CN110259657B - 一种泥膏泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种泥膏泵，包括机架；泵送单元，包括泵送料斗；螺旋压泥单元，包括压泥料斗、压泥轴、螺旋叶片以及压泥驱动部件，压泥料斗与泵送料斗相连通；泥搅拌单元，包括搅拌料斗、搅拌轴、搅拌叶片以及搅拌驱动部件，搅拌料斗与压泥料斗相连通。本发明泵送效率高，可以泵送含水率30%以上的高黏性泥膏状物体；制备、加压和泵送全流程在同一机体内完成，减少了人工和场地需求，可以用于地面或直接进入隧道内施工点，减少了长距离的输送环节、材料和能量损耗；突破了在两个料斗间需要用物理板型放料门隔开的惯性思维，用螺旋的转动和停止来实现了隔门与加压的双重功能，使三个功能料斗无阻隔的贯通，整机结构简洁、功能齐备。
Description
技术领域
本发明涉及建筑机械领域，特别是涉及一种泥膏泵。
背景技术
地下非开挖工程如地铁、地下管廊、地下通道施工中，常用到顶管机和盾构机施工，这类设备在地下施工时，由于(顶着)混凝土预制管节自重或机器自重的影响，当地质条件随着线路变化时，经常会引起地质沉降，造成实际施工方向偏离设定方向的问题，以及要面对开挖空间与混凝土结构间隙填充的问题。
为解决上述问题，目前通常使用注浆泵，通过软管向沉降处的混凝土预制管节管壁的外端，注入泥浆来抬升、纠偏和填充。泥浆成分是按照沉降地质与水文情况而选定的泥粉，比如：水泥粉、黄黏土粉或复合膨润土粉等。泥浆的制备是用立轴式搅拌机，向其内加水和泥粉，搅拌一定时间后来完成。这种工法由于泥浆浓度低，当注浆泵由1-2寸的管口注入沉降区时，因为浓度低，含泥粉量少，不得不较长时间地注浆，注浆的效率较低，另外长时间注浆，在有些较疏松的土层内，水流甚至会冲击出比较大的塌陷区，造成一定的工程隐患和填充质量问题。
注泥由于其中的含水量少，就不会有此顾虑，因此，用高浓度的注泥代替低浓度的注浆已成为一种趋势。由于泥的流动性很差，活塞注浆泵根本无法自吸入料到柱塞缸内，目前的方法是：先用灰浆搅拌机将泥搅拌均匀制备好，倒到地面，再人工铲到小型混凝土泵的料斗内，通过加高进料斗，利用自重提高料的吸入效率。这种方法作业者较多，用搅拌和泵送两种独立设备，占用场地大；料斗加高后，上料困难，现场因搅拌倒料到地上，再人工上料，用工较多，工作环境较脏，另外是随着料位高度下降，自重压力越来越小，吸入效率也随之下降，都是其不可避免的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种泥膏泵，是一种对膏体状泥土进行制备和输送的柱(活)塞式高压泵，应用于地下顶管和盾构工程施工中。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种泥膏泵，包括：
机架，
泵送单元，设置在所述的机架上，所述的泵送单元包括泵送料斗；
螺旋压泥单元，包括压泥料斗、设置在所述的压泥料斗内沿泥料的输送方向延伸的压泥轴、设置在所述的压泥轴上的螺旋叶片以及驱动所述的压泥轴转动的压泥驱动部件，所述的压泥料斗的出料口与所述的泵送料斗的入料口相连通；
泥搅拌单元，设置在所述的螺旋压泥单元的上方，所述的泥搅拌单元包括搅拌料斗、设置在所述的搅拌料斗内的搅拌轴、设置在所述的搅拌轴上的搅拌叶片以及驱动所述的搅拌轴转动的搅拌驱动部件，所述的搅拌料斗的出料口与所述的压泥料斗的入料口相连通。
优选地，所述的压泥料斗包括搅拌门段、导流观察段以及加压入料段，所述的搅拌门段、导流观察段以及加压入料段沿泥料的输送方向依次分布，所述的压泥料斗的入料口至少开设在所述的搅拌门段的上部，所述的压泥料斗的出料口开设在所述的加压入料段上。
进一步优选地，所述的螺旋压泥单元设置在所述的泵送单元的上方，所述的压泥料斗的出料口开设在所述的加压入料段的下部。
进一步优选地，所述的螺旋压泥单元设置在所述的泵送单元的侧部，所述的压泥料斗的出料口开设在所述的加压入料段的侧部。
进一步优选地，所述的搅拌门段、导流观察段之间设置有隔板，所述的隔板将所述的搅拌门段、导流观察段的上部间隔，所述的搅拌门段、导流观察段的下部导通。
优选地，所述的压泥轴的延伸方向与水平方向形成锐角夹角。
进一步优选地，所述的压泥轴沿泥料的输送方向向上方延伸。
优选地，所述的压泥轴沿水平方向延伸，所述的搅拌轴或其延伸线与所述的压泥轴或其延伸线不相平行且不相交。
优选地，所述的泵送单元还包括与所述的泵送料斗相连通的泥缸、与所述的泥缸相连通的水箱、连通所述的泵送料斗与所述的泥缸的分配换向阀以及用于将所述的泥缸内的泥料进行泵出的泵送动力组件。
进一步优选地，所述的分配换向阀为S管型分配阀、蝶板阀、锥阀或者闸阀。
进一步优选地，所述的泥缸、水箱以及泵送动力组件设置有单组或两组。
优选地，所述的螺旋叶片在所述的搅拌门段内的螺距大于所述的螺旋叶片在所述的加压入料段的螺距。
进一步优选地，所述的螺旋叶片的螺距从所述的搅拌门段、导流观察段至加压入料段的螺距逐渐减小。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
本发明属于外力强制加压泵送，不仅泵送效率高，而且可以泵送含水率30%以上的高黏性泥膏状物体；制备、加压和泵送全流程在同一机体内完成，减少了人工和场地需求，不仅可以用于地面，也可直接进入隧道内施工点，减少了从上到下长距离的输送环节，可能引起的材料和能量损耗；也突破了本行业长期存在的在两个料斗间需要用物理板型放料门隔开的惯性思维，巧妙地用螺旋的转动和停止，来实现了隔门与加压的双重功能，使三个功能料斗无阻隔的贯通，整机结构简洁而功能齐备。
附图说明
附图1为实施例一的结构示意图；
附图2为实施例二的结构示意图；
附图3为实施例一的结构示意图；
附图4为实施例二的结构示意图；
附图5为实施例一的结构示意图。
其中：1、机架；2、泵送单元；20、泵送料斗；21、泥缸；22、水箱；23、分配换向阀；24、油缸；25、活塞；3、螺旋压泥单元；300、搅拌门段；301、导流观察段；302、加压入料段；31、压泥轴；32、螺旋叶片；33、压泥驱动部件；34、隔板；35、压泥轴承座总成；4、泥搅拌单元；40、搅拌料斗；41、搅拌轴；42、搅拌叶片；43、搅拌驱动部件；44、搅拌轴承座总成。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一：
如图1所示的一种泥膏泵，包括机架1、泵送单元2、螺旋压泥单元3以及泥搅拌单元4。以下具体对各个单元做详细描述：
机架1既可以进行支撑工作，也可以进行移动转场。
泵送单元2设置在机架1上，泵送单元2包括泵送料斗20、与泵送料斗20相连通的泥缸21、与泥缸21相连通的水箱22、连通泵送料斗20与泥缸21的分配换向阀23以及用于将泥缸21内的泥料进行泵出的泵送动力组件。如图1所示：本实施例中泵送单元2的泵送方向从左向右水平泵送。其中：分配换向阀23为S管型分配阀；泵送动力组件为油缸24和活塞25；泥缸21、水箱22以及泵送动力组件可以根据需要设置单组，也可以设置两组。
螺旋压泥单元3设置在泵送单元2的上方，螺旋压泥单元3包括压泥料斗、设置在压泥料斗内沿泥料的输送方向延伸的压泥轴31、设置在压泥轴31上的螺旋叶片32以及驱动压泥轴31转动的压泥驱动部件33。如图1所示：本实施例中螺旋压泥单元3泥料的输送方向从右向左水平输送，即压泥轴31沿水平方向延伸。其中：
压泥料斗包括搅拌门段300、导流观察段301以及加压入料段302，搅拌门段300、导流观察段301以及加压入料段302沿泥料的输送方向依次分布。压泥料斗的入料口至少开设在搅拌门段300的上部，搅拌门段300、导流观察段301之间设置有隔板34，隔板34将搅拌门段300、导流观察段301的上部间隔，搅拌门段300、导流观察段301的下部导通，搅拌门段300内通过压泥轴31、螺旋叶片32的转动和停止，构成泥料进出的控制门；导流观察段301用于泥料的导流，导流观察段301与加压入料段302的外径尺寸接近；加压入料段302用于泥料加压，压泥料斗的出料口开设在加压入料段302的下部，压泥料斗的出料口与泵送料斗20的入料口相连通。压泥驱动部件33为液压马达，通过压泥轴承座总成35与压泥轴31连接。
泥搅拌单元4设置在螺旋压泥单元3的上方，泥搅拌单元4包括搅拌料斗40、设置在搅拌料斗40内的搅拌轴41、设置在搅拌轴41上的搅拌叶片42以及驱动搅拌轴41转动的搅拌驱动部件43，搅拌料斗40的出料口与压泥料斗的入料口相连通。如图1所示：本实施例中搅拌轴41与压泥轴31平行；搅拌驱动部件43为液压马达，通过搅拌轴承座总成44与搅拌轴41连接。
泥料制备泵送流程为：
先向压泥料斗的搅拌料斗40内加水，此时搅拌驱动部件43打开，搅拌轴41、搅拌叶片42转动，同时，压泥驱动部件33、压泥轴31、螺旋叶片32停止；将泥粉加入搅拌料斗40内，经几分钟搅拌变成适合浓度的泥后，通过启动压泥驱动部件33，带动压泥轴31、螺旋叶片32转动，螺旋压泥单元3将泥压入泵送料斗20内，在泵送时螺旋压泥单元3保持转动加压状态，高浓度的泥就被压入了泵送单元2内，采用压力恒定的液压马达，实现了外力均匀恒压给泵送单元2喂料，搅拌料斗40、压泥料斗和泵送料斗20的无阻挡连通，使得泥粉从上而下制成泥、泥再从左到右压入泵送单元2，最后泵出，全流程全封闭进行，以较小的外形尺寸和重量，更小的占地空间、更高效地完成注泥施工。
本实施例加压力恒定，制泥、泵泥在一个机体内连续完成，中途全封闭，以较小的外形尺寸和重量，更小更整洁的场地和更高效地完成注泥施工；同样原理也适合于大型的泥膏泵，用于将顶管和盾构掘进中挖出的土，以不滴水的浓泥形态，从地下输送到地面，以不污染环境的方式用卡车直接运输，对于在城市中心区域施工有更多的现实意义。
实施例二：
如图2所示：本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：本实施例中：分配换向阀23采用蝶板阀或者锥阀或者球阀或者闸阀。
实施例三：
如图3所示：本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：本实施例中：螺旋压泥单元3设置在泵送单元2的侧部，压泥料斗的出料口则开设在加压入料段302的侧部。
实施例四：
如图4所示：本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：本实施例中：压泥轴31的延伸方向与水平方向形成锐角夹角，具体为：压泥轴31沿泥料的输送方向向上方延伸。
实施例五：
如图5所示：本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：本实施例中：压泥轴31沿水平方向延伸，搅拌轴41或其延伸线与压泥轴31或其延伸线不相平行且不相交，如搅拌轴41与压泥轴31垂直，或呈一定的夹角。
实施例六：
本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：本实施例中：压泥轴31上的螺旋叶片42的螺距不相等, 具体的说：螺旋叶片42在搅拌门段300内的螺距较大，螺旋叶片42在加压入料段302的螺距较小，或者说螺旋叶片42的螺距从搅拌门段300、导流观察段301至加压入料段302的螺距逐渐减小，这样，螺距大的螺旋叶片42上的前推料速大于螺距小的螺旋叶片42上的前推料速，使后进入的料被前面的料阻挡而发生挤压, 起到让泥料在螺旋运动中部分挤出水后再进入泵送单元2的效果。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种泥膏泵，其特征在于：包括：
机架，
泵送单元，设置在所述的机架上，所述的泵送单元包括泵送料斗；
螺旋压泥单元，包括压泥料斗、设置在所述的压泥料斗内沿泥料的输送方向延伸的压泥轴、设置在所述的压泥轴上的螺旋叶片以及驱动所述的压泥轴转动的压泥驱动部件，所述的压泥料斗的出料口与所述的泵送料斗的入料口相连通，所述的压泥料斗包括搅拌门段、导流观察段以及加压入料段，所述的搅拌门段、导流观察段以及加压入料段沿泥料的输送方向依次分布，所述的压泥料斗的入料口至少开设在所述的搅拌门段的上部，所述的压泥料斗的出料口开设在所述的加压入料段上，所述的搅拌门段、导流观察段之间设置有隔板，所述的隔板将所述的搅拌门段、导流观察段的上部间隔，所述的搅拌门段、导流观察段的下部导通；
泥搅拌单元，设置在所述的螺旋压泥单元的上方，所述的泥搅拌单元包括搅拌料斗、设置在所述的搅拌料斗内的搅拌轴、设置在所述的搅拌轴上的搅拌叶片以及驱动所述的搅拌轴转动的搅拌驱动部件，所述的搅拌料斗的出料口与所述的压泥料斗的入料口相连通。
2.根据权利要求1所述的一种泥膏泵，其特征在于：所述的螺旋压泥单元设置在所述的泵送单元的上方，所述的压泥料斗的出料口开设在所述的加压入料段的下部，或者所述的螺旋压泥单元设置在所述的泵送单元的侧部，所述的压泥料斗的出料口开设在所述的加压入料段的侧部。
3.根据权利要求1所述的一种泥膏泵，其特征在于：所述的压泥轴的延伸方向与水平方向形成锐角夹角。
4.根据权利要求1所述的一种泥膏泵，其特征在于：所述的压泥轴沿水平方向延伸，所述的搅拌轴或其延伸线与所述的压泥轴或其延伸线不相平行且不相交。
5.根据权利要求1所述的一种泥膏泵，其特征在于：所述的泵送单元还包括与所述的泵送料斗相连通的泥缸、与所述的泥缸相连通的水箱、连通所述的泵送料斗与所述的泥缸的分配换向阀以及用于将所述的泥缸内的泥料进行泵出的泵送动力组件。
6.根据权利要求5所述的一种泥膏泵，其特征在于：所述的分配换向阀为S管型分配阀、蝶板阀、锥阀、球阀、闸阀。
7.根据权利要求5所述的一种泥膏泵，其特征在于：所述的泥缸、水箱以及泵送动力组件设置有单组或两组。
8.根据权利要求1所述的一种泥膏泵，其特征在于：所述的螺旋叶片在所述的搅拌门段内的螺距大于所述的螺旋叶片在所述的加压入料段的螺距。
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