專利名稱：應(yīng)急狀態(tài)下使用的背負式模塊化液壓動力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)急狀態(tài)下使用的液壓動力設(shè)備，尤其是一種可通過背負方式運送至工作現(xiàn)場的由汽油機驅(qū)動的工程搶修使用的液壓動力系統(tǒng)，具體地說是一種應(yīng)急狀態(tài)下使用的背負式模塊化液壓動力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，在抗震救災(zāi)、抗核救災(zāi)等應(yīng)急狀態(tài)下，需要液壓動力系統(tǒng)驅(qū)動液壓鎬、 液壓鏈鋸等來完成破碎、切割等作業(yè)，此外，在惡劣地理環(huán)境條件下，如靠近邊境、山多坡陡、土壤夾雜砂石、道路崎嶇、作業(yè)場所狹小等情況下，也需要相應(yīng)的液壓動力系統(tǒng)來實現(xiàn)破碎、切割等作業(yè)，而現(xiàn)有的液壓動力系統(tǒng)因重量重、體積大、需運輸設(shè)備才能進入施工現(xiàn)場，而這些場因不具備車輛通行條件等原因至少現(xiàn)有的液壓動力設(shè)備無法進入作業(yè)現(xiàn)場開展有效救援作用。因此，工程人員迫切需要一套適用于惡劣地理環(huán)境條件下的，用于驅(qū)動搶修機具的可分離背負式液壓動力系統(tǒng)，以便采用單人背負的方式將動力系統(tǒng)投送至作業(yè)現(xiàn)場。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的搶修機具的液壓動力系統(tǒng)體積龐大、重量重、價格高， 難以運抵至山多坡陡、道路崎嶇等地理條件比較惡劣的工作場所的問題，設(shè)計一種能夠采用單人背負的方式將液壓動力系統(tǒng)投送至地理環(huán)境比較惡劣的工作場所的應(yīng)急狀態(tài)下使用的背負式模塊化液壓動力系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種應(yīng)急狀態(tài)下使用的背負式模塊化液壓動力系統(tǒng)，其特征是它包括可獨立背負的第一模塊組件1和可獨立背負的第二模塊組件2以及液壓連接管，所述的第一模塊組件1由機架101和安裝在機架101上的發(fā)動機102、油泵103組成，油泵103上連接有進油接頭104 和高壓出油接頭105，發(fā)動機102的輸出軸與油泵103的動力軸相連，機架101上連接有背囊106 ；所述的第二模塊組件2主要由副機架201和安裝在副機架201上的液壓油冷卻裝置 203、液壓油箱204和組合閥205組成，副機架201上設(shè)有副背囊202，組合閥205上設(shè)有低壓油出口接頭206、高壓油進口接頭207和高壓油出口接頭208，低壓油出口接頭206通過連接管與可獨立背負的第一模塊組件1中的油泵103的進油接頭104相連，高壓油進口接頭207通過連接管與所述油泵103的高壓出油接頭105相連，高壓油出口接頭208通過連接管與液壓動力系統(tǒng)的高壓油輸入端相連，液壓動力系統(tǒng)的低壓高溫油輸出端通過連接管與液壓油箱204的進油回路209相連，液壓油箱204的出油端通過連接管與組合閥205上的低壓油出口接頭206相連，所述的液壓油冷卻裝置203安裝在液壓油箱204的進油回路 209 上。所述的第一模塊組件1上的機架101上連接有一個便于人手把持的把手，所述的第二模塊組件2的機架102上也設(shè)有便于運輸過程中扶持的副把手。
所述的第一模塊組件1上的總重量小于30kg，汽油機102的最大轉(zhuǎn)速為3600r/ min，油泵103的排量不超過7ml/r，液壓動力系統(tǒng)的工作流量為15-24L/min，工作壓力 8-14MPa,且工作流量和工作壓力為可調(diào)式。所述的發(fā)動機102帶有空氣過濾器107。所述的液壓連接管放置在可獨立背負的第一模塊組件1或可獨立背負的第二模塊組件2上。所述的液壓油冷卻裝置203由蒸發(fā)器210、冷凝器211和風(fēng)扇212組成，蒸發(fā)器210 和冷凝器211通過連接管道形成回路，所述的液壓油箱204的進油回路209的主體位于蒸發(fā)器210中，進油回路209的進油端與液壓動力系統(tǒng)的低壓高溫油輸出端相連，進油回路 209的出油端經(jīng)過蒸發(fā)器201后與液壓油箱204上的進油接頭相連；風(fēng)扇212安裝在冷凝器211的一側(cè)，風(fēng)扇212由鋰電池供電。所述的進油回路209位于蒸發(fā)器210中的主體部分呈連續(xù)S形盤管狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明具有體積小、重量輕、維修方便、操作簡單、機動性好等優(yōu)點，適用于山多坡陡、 道路崎嶇、作業(yè)場所狹小等地理條件惡劣的場所。本發(fā)明采用模塊化設(shè)計，液壓動力系統(tǒng)由兩個可分離的模塊組成，兩個模塊均安裝在機架上，機架上裝有背囊，便于工作人員采用人工背負的方式將本發(fā)明投送至作業(yè)場
I=I O由于采用模塊化設(shè)計，如果兩個模塊中有一個發(fā)生故障，可迅速對發(fā)生故障的模塊進行替換或維修，以便快速恢復(fù)對搶修機具的動力源供應(yīng)。為方便液壓油管卸載、安裝，液壓油管與模塊一、模塊二以及與液壓工具的連接均采用標(biāo)準接頭，同時也保證了液壓油循環(huán)回路的密封性和可靠性。


圖1是本發(fā)明的第一模塊組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的第二模塊組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的高溫液壓油冷卻原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。如圖1、2所示。一種應(yīng)急狀態(tài)下使用的背負式模塊化液壓動力系統(tǒng)，它包括可獨立背負的第一模塊組件1 (如圖1所示)和可獨立背負的第二模塊組件2 (如圖2所示)以及液壓連接管， 液壓連接管可收納于任一個模塊組件中也可由其它輔助人員單獨背負。所述的第一模塊組件1由機架101和安裝在機架101上的發(fā)動機102、油泵103組成，機架101可采用管件彎制而成，底部加裝底板用于支承發(fā)動機102和油泵103，發(fā)動機102最好是帶有空氣過濾器 107，機架101上連接有背囊106 (由符合人體工學(xué)的支撐桿及背負帶組成，下同)并設(shè)有便于人手扶持的把手；油泵103上連接有進油接頭104和高壓出油接頭105，發(fā)動機102的輸出軸與油泵103的動力軸相連，機架101上連接有背囊106。所述的第二模塊組件2 (如圖2)主要由副機架201和安裝在副機架201上的液壓油冷卻裝置203、液壓油箱204和組合閥205組成，副機架201也同樣可采用管件彎制而成，同樣安裝有背囊202和扶持用把手， 副機架201的底部也設(shè)有承重板，組合閥205可采用常規(guī)的分配閥加以實現(xiàn)，可采用常規(guī)技術(shù)自行設(shè)計制造，具體設(shè)計制造時最好增加一個用于切斷或接通油路的操作開關(guān)213，組合閥205上設(shè)有低壓油出口接頭206、高壓油進口接頭207和高壓油出口接頭208，低壓油出口接頭206通過連接管與可獨立背負的第一模塊組件1中的油泵103的進油接頭104相連，高壓油進口接頭207通過連接管與所述油泵103的高壓出油接頭105相連，高壓油出口接頭208通過連接管與液壓動力系統(tǒng)的高壓油輸入端相連，液壓動力系統(tǒng)的低壓高溫油輸出端通過連接管與液壓油箱204的進油回路209相連，液壓油箱204的出油端通過連接管與組合閥205上的低壓油出口接頭206相連，所述的液壓油冷卻裝置203安裝在液壓油箱 204的進油回路209上。液壓油冷卻裝置203可采用常見的小型風(fēng)冷油冷卻裝置，液壓油箱 204最好是采用帶有過濾器的油箱，小型風(fēng)冷油冷卻裝置可由副汽油機帶動風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)，冷卻風(fēng)扇的出風(fēng)口與液壓油冷卻裝置203正對，液壓油冷卻裝置203的進油口與液壓動力頭的低壓高溫油回路相連通，液壓油冷卻裝置203的出油口與液壓油箱204的進油接口相連通。此外液壓油冷卻裝置203還可采用圖3所示的冷卻裝置，它可由蒸發(fā)器210、冷凝器211 和風(fēng)扇212組成，蒸發(fā)器210和冷凝器211通過連接管道形成回路，所述的液壓油箱204的進油回路209的主體位于蒸發(fā)器210中，進油回路209的進油端與液壓動力系統(tǒng)的低壓高溫油輸出端相連，進油回路209的出油端經(jīng)過蒸發(fā)器201后與液壓油箱204上的進油接頭相連；風(fēng)扇212安裝在冷凝器211的一側(cè)，風(fēng)扇212由鋰電池供電。所述的進油回路209位于蒸發(fā)器210中的主體部分呈連續(xù)S形盤管狀結(jié)構(gòu)。為了便于單人背負將系統(tǒng)投送至作業(yè)場所。因此第一模塊組件1和第二模塊組件 2的質(zhì)量均應(yīng)小于30kg，以適應(yīng)單人背負作業(yè)。汽油機最大轉(zhuǎn)速為3600r/min，泵排量不超過7ml/r，液壓動力系統(tǒng)正常工作時，工作流量15-24L/min，工作壓力8_14MPa。工作流量和工作壓力應(yīng)設(shè)計成可調(diào)式的，避免因工作流量盈余、工作壓力過大而產(chǎn)生較大的損耗和振動。傳統(tǒng)的救災(zāi)用液壓動力系統(tǒng)(液壓動力站)大多采用一體式結(jié)構(gòu)，如史丹利的GT13 動力站，其發(fā)動機、液壓泵、油箱、散熱等集成在一起，結(jié)構(gòu)緊湊，但重量有70多公斤，單人難以長距離搬運，不利于應(yīng)急救援。本發(fā)明采用模塊化設(shè)計，將發(fā)動機、液壓泵等做成模塊1 (見圖1)，油箱、散熱部分等做成模塊2(見圖2)，使得每個模塊的重量大大降低；另一方面， 本發(fā)明將模塊1、模塊2設(shè)計成背負式結(jié)構(gòu)，能夠采用單人背負的方式將動力系統(tǒng)運送至車輛難以抵達的救災(zāi)場所?，F(xiàn)有的一體式結(jié)構(gòu)的救災(zāi)用液壓動力系統(tǒng)(液壓動力站)一般采用風(fēng)冷方式對高溫油液進行散熱，因此發(fā)動機除了驅(qū)動液壓泵之外，還要驅(qū)動散熱部分的風(fēng)扇。本發(fā)明采用模塊化設(shè)計，高溫油液散熱在模塊2中完成，其散熱也采用風(fēng)冷方式，但風(fēng)冷用的風(fēng)扇的動力由鋰電池提供。這樣，采用本發(fā)明后，設(shè)計同等功率的液壓動力站需要的發(fā)動機的功率會減小，發(fā)動機的重量也相應(yīng)降低。由于鋰電池重量很輕，因而，有利于液壓動力系統(tǒng)整體重量的降低。此外，本發(fā)明采用了獨特的散熱方式(見圖3)，蒸發(fā)器中充滿沸點50°C左右的制冷介質(zhì)。當(dāng)高溫液壓油進入蒸發(fā)器時，制冷介質(zhì)吸熱、汽化，從而使從蒸發(fā)器210中經(jīng)過的液壓回路209的液壓油的溫度降低。氣態(tài)制冷介質(zhì)經(jīng)過管道到達冷凝器中，在風(fēng)冷作用下形成液體再通過回流管道流入蒸發(fā)器210中，這樣，制冷介質(zhì)在蒸發(fā)器210、冷凝器211內(nèi)循環(huán)的過程中，不斷地把高溫油液的熱量給帶走，可將高溫油液的溫度迅速降低。它較現(xiàn)有的單獨依靠風(fēng)冷的散熱效果大大提高。本發(fā)明的工作原理是
系統(tǒng)開始工作之前，首先手動啟動模塊1的汽油機102以便為系統(tǒng)提供動力源，接通模塊2中的風(fēng)扇電源以便對循環(huán)液壓油進行冷卻。模塊1中汽油機102通過法蘭聯(lián)軸器帶動液壓油泵103開始工作，液壓油泵103從模塊2液壓油箱204中抽取低壓液壓油，低壓液壓油經(jīng)液壓油泵103轉(zhuǎn)換為高壓液壓油，高壓液壓油經(jīng)模塊2的換向閥205流入液壓工具(液壓鎬、液壓鏈鋸等)，驅(qū)動液壓工具工作。在液壓工具工作過程中，高壓液壓油中的高壓能通過液壓工具轉(zhuǎn)換成機械能對外做功，同時產(chǎn)生部分熱量。產(chǎn)生的熱量隨低壓油流回模塊2， 模塊2有散熱裝置203對液壓油進行散熱。最終，液壓油流入液壓油箱204完成工作循環(huán)。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)急狀態(tài)下使用的背負式模塊化液壓動力系統(tǒng)，其特征是它包括可獨立背負的第一模塊組件(1)和可獨立背負的第二模塊組件(2)以及液壓連接管，所述的第一模塊組件(1)由機架(101)和安裝在機架(101)上的發(fā)動機(102)、油泵(103)組成，油泵(103)上連接有進油接頭(104)和高壓出油接頭(105)，發(fā)動機(102)的輸出軸與油泵(103)的動力軸相連，機架(101)上連接有背囊(106)；所述的第二模塊組件(2)主要由副機架(201)和安裝在副機架(201)上的液壓油冷卻裝置(203)、液壓油箱(204)和組合閥(205)組成，副機架(201)上設(shè)有副背囊(202)，組合閥(205)上設(shè)有低壓油出口接頭(206)、高壓油進口接頭 (207)和高壓油出口接頭(208)，低壓油出口接頭(206)通過連接管與可獨立背負的第一模塊組件(1)中的油泵(103)的進油接頭(104)相連，高壓油進口接頭(207)通過連接管與所述油泵(103)的高壓出油接頭(105)相連，高壓油出口接頭(208)通過連接管與液壓動力系統(tǒng)的高壓油輸入端相連，液壓動力系統(tǒng)的低壓高溫油輸出端通過連接管與液壓油箱(204) 的進油回路(209)相連，液壓油箱(204)的出油端通過連接管與組合閥(205)上的低壓油出口接頭(206)相連，所述的液壓油冷卻裝置(203)安裝在液壓油箱(204)的進油回路(209) 上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)急狀態(tài)下使用的背負式模塊化液壓動力系統(tǒng)，其特征是所述的第一模塊組件(1)上的機架(101)上連接有一個便于人手把持的把手，所述的第二模塊組件(2)的機架(102)上也設(shè)有便于運輸過程中扶持的副把手。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)急狀態(tài)下使用的背負式模塊化液壓動力系統(tǒng)，其特征是所述的第一模塊組件(1)上的總重量小于30kg，汽油機(102)的最大轉(zhuǎn)速為3600r/min，油泵 (103)的排量不超過7ml/r，液壓動力系統(tǒng)的工作流量為15-24L/min，工作壓力8_14MPa，且工作流量和工作壓力為可調(diào)式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)急狀態(tài)下使用的背負式模塊化液壓動力系統(tǒng)，其特征是所述的發(fā)動機(102)帶有空氣過濾器(107)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)急狀態(tài)下使用的背負式模塊化液壓動力系統(tǒng)，其特征是所述的液壓連接管放置在可獨立背負的第一模塊組件(1)或可獨立背負的第二模塊組件(2 ) 上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)急狀態(tài)下使用的背負式模塊化液壓動力系統(tǒng)，其特征是所述的液壓油冷卻裝置(203)由蒸發(fā)器(210)、冷凝器(211)和風(fēng)扇(212)組成，蒸發(fā)器(210) 和冷凝器(211)通過連接管道形成回路，所述的液壓油箱(204)的進油回路(209)的主體位于蒸發(fā)器(210)中，進油回路(209)的進油端與液壓動力系統(tǒng)的低壓高溫油輸出端相連， 進油回路(209)的出油端經(jīng)過蒸發(fā)器(201)后與液壓油箱(204)上的進油接頭相連；風(fēng)扇 (212)安裝在冷凝器(211)的一側(cè)，風(fēng)扇(212)由鋰電池供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)急狀態(tài)下使用的背負式模塊化液壓動力系統(tǒng)，其特征是所述的進油回路(209)位于蒸發(fā)器(210)中的主體部分呈連續(xù)S形盤管狀結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種應(yīng)急狀態(tài)下使用的背負式模塊化液壓動力系統(tǒng)，其特征是它包括兩個結(jié)構(gòu)基本相同的第一模塊組件(1)和第二模塊組件(2)，第一模塊組件(1)由機架(101)安裝在機架(101)上的發(fā)動機(102)、油泵(103)組成，第二模塊組件(2)主要由副機架(201)和安裝在副機架(201)上的液壓油冷卻裝置(203)、液壓油箱(204)和組合閥(205)組成，兩模塊之間通過液壓油管連接。由于采用模塊化設(shè)計，本發(fā)明具有體積小、重量輕、維修方便、操作簡單、便于攜帶的優(yōu)點，兩模塊均可采用單人背負的方式，快速方便地投送至山多坡陡、道路崎嶇、作業(yè)場所狹小等地理條件惡劣的作業(yè)現(xiàn)場。
文檔編號F15B15/18GK102207117SQ20111012888
公開日2011年10月5日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者代菊英, 宋勝利, 楊林會, 樊成飛, 王強, 陳楊, 顧俊 申請人:中國人民解放軍理工大學(xué)