CN101920517B - 矿下用水泥发泡机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矿下用水泥发泡机，包括车架，水泥输浆送机构，液压系统，在车架上安装有防爆电机，防爆电机输同时驱动发泡柱塞泵和微量泵，发泡柱塞泵的输出管与造泡器连通；防爆电机的输出轴同时驱动空压机，空压机的输出气管与造泡器连通；该造泡器通过管道并安装阀门后与水泥输浆送机构的输出管连通。能够适用于矿井下作业，迅速对井下巷道内防风墙等墙体的构筑，省时省力，工作效率高。整机采用手动控制阀门或机械式控制阀门，满足矿下工作情况，安全可靠。容易制造或改造，适合批量生产，使用方便，非常利于推广实施。

Description

矿下用水泥发泡机

技术领域：

本发明涉及采矿安全领域使用的水泥发泡机，特别是涉及一种矿下用水泥发泡机。

背景技术：

目前，矿井内构筑的防风墙或防火墙是采用普通的砌筑方式，费时费力，而且效率低。通过布带装砂堆砌的墙体存在密封不严，牢固性差的缺陷。水泥浇筑墙能够满足以上不足，然而目前的水泥发泡机均不适合矿下作业。并且现有发泡机的发泡性能也还有一定的差距，需要进一步的提高，例如存在的问题是气泡产生的很少。更主要的是泡沫大小不均匀，影响泡沫的稳定性和强度，而且其泡沫产生量有很大的随意性，不易控制。

发明内容：

本发明是克服现有中存在的不足和缺陷，设计并制作出一种矿下用水泥发泡机。

技术方案：

一种矿下用水泥发泡机，包括车架，水泥输浆送机构，液压系统，在车架上安装有防爆电机，防爆电机输出轴传动连接有发泡柱塞泵和微量泵，所述微量泵的吸入管与发泡剂容器连通，发泡柱塞泵的吸入管上安装有三通管，微量泵输出管与该三通管的一支管连通，该三通管另一支管与水箱连通并在该支管上安装有调节阀，所述发泡柱塞泵的输出管与造泡器连通；所述防爆电机的输出轴同时驱动空压机，所述空压机的输出气管直接或间接与造泡器连通；所述造泡器为一管状结构，造泡器通过管道并安装阀门后与水泥输浆送机构的输出管连通。

在车架上还同时安装有速凝机构，所述速凝机构包括速凝柱塞泵，该速凝柱塞泵的吸入管与速凝剂容器连通，该速凝柱塞泵的输出管的管口安装在水泥输浆送机构泡沫输出管最末端输出口位置。

在车架上固定有液压冷却器，所述液压冷却器为一卧式管状结构，油箱的出油管或进油管通过该冷却器内腔；在该卧式管状冷却器内安装有冷却水排管，冷却水排管两端伸出冷却器之外，并分别与冷水进水管和出水管连通。

在车架前后两侧分别安装有固定支腿，所述固定支腿为套管式，在内外套管之间还安装有旋紧螺栓。

所述造泡器包括一个竖向安装的管和一个横向安装的管组合形成近似“L”型结构，发泡柱塞泵的输出管和空压机的出气管分别与横向管连通。

在所述造泡器的横向管末端设有造泡液浓度监测阀，即横管末端为排液口并安装有阀门。

在所述造泡器的竖向管上端还同时设有造泡质量监测机构，该造泡质量检查机构是将造泡器的竖管最上端设置锥形收敛段并安装有三通阀，该三通阀的一个支管直接与水泥输浆送机构的输出管连通，该三通阀的另一支管用于监测发泡质量。

水泥输浆送机构为液压输出机构，在车架底部横向安装有双液压缸循环推进机构，该双液压缸推进机构通过控制油路和工作油路实现自动推进换向，所述控制油路是在两液压缸活塞杆之间安装有带有摆杆式液压换向阀，所述工作油路采用液压控制换向阀，摆杆式液压换向阀的控制油管与液压控制换向阀的控制油路的入口和出口连通，该液压控制换向阀进油管与油箱的出油管连通、其出油管为油箱的回油管，该液压控制换向阀的换向油管分别与两液压缸的进油管连通，两液压缸的出油管相互连通，两液压缸的活塞杆上分别设有凸缘作为定位挡台，两活塞杆分别在缩进到特定位置时相应挡台自动切换液压换向阀的摆杆，使两液压缸的推进方向改变。

空压机的输出气管与一气罐连通，该气罐上安装有气压表和出气管以及压力调节阀，该出气管与造泡器连通。

各控制阀门为手动阀或者气动阀。

本发明的有益效果：1、能够适用于矿井下作业，迅速对井下巷道内防风墙等墙体的构筑，省时省力，工作效率高。

2、整机采用手动控制阀门或机械式控制阀门，满足矿下工作情况，安全可靠。

3、“L”型造泡器结构，并在上端设有锥形收敛段，使气液混合速度快、效率高、均匀、气泡细密均匀，质量较高，达到了泡沫较理想的技术要求。泡沫在压力下能够自动向高处或远处的搅拌机送达，使用十分方便。 

4、发泡机同时设有速凝机构，能够使排出的发泡水泥迅速凝结，进一步提高构筑效率，以满足矿下条件的使用。

5、本发明结构可以适合制造不同型号的机型，容易制造或改造，适合批量生产，使用方便，非常利于推广实施。

附图说明：

图1是本发明水泥发泡机的侧面结构示意图；

图2是发泡柱塞泵及微量泵连接结构示意图；

图3是造泡器结构示意图；

图4是液压输出机构的油路自动控制示意图。

具体实施方案：                                         

实施例一：参见图1、图2、图3、图4，图中编号1为车架，2为前侧行走轮，3为造泡器的横向管，4为造泡器的竖向管，5为防爆电机，6为液压输送机构，7为发泡柱塞泵，8为速凝柱塞泵，9为微量泵，10为可伸缩的支腿，11为水泥浆吸入总管，12为水泥浆输出总管，13为水泥浆输出分管，14为水泥浆吸入分管，15为支架，16为空压机，17为固定套管，18为牵拉臂，19为固紧螺栓，20为水泥浆输送机构的泡沫输送管，21为旋转轮，22为油箱，23为液压泵，24为冷却器，25为油箱出油管，26为冷却器出油管，27为冷水进出水管，28为车轮，29为气压缸，30为出气管，31为发泡剂和水混合输入口，32为气体输入口，33为阀门，34为排出口，35为水和发泡剂混合管，36为进水管阀门，41为三通阀，42为泡沫输送管道，43为监测管，44为锥形收敛段，61为液压缸，62为摆杆式液压换向阀，63为液压控制换向阀，64为回油管，65为换向油管，66为拨杆，67为法兰式挡台，68为控制油管，71为皮带轮，72为柱塞泵的活塞筒，73为手动旋钮，74为发泡柱塞泵吸入管，75为发泡柱塞泵输出管，76为压力表，81为手动旋钮，82为速凝输出管，83为速凝吸入管，91为微量泵吸入管。

一种矿下用水泥发泡机，包括车架1，该车架下端设有车轮28和可伸缩固定支架10，该支架10为套管可伸缩式，当车架运行时将其收缩，当车架停止并工作时将内套管伸出外套管并在内外套管之间安装旋紧螺栓19，车架前侧竖向固定有套管19，套管19内套装有支撑杆并安装行走轮（或方向轮），该行走轮的支撑杆上端固定有转轮21（即方向盘），同时在车间前端固定有牵引臂18。车架上设有水泥浆输送机构，本实施例中该水泥浆输送机构采用类似目前用于输送混凝土的双液压缸循环推进输送机构，双液压缸横卧固定于车架底部，双液压缸的活塞末端位于车架后侧，与单向阀配合实现对水泥浆的循环吸入和压出，不重述。液压系统包括油箱22和油泵23以及出油管和回油管不详述。本实施例中的水泥输浆送机构的特点是包括采用机械和液压方式实现双液压缸的往返切换，即通过控制油路和工作油路实现自动推进换向。所述控制油路是在两液压缸活塞杆之间安装有带有摆杆式液压换向阀62，所述工作油路63采用液压控制换向阀，摆杆式液压换向阀62的控制油管68与液压控制换向阀63的控制油路的入口和出口连通，该液压控制换向阀63的进油管与油箱的出油管连通、其出油管为油箱的回油管。该液压控制换向阀上的两个换向油管分别与两液压缸的进油管（或叫出油管）连通，两液压缸末端相互连通，液压控制换向阀63的一个换向管为出油管时另一换向管为进油管，两个换向管进油、出油方向的改变靠所述摆杆式液压换向阀62的控制油管来控制。摆杆式液压换向阀包括下端一个摆杆66，该摆杆66的摆动可以实现其控制油管的输油方向，在两液压缸的活塞杆上分别设有凸缘例如法兰盘作为定位挡台，当两液压缸的任一活塞杆锁紧驱动摆杆66时实现自动换向的控制，无需人为或电子控制。

在车架上固定有液压冷却器24，所述液压冷却器为一卧式管状结构，油箱的出油管或进油管通过该冷却器内腔；在该卧式管状冷却器内安装有冷却水排管，冷却水排管两端伸出冷却器之外，并分别与进水管和出水管连通。

在车架上固定有支架15，车架上安装有防爆电机8，与防爆电机输出轴传动连接有发泡柱塞泵7和微量泵9，发泡柱塞泵和微量泵安装在支架15上。所述微量泵9的吸入管91与发泡剂容器连通，发泡柱塞泵7的吸入管74上安装有三通管35，该三通管能够实现水与发泡剂的混合。所述微量泵9输出管92与该三通管的一支管连通，该三通管另一支管与水箱连通并在该支管上安装有调节阀36。所述发泡柱塞泵7的输出管75与造泡器的进液口31连通；所述防爆电机8的输出轴同时驱动空压机16，所述空压机的输出气管与一气罐29连通，该气罐29上安装有气压表和出气管以及压力调节阀以及压力调节阀，从而保持使其出气管保持特定的压力与造泡器进气口31连通。所述造泡器为一管状结构，造泡器通过管道并安装阀门后与水泥输浆送机构的输出管连通。各控制阀门为手动阀或者气动阀。

在车架上还同时安装有速凝机构，所述速凝机构包括速凝柱塞泵8，该速凝柱塞泵的吸入管83与速凝剂容器连通，该速凝柱塞泵的输出管82的管口安装在所述水泥输浆送机构输出管20最末端输出口位置。

所述造泡器包括一个竖向安装的管4和一个横向安装的管3组合形成近似“L”型组合结构。所述发泡柱塞泵的输出管和空压机的出气管分别与横向管连通。竖向管4的长度远大于横向管3的长度，从而使在横向管内产生的泡沫能够在竖向管4内有较长的挤压过程。同时在竖向管最上端设置为锥形收敛段44，该锥形收敛段有利于竖向管内泡沫的进一步挤压形成较细较均匀的泡沫结构。在所述造泡器的横向管末端设有造泡液浓度监测阀，即横管末端为排液口34并安装有阀门33。在所述造泡器的竖向管4上端还同时设有造泡质量监测机构，该造泡质量检查机构是在造泡器的竖管最上端锥形收敛段44的末端安装有三通阀41，该三通阀41的一个支管直接与水泥输浆送机构的输出管连通，该三通阀的另一支管43用于监测发泡质量。

实施例二：附图未画，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：微量泵的转轴上同时安装有多个直径不同的皮带轮，通过驱动不同的皮带轮实现对发泡剂尽量或出量的控制。

Claims (10)

1.一种矿下用水泥发泡机，包括车架，水泥输浆送机构，液压系统，其特征是：在车架上安装有防爆电机，防爆电机输出轴传动连接有发泡柱塞泵和微量泵，所述微量泵的吸入管与发泡剂容器连通，发泡柱塞泵的吸入管上安装有三通管，微量泵输出管与该三通管的一支管连通，该三通管另一支管与水箱连通并在该支管上安装有调节阀，所述发泡柱塞泵的输出管与造泡器连通；所述防爆电机的输出轴同时驱动空压机，所述空压机的输出气管直接或间接与造泡器连通；所述造泡器包括一个竖向安装的管和一个横向安装的管组合形成近似“L”型组合结构，并且竖向管的长度远大于横向管的长度，造泡器通过管道并安装阀门后与水泥输浆送机构的输出管连通。

2.根据权利要求1所述的矿下用水泥发泡机，其特征是：在车架上还同时安装有速凝机构，所述速凝机构包括速凝柱塞泵，该速凝柱塞泵的吸入管与速凝剂容器连通，该速凝柱塞泵的输出管的管口安装在水泥输浆送机构泡沫输出管最末端输出口位置。

3.根据权利要求1所述的矿下用水泥发泡机，其特征是：在车架上固定有液压冷却器，所述液压冷却器为一卧式管状结构，油箱的出油管或进油管通过该冷却器内腔；在该卧式管状冷却器内安装有冷却水排管，冷却水排管两端伸出冷却器之外，并分别与冷水进水管和出水管连通。

4.根据权利要求1所述的矿下用水泥发泡机，其特征是：在车架前后两侧分别安装有固定支腿，所述固定支腿为套管式，在内外套管之间还安装有旋紧螺栓。

5.根据权利要求1所述的矿下用水泥发泡机，其特征是：所述造泡器包括一个竖向安装的管和一个横向安装的管组合形成近似“L”型结构，发泡柱塞泵的输出管和空压机的出气管分别与横向管连通。

6.根据权利要求5所述的矿下用水泥发泡机，其特征是：在所述造泡器的横向管末端设有造泡液浓度监测阀，即横管末端为排液口并安装有阀门。

7.根据权利要求5所述的矿下用水泥发泡机，其特征是：在所述造泡器的竖向管上端还同时设有造泡质量监测机构，该造泡质量检查机构是将造泡器的竖管最上端设置锥形收敛段并安装有三通阀，该三通阀的一个支管直接与水泥输浆送机构的输出管连通，该三通阀的另一支管用于监测发泡质量。

8.根据权利要求1所述的矿下用水泥发泡机，其特征是：水泥输浆送机构为液压输出机构，在车架底部横向安装有双液压缸循环推进机构，该双液压缸推进机构通过控制油路和工作油路实现自动推进换向，所述控制油路是在两液压缸活塞杆之间安装有带有摆杆式液压换向阀，所述工作油路采用液压控制换向阀，摆杆式液压换向阀的控制油管与液压控制换向阀的控制油路的入口和出口连通，该液压控制换向阀进油管与油箱的出油管连通、其出油管为油箱的回油管，该液压控制换向阀的换向油管分别与两液压缸的进油管连通，两液压缸的出油管相互连通，两液压缸的活塞杆上分别设有凸缘作为定位挡台，两活塞杆分别在缩进到特定位置时相应挡台自动切换液压换向阀的摆杆，使两液压缸的推进方向改变。

9.根据权利要求1所述的矿下用水泥发泡机，其特征是：空压机的输出气管与一气罐连通，该气罐上安装有气压表和出气管以及压力调节阀，该出气管与造泡器连通。

10.根据权利要求1-10任一项所述的矿下用水泥发泡机，其特征是：各控制阀门为手动阀或者气动阀。

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