高压水增压模块还包括液压回油接口。
18.进一步地，所述水切割、水清洗磨料混合模块包括高压进水接口，所述高压进水接口连接高压水超压溢流阀，所述高压水超压溢流阀连接水压检测压力表，所述水压检测压力表连接高压单向阀，所述高压单向阀连接磨料混合装置，所述磨料混合装置连接单进水射流枪。
19.进一步地，所述后混水切割水清洗模块包括高压进水接口，所述高压进水接口连接双进口水射流枪体一口，所述双进口水射流枪体另一口连接磨料储罐。
20.进一步地，所述液压增压模块包括液压进液接口，所述液压进液接口连接低压进液端压力表,所述低压进液端压力表连接为增压器，所述增压器连接液压高压压力表，所述液压高压压力表连接液压高压接口一，所述液压增压模块还包括液压回油接口和液压高压接口二。
21.本实用新型的有益效果：本实用新型主要利用流体传输动能具有体积小、使用灵活、转换效率高的特点，实现多功能组合，同时具有减少重量、缩小体积的优点。采用燃油发电或提供动力，利用流体技术原理，采用模块化设计，使用液压系统构建诸如钻孔、发电、焊接、切割、供水等功能的组合。使用水压实现水切割、水胀裂、洗消等功能。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型一种模块化作业装备实施例中装备构成图；
24.图2是本实用新型一种模块化作业装备实施例中液压供给模块示意图；
25.图3是本实用新型一种模块化作业装备实施例中液压分配模块示意图；
26.图4是本实用新型一种模块化作业装备实施例中分配阀组原理示意图；
27.图5是本实用新型一种模块化作业装备实施例中液力增压式高压水增压模块示意
图；
28.图6是本实用新型一种模块化作业装备实施例中水切割、水清洗磨料混合模块示意图；
29.图7是本实用新型一种模块化作业装备实施例中后混水切割、水清洗模块示意图；
30.图8是本实用新型一种模块化作业装备实施例中液压增压模块示意图。
31.图中：
32.1-1、带过滤器油箱；1-2、液压泵；1-3、调压溢流阀一；1-4、泄压阀；1-5、蓄能器；1-6、液压压力表；1-a、液压高压接口；1-b、液压回油接口一；2-k1、液压输出控制模块一；2-k2、液压输出控制模块二；2-k3、液压输出控制模块三；：k-01a、控制模块高压接口一；k-01b、控制模块高压接口二；2-02、三位四通阀；k-03a、液压进液接口；k-03b、液压回油接口二；3-1、调压溢流阀二；3-2、液压转换高压水增压器；3-3、高压水进水过滤器；3-4、高压水供水箱；3-5、高压水超压溢流阀；3-6、流量控制节流阀；3-7、增压器进液压力表；3-8、增压器高压水压表；3-s1、高压水输出接口；3-s2、高压进水接口；4-1、高压水超压溢流阀一；4-2、水压检测压力表；4-3、高压单向阀；4-4、磨料混合装置；4-5、单进水射流枪；5-1、双进口水射流枪体；5-2、磨料储罐；6-1、低压进液端压力表；6-2、增压器；6-3、液压高压压力表；6-ga、液压接出口一；6-gb、液压接出口二。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.如图1所示，一种模块化作业装备，包括动力模块，所述动力模块连接液压供给模块，所述液压供给模块连接液压分配模块，所述液压分配模块第一脚连接液压增压模块，所述液压分配模块第二脚连接液力增压式高压水增压模块，所述液压分配模块连接有机具一，所述液压增压模块连接有机具二，所述液力增压式高压水增压模块包括水胀裂、水切割水清洗磨料混合模块、后混水切割水清洗模块；
35.所述液压供给模块，将压力液加压为后级提供液压动力的模块，压力液为液压油或乳化液，其压力在0~32mpa可调，流量根据具体实施时的需要选择不同流量的液压泵，可为变量泵或定量泵，系统压力和流量可通过调节调压溢流阀一，或通过调节动力的转速实现；
36.所述液压分配模块，将所述液压供给模块提供的压力液转换、切换给下一级的模块，内部的分配阀组可根据需求自行增减；
37.所述液力增压式高压水增压模块，通过液压将常压水增压的系统模块，根据具体使用需求，可采用液压隔离式增压方式，也可采用液压马达驱动高压水泵增压的方式；
38.所述水切割、水清洗是将高压水与磨料混合增压，利用水射流进行切割或清洗作业，包括预混合形式和后混合形式，所述预混合形式也称为二相混合磨料射流方式，所述后混合形式也称为三相混合磨料射流方式；
39.所述水切割、水清洗磨料混合模块采用二相混合磨料射流方式，所述后混水切割
水清洗模块采用三相混合磨料射流方式。
40.在本实施例中，所述动力模块采用燃油机或采用各种车辆上的发动机取力实现。
41.在本实施例中，所述机具一包括液压截桩机、液压凿岩机、液压钻机、液压锯、液压剪、液压撑杆、液压千斤顶、液压排水排污泵、液压洗消泵、液压气泵、液压电焊机和液压发电机。
42.在本实施例中，所述机具二包括液压劈裂棒和液压劈裂枪。
43.在本实施例中，如图2所示，所述液压供给模块包括带过滤器油箱1-1，所述带过滤器油箱1-1连接液压泵1-2，所述液压泵1-2连接储能器1-5，所述储能器1-5连接调压溢流阀一1-3，所述调压溢流阀一1-3连接液压压力表1-6，所述液压压力表1-6连接泄压阀1-4，所述泄压阀1-4连接液压高压接口1-a，所述液压供给模块还包括液压回油接口一1-b。
44.在本实施例中液压供给模块原理：将压力液由带过滤器油箱1-1，经由液压泵加压1-2，由液压高压接口1-a输出，压力液经由液压回油接口一1-b返回。其中蓄能器1-5用来消除系统的压力波动，液压压力表1-6用来指示系统压力，调压溢流阀一1-3用来调节系统压力，同时具有超压保护的作用，泄压阀1-4用来将系统压力卸掉。
45.在本实施例中，如图3所示，所述液压分配模块包括液压输出控制装置一2-k1、液压输出控制装置二2-k2、液压输出控制装置三2-k3，所述液压输出控制装置一2-k1包括控制模块高压接口一k-01a、控制模块高压接口二k-01b、三位四通阀2-02，所述液压输出控制装置实际使用时可根据需求自行增减。
46.在本实施例中，由液压供给模块提供的压力液，经由液压高压接口1-a提供给各个液压输出控制模块，通过液压输出控制模块上面的三位四通，来控制切换，通过控制模块高压接口提供给下一级液压动力，然后经由液压回油接口一1-b返回，图3中只画出了3组液压输出控制模块，实际使用时可根据需求自行增减。
47.液压输出控制模块原理如图4所示：控制模块高压接口通过高压管线与下一级连接，三位四通阀起到切换相位与开关的作用。图中三位四通是为了描述复杂切换，比如劈裂枪、液压撑杆、液压钳、液压剪类的机具，由于需要往复动作，需要液压的相位切换。而对于只有单动作量的机具，如液压发电机、液压锯、液压气泵、液压电焊机类的，可选用二位三通即可。
48.图中只是做出原理描述，不代表具体实施时必须要使用图中的器件。
49.在本实施例中，如图5所示，所述液力增压式高压水增压模块包括液压进液接口k-03a，所述液压进液接口k-03a连接调压溢流阀二3-1，所述调压溢流阀二3-1连接流量控制节流阀3-6，所述流量控制节流阀3-6连接增压器进液压力表3-7，所述增压器进液压力表3-7连接液压转换高压水增压器3-2，所述液压转换高压水增压器3-2第一脚连接高压水进水过滤器3-3，所述高压水进水过滤器3-3连接高压水供水箱3-4，所述高压水供水箱3-4连接高压水超压溢流阀3-5，所述高压水超压溢流阀3-5连接高压水输出接口3-s1，所述高压水输出接口3-s1连接增压器高压水压表3-8，所述增压器高压水压表3-8连接所述液压转换高压水增压器3-2第二脚，所述液力增压式高压水增压模块还包括液压回油接口二k-03b。
50.在本实施例中，由上一级提供的液压经由液压进液接口k-03a，进入液压转换高压水增压器3-2，将高压水供水箱3-4内的常压水加压，通过高压水输出接口3-s1为下一级提供高压水，其中调压溢流阀二3-1起到液压限压保护作用，流量控制节流阀3-6用来调节供
给液压转换高压水增压器3-2的流量，达到调节高压水的压力和流量的作用，高压水超压溢流阀3-5起到高压水的超压保护作用。增压器进液压力表3-7指示进液压力，增压器高压水压表3-8指示高压水的压力。压力液经由液压回油接口二k-03b返回，其中液压转换高压水增压器3-2可根据需要采用不同比例的增压器。
51.在本实施例中，如图6所示，所述水切割、水清洗磨料混合模块包括高压进水接口3-s2，所述高压进水接口3-s2连接高压水超压溢流阀一4-1，所述高压水超压溢流阀一4-1连接水压检测压力表4-2，所述水压检测压力表4-2连接高压单向阀4-3，所述高压单向阀4-3连接磨料混合装置4-4，所述磨料混合装置4-4连接单进水射流枪4-5。
52.在本实施例中，所述水切割、水清洗磨料混合模块原理：由上一级提供的高压水经由高压进水接口3-s2，通过高压单向阀4-3，进入磨料混合装置4-4，与内部的磨料混合加压后，将混合磨料水送给单进水射流枪4-5，实现切割或清洗作业，其中高压水超压溢流阀一4-1起到超压保护作用。
53.在本实施例中，如图7所示，所述后混水切割水清洗模块包括高压进水接口3-s2，所述高压进水接口3-s2连接双进口水射流枪体5-1一口，所述双进口水射流枪体5-1另一口连接磨料储罐5-2。
54.在本实施例中，所示后混水切割水清洗模块工作原理：由上一级提供的高压水经由高压进水接口3-s2，将高压水直接送入双进口水射流枪体5-1的进水，利用射流喷出时产生负压效应，进而将磨料储罐5-2内的磨料吸入到双进口水射流枪体5-1内，射流带动磨料加速喷出，实现切割或清洗作业。
55.在本实施例中，如图8所示，所述液压增压模块液压进液接口k-03a，包括所述液压进液接口k-03a连接低压进液端压力表6-1,所述低压进液端压力表6-1连接为增压器6-2，所述增压器6-2连接液压高压压力表6-3，所述液压高压压力表6-3连接液压接出口一6-ga，所述液压增压模块还包括液压回油接口二k-03b和液压接出口二6-gb。
56.在本实施例中，所述液压增压模块工作原理：由上一级提供的液压经由液压进液接口k-03a进入，通过增压器6-2增压后，由液压接出口6-ga、6-gb提供给下一级，压力液经由液压回油接口二k-03b返回，其中增压器6-2可根据实际情况，采用增压阀或增压器实现。
57.在本实施例中，为了简化描述流程，以下将液压动力站与液压分配模块，合称液压动力系统。
58.所述液压动力系统作业前检查流程：
59.1、检查压力液状况，没问题进入下一步，如量少需添加补充，如有变质情况需更换；
60.2、检查确保液压动力站及液压分配模块各部件良好；
61.3、检查确保各接头连接牢固；
62.4、检查确保液压分配模块各控制阀是否处于非动作状态；
63.5、将高压管与液压分配模块连接，并确保牢固；
64.6、检查确保液压调压阀调节到最小压力状态；
65.7、液压动力站与液压分配模块处于可运行状态，可与后面作业机具连接后气动动力源，进入工作状态。
66.所述液压动力系统调试流程：
67.1、运行液压动力系统检查作业流程；
68.2、启动动力；
69.3、慢慢调整液压调压阀，使系统压力逐渐升压至额定压力；
70.4、检查确保液压动力站及液压分配模块，不存在异响、渗漏，或其他异常情况；
71.5、慢慢调整液压调压阀，使系统压力逐渐降为最低；
72.6、关闭动力停机，等待进入作业状态。
73.所述水切割、水清洗作业流程：
74.1、运行液压动力系统检查作业流程；
75.2、运行液压动力系统调试流程；
76.3、检查确保液力增压式高压水增压模块性能良好；
77.4、检查确保磨料混合系统模块性能良好；
78.5、将符合要求的磨料加入磨料混合系统模块中的磨料罐内，确保添加足够的量；
79.6、将水射流枪体与相对应的高压管可靠连接，并与磨料混合系统模块可靠连接；
80.7、将水射流枪体通过手持或加持工装机具，对准被处理物；
81.8、打开液压分配模块上面对应的阀门（二位四通）；
82.9、启动动力；
83.10、慢慢调整液压调压阀，使系统压力逐渐升压至额定压力；
84.11、进行作业直至作业完毕；
85.12、慢慢调整液压调压阀，使系统压力逐渐降为最低；
86.13、关闭动力停机；
87.所述水胀裂作业流程：
88.1、运行液压动力系统检查作业流程；
89.2、将液压钻机连接管线与液压分配模块连接，并确认牢靠；
90.3、检查确保液力增压式高压水增压模块性能良好，并与液压分配模块连接，确认牢靠；
91.4、运行液压动力系统调试流程；
92.5、打开液压分配模块上面对应的阀门；
93.6、启动动力
94.7、慢慢调整液压调压阀，使系统压力逐渐升压至额定压力；
95.8、用液压钻机在岩石或混凝土上面钻出适合的岩孔；
96.9、关闭与液压钻机连接相对应的液压分配模块上面的阀门；
97.10、将水胀裂器件置入预先打好的孔内；
98.11、打开与液力增压式高压水增压模块连接相对应的液压分配模块上面的阀门；
99.12、等待岩石或混凝土开裂后，关闭与液力增压式高压水增压模块连接相对应的液压分配模块上面的阀门；
100.13、慢慢调整液压调压阀，使系统压力逐渐降为最低；
101.14、关闭动力停机；
102.15、将水胀裂器件从孔内收回。
103.所述其它模块作业流程：
104.其它模块作业流程相对简单一些，如液压锯、液压钻机、液压凿岩机、液压剪、液压钳、液压剪、液压撑杆、液压千斤顶、液压发电机、液压气泵、液压排水泵等。以液压排水泵实现洗消功能为例。
105.1、运行液压动力系统检查作业流程
106.2、将洗消管路搭建、连接牢靠；
107.3、将液压排水泵进水管与洗消液储罐连接牢靠；
108.4、将液压排水泵与液压分配模块连接，确认牢靠；
109.5、运行液压动力系统调试流程
110.6、打开液压分配模块上面与液压排水泵对应的阀门；
111.7、启动动力；
112.8、慢慢调整液压调压阀，使系统压力逐渐升压至额定压力；
113.9、等待洗消工作完成；
114.10、关闭打开液压分配模块上面与液压排水泵对应的阀门；
115.11、慢慢调整液压调压阀，使系统压力逐渐降为最低；
116.12、关闭动力停机；
117.13、将洗消管路收回，将液压排水泵拆除收回。
118.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。