1.本实用新型属于隧道设备技术领域，具体涉及一种适应高原极端环境的三臂凿岩台车水系统。
背景技术：
2.凿岩台车是一种隧道及地下工程采用钻爆法施工的凿岩设备。它主要由底盘、钻臂、服务平台、凿岩机、电气系统、液压系统、水系统和气雾润滑系统等组成。凿岩台车水系统的主要作用就是在钻孔过程中冲洗孔底岩石残渣，防止卡钻头；消除粉尘，减小粉尘污染对操作人员的危害；冷却凿岩机，钻头，钻杆和液压系统，所以水系统的正常运行对整个凿岩台车施工至关重要。目前三臂凿岩台车水系统现有技术是：施工现场为凿岩台车提供外接水源，水泵进水口安装压力开关监测外接水源进水压力，并作为水泵的启停的依据。当压力开关检测到进水压力达到要求后，水泵可以正常启动，然后经水泵增压后的高压水通过三路水阀为三台凿岩机供水；当压力开关检测到进水压力过低时，说明供水不足，此时水泵停机，从而保护水泵。但是由于隧道内工况复杂，供水压力波动厉害，导致水泵频繁启停，这不仅影响正常施工，严重时会导致水泵损坏。
3.同时现有技术中没有针对高原高寒、高地热等极端环境的特殊设计。高寒环境下，凿岩台车水系统如果没有设计排水功能，会导致凿岩台车施工完成后水系统内的残余水无法排除干净而结冰，轻则导致管路堵塞，严重时会造成管路接头、水泵、凿岩机等元器件冻裂；高地热环境下，凿岩台车配置的空调和空压机为风冷，当隧道内环境温度高于50℃时，空调和空压机会因为无法充分冷却而高温报警停机，最终导致凿岩台车无法正常施工。因此，设计一种适应高原高寒、高地热等极端环境的三臂凿岩台车水系统至关重要。
技术实现要素：
4.为了解决现有技术中凿岩台车水系统水泵频繁启停、高寒环境下水系统结冰以及高地热环境下空调和空压机高温报警停机的问题，本实用新型提出了一种适应高原极端环境的三臂凿岩台车水系统，保证了三臂凿岩台车在高原极端环境下稳定可靠工作。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：
6.本实用新型提供了一种适应高原极端环境的三臂凿岩台车水系统，该水系统包括进水管路、水泵、三条出水管路、气吹水管路以及空调和空压机冷却管路；所述进水管路的入口外接水源，出口与水泵的进水口连接，所述水泵的出水口一路经过三条出水管路后与三台凿岩机连接，所述水泵的出水口另一路与空调和空压机冷却管路的输入侧连接，所述空调和空压机冷却管路的输出侧接至水泵与进水管路之间的管道上，所述气吹水管路也接至水泵与进水管路之间的管道上。
7.进一步地，所述进水管路包括按进水方向依次连接的手动球阀一、水过滤器、进水减压阀和液压油水冷散热器，所述液压油水冷散热器通过管道与水泵的进水口连接。
8.进一步地，所述水过滤器的排污口安装排污阀。
9.进一步地，所述水泵的出水口经过出水安全阀与三条出水管路连接。
10.进一步地，每条出水管路包括按水泵出水方向依次连接的电磁阀一、流量传感器和单向阀一，所述单向阀一通过管道与凿岩机连接。
11.进一步地，所述气吹水管路包括按出气方向依次连接的储气罐、电磁阀二和单向阀二，所述单向阀二接至液压油水冷散热器与水泵之间的管道上。
12.进一步地，所述空调和空压机冷却管路包括减压阀，所述减压阀的输入侧接至水泵出水口管道上；所述减压阀的输出侧一路按进水方向依次与空调水冷散热器和三通球阀一的第一接口连接，所述三通球阀一的第二接口接至液压油水冷散热器与水泵之间的管道上，所述三通球阀一的第三接口通向大气；所述减压阀的输出侧另一路按进水方向依次与空压机水冷散热器和三通球阀二的第一接口连接，所述三通球阀二的第二接口接至液压油水冷散热器与水泵之间的管道上，所述三通球阀二的第三接口通向大气。
13.进一步地，所述水泵的进水口设置有手动球阀二，所述水泵的出水口设置有手动球阀三。
14.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
15.1、本实用新型的适应高原极端环境的三臂凿岩台车水系统使用水流量控制水泵的启停，这不仅解决了由于供水压力波动导致水泵频繁启停的问题，而且也保护水泵不会因为供水不足而吸空损坏，同时也实现了三条出水管路能够独立工作，互不干扰。
16.2、本实用新型充分满足了三臂凿岩台车在钻孔过程中需要的冲洗、除尘，以及冷却凿岩机、钻头、钻杆和液压系统等功能。针对高寒环境，水系统增设了气吹水管路，气吹水管路通过压缩空气将进水管路、出水管路、空调和空压机冷却管路、水泵和凿岩机内的残余水吹干净，解决了高寒环境下水系统残余水结冰堵塞管路，冻坏元件的问题。
17.3、本实用新型采用水冷方式冷却空调和空压机，保证了空调和空压机在高地热环境下能够稳定可靠工作。
附图说明
18.图1是本实用新型实施例的适应高原极端环境的三臂凿岩台车水系统的结构示意图。
19.图中序号所代表的含义为：
20.1.手动球阀一，2.水过滤器，3.进水减压阀，4.液压油水冷散热器，5.排污阀，6.水泵，7.电磁阀一，8.流量传感器，9.单向阀一，10.凿岩机，11.储气罐，12.电磁阀二，13.单向阀二，14.减压阀，15.空调水冷散热器，16.三通球阀一，17.空压机水冷散热器，18.三通球阀二，19.手动球阀二，20.手动球阀三，21.出水安全阀。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，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。
22.为解决现有技术中凿岩台车水系统水泵频繁启停、高寒环境下水系统结冰以及高地热环境下空调和空压机高温报警停机的问题，如图1所示，本实施例提出一种适应高原极
端环境的三臂凿岩台车水系统，该水系统包括进水管路、水泵6、三条出水管路、气吹水管路以及空调和空压机冷却管路。进水管路的入口外接水源，出口与水泵6的进水口连接，水泵6的出水口一路经过三条出水管路后与三台凿岩机10连接，水泵6的出水口另一路与空调和空压机冷却管路的输入侧连接，空调和空压机冷却管路的输出侧接至水泵6与进水管路之间的管道上，气吹水管路也接至水泵6与进水管路之间的管道上。外接水源通过进水管路流进水泵6，水泵6启动后将进水增压后通过出水管路供给凿岩机10，用于除尘、冲洗岩石残渣以及冷却凿岩机10、钻头、钻杆和液压系统，同时水泵6增压后的水通向空调和空压机冷却管路，采用水冷方式冷却空调和空压机。气吹水管路接到水泵6的进水口，当凿岩台车完成钻孔作业后，气吹水管路通过压缩空气吹干净进水管路、出水管路、空调和空压机冷却管路、水泵6和凿岩机10内的残余水。下面对进水管路、出水管路、气吹水管路以及空调和空压机冷却管路进行详细解释。
23.进水管路包括按进水方向依次连接的手动球阀一1、水过滤器2、进水减压阀3和液压油水冷散热器4，液压油水冷散热器4通过管道与水泵6的进水口连接。其中手动球阀一1用于控制进水的通断；水过滤器2用于过滤进水中的杂质，且水过滤器2的排污口安装一个排污阀5，用于排除水过滤器2内的杂质，不排污时排污阀5一直处于关闭状态；进水减压阀3保证进水压力不会超过水泵6进水口的许用压力，防止进水压力过高损坏水泵6；液压油水冷散热器4的作用是利用进水冷却液压油。
24.水泵6的出水口经过出水安全阀21与三条出水管路连接，每条出水管路包括按水泵出水方向依次连接的电磁阀一7、流量传感器8和单向阀一9，单向阀一9通过管道与凿岩机10连接。其中出水安全阀21保证水泵增压后水的压力不会因为过高而损坏凿岩机10密封；电磁阀一7用于控制通向凿岩机10水流的通断；流量传感器8用于控制水泵6的启停；单向阀一9防止水倒流损坏流量传感器8，也避免水倒流时导致流量传感器8误发信号控制水泵6启动。本实例有三条出水管路，分别为三臂凿岩台车三条钻臂上的三台凿岩机10供水，三条出水管路可以通过各自的电磁阀一7进行单独控制。三个电磁阀一7都是常闭的，也就是说电磁阀一7失电时，水无法通过，电磁阀一7得电时，水可以通过。
25.气吹水管路包括按出气方向依次连接的储气罐11、电磁阀二12和单向阀二13，单向阀二13接至液压油水冷散热器4与水泵6之间的管道上。其中储气罐11为气吹水提供气源；电磁阀二12控制压缩空气的通断；单向阀二13防止水倒灌储气罐11内。
26.空调和空压机冷却管路包括减压阀14，减压阀14的输入侧接至水泵6出水口管道上；减压阀14的输出侧一路按进水方向依次与空调水冷散热器15和三通球阀一16的第一接口连接，三通球阀一16的第二接口接至液压油水冷散热器4与水泵6之间的管道上，三通球阀一16的第三接口通向大气；减压阀14的输出侧另一路按进水方向依次与空压机水冷散热器17和三通球阀二18的第一接口连接，三通球阀二18的第二接口接至液压油水冷散热器4与水泵6之间的管道上，三通球阀二18的第三接口通向大气。其中减压阀14用于将水泵6增压后的高压水减压后通向空调水冷散热器15和空压机水冷散热器17，防止水压太高损坏水冷散热器。空调水冷散热器15和空压机水冷散热器17利用流经其内部的水充分冷却空调和空压机；三通球阀一16（或三通球阀二18）有三个接口，第一接口连接空调水冷散热器15（或空压机水冷散热器17），第二接口通向水泵6的进水口，第三接口通向大气，因此三通球阀一16（或三通球阀二18）有两个工作位，正常工作时来自空调水冷散热器15（或空压机水冷散
热器17）的水经过第一接口、第二接口流向水泵6的进水口，气吹水时转动三通球阀一16（或三通球阀二18）手柄，来自空调水冷散热器15（或空压机水冷散热器17）的水经过第一接口和第三接口流出管路，通向大气。
27.优选的，水泵6的进水口设置有手动球阀二19，水泵6的出水口设置有手动球阀三20。气吹水完成后打开手动球阀二19和手动球阀三20，方便残余水通过两个手动球阀排到系统外，防止残余水聚集结冰堵塞管路，两个手动球阀需在凿岩台车下次使用前关闭。
28.工作原理如下：
29.当外接水源接到进水管路后，打开进水管路上的手动球阀一1，外接水依次经过手动球阀一1、水过滤器2、进水减压阀3、液压油水冷散热器4、水泵6、出水安全阀21到达三个电磁阀一7前。在这个过程中，高温液压油和冷水在液压油水冷散热器4内进行热交换，从而降低了液压油的温度，实现了对液压系统的冷却。电磁阀一7得电后，外接水可以通过电磁阀一7流向流量传感器8。当流过流量传感器8的水流量达到其设定值后，说明供水流量充足，流量传感器8发出信号控制水泵6启动；反之，说明供水流量不足，水泵6不会启动，从而保护水泵6不会因为吸空损坏。当水流量达到三个流量传感器8任何一个的设定值时，水泵6就可以启动；而水泵6启动后，源源不断的水经水泵6增压后通过出水管路流向凿岩机10，冷却凿岩机10、钻头和钻杆，同时进行除尘和冲渣。水泵6增压后的水也会流向空调和空压机冷却管路，只要保证外接水温度不高，在高地热环境下空调和空压机也能够得到充分冷却，保证正常工作。这个过程也保证了流经流量传感器8的水的流量能一直达到其设定值，所以水泵6会持续工作。只有当供水不足或者三个电磁阀全部关闭时，流经三个流量传感器8的水的流量均不能达到其设定值时，水泵6才会停机，因此解决了现有技术中因供水压力波动导致水泵6频繁启停的问题。
30.三臂凿岩台车完成钻孔作业后，会关闭三个电磁阀一7，由于流经三个流量传感器8的水的流量均不能达到其设定值，所以水泵6会停机，然后需要关闭手动球阀一1，拆除外接水管切断外接水源。此时水系统内仍残留大量水，在高原高寒环境下，残留水会结冰堵塞管路，甚至冻坏水泵6、凿岩机10、水冷散热器等元器件，所以此时必须进行气吹水作业，具体操作步骤如下：
31.步骤1，打开进水管路的手动球阀一1，关闭出水管路上的三个电磁阀一7，然后启动气吹水管路上的电磁阀二12，压缩空气会从储气罐11流经电磁阀二12、单向阀二13将进水管路内的残余水从手动球阀一1处排出。
32.步骤2，关闭进水管路的手动球阀一1和出水管路上的三个电磁阀一7，将空调和空压机冷却管路上的三通球阀一16和三通球阀二18旋转到通向大气的工作位，压缩空气流经水泵6，将空调和空压机冷却管路内的残余水从两个三通球阀排出，水排净后恢复三通球阀到正常工作位。
33.步骤3，打开三个电磁阀一7，此时压缩空气会流经水泵6将出水管路内的残余水从凿岩机10处排出。
34.重复以上步骤数次即可完成整个水系统的排水。气吹水完成后打开水泵6两端的手动球阀二19和手动球阀三20，方便残余水通过两个手动球阀排到系统外，防止残余水聚集结冰堵塞管路。
35.本实施例的适应高原极端环境的三臂凿岩台车水系统通过水流量控制水泵6启
停，不仅解决了由于供水压力波动导致水泵6频繁启停的问题，而且也保护水泵6不会因为供水不足而吸空损坏，同时也实现了三条出水管路能够独立工作，互不干扰。针对高寒环境，水系统增设了气吹水管路，解决了高寒环境下水系统残余水结冰堵塞管路，冻坏元件的问题。而且采用水冷方式冷却空调和空压机，保证了空调和空压机在高地热环境下也能够稳定可靠工作。
36.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术说明书以及权利要求书中使用的
ꢀ“
一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
37.最后需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，仅用于说明本实用新型的技术方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。