一種多功能高壓水射流作業車的制作方法
【專利摘要】一種多功能高壓水射流作業車，包括底盤車以及安裝在底盤車上的作業裝置、凈化系統和加壓加熱裝置；作業裝置包括用于移動和定位的操作臂以及分別安裝在其上的噴射管和回收管，噴射管的前端連接高壓噴嘴、后端連接加壓加熱裝置，回收管的前端連接吸嘴、后端連接真空吸收泵；凈化系統包括依次連接的主儲水箱、旋流分離裝置以及凈化后儲水箱，主儲水箱與真空吸收泵連接，凈化后儲水箱與加壓加熱裝置連接，加壓加熱裝置包括用于與凈化系統連接的高壓柱塞泵、加壓器以及加熱器，加壓加熱裝置的出口端連接噴射管。本實用新型能夠進行管溝挖掘、建筑物墻面清洗和混凝土破除等作業；并且，在施工過程中能夠將作業產生的污水回收，進行過濾分離和循環使用。
【專利說明】一種多功能高壓水射流作業車
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于管溝的挖掘、混凝土破除以及建筑物和機械裝備表面清洗等作業的裝備，具體是一種多功能高壓水射流作業車。
【背景技術】
[0002]隨著工業的進步，越來越多的管道作業需要完成。截至2012年底，我國天然氣主干管道總里程約5.5萬千米。隨著管道使用年限的增長，我國輸水管
[0003]道存在漏失、老化等問題。管道的建設、維修等施工作業一般采用挖掘機施工。在天然氣管網、化工廠采用挖掘機開挖管溝時，經常出現埋地管道被挖斷的情況發生，出現泄漏、爆炸等危險。
[0004]同時，使用多年的混凝土路面出現了斷裂、沉陷等問題，需要進行加固、翻新等作業。傳統的混凝土破碎技術如風銅1、振動銀、爆破等，存在著效率低、破壞范圍大等弊端，施工質量難以控制，容易造成原有混凝土鋼筋的切斷和松動。
[0005]樓房、橋梁等建筑物以及機械設備表面需要定期進行清理作業，通常采用手持高壓水槍進行清洗作業，然后人工使用鋼刷等工具將難以清除的污潰刷除。工作效率低下，作業用水量大。
[0006]國內的專利也提及到了水清洗工程車輛，如實用新型專利《城市道路路緣及路緣石清洗車》(ZL200620051333.8)僅進行道路路緣的清洗作業，功能較為單一，不能用于管溝挖掘、混凝土破除等施工作業。
【發明內容】
[0007]本發明的目的就是針對現有技術的不足，提供一種結構合理、操作方便、效率高且功能齊全的多功能高壓水射流作業車。
[0008]本發明的技術方案是:包括底盤車以及安裝在底盤車上的作業裝置、凈化系統和加壓加熱裝置；所述作業裝置包括用于移動和定位的操作臂以及分別安裝在其上的噴射管和回收管，所述噴射管的前端連接高壓噴嘴、后端連接加壓加熱裝置，所述回收管的前端連接吸嘴、后端連接真空吸收泵；所述凈化系統包括依次連接的主儲水箱、旋流分離裝置以及凈化后儲水箱，所述主儲水箱與所述真空吸收泵連接，所述凈化后儲水箱與所述加壓加熱裝置連接，所述加壓加熱裝置包括用于與凈化系統連接的高壓柱塞泵、加壓器以及加熱器，所述加壓加熱裝置的出口端連接所述噴射管。
[0009]上述方案可進一步優選為:
[0010]所述凈化系統包括依次連接的主儲水罐、一級螺桿泵、一級旋流分離器、一級儲水罐、二級螺桿泵、多級旋流器分離器以及二級儲水罐，所述多級旋流器分離器由多個旋流器分離器依次串聯而成；所述底盤車上還設有排污箱，所述一級旋流分離器和多級旋流器分離器的尾管均通過斜管與排污箱連接。旋流分離器為通用設備。旋流分離器是用于分離去除污水中較重的粗顆粒泥砂等物質，有時也用于泥漿脫水，其工作原理:水靠壓力或重力由構筑物上部沿切線進入，在離心力作用下，粗重顆粒物質被拋向器壁并旋轉向下和形成的濃液一起排出。較小的顆粒物質旋轉到一定程度后隨上旋渦流排出。
[0011]所述排污箱的箱體一側設有箱門、內部設有推斗機構，所述推斗機構包括分別鉸接在箱體上頂面的液壓油缸和推桿，所述液壓油缸的活塞桿和推桿的中部鉸接，所述推桿的前端連接彈簧管，所述彈簧管的前端鉸鏈連接推斗。
[0012]所述主儲水罐內設有濾網，所述多級旋流器分離器的級數為2?4級。級數也可以根據水質要求調整。
[0013]所述加壓加熱裝置包括高壓柱塞泵、加壓器1、加壓器II和加熱器；所述加壓器1、加壓器II和加熱器分別通過開關閥并聯在高壓柱塞泵的出口管線上，可以通過管匯上的開關閥控制水的流向。所述高壓柱塞泵出口管線的末端連接噴射管。
[0014]本發明所采用的加熱器為現有的通用設備。用來使熱量從熱流體傳遞到冷流體，以滿足規定的工藝要求的裝置。可以采用浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、U形管板換熱器、板式換熱器等不同的型式。
[0015]本發明所采用的加壓器為現有的通用設備。工作原理:根據壓力=壓強乘以受壓面積的原理，用較小的力作用于大活塞推動小活塞運動，通過小力來產生大力，能夠產生超高壓水，壓力可以達到50?150MPa。通過加壓器1、加壓器II，系統可以得到不同壓力等級的高壓水，主要取決于加壓器的缸徑比值。
[0016]所述噴射管為高壓膠管，所述高壓噴嘴由噴嘴座、噴嘴體和鎖緊螺母組成，可以通過更換不同的噴嘴體得到不同的噴射型式，得到多種流速的高壓水流；也可以更換整套高壓噴嘴為旋轉噴頭，得到多種噴射型式。
[0017]其中，吸嘴和高壓噴嘴安裝在操作臂的前端，吸嘴安裝在高壓噴嘴的周圍，便于作業產生污水的回收。操作臂可以通過駕駛室內的操作部分進行控制，來引導吸嘴和高壓噴嘴移動到相關位置。
[0018]所述底盤車上各裝置所需的動力由底盤車的發動機或另裝的副發動機提供；所述加熱器所需的熱量通過燃油加熱完成。
[0019]本發明的多功能高壓水射流作業車能夠進行管溝挖掘、建筑物墻面清洗和混凝土破除等作業；并且，在施工過程中能夠將作業產生的污水回收，進行過濾分離和循環使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1多功能高壓水射流作業車總體結構示意圖
[0021]圖2作業裝置結構示意圖
[0022]圖3高壓噴嘴結構示意圖
[0023]圖4凈化系統結構示意圖
[0024]圖5加壓加熱裝置結構流程圖
[0025]圖6排污箱結構示意圖
[0026]圖7多功能高壓水射流作業車施工作業狀態示意圖
[0027]圖中:作業裝置1，吸嘴11，高壓噴嘴12，噴嘴座122，鎖緊螺母123，噴嘴體124，真空回收泵13，高壓膠管14，操作臂15，回收管16 ;凈化系統2，主儲水箱21，一級螺桿泵22，一級旋流分離器23，一級儲水箱24，二級螺桿泵25，多級旋流分離器26，二級儲水箱27，出水管28，斜管29 ;加壓加熱裝置3，高壓柱塞泵31，開關閥I 32，加壓器I 33，加熱器34，開關閥II 35，開關閥III 36，開關閥IV 37，加壓器II 38，開關閥V 39 ;底盤車4 ;排污箱5 ;箱體51，箱門52,油缸53,推桿54,推斗55,彈簧管56。
【具體實施方式】
[0028]現結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0029]結合圖1，為本發明提供的多功能高壓水射流作業車。它包括作業裝置1、凈化系統2、加壓加熱裝置3、底盤車4和排污箱5等，上述裝置安裝在底盤車4上，并且能夠在底盤車的駕駛室內進行整套裝置的運行控制。所述的作業裝置1、凈化系統2、加壓加熱裝置3等的運行均采用液壓裝置驅動，所需動力用取力器取自底盤車的發動機或者另裝的副發動機。
[0030]結合圖2，為本發明多功能高壓水射流作業車的作業裝置1，由吸嘴11、高壓噴嘴12、真空吸收泵13、高壓膠管14、操作臂15和回收管16等組成。兼具高壓噴射作業和污水回收兩種功能。
[0031]其中，污水回收功能部分由吸嘴11、真空吸收泵13和回收管16組成。由真空吸收泵13提供負壓，將吸嘴11附近的污水吸取，并通過安裝在操作臂15上的回收管16將污水回收到主儲水箱21內。真空吸收泵13的排出口安裝有濾網，可以將回收污水中的雜質物進行初步的過濾。如圖所示，吸嘴11采用扇形結構，分布在高壓噴嘴12的周圍。
[0032]其中，高壓噴射作業功能部分由高壓噴嘴12和高壓膠管14組成。加壓加熱裝置將高壓水由高壓膠管51輸送到高壓噴嘴12，在操作臂15的控制下，高壓噴嘴移動到施工位置。
[0033]結合圖3，為高壓噴嘴結構示意圖，由噴嘴座122、高壓噴嘴124和鎖緊螺母123組成。高壓噴嘴的結構方便更換不同類型的噴嘴，以適應不同的施工要求。
[0034]吸嘴11和高壓噴嘴12安裝在操作臂15上，通過操作臂15移動和定位。為了及時回收作業產生的污水，吸嘴11可以制作成扇形或者三角形結構，安裝在高壓噴嘴12的周圍。
[0035]結合圖4，為本發明的多功能高壓水射流作業車的凈化系統2。凈化系統2由主儲水箱21、一級螺桿泵22、一級旋流分離器23、一級儲水箱24、二級螺桿泵25、多級旋流分離器26、二級儲水箱27、出水管28、斜管29等組成。作業裝置I中的污水回收部分將污水回收，經濾網過濾后儲存在主儲水箱21內。安裝在主儲水箱的一級螺桿泵22將污水輸送到一級旋流分離器23。在一級旋流分離器23內，高速流動的污水由于受到離心力的作用，固體雜質向四周分離，順著尾管排入斜管29中，除去雜質的污水沿中心管流入一級儲水箱24儲存。安裝在一級儲水箱中的二級螺桿泵25將水箱內的水輸送到多級旋流分離器26，多級旋流分離器的工作原理與一級旋流分離器的工作原理一樣。可以改變多級旋流分離器的級數，以得到符合要求的水質。經過多級旋流分離器分離出的水儲存到二級儲水箱27內。一級旋流分離器23和多級旋流分離器26分離產生的固體雜質落入斜管29，匯集到排污箱5內。
[0036]結合圖5，為本發明多功能高壓水射流作業車的加壓加熱裝置3。加壓加熱裝置3主要由高壓柱塞泵31、開關閥I 32、加壓器I 33、加熱器34、開關閥II 35、開關閥III 36和開關閥IV 37、加壓器II 38和開關閥V 39等組成。污水經旋流分離后，輸入高壓柱塞泵31。根據工程需要，通過開關閥控制，高壓水可以經過以下幾種流程，以滿足施工現場的需要:(一)常溫高壓水(30MPa以內)，當開關閥IV 37和開關閥II 35開啟，其它閥關閉時，高壓水可以直接輸送到作業裝置的高壓噴嘴；(二)常溫超高壓水(30?50MPa)，當開關閥I 32和開關閥II 35開啟，其它閥關閉時，高壓水經過加壓器I加壓后變為超高壓水，輸送到作業裝置的高壓噴嘴；(三)常溫超高壓水(50?150MPa)，當開關閥II 35和開關閥V 39開啟，其它閥關閉時，高壓水經過加壓器II加壓后變為超高壓水，輸送到作業裝置的高壓噴嘴；(四)加熱高壓水(1MPa以內，80°C)，當開關閥IV 37和開關閥III 36開啟，其它閥關閉時，高壓水經過加熱器34加熱后，輸送到作業裝置的高壓噴嘴。
[0037]另外，本發明專利一種多功能高壓水射流車所提供的壓力范圍可以通過更換加壓器等設備進行調整，不限于上述的幾個壓力值。所述的加熱溫度也可已進行調整。
[0038]結合圖6，所述的排污箱5。箱門52可以通過液壓缸打開和關閉。箱體51內安裝有排污用的推斗機構。推斗機構由油缸53、推桿54、彈簧管56、推斗55等部分組成。其中推桿54與彈簧管56連接在一起，彈簧管56的前端鉸鏈聯接推斗55，由于彈簧管56的推力作用，推斗55始終靠近在箱壁上。油缸53尾座與箱體51頂的耳座鉸鏈連接，油缸53的活塞桿與推桿54的中間孔鉸鏈連接。工作一段時間后，通過油缸53推動推斗55向前移動，將箱內雜質排出。
[0039]實施例一:(高壓加熱水，1MPa, 80°C )
[0040]設備的油污清洗作業，對于設備零部件上的油污、油垢的清洗及工程機械的油污清洗，可采用本發明多功能高壓水射流作業車完成。因為85°C的熱水可將油污、油垢軟化，降低其與基體表面的粘結力，然后考高壓水射流即可將油污、油垢自基體表面剝離，不用添加清洗劑即可獲得較好的清洗效果。能夠通過加熱器將高壓水加熱。凍土層受到加熱后的聞壓水沖擊后各易破除。
[0041]采用本發明多功能高壓水射流作業車進行設備零部件的油污清洗作業時，前面所述的作業裝置、凈化系統都按正常模式運行。在加壓加熱裝置的運行過程中，打開閥III 36和閥IV 37，關閉其它閥，使得柱塞泵加壓后的高壓水經過加熱器34進行加熱，輸送到作業裝置的高壓噴嘴。
[0042]由于油污容易粘附到凈化系統的設備和管匯上，造成設備不能正常使用。因此在油污的清洗過程中，不對作業產生的污水回收。可以通過關閉真空泵和高壓噴嘴的方式實現。
[0043]實施例二:(超高壓水，35MPa，20°C )
[0044]樓房、橋梁、涵洞等建筑物的表面清洗作業。在日常的市政作業中，建筑物的表面清洗占很大的比例，由于橋梁涵洞等建筑物表面包括圓弧面、坑洼等不規則形狀，表面的清洗作業比較困難。本發明的多功能高壓水射流作業車能夠有效的完成相應的作業任務。
[0045]高壓水射流清洗，主要是利用高壓水射流的動能來沖擊物體表面結垢、涂覆物和氧化物，達到剝離和去除的效果，它以水為介質，通過高壓柱塞泵，將水加壓至30?50MPa，再通過呈圓周排列噴嘴，將高壓水噴射到物體表面，完成清洗。
[0046]在加壓加熱裝置的運行過程中，打開閥II 35和閥IV 37，關閉其它閥，不運行加壓器和加熱器34。在作業過程中，操作臂能夠將噴頭升高到所需高度并且根據要求進行動作。由于高壓噴嘴的周圍安裝有扇形吸嘴，能夠將作業產生的污水收回。與其它現有的高壓水清洗設備相比，本發明的多功能高壓水射流作業車具有節省水源和減少二次清除的作業量等特點。
[0047]實施例三:(超高壓水，10MPa, 20 °C )
[0048]混凝土破除作業中，以純水為工作介質，動力裝置的壓力為100?150MPa，利用小孔噴射原理，將超高壓水的壓能轉換為300?800m/s的高速動能，用于混凝土等堅硬結構物的破除。采用本發明的多功能高壓水射流作業車進行相關作業時，需要配置高壓加壓器進行增壓，同時需要更換相應的噴嘴體。
[0049]采用本發明的多功能高壓水射流作業車進行作業時，前面所述的作業裝置、凈化系統按照正常模式進行。在加壓加熱裝置的運行過程中，打開閥I 32和閥II 35，關閉其它閥。加壓器II 33能夠將現有的水壓增高，根據加壓器的工作原理，水壓增加后，水流量相應減小。高壓破除作業中，需要更換相應的噴嘴體，以適應高壓小流量的水源。
[0050]以上僅為本發明的多功能高壓水射流作業車用于管溝挖掘、混凝土破除、建筑物表面清洗的幾個實施例，本發明并不局限于上述實施例所完成的工作以及采用的裝置組入口 ο
[0051]本發明的優點:
[0052](I)本發明多功能高壓水射流作業車的作業裝置的吸嘴和凈化系統能夠將作業產生的污水回收、過濾分離、重復利用。具有節約用水的優勢，在同樣體積的水箱下，本發明的有效工作時間更長。
[0053](2)本發明多功能高壓水射流作業車的加壓加熱裝置配置了加壓器和加熱器，可以根據施工要求進行高壓水射流作業用水的增壓和加熱。
[0054](3)本發明多功能高壓水射流作業車的高壓旋流分離器分離出的固體雜質沿著尾管進入斜管，并匯集到排污箱內。當需要排除箱內的固體雜質時，排污箱內的推斗自動將固體雜質推出。
[0055](4)本發明多功能高壓水射流作業車的作業裝置的吸嘴和高壓噴嘴共用一操作臂，吸嘴安裝在高壓噴嘴的周圍，便于高壓水噴嘴作業過程中產生的污水回收。
[0056]對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，有可能對局部結構做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種多功能高壓水射流作業車，其特征在于:包括底盤車以及安裝在底盤車上的作業裝置、凈化系統和加壓加熱裝置；所述作業裝置包括用于移動和定位的操作臂以及分別安裝在其上的噴射管和回收管，所述噴射管的前端連接高壓噴嘴、后端連接加壓加熱裝置，所述回收管的前端連接吸嘴、后端連接真空吸收泵；所述凈化系統包括依次連接的主儲水箱、旋流分離裝置以及凈化后儲水箱，所述主儲水箱與所述真空吸收泵連接，所述凈化后儲水箱與所述加壓加熱裝置連接，所述加壓加熱裝置包括用于與凈化系統連接的高壓柱塞泵、加壓器以及加熱器，所述加壓加熱裝置的出口端連接所述噴射管。
2.根據權利要求1所述的多功能高壓水射流作業車，其特征在于:所述凈化系統包括依次連接的主儲水罐、一級螺桿泵、一級旋流分離器、一級儲水罐、二級螺桿泵、多級旋流器分離器以及二級儲水罐，所述多級旋流器分離器由多個旋流器分離器依次串聯而成；所述底盤車上還設有排污箱，所述一級旋流分離器和多級旋流器分離器的尾管均通過斜管與排污箱連接。
3.根據權利要求2所述的多功能高壓水射流作業車，其特征在于:所述排污箱的箱體一側設有箱門、內部設有推斗機構，所述推斗機構包括分別鉸接在箱體上頂面的液壓油缸和推桿，所述液壓油缸的活塞桿和推桿的中部鉸接，所述推桿的前端連接彈簧管，所述彈簧管的前端鉸鏈連接推斗。
4.根據權利要求2所述的多功能高壓水射流作業車，其特征在于:所述主儲水罐內設有濾網，所述多級旋流器分離器的級數為2?4級。
5.根據權利要求1所述的多功能高壓水射流作業車，其特征在于:所述加壓加熱裝置包括高壓柱塞泵、加壓器1、加壓器II和加熱器；所述加壓器1、加壓器II和加熱器分別通過開關閥并聯在高壓柱塞泵的出口管線上，所述高壓柱塞泵出口管線的末端連接噴射管。
6.根據權利要求5所述的多功能高壓水射流作業車，其特征在于:所述加熱器為浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、U形管板換熱器或者板式換熱器。
7.根據權利要求1所述的多功能高壓水射流作業車，其特征在于:所述噴射管為高壓膠管，所述高壓噴嘴由噴嘴座、噴嘴體和鎖緊螺母組成；所述吸嘴安裝在高壓噴嘴的周圍。
8.根據權利要求1-7任一所述的多功能高壓水射流作業車，其特征在于:所述底盤車上各裝置所需的動力由底盤車的發動機或另裝的副發動機提供；所述加熱器所需的熱量通過燃油加熱完成。
【文檔編號】A47L11/38GK204199353SQ201420632511
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】朱新忠, 林傳宏, 譚帥, 韓濤 申請人:勝利油田高原石油裝備有限責任公司