CN104265613A - 全液压灌浆泵及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全液压灌浆泵，解决了现有灌浆泵灌浆压力不可控、效率低等问题。该全液压灌浆泵包括设置在灌浆孔孔口的输出压力传感器（1），液压式灌浆泵，为液压式灌浆泵供油的油箱（14），用于测试液压油缸的实时状态的位移传感器（9），分别与液压式灌浆泵连通的进浆管（10）和出浆管（2），设置于油箱（14）上部与其连接并用于控制液压式灌浆泵动作的电动机及油泵（6）和液压控制系统（13），以及设置于油箱（14）一侧的控制柜（7）；液压控制系统（13）通过阀座设置在油箱上部，在该阀座上设置有系统压力传感器（5），在液压式灌浆泵上还设有位移传感器（9），在所述液压控制系统（13）上还设有液压比例阀。

Description

全液压灌浆泵及其实现方法

技术领域

 本发明涉及一种灌浆泵，具体地讲，是涉及一种全液压灌浆泵及其实现方法。

背景技术

目前，灌浆施工领域所用灌浆设备大都是由电机带动减速机，减速机带动曲轴，曲轴带动活塞，活塞使泵体内密闭空间发生变化，实现灌浆的一个原理。灌浆过程中，灌浆流量和灌浆压力靠人为操作灌浆盘去控制，灌浆流量和灌浆压力不易控制，容易造成灌浆过程中峰值灌浆压力过大而造成原始地层抬动或对坝体破坏。国内有部分厂家生产全液压泵用于灌浆，但由于设备制造费用大，维护成本高，且灌浆流量和灌浆压力不可控，与现有的机械式灌浆泵没有明显技术优势，在现灌浆施工领域没有得到广泛的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构简单、实现方便且灌浆流量、灌浆压力可控的全液压灌浆泵。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

全液压灌浆泵，包括设置在灌浆孔孔口的输出压力传感器，液压式灌浆泵，为液压式灌浆泵供油的油箱，用于测试液压油缸的实时状态的位移传感器，分别与液压式灌浆泵连通的进浆管和出浆管，设置于油箱上部与其连接并用于控制液压式灌浆泵动作的电动机及油泵和液压控制系统，以及设置于油箱一侧的控制柜；液压控制系统通过阀座设置在油箱上部，在该阀座上设置有系统压力传感器和液压比例阀，在液压式灌浆泵上还设有位移传感器。

进一步的，本发明还包括机架，所述液压式灌浆泵、油箱、位移传感器、电动机及油泵、液压控制系统、控制柜集成于机架上。

所述液压式灌浆泵包括两个液压油缸和四个料缸，一个液压油缸两端分别设置有料缸并组合构成一个工作组，其中一个工作组完成排浆过程，另一个工作组完成吸浆过程；所述位移传感器设置在两个液压油缸旁边。

为了更好的实现本发明，还包括设置于油箱侧面并用于冷却液压油的冷却器。

全液压灌浆泵的实现方法，包括以下步骤：

（1）设定灌浆压力参数，输出压力传感器将灌浆孔孔口压力传输至控制柜；（2）调节灌浆压力

（21）当孔口无压力时，调节液压比例阀，以实现灌浆过程中灌浆流量可控的目的；

（22）当孔口有压力时，控制柜根据收到的数据和设定压力参数对比，调节液压比例阀，以实现灌浆过程中灌浆压力可控的目的。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明输出流量和输出压力可控，避免了传统灌浆泵灌浆过程中峰值灌浆压力过大而造成原始地层抬动或对坝体的破坏。

（2）本发明中灌浆泵有两个油缸和四个料缸，料缸布置在油缸的两端，这样的布置方式使油缸一个工作过程就完成两个料缸的中的一个排浆和一个吸浆的两个工作过程，提高了工作效率。

（3）本发明中电动机及油泵设置在油箱上部，为整个系统提供动力，液压控制系统也设置在油箱的上部，这种布置方式减少整个灌浆泵的空间，使结构更紧凑。

（4）本发明中所有部件集成在机架之上，由螺栓固定连接，方便拆装及维护。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明的侧视图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-输出压力传感器、2-出浆管、3-料缸、4-液压油缸、5-系统压力传感器、6-电动机及油泵、7-控制柜、8-机架、9-位移传感器、10-进浆管、11-冷却器、12-泵体、13-液压控制系统、14-油箱、15-触摸屏。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1～图3所示，本实施例提供了一种全液压灌浆泵，该灌浆泵是集机械、电气、液压于一体的高科技产品，采用比例阀液压控制技术，可以通过PLC对泵的各工作参数进行设定，从而实现灌浆过程中对灌浆流量和灌浆压力的智能化控制。该设备运行成本极低，输出流量和输出压力可控，避免了传统灌浆泵灌浆过程中峰值压力过大造成地层抬动和对坝体的破坏，可小流量输出，从而降低能耗。

具体的说，该全液压灌浆泵包括液压式灌浆泵、油箱14、传感器组件、电动机及油泵6、液压控制系统13、控制柜7等部件，优选的，所有部件集成于机架8之上，由螺栓固定连接，方便拆装及维护。

液压式灌浆泵包括两个液压油缸4和四个料缸3，一个液压油缸4两端分别设置有料缸3并组合构成一个工作组，其中一个工作组完成排浆过程，另一个工作组完成吸浆过程。进一步的，油缸和料缸与油箱平行布置，进浆管10布置在油缸和料缸的底部，出浆管2布置在油缸和料缸的上部，出浆管2上设有液压比例阀，通过调整比例阀的开度，实现对出浆流量的控制；泵体12分布在料缸的端头，泵体分布较散，泵体的进浆口由进浆管连通，出浆口由出浆管连通。通过上述设置，使油缸一个工作过程就完成两个料缸的中的一个排浆和一个吸浆的两个工作过程，提高了工作效率。

电动机及油泵设置在油箱上部，为整个系统提供动力，电动机驱动油泵为油缸供油；液压控制系统通过阀座设置在油箱的上部，这种设置方式减少整个灌浆泵的空间，使结构更紧凑。

控制柜设置在油箱的右侧，集中了灌浆泵PLC及电器控制系统，其主要用于对传感器数据的采集及处理，以及对液压系统的控制。

传感器组件，主要包括：输出压力传感器1、位移传感器9和系统压力传感器5，上述传感器采集数据后均传输至控制柜，每个传感器的具体设置位置及功能如下：

输出压力传感器，设置在灌浆孔孔口，用来测试灌浆过程中实时的灌浆压力；

位移传感器，设置在两个液压油缸旁边，与缸杆联动，用来测试液压油缸的实时状态；

系统压力传感器，设置在液压控制系统阀座上，用来测定液压系统内部的实时压力。

作为一种优选方案，本实施例还在控制柜上设置有操作用的触摸屏15，其用于系统参数设定以及系统传感器采集参数的显示。油箱14侧面设有冷却器11，其用于对液压油进行冷却。

本发明灌浆压力的控制方法，包括以下步骤：

（1）设定灌浆压力参数，输出压力传感器将灌浆孔孔口压力传输至控制柜；

（2）调节灌浆压力

（21）当孔口无压力时，调节液压比例阀，以实现灌浆过程中灌浆流量可控的目的；

（22）当孔口有压力时，控制柜根据收到的数据和设定压力参数对比，调节液压比例阀，以实现灌浆过程中灌浆压力可控的目的。

具体的说，当孔口无压力时，通过调节触摸屏上的流量输出调节按钮，调节液压比例阀，以实现灌浆过程中灌浆流量可控的目的。当灌浆孔孔口有压力时，通过触摸屏对灌浆参数进行设定后，对灌浆泵采用压力闭环控制，灌浆压力参数由灌浆孔孔口设置的输出压力传感器传回给控制柜的PLC系统，数据经过PLC处理后,通过模拟量输出参数控制液压比例阀，调节比例阀流量输出，以实现灌浆过程中灌浆压力可控的目的。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.全液压灌浆泵，其特征在于，包括设置在灌浆孔孔口的输出压力传感器（1），液压式灌浆泵，为液压式灌浆泵供油的油箱（14），用于测试液压油缸的实时状态的位移传感器（9），分别与液压式灌浆泵连通的进浆管（10）和出浆管（2），设置于油箱（14）上部与其连接并用于控制液压式灌浆泵动作的电动机及油泵（6）和液压控制系统（13），以及设置于油箱（14）一侧的控制柜（7）；液压控制系统（13）通过阀座设置在油箱上部，在该阀座上设置有系统压力传感器（5），在液压式灌浆泵上还设有位移传感器（9），在所述液压控制系统（13）上还设有液压比例阀。

2.根据权利要求1所述的全液压灌浆泵，其特征在于，还包括机架（8），所述液压式灌浆泵、油箱、位移传感器、电动机及油泵、液压控制系统、控制柜集成于机架上。

3.根据权利要求1或2所述的全液压灌浆泵，其特征在于，所述液压式灌浆泵包括两个液压油缸（4）和四个料缸（3），一个液压油缸（4）两端分别设置有料缸（3）并组合构成一个工作组，其中一个工作组完成排浆过程，另一个工作组完成吸浆过程；所述位移传感器（9）设置在两个液压油缸（4）旁边。

4.根据权利要求3所述的全液压灌浆泵，其特征在于，还包括设置于油箱（14）侧面并用于冷却液压油的冷却器（11）。

5.如根据权利要求1至4任一项所述的全液压灌浆泵的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）设定灌浆压力参数，输出压力传感器将灌浆孔孔口压力传输至控制柜；

（2）调节灌浆压力

（21）当孔口无压力时，调节液压比例阀，以实现灌浆过程中灌浆流量可控的目的；

（22）当孔口有压力时，控制柜根据收到的数据和设定压力参数对比，调节液压比例阀，以实现灌浆过程中灌浆压力可控的目的。