供水增压系统和作业机械的制作方法

本发明涉及作业机械，具体而言，涉及一种供水增压系统和一种作业机械。

背景技术：

1、掘锚机兼具掘进功能和锚护功能，在如今的矿山巷道挖掘施工中得到广泛应用。掘锚机在进行锚护作业时，需要给钻机提供一定压力的水源，用于钻进排渣以及降尘。相关技术中，掘锚机的供水系统通过串接增压水泵向喷嘴输送水流，并且水流能够由喷嘴喷出。

2、在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：钻孔作业时，需要工作人员频繁开启和关闭供水阀门，增加了钻孔操作工序。另外，钻机站人平台空间狭小，安装与增压水泵配套的球阀及其各种管路需要占据很大的操作空间，不利于工作人员对阀门进行手动操作。

技术实现思路

1、为了解决或改善上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种供水增压系统。

2、本发明的另一个目的在于提供一种具有上述供水增压系统的作业机械。

3、为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种供水增压系统，包括：液控水阀，用于通过第一液路与喷水口连接，液控水阀用于与液压马达连接；液驱增压水泵，与液控水阀通过第二液路连接，液驱增压水泵用于与水源以及油源连接；第一压力传感器，设于第一液路；电比例控制阀，与液驱增压水泵连接；控制系统，与电比例控制阀电连接，控制系统与第一压力传感器电连接，控制系统通过第一压力传感器获取压力信号，根据压力信号确定第一液路的水流压力值，若水流压力值在预设压力区间内，控制系统控制电比例控制阀维持阀门开度；若水流压力值不在预设压力区间内，控制系统控制电比例控制阀增大或减小阀门开度。

4、根据本发明提供的供水增压系统的技术方案，控制系统根据水流压力值与预设压力区间控制电比例控制阀的阀门开度，从而调整液驱增压水泵的输出压力，确保在工作状态下第一液路的水流压力值始终处于预设压力区间内，实现自动控制供水，全程无需人工操作，安全可靠，节省人力，并且可适用于多种工况。第一液路的水流压力值在预设压力区间内，第一方面，第一液路的水流压力值不会过小，水流通过喷水口喷出起到钻进排渣、降尘以及对液压马达降温的作用；第二方面，第一液路的水流压力值不会过大，有效避免系统压力过高，有利于降低安全隐患，还可以减少水资源的浪费。

5、具体而言，供水增压系统包括液控水阀、液驱增压水泵、第一压力传感器、电比例控制阀和控制系统。其中，液控水阀通过第一液路与喷水口连接。液控水阀用于与液压马达连接。液控水阀与液驱增压水泵通过第二液路连接。可选地，液控水阀的进口通过第二液路与液驱增压水泵连接；液控水阀的出口通过第一液路与喷水口连接；液控水阀的控制口通过先导液路与液压马达连接。可选地，液压马达为锚杆马达。在液压马达开始工作时，先导油液由液压马达经先导液路进入液控水阀，接收到油液信号(先导油液作为油液信号)的液控水阀处于打开状态，此时液控水阀允许水流通过并流向喷水口；在液压马达不工作时，液控水阀接收不到油液信号，因此液控水阀会处于关闭状态，此时水流不能流向喷水口。可选地，喷水口为锚杆机马达水口。喷水口还可以是其它供水终端，比如喷嘴等结构。通过喷水口喷射水流，可以起到钻进排渣、降尘以及对液压马达降温的作用。

6、进一步地，液驱增压水泵用于与水源以及油源连接。可选地，水源为水箱；油源为油箱。可选地，液驱增压水泵包括泵体和水泵马达。液驱增压水泵的泵体通过第二液路与液控水阀连接。水泵马达与泵体连接。水泵马达与油源连接。来自油源的油液能够进入水泵马达内，以使水泵马达驱动泵体运转，从而泵体可以将来自水源的水流泵送至液控水阀。改变进入水泵马达的油液的流量，水泵马达的转速以及泵体的转速会跟着改变，从而水流压力值也会发生变化。

7、进一步地，第一压力传感器设于第一液路。控制系统与第一压力传感器电连接。第一压力传感器用于检测第一液路的压力信息，并且能够将此压力信息以电信号(压力信号)的形式发送至控制系统。控制系统通过第一压力传感器获取压力信号，根据压力信号确定第一液路的水流压力值。或者，第一压力传感器用于检测喷水口的压力信息，并且能够将此压力信息以电信号(压力信号)的形式发送至控制系统。控制系统通过第一压力传感器获取压力信号，根据压力信号确定喷水口的水流压力值。

8、可选地，第一压力传感器为矿用本质安装型压力变送器。压力变送器是一种能够将压力信息转换成电信号进行控制和远传的设备。压力变送器具有工作可靠且性能稳定等优点。

9、可选地，第一压力传感器的数量为多个，且多个第一压力传感器分别设于第一液路的不同位置。每个第一压力传感器均用于检测第一液路的压力信息，并且能够将此压力信息以电信号(压力信号)的形式发送至控制系统。控制系统将与多个压力信号对应的多个水流压力值取平均值，将此平均值作为最终确定的第一液路的水流压力值。

10、进一步地，电比例控制阀与液驱增压水泵连接。控制系统与电比例控制阀电连接。控制系统通过控制电比例控制阀的阀门开度，改变进入水泵马达的油液的流量，水泵马达的转速以及泵体的转速会跟着改变，从而水流压力值也会发生变化。具体地，若水流压力值在预设压力区间内，控制系统控制电比例控制阀维持阀门开度，以使第一液路内的水流维持当前的水流压力值；若水流压力值不在预设压力区间内，控制系统控制电比例控制阀增大或减小所述阀门开度，以使第一液路内的水流增大或减小当前的水流压力值。

11、本发明限定的技术方案中，控制系统根据水流压力值与预设压力区间控制电比例控制阀的阀门开度，从而调整液驱增压水泵的输出压力，确保在工作状态下第一液路的水流压力值始终处于预设压力区间内，实现自动控制供水，全程无需人工操作，安全可靠，节省人力，并且可适用于多种工况。水流压力值在预设压力区间内，第一方面，第一液路的水流压力值不会过小，水流通过喷水口喷出起到钻进排渣、降尘以及对液压马达降温的作用；第二方面，第一液路的水流压力值不会过大，有效避免系统压力过高，有利于降低安全隐患，还可以减少水资源的浪费。

12、需要强调的是，供水增压系统能够对水流进行增压，可应用于锚杆机或截割臂。通过喷水口喷射水流，可以起到钻进排渣、降尘以及降温的作用。

13、另外，本发明提供的上述技术方案还可以具有如下附加技术特征：

14、可选地，预设压力区间具有区间左端点和区间右端点，区间右端点大于区间左端点，若水流压力值不小于区间左端点且不大于区间右端点，控制系统控制电比例控制阀维持阀门开度；若水流压力值小于区间左端点，控制系统控制电比例控制阀增大阀门开度；若水流压力值大于区间右端点，控制系统控制电比例控制阀减小阀门开度。

15、在该技术方案中，将第一液路的水流压力值与预设压力区间进行比较，存在三种情况：第一种，水流压力值不小于区间左端点且不大于区间右端点，即水流压力值处于预设压力区间内，控制系统控制电比例控制阀维持阀门开度，以使第一液路内的水流维持当前的水流压力值；第二种，水流压力值小于区间左端点，即水流压力值不在预设压力区间内且水流压力值较小，控制系统控制电比例控制阀增大阀门开度，单位时间内进入水泵马达的油液的流量增大，水泵马达的转速以及泵体的转速增大，从而水流压力值也会增大直至水流压力值处于预设压力区间内；第三种，水流压力值大于区间右端点，即水流压力值不在预设压力区间内且水流压力值较大，控制系统控制电比例控制阀减小阀门开度，单位时间内进入水泵马达的油液的流量减小，水泵马达的转速以及泵体的转速减小，从而水流压力值也会减小直至水流压力值处于预设压力区间内。

16、控制系统根据水流压力值与预设压力区间控制电比例控制阀的阀门开度，从而调整液驱增压水泵的输出压力，确保在工作状态下第一液路的水流压力值始终处于预设压力区间内，实现自动控制供水，全程无需人工操作。

17、可选地，预设压力区间为0.2mpa至1.5mpa。0.2mpa为预设压力区间的区间左端点，1.5mpa为预设压力区间的区间右端点。若水流压力值不小于0.2mpa且不大于1.5mpa，则水流压力值处于预设压力区间内，控制系统控制电比例控制阀维持阀门开度；若水流压力值小于0.2mpa，则水流压力值不在预设压力区间内且水流压力值较小，控制系统控制电比例控制阀增大阀门开度；若水流压力值大于1.5mpa，则水流压力值不在预设压力区间内且水流压力值较大，控制系统控制电比例控制阀减小阀门开度。

18、通过限定预设压力区间的两个区间端点，第一方面，第一液路的水流压力值不会过小，水流通过喷水口喷出起到钻进排渣、降尘以及对液压马达降温的作用；第二方面，第一液路的水流压力值不会过大，有效避免系统压力过高，有利于降低安全隐患，还可以减少水资源的浪费。

19、可选地，液控水阀具有进口、出口和控制口，进口通过第二液路与液驱增压水泵连接，出口通过第一液路与喷水口连接，控制口通过先导液路与液压马达连接。

20、在该技术方案中，液控水阀的进口通过第二液路与液驱增压水泵连接；液控水阀的出口通过第一液路与喷水口连接；液控水阀的控制口通过先导液路与液压马达连接。在液压马达开始工作时，先导油液由液压马达经先导液路进入液控水阀，接收到油液信号(先导油液作为油液信号)的液控水阀处于打开状态，此时液控水阀允许水流通过并流向喷水口(水流由液驱增压水泵依次通过第二液路、液控水阀的进口、液控水阀的出口、第一液路，最终流向喷水口)；在液压马达不工作时，液控水阀接收不到油液信号，因此液控水阀会处于关闭状态，此时水流不能流向喷水口。

21、可选地，液驱增压水泵包括：泵体，与水源连接，泵体通过第二液路与液控水阀连接；水泵马达，与泵体连接，水泵马达与油源通过第三液路连接，电比例控制阀设于第三液路。

22、在该技术方案中，液驱增压水泵包括泵体和水泵马达。具体地，泵体与水源连接。泵体通过第二液路与液控水阀连接。水泵马达与泵体连接。水泵马达与油源通过第三液路连接。电比例控制阀设于第三液路。来自油源的油液能够进入水泵马达内，以使水泵马达驱动泵体运转，从而泵体可以将来自水源的水流泵送至液控水阀。改变进入水泵马达的油液的流量，水泵马达的转速以及泵体的转速会跟着改变，从而水流压力值也会发生变化。

23、具体地，若水流压力值在预设压力区间内，控制系统控制电比例控制阀维持阀门开度，以使第一液路内的水流维持当前的水流压力值；若水流压力值不在预设压力区间内，控制系统控制电比例控制阀增大或减小所述阀门开度，以使第一液路内的水流增大或减小当前的水流压力值。

24、可选地，水源为水箱；油源为油箱。

25、可选地，还包括：过滤器，设于第二液路。

26、在该技术方案中，供水增压系统还包括过滤器。具体地，过滤器设于第二液路。通过设置过滤器，能够对由液驱增压水泵经第二液路流向液控水阀的水流进行过滤，起到滤除杂质的作用。

27、可选地，还包括：减压阀，设于第二液路。

28、在该技术方案中，供水增压系统还包括减压阀。具体地，减压阀设于第二液路。减压阀通过改变节流面积，由液驱增压水泵经第二液路流向液控水阀的水流的流速及动能发生改变，造成压力损失，从而达到减压的目的。通过设置减压阀，能够使第二液路的水流的压力值不超过第一压力阈值，避免压力过高导致系统损坏。可选地，第一压力阈值为3mpa。

29、可选地，还包括：压力表，设于第二液路，压力表与液驱增压水泵在第二液路中的路径距离大于减压阀与液驱增压水泵在第二液路中的路径距离。

30、在该技术方案中，供水增压系统还包括压力表。具体地，压力表设于第二液路。压力表与液驱增压水泵在第二液路中的路径距离大于减压阀与液驱增压水泵在第二液路中的路径距离。换言之，液驱增压水泵经第二液路流向液控水阀的水流先后经过减压阀和压力表。通过在减压阀后面设置压力表，能够检测并观察经过减压阀减压后的水流的压力值，判断是否超过正常压力值。

31、可选地，还包括：水冷却器，设于第二液路。

32、在该技术方案中，供水增压系统还包括水冷却器。具体地，水冷却器设于第二液路。通过设置水冷却器，能够对第二液路的水流进行冷却，以使由喷水口喷出的水流在一定程度上可以起到降温的作用。

33、可选地，还包括：安全阀，设于第二液路。

34、在该技术方案中，供水增压系统还包括安全阀。具体地，安全阀设于第二液路。通过设置安全阀，能够控制第二液路的水流的压力值不超过第二压力阈值，避免压力过高导致系统损坏。可选地，第二压力阈值为4mpa。

35、本发明第二方面提供了一种作业机械，包括：液压马达；上述任一技术方案中的供水增压系统，供水增压系统的喷水口设于液压马达，供水增压系统的液控水阀与液压马达通过先导液路连接。

36、根据本发明的作业机械的技术方案，作业机械包括液压马达和上述任一技术方案中的供水增压系统。供水增压系统的喷水口设于液压马达。可选地，喷水口为锚杆机马达水口。喷水口还可以是其它供水终端，比如喷嘴等结构。通过喷水口喷射水流，可以起到钻进排渣、降尘以及对液压马达降温的作用。

37、进一步地，供水增压系统的液控水阀与液压马达通过先导液路连接。液压马达用于驱动锚杆机运转。在液压马达开始工作时，先导油液由液压马达经先导液路进入液控水阀，接收到油液信号(先导油液作为油液信号)的液控水阀处于打开状态，此时液控水阀允许水流通过并流向喷水口；在液压马达不工作时，液控水阀接收不到油液信号，因此液控水阀会处于关闭状态，此时水流不能流向喷水口。

38、值得说明的是，作业机械为掘进机、掘锚机等设备。

39、其中，由于作业机械包括上述第一方面中的任一供水增压系统，故而具有上述任一技术方案的有益效果，在此不再赘述。

40、本发明的技术方案的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。