CN108979191A - 一种电动双液化学灌浆系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动双液化学灌浆系统，包括浆料缸、两个柱塞泵以及两个步进电机；浆料缸内设有隔板，隔板将浆料缸分为两个分区，两个分区的内分别设置有称重传感器以及过滤器，过滤器通过进料管与柱塞泵的进料口连通，进料管上设有单向阀，两个步进电机分别与对应的柱塞泵传动连接，两个柱塞泵的出料口分别通过出料管与混合器连通，一条出料管上设有单向阀，另一条出料管上依次设有溢流阀以及电动调节阀，溢流阀通过溢流管与溢流阀所在的分区连通，混合器与喷枪连通，两个称重传感器分别与控制器电连接，控制器通过驱动电路与电动调节阀电连接，并分别通过变频器与两个步进电机电连接。本发明具有灌浆配比调节精准的技术效果。

Description

一种电动双液化学灌浆系统

技术领域

本发明涉及化学灌浆控制技术领域，具体涉及一种电动双液化学灌浆系统。

背景技术

化学灌浆被广泛应用于混凝土结构裂缝的填补。在工程实际应用中，通常需要通过双液灌浆泵对两种不同的化学浆液进行一定比例的配比，然而现有的双液灌浆泵普遍存在浆液配比不够准确的问题，影响了灌浆效果。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种电动双液化学灌浆系统，解决现有技术中灌浆浆液比例控制不精准，影响灌浆效果的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种电动双液化学灌浆系统，包括浆料缸、两个柱塞泵、分别驱动两个柱塞泵的两个步进电机、混合器、喷枪以及控制器；

所述浆料缸内设有隔板，所述隔板将所述浆料缸分隔为两个分区，两个所述分区的底部分别设置有称重传感器，两个所述分区内分别设置有过滤器，两个所述过滤器分别通过进料管与两个所述柱塞泵的进料口连通，两条所述进料管上分别设置有单向阀，两个所述步进电机的输出轴分别与对应的柱塞泵的活塞传动连接，两个所述柱塞泵的出料口分别通过出料管与所述混合器连通，一条所述出料管上设置有单向阀，另一条所述出料管上依次设置有溢流阀以及电动调节阀，所述溢流阀通过溢流管与溢流阀对应的过滤器连通，所述混合器与所述喷枪连通，两个所述称重传感器分别与所述控制器电连接，所述控制器通过驱动电路与所述电动调节阀电连接，所述控制器分别通过变频器与两个所述步进电机电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：两个分区分别用于装不同的浆料，两个柱塞泵分别用于两种不同浆料的灌浆，通过称重传感器分别测量两个分区内浆液的重量，控制器接收重量信号，并将原始重量与灌浆后重量相减，得到灌浆重量，然后求出两种浆液的灌浆重量的比值，将比值与设定值比较，根据比较结果控制电动调节阀的开度，并通过变频器控制步进电机的运转频率，从而实现对两种浆料配比的精确、快速调节。

附图说明

图1是本发明提供的电动双液化学灌浆系统的结构示意图；

图2是本发明提供的电动双液化学灌浆系统的驱动电路、手自动转换电路以及指示电路的电路图；

图3为本发明提供的电动双液化学灌浆系统的单向阀的结构示意图；

图4为本发明提供的电动双液化学灌浆系统的柱塞泵的结构示意图；

图5本发明提供的电动双液化学灌浆系统的喷枪的结构示意图。

附图标记：

1、浆料缸，11、隔板，2、柱塞泵，21、缸体，22、活塞，23、支撑环，24、密封环，25、刮浆环，26、紧固螺杆，3、步进电机，4、混合器，5、喷枪，51、枪体，52、连接台，53、转换台，54、转轴，55、通孔，56、喷孔，57、喷头，6、控制器，71、称重传感器，72、过滤器，81、进料管，82、出料管，83、溢流管，91、单向阀，911、管体，912、阀球，913、挡圈，92、溢流阀，93、电动调节阀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

如图1所示，本发明的实施例1提供了一种电动双液化学灌浆系统，以下简称灌浆系统，包括浆料缸1、两个柱塞泵2、分别驱动两个柱塞泵的两个步进电机3、混合器4、喷枪5以及控制器6；

所述浆料缸1内设有隔板11，所述隔板11将所述浆料缸1分隔为两个分区，两个所述分区的底部分别设置有称重传感器71，两个所述分区内分别设置有过滤器72，两个所述过滤器72分别通过进料管81与两个所述柱塞泵2的进料口连通，两条所述进料管81上分别设置有单向阀91，两个所述步进电机3的输出轴分别与对应的柱塞泵2的活塞传动连接，两个所述柱塞泵2的出料口分别通过出料管82与所述混合器4连通，一条所述出料管82上设置有单向阀91，另一条所述出料管82上依次设置有溢流阀92以及电动调节阀93，所述溢流阀92通过溢流管83与溢流阀92对应的过滤器72连通，所述混合器4与所述喷枪5连通，两个所述称重传感器71分别与所述控制器6电连接，所述控制器6通过驱动电路与所述电动调节阀93电连接，所述控制器6分别通过变频器两个所述步进电机3电连接。

本发明提供的电动双液化学灌浆系统，其工作原理如下：在两个分区内分别加入不同的浆料，称重传感器71称量两种浆料的初始重量并发送至控制器6，控制器6发送初始频率信号至变频器，变频器驱动步进电机3转动，步进电机3带动柱塞泵2的活塞22运动，并将对应分区内的浆料吸入混合器4，步进电机3工作的过程中，称重传感器71定时对分区内的浆料进行称重，并将灌浆后重量信号发送至控制器6，控制器6分别计算两种浆料灌浆前的初始重量与灌浆后的重量差，然后计算两种浆料的重量差的比值，将比值与设定配比进行比较，根据比较结果发送调节频率信号至变频器，变频器根据调节频率信号调节步进电机3的转速，控制器6还根据比较结果发送驱动电压信号至驱动电路，驱动电路驱动电动调节阀93进行开度调节，从而达到浆料配比调节的效果。当电动调节阀93开度变小，浆料回流时，就回通过溢流阀92以及溢流管82流回相应的分区内。

具体的，图1中未示出控制器6、驱动电路以及变频器。

本发明提供的电动双液化学灌浆系统，通过电路自动控制浆料配比，而且仅在一个出料管82上设置电动调节阀93，通过调节一种浆料的流量调节两种浆料的配比，控制过程简单，浆料配比的调节精准快速。

优选的，如图2所示，所述驱动电路包括三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R6、电容C1、场效应管VT1以及二极管D1；

所述三极管Q1的基极与所述三极管Q2的基极之间依次串联有电阻R1以及电阻R2，所述电阻R1与电阻R2的公共端与所述控制器6电连接，所述三极管Q1的集电极接电源，所述三极管Q2的集电极接地，所述三极管Q1的发射极与所述三极管Q2的发射极电连接，并通过所述电阻R6与所述场效应管VT1的栅极电连接，所述场效应管VT1的栅极通过所述电容C1接地，所述场效应管VT1的源极接地，所述场效应管VT1的源极与所述二极管D1的阳极电连接，所述场效应管VT1的漏极与所述二极管D1的阴极电连接，并与所述电动调节阀93电连接。

控制器6根据称重传感器71的检测结果输出大小不同的驱动电压信号，驱动电压信号输入过三极管Q1的基极和三极管Q2的基极，三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极输出驱动信号至场效应管VT1，从而控制场效应管VT1漏极与源极之间的电流大小，进而控制电动调节阀93的开度，实现对电动调节阀93开度的自动控制。

优选的，如图2所示，灌浆系统还包括手自动转换电路，所述控制器6通过所述手自动转换电路与所述驱动电路电连接。

采用手自动转换电路实现电动调节阀93的手动调节方式和自动调节方式的转换。

优选的，如图2所示，所述手自动转换电路包括转换开关K1以及电位器RP1；

所述电阻R1与电阻R2的公共端通过所述转换开关K1的一个触点与所述控制器6电连接，所述转换开关K1的另一个触点与所述电位器RP1的调节端电连接，所述电位器RP1的两端分别接电源和地。

当转换开关K1打到与控制器6电连接的档位时，为自动调节方式，控制器6根据称重传感器71的检测结果进行电动调节阀93的开度的自动控制，当转换开关K1打到与电位器RP1电连接的档位时，为手动调节方式，手动调节电位器RP1即可实现电动调节阀93开度的调节。

优选的，如图2所示，灌浆系统还包括指示电路，所述指示电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D2、二极管D3、二极管D4、稳压管VD1、稳压管VD2以及稳压管VD3；

所述三极管Q2的发射极通过所述电阻R3与所述二极管D2的阳极电连接，所述二极管D2的阴极与所述稳压管VD1的阴极电连接，所述稳压管VD1的阳极接地；所述三极管Q2的发射极通过所述电阻R4与所述二极管D3的阳极电连接，所述二极管D3的阴极与所述稳压管VD2的阴极电连接，所述稳压管VD2的阳极接地；所述三极管Q2的发射极通过所述电阻R5与所述二极管D4的阳极电连接，所述二极管D4的阴极与所述稳压管VD3的阴极电连接，所述稳压管VD3的阳极接地。

本发明采用的指示电路有三极指示灯，三级指示灯分别为二极管D2、二极管D3以及二极管D4，稳压管VD1、稳压管VD2以及稳压管VD3的稳压值依次增大，当驱动电路的输出电压变大时，即三极管Q1的发射机和三极管Q2的发射机电压变大时，二极管D2、二极管D3以及二极管D4将依次点亮，电动调节阀93的开度与驱动电路的输出电压成正比，因此二极管D2、二极管D3以及二极管D4的亮暗可以指示电动调节阀93的开度。

具体的，可以通过增加指示二极管的级数，提高指示精确度。

优选的，如图3所示，所述单向阀91包括管体911、阀球912以及挡圈913，所述管体911的入口端管径小于出口端管径，所述阀球912位于所述管体911内，所述挡圈913设置于所述管体911内，且位于所述阀球912与管体911的出口端之间。

本发明使用的单向阀91省去了弹簧，使用时入口端朝向重力方向设置，出口端朝向重力反方向设置，浆液逆流时，阀球912在重力作用下自然下落封堵入口端，从而达到单向通流的作用，本发明使用的单向阀91压力损失小、流量大、反应灵敏、可靠性高。阀球912优选用陶瓷材料制成，避免钢制阀球912吸附浆料内铁磁性杂质，导致流量变小、反应变慢。

优选的，如图4所示，所述柱塞泵2包括缸体21以及活塞22，所述活塞22可沿所述缸体21滑动地穿设于所述缸体21内，所述活塞22上开设有两圈环形槽，一个所述环形槽上套设有支撑环23，另一个所述环形槽上套设有密封环24，所述活塞22的塞头上设置有刮浆环25，所述刮浆环25通过紧固螺杆26固定于所述活塞22的塞头上。

在活塞22上开设环形槽，并套设支撑环23与密封环24，支撑环23有利于保证活塞22与缸体21的同轴度，保证活塞22与缸体21之间的顺畅滑动，密封圈24加强缸体21与活塞22之间的密封程度，提高柱塞泵2的吸料性能，刮浆环25可以刮出缸体21内壁上的浆液，保护密封圈24、缸体21以及活塞22，延长密封圈24、缸体21以及活塞22的使用寿命。

优选的，如图5所示，所述喷枪5包括枪体51以及喷嘴，所述喷嘴包括连接台52、转换台53以及转轴54；

所述枪体51的入口与所述混合器4连通，所述连接台52安装于所述枪体51的出口处，所述连接台52上开设有通孔55，且所述通孔55与所述枪体51的出口连通，所述转轴54的一端与所述连接台52连接，所述转换台53可绕所述转轴54转动地连接于所述转轴54的另一端，所述转换台53上绕所述转轴54开设有多个喷孔56，所述转换台53绕所述转轴54转动时，多个所述喷孔56依次与所述通孔55连通，多个所述喷孔56上分别可拆卸地连接有不同型号的喷头57。

将喷嘴设置为可以转换不同型号喷头57,方便喷枪的使用，需要更换喷头57时，将相应的喷头57转动至通孔55对应位置，使得与相应喷头57所连接的喷孔56与通孔55连通，进而与枪体51连通，实现了喷头57的快速转换。

优选的，所述进料管81、出料管82以及溢流管83均为高压软管。

浆液在柱塞泵2的作用下产生高压，进料管81、出料管82以及溢流管83均需要承受较大压力，因此采用高压软管作为进料管81、出料管82以及溢流管83，防止管道破裂，同时保证管道可以承受一定的弯折，方便灌浆工作的进行，以及柱塞泵2的移动。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电动双液化学灌浆系统，其特征在于，包括浆料缸、两个柱塞泵、分别驱动两个柱塞泵的两个步进电机、混合器、喷枪以及控制器；

所述浆料缸内设有隔板，所述隔板将所述浆料缸分隔为两个分区，两个所述分区的底部分别设置有称重传感器，两个所述分区内分别设置有过滤器，两个所述过滤器分别通过进料管与两个所述柱塞泵的进料口连通，两条所述进料管上分别设置有单向阀，两个所述步进电机的输出轴分别与对应的柱塞泵的活塞传动连接，两个所述柱塞泵的出料口分别通过出料管与所述混合器连通，一条所述出料管上设置有单向阀，另一条所述出料管上依次设置有溢流阀以及电动调节阀，所述溢流阀通过溢流管与溢流阀对应的过滤器连通，所述混合器与所述喷枪连通，两个所述称重传感器分别与所述控制器电连接，所述控制器通过驱动电路与所述电动调节阀电连接，所述控制器分别通过变频器两个所述步进电机电连接。

2.根据权利要求1所述的电动双液化学灌浆系统，其特征在于，所述驱动电路包括三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R6、电容C1、场效应管VT1以及二极管D1；

所述三极管Q1的基极与所述三极管Q2的基极之间依次串联有电阻R1以及电阻R2，所述电阻R1与电阻R2的公共端与所述控制器电连接，所述三极管Q1的集电极接电源，所述三极管Q2的集电极接地，所述三极管Q1的发射极与所述三极管Q2的发射极电连接，并通过所述电阻R6与所述场效应管VT1的栅极电连接，所述场效应管VT1的栅极通过所述电容C1接地，所述场效应管VT1的源极接地，所述场效应管VT1的源极与所述二极管D1的阳极电连接，所述场效应管VT1的漏极与所述二极管D1的阴极电连接，并与所述电动调节阀电连接。

3.根据权利要求2所述的电动双液化学灌浆系统，其特征在于，还包括手自动转换电路，所述控制器通过所述手自动转换电路与所述驱动电路电连接。

4.根据权利要求3所述的电动双液化学灌浆系统，其特征在于，所述手自动转换电路包括转换开关K1以及电位器RP1；

所述电阻R1与电阻R2的公共端通过所述转换开关K1的一个触点与所述控制器电连接，所述转换开关K1的另一个触点与所述电位器RP1的调节端电连接，所述电位器RP1的两端分别接电源和地。

5.根据权利要求2所述的电动双液化学灌浆系统，其特征在于，还包括指示电路，所述指示电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D2、二极管D3、二极管D4、稳压管VD1、稳压管VD2以及稳压管VD3；

所述三极管Q2的发射极通过所述电阻R3与所述二极管D2的阳极电连接，所述二极管D2的阴极与所述稳压管VD1的阴极电连接，所述稳压管VD1的阳极接地；所述三极管Q2的发射极通过所述电阻R4与所述二极管D3的阳极电连接，所述二极管D3的阴极与所述稳压管VD2的阴极电连接，所述稳压管VD2的阳极接地；所述三极管Q2的发射极通过所述电阻R5与所述二极管D4的阳极电连接，所述二极管D4的阴极与所述稳压管VD3的阴极电连接，所述稳压管VD3的阳极接地。

6.根据权利要求1所述的电动双液化学灌浆系统，其特征在于，所述单向阀包括管体、阀球以及挡圈，所述管体的入口端管径小于出口端管径，所述阀球位于所述管体内，所述挡圈设置于所述管体内，且位于所述阀球与管体的出口端之间。

7.根据权利要求1所述的电动双液化学灌浆系统，其特征在于，所述柱塞泵包括缸体以及活塞，所述活塞可沿所述缸体滑动地穿设于所述缸体内，所述活塞上开设有两圈环形槽，一个所述环形槽上套设有支撑环，另一个所述环形槽上套设有密封环，所述活塞的塞头上设置有刮浆环，所述刮浆环通过紧固螺杆固定于所述活塞的塞头上。

8.根据权利要求1所述的电动双液化学灌浆系统，其特征在于，所述喷枪包括枪体以及喷嘴，所述喷嘴包括连接台、转换台以及转轴；

所述枪体的入口与所述混合器连通，所述连接台安装于所述枪体的出口处，所述连接台上开设有通孔，且所述通孔与所述枪体的出口连通，所述转轴的一端与所述连接台连接，所述转换台可绕所述转轴转动地连接于所述转轴的另一端，所述转换台上绕所述转轴开设有多个喷孔，所述转换台绕所述转轴转动时，多个所述喷孔依次与所述通孔连通，多个所述喷孔上分别可拆卸地连接有不同型号的喷头。

9.根据权利要求1-8任一所述的电动双液化学灌浆系统，其特征在于，所述进料管、出料管以及溢流管均为高压软管。