CN111502941A - 一种智能双液注浆泵及工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能双液注浆泵及工作方法，包括动力件，所述动力件与动力输出轴连接，动力输出轴分别与第一多档变速器及第二多档变速器连接，作为第一多档变速器和第二多档变速器的动力输入轴，第一多档变速器通过第一曲轴传动机构与设置在第一浆缸内的第一活塞连接，第二多档变速器通过第二曲轴传动机构与设置在第二浆缸内的第二活塞连接，第一多档变速器和第二多档变速器能够分别驱动第一活塞和第二活塞在第一浆缸和第二浆缸内运动，第一浆缸和第二浆缸均设置有进浆管和出浆管，本发明的注浆泵能够实现对浆液的精准控制。

Description

一种智能双液注浆泵及工作方法
技术领域
本发明涉及注浆设备技术领域，具体涉及一种智能双液注浆泵及工作方法。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
随着地铁，隧道，矿山等地下工程建设规模不断扩大，所面临的工程地质条件不断加大。特别是在岩溶发育区，突涌水灾害频发，造成了巨大的人员和财产损失，严重阻碍地下工程的正常施工。注浆法作为治理地下工程突涌水灾害的有效手段，已得到广泛应用。而岩溶地区揭露突涌水流量大，流速高，而治理大流量，高流速岩溶突涌水往往采用双液注浆的方式，双液浆混合后，能够快速初凝，从而达到抗动水冲刷效果。但发明人发现，在注浆过程，注浆操作基本是以人工经验为主，经常因人为操作失误造成的堵孔现象。另外，对注浆结束的标准控制不严，仅以人工肉眼判定，无法保证适宜的注浆效果，仅以人工经验，若在达到设计注浆压力前停止，则说明注浆程度未达标；而若在注浆过程中压力过大，则易导致爆管，损伤注浆机械，同时导致材料的浪费，而且现有的双液注浆泵只能实现单一配比两种浆液的注浆，因此，亟待研发一种智能双液注浆设备，满足日益复杂的注浆需求。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种智能双液注浆泵，简单、高效，能够实现双液注浆的注浆比的精准控制。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明的实施例提供了一种智能双液注浆泵，包括动力件，所述动力件与动力输出轴连接，动力输出轴分别与第一多档变速器及第二多档变速器连接，作为第一多档变速器和第二多档变速器的动力输入轴，第一多档变速器通过第一曲轴传动机构与设置在第一浆缸内的第一活塞连接，第二多档变速器通过第二曲轴传动机构与设置在第二浆缸内的第二活塞连接，第一多档变速器和第二多档变速器能够分别驱动第一活塞和第二活塞的运动，第一浆缸和第二浆缸均设置有进浆管和出浆管。
第二方面，本发明的实施例提供了一种智能化双液注浆泵的工作方法：动力件将动力传递给第一多档变速器和第二多档变速器，第一多档变速器和第二多档变速器分别通过第一曲轴传动机构和第二曲轴传动机构带动第一活塞和第二活塞运动，进浆管将浆液注入第一浆缸和第二浆缸的内部空间，第一活塞和第二活塞的运动驱动浆液通过出浆管流出，进行注浆，调节第一多档变速器和第二多档变速器的档位，进而调节第一活塞和第二活塞的运动速度，调节第一浆缸和第二浆缸出浆管输出浆液的配比。
本发明的有益效果：
本发明的双液注浆泵，第一活塞和第二活塞分别与第一多档变速器和第二多档变速器连接，第一活塞和第二活塞的运动速度能够利用第一多档变速器和第二多档变速器进行独立控制，进而实现了第一浆缸和第二浆缸输出浆液压力及流速的独立控制，进而实现了输出浆液进行不同的配比。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
图1为本发明实施例1整体结构示意图；
图2为本发明实施例1第一浆缸的进浆管与出浆管设置示意图；
图3为本发明实施例1控制原理示意图；
其中，1.电机，2.第一皮带传动机构，3.动力输出轴，4.第一多档变速器，5.第二多档变速器，6.第二皮带传动机构，7.第一壳体，8.第一传动轴，9.第一齿轮，10.第二齿轮，11.第一曲轴，12.第一曲轴连杆，13.第一十字头，14.第一拉杆，15.第一连接筒，16.第一浆缸，17.第一密封圈，18.第一活塞，19.第三皮带传动机构，20.第二壳体，21.第二传动轴，22.第三齿轮，23.第四齿轮，24.第二曲轴，25.第二曲轴连杆，26.第二十字头，27.第二拉杆，28.第一进浆管，29.第一出浆管，30.第二进浆管，31.第二出浆管，32.第一单向阀，33.第二单向阀，34.进浆总管，35.出浆总管，36.压力传感器，37.电磁流量传感器，38.数据采集模块，39.可编程逻辑控制器，40.第二连接筒。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅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设备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。
正如背景技术所介绍的，现有的双液注浆泵只能够实现单一配比浆液的注浆，无法对双液的注浆比进行调节和精准控制，针对上述问题，本申请提出了一种智能双液注浆泵。
本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-3所示，一种智能双液注浆泵，包括动力件，所述动力件通过第一皮带传动机构分别与第一多档变速器及第二多档变速器连接，能够将动力通过第一皮带传动机构传输给第一多档变速器及第二多档变速器。
所述动力件采用电机1，电机的输出轴通过第一皮带传动机构2与动力输出轴3连接，能够将动力输出给动力输出轴，所述动力输入轴与第一多档变速器4及第二多档变速器5连接，作为第一多档变速器和第二多档变速器的共用动力输入轴。
在其他一些实施例中，所述电机通过链传动机构与动力输出轴连接，也可采用其他传动机构进行传动，只要能够满足将动力传递给动力输入轴即可。
所述第一多档变速器及第二多档变速器可采用行星变速器或齿轮变速器，只要能够实现多档位变速即可。
所述第一多档变速器的输出轴通过第二皮带传动机构6与第一曲轴传动机构连接，可以理解的是，第一多档变速器的输出轴也可通过链传动机构与第一曲轴传动机构连接。
所述第一曲轴传动机构与设置在第一浆缸内部的第一活塞连接，第一多档变速器能够通过第一曲轴传动机构驱动第一活塞沿第一浆缸的轴线方向做往复运动。
所述第一曲轴传动机构包括第一壳体7，所述第一壳体内部设置有第一传动轴8，第一传动轴两端通过轴承与第一壳体转动连接，所述第一传动轴与第二皮带传动机构连接，第一多档变速器能够通过第二皮带传动机构带动第一传动轴转动。
所述第一传动轴固定有第一齿轮9，所述第一齿轮与第二齿轮10相啮合，第二齿轮固定在第一曲轴11的主轴颈上，第一曲轴的主轴颈两端与第一壳体转动连接，第一传动轴能够通过第一齿轮传动机构带动第一曲轴的转动，所述第一曲轴具有连杆轴颈，所述第一曲轴的连杆轴颈与第一曲轴连杆12的一端转动连接，第一曲轴连杆的另一端与第一十字头13转动连接，所述第一十字头与第一拉杆14的一端螺纹固定连接，第一拉杆的另一端与第一浆缸内的第一活塞18固定连接。
第一曲轴的主轴颈转动，在第一曲轴连杆轴颈及第一曲轴连杆的作用下，第一十字头能够带动第一拉杆沿第一浆缸轴线方向做往复运动，进而带动第一活塞在第一浆缸内往复运动。
所述第一浆缸与第一连接筒15的一端固定连接，第一连接筒的另一端与第一壳体固定连接，所述第一拉杆与第一浆缸16之间设置有第一密封圈17，用于防止第一浆缸内的浆液泄漏。
所述第二多档变速器的输出轴通过第三皮带传动机构19与第一曲轴传动机构连接，可以理解的是，第二多档变速器的输出轴也可通过链传动机构与第二曲轴传动机构连接。
所述第二曲轴传动机构与设置在第二浆缸内部的第二活塞连接，第二多档变速器能够通过第二曲轴传动机构驱动第二活塞沿第二浆缸的轴线方向做往复运动。
所述第二曲轴传动机构包括第二壳体20，所述第二壳体内部设置有第二传动轴21，第二传动轴两端通过轴承与第二壳体转动连接，所述第二传动轴与第三皮带传动机构连接，第二多档变速器能够通过第三皮带传动机构带动第二传动轴转动。
所述第二传动轴固定有第三齿轮22，所述第三齿轮与第四齿轮23相啮合，第四齿轮固定在第二曲轴24的主轴颈上，第二曲轴的主轴颈两端与第二壳体转动连接，第二传动轴能够通过第二齿轮传动机构带动第二曲轴的转动，所述第二曲轴具有连杆轴颈，所述第二曲轴的连杆轴颈与第二曲轴连杆25的一端转动连接，第二曲轴连杆的另一端与第二十字头26转动连接，所述第二十字头与第二拉杆27的一端螺纹固定连接，第二拉杆的另一端与第二浆缸内的第二活塞固定连接。
第二曲轴的主轴颈转动，在第二曲轴连杆轴颈及第二曲轴连杆的作用下，第二十字头能够带动第二拉杆沿第二浆缸轴线方向做往复运动，进而带动第二活塞在第二浆缸内往复运动。
所述第二浆缸与第二连接筒40的一端固定连接，第二连接筒的另一端与第二壳体固定连接，所述第二拉杆与第二浆缸之间设置有第二密封圈，用于防止第二浆缸内的浆液泄漏。
所述第一活塞和第二活塞均将第一浆缸和第二浆缸分隔为第一空间和第二空间，以第一浆缸为例进行说明：
第一活塞将第一浆缸分隔为第一空间和第二空间，所述第一空间与第一进浆管28和第一出浆管29相连通，所述第二空间与第二进浆管30和第二出浆管31相连通。
所述第一进浆管和第二进浆管上均设置有第一单向阀32，第一单向阀只能够允许浆液由第一进浆管或第二进浆管流入第一空间或第二空间，所述第一出浆管和第二出浆管上均设置有第二单向阀33，所述第二单向阀只能够允许浆液由第一空间或第二空间流入第一出浆管或第二出浆管进而将浆液排出。
所述第一进浆管和第二进浆管与进浆总管34连接，进浆总管用于连接浆液源，所述第一出浆管和第二出浆管与出浆总管35连接，出浆总管用于排出浆液进行注浆，所述出浆总管上设置有压力传感器36及电磁流量传感器37，用于检测注浆的浆液压力和流量，所述压力传感器及电磁流量传感器通过数据采集模块38与控制系统连接，能够将采集的压力和流量信息传输给控制系统，所述控制系统采用可编程逻辑控制器39，所述可编程逻辑控制器与第一多档变速器和第二多档变速器连接，能够控制第一多档变速器和第二多档变速器进行变档。
第一活塞在第一浆缸内运动，第一空间变小，第二空间变大，在负压作用下，外部浆液由第二进浆管进入第二空间，同时第一空间内的浆液在第一活塞的作用下进入第一出浆管，进而将浆液排出，第一活塞反向运动，第一空间变大，第二空间变小，外部浆液由第一进浆管进入第一空间，同时第一活塞带动第二空间内的浆液由第二出浆管排出，第一活塞往复运动，带动浆液不断的进入第一浆缸并排出。
所述第二浆缸的进浆管和出浆管的设置方式与第一浆缸中的进浆管和出浆管的设置方式相同，在此不进行重复叙述。
实施例2：
本实施例公开了一种实施例1所述的智能双液注浆泵的工作方法：将第一进浆管和第二进浆管与外部浆液源连接，启动电机，电机将动力通过动力输入轴传输给第一多档变速器及第二多档变速器，第一多档变速器及第二多档变速器分别将动力传送给第一传动轴和第二传动轴，第一传动轴和第二传动轴分别通过齿轮传动带动第一曲轴和第二曲轴转动，第一曲轴和第二曲轴通过第一曲轴连杆和第二曲轴连杆带动第一拉杆和第二拉杆运动，进而带动第一活塞和第二活塞在第一缸体和第二缸体内运动，第一活塞和第二活塞的运动不断将浆液吸入并排出，进行注浆，压力传感器和电磁流量传感器实时采集排出浆液的压力和流量信息，与设定的压力和流量信息做比较，然后控制第一多档变速器和第二多档变速器变换档位，调节第一活塞和第二活塞的运动速度，使排出的浆液压力和流量达到设定值，实现了对注浆量的自动精准控制，无需人工控制，保证了注浆效果。
同时，控制系统还可以控制第一多档变速器和第二多档变速器的档位，使第一活塞和第二活塞具有不同的运动速度，实现不同压力和流量的浆液的输出，进而调节两种浆液的配比，实现智能化注浆。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种智能双液注浆泵，其特征在于，包括动力件，所述动力件与动力输出轴连接，动力输出轴分别与第一多档变速器及第二多档变速器连接，作为第一多档变速器和第二多档变速器的动力输入轴，第一多档变速器通过第一曲轴传动机构与设置在第一浆缸内的第一活塞连接，第二多档变速器通过第二曲轴传动机构与设置在第二浆缸内的第二活塞连接，第一多档变速器和第二多档变速器能够分别驱动第一活塞和第二活塞的运动，第一浆缸和第二浆缸均设置有进浆管和出浆管。
2.如权利要求1所述的一种智能双液注浆泵，其特征在于，所述动力件采用电机，所述电机的输出轴通过第一皮带传动机构与东来输入轴连接。
3.如权利要求1所述的一种智能双液注浆泵，其特征在于，所述第一多档变速器的输出轴通过第二皮带传动机构与第一曲轴传动机构连接，所述第二多档变速器的输出轴通过第三皮带传动机构与第二曲轴传动机构连接。
4.如权利要求3所述的一种智能双液注浆泵，其特征在于，所述第一曲轴传动机构包括第一传动轴，第一传动轴两端与第一壳体转动连接，所述第一传动轴与第二皮带传动机构连接，所述第一传动轴通过第一齿轮传动机构与第一曲轴的主轴颈连接，第一曲轴的主轴颈与第一壳体转动连接，所述第一曲轴的连杆轴颈与第一曲轴连杆的一端转动连接，第一曲轴连杆的另一端与第一十字头转动连接，第一十字头与第一拉杆的一端固定连接，第一拉杆的另一端与第一活塞固定连接。
5.如权利要求4所述的一种智能双液注浆泵，其特征在于，所述第一浆缸与第一连接筒的一端固定连接，第一连接筒的另一端与第一壳体固定连接，第一连接筒与第一拉杆之间设置有第一密封圈。
6.如权利要求3所述的一种智能双液注浆泵，其特征在于，所述第二曲轴传动机构包括第二传动轴，所述第二传动轴与第二壳体转动连接，所述第二传动轴与第三皮带传动机构连接，所述第二传动轴通过第二齿轮传动机构与第二曲轴的主轴颈连接，第二曲轴的主轴颈与第二壳体转动连接，所述第二曲轴的连杆轴颈与第二曲轴连杆的一端转动连接，第二曲轴连杆的另一端与第二十字头转动连接，第二十字头与第二拉杆的一端固定连接，第二拉杆的另一端与第二活塞固定连接。
7.如权利要求6所述的一种智能双液注浆泵，其特征在于，所述第二浆缸与第二连接筒的一端固定连接，第二连接筒的另一端与第二壳体固定连接，第二连接筒与第二拉杆之间设置有第二密封圈。
8.如权利要求1所述的一种智能双液注浆泵，其特征在于，所述第一活塞和第二活塞均将第一浆缸和第二浆缸分隔为第一空间和第二空间，第一空间连通有第一进浆管和第一出浆管，第二空间连通有第二进浆管和第二出浆管，第一进浆管和第二进浆管上设置有第一单向阀，允许浆液通过第一进浆管和第二进浆管流入第一空间和第二空间，第一出浆管和第二出浆管上设置有第二单向阀，允许第一空间和第二空间内的浆液流出。
9.如权利要求1所述的一种智能双液注浆泵，其特征在于，所述出浆管设置有压力传感器和电磁流量传感器。
10.一种权利要求1-9任一项所述的智能双液注浆泵的工作方法，其特征在于，动力件将动力传递给第一多档变速器和第二多档变速器，第一多档变速器和第二多档变速器分别通过第一曲轴传动机构和第二曲轴传动机构带动第一活塞和第二活塞运动，进浆管将浆液注入第一浆缸和第二浆缸的内部空间，第一活塞和第二活塞的运动驱动浆液通过出浆管流出，进行注浆，调节第一多档变速器和第二多档变速器的档位，进而调节第一活塞和第二活塞的运动速度，调节第一浆缸和第二浆缸出浆管输出浆液的配比。
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CN116877374A (zh) * 2023-07-04 2023-10-13 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院) 一种智能注浆泵及其注浆方法

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