CN112681325B - 一种水利工程用裂缝填充注浆机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水利工程技术领域，且公开了一种水利工程用裂缝填充注浆机，包括料筒，料筒的顶端固定安装有送料管，料筒的一端活动套接有活塞杆，料筒的另一端外部固定安装有法兰。本发明通过采用软囊球作为弹珠结构，利用其表面软膜的可逆形变特性，以及其内腔中油液流动，当高压浆液冲击至其表面时，使软囊球表面只发生弹性变形，避免其表面遭受冲蚀磨损，进而避免弹珠表面造成凹陷，使得料筒口边缘处产生空隙，导致浆液回流，通过采用特定形状的磁环套以及磁套壳，利用两者之间相互的斥力，令软囊球结构可固定在一处，进行堵塞作用，另外，因磁环套内侧呈半弧形，使得软囊球与边缘处，呈面与面的接触，可有效降低接触疲劳磨损程度。

Description

一种水利工程用裂缝填充注浆机

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体为一种水利工程用裂缝填充注浆机。

背景技术

水利工程是一种控制和调配自然界的地表水及地下水，以达到除害兴利目的而建造的项目工程，一般多为水坝、水堤、洪桥等水工建筑物，对于这些水利工程设备，其建造材料主要为混凝土材质，在长期使用下，混凝土结构会因内外因素的作用，而产生裂缝现象，在现有技术中，多采用填充法来修补裂缝，避免水工建筑物的损坏，而填充法一般由高压注浆机进行填充注浆工作，高压注浆机主要由电钻提供驱动力，利用活塞的往复运动，通过泵浦加压泵出浆液，再通过高压管给予裂缝处，灌入修补浆液，因其结构简易轻便，因而被广泛应用在水利工程维修领域。

对于高压注浆机，其主要部件泵浦，一般由料筒、弹珠、弹簧以及压盖构成，通过料桶下放浆液至料筒内，再通过活塞杆在料筒内，前后往返运动，使浆液形成高压状态，当浆液被活塞杆推出时，高压浆液会冲击弹珠，使其被冲开进而打开料筒口，浆液进入压盖腔内，被送入高压管内，因现有设备中，弹珠一般采用金属钢球，因浆液流速快，压强高，其流动粒子小，当浆液冲击弹珠表面时，会对其造成冲蚀磨损，使其表面形成变形及切削损伤，当弹珠表面凹陷时，其外部无法紧固卡合料筒口，从而产生空隙，当活塞杆向后返回运动时，若料筒口处有空隙，则因活塞杆所产生负压吸力，会倒吸已经送出的桨液，即浆液回流，对于注浆工作造成不利的影响，另外，在现有结构中，弹珠与料筒口边缘是点与面式触接，且两者均为金属材质，因而料筒口边缘对于弹珠会产生接触疲劳磨损，进一步加剧设备部件的磨损，易产生浆液回流现象。

发明内容

针对背景技术中提出的现有注浆机在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种水利工程用裂缝填充注浆机，具备采用特殊形状的软性弹珠，减轻其所受冲击力，只产生弹性变形，避免冲蚀磨损，且降低边缘处的接触疲劳磨损的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种水利工程用裂缝填充注浆机，包括料筒，所述料筒的顶端固定安装有送料管，所述料筒的一端活动套接有活塞杆，所述料筒的另一端外部固定安装有法兰，所述料筒的另一端固定安装有磁环套，所述磁环套的内侧活动安装有软囊球，所述软囊球的内腔中部固定安装有阻隔膜，所述阻隔膜的内侧中部固定安装有隔板，所述隔板的一端固定安装有位于软囊球内腔一侧的软隔膜，所述软囊球的一侧固定安装有磁套壳，所述磁套壳的外部固定安装有弹簧，所述弹簧的一端固定安装有压盖。

优选的，所述磁环套的内侧边缘呈凸出半弧形，且其磁性与磁套壳的磁性相同。

优选的，所述软囊球的形状呈球形，且具有可逆形变特性，所述软囊球的右侧空腔内装满不易挥发性油液，而其左侧空腔，即位于软隔膜外部的一侧空腔内装满水。

优选的，所述阻隔膜的表面仅可通过油液分子，阻隔水分子通过。

优选的，所述软隔膜的形状呈半球形，其表面设有吸闭孔，其吸闭孔受力可张开。

优选的，所述磁套壳的形状呈半弧形，且其两端边缘呈凹陷半弧形。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过采用软囊球作为弹珠结构，利用其表面软膜的可逆形变特性，以及其内腔中油液流动，当高压浆液冲击至其表面时，流动粒子冲击软囊球表面的冲击应力(σ)小于软囊球屈服强度(σ₁)，即σ<σ_1，因而软囊球表面只发生弹性变形，避免金属刚性弹珠因屈服强度较小，而导致其表面遭受冲蚀磨损，进而避免弹珠表面造成凹陷，使得料筒口边缘处产生空隙，导致浆液回流。

2、本发明通过采用特定形状的磁环套以及磁套壳，利用两者之间相互的斥力，令软囊球结构可固定在一处，进行堵塞作用，因磁环套及磁套壳之间存在斥力空隙，当活塞杆返回运动时，其负压吸力吸扯软囊球一侧，使其一侧形变扩大，进而导致其油液空腔内同样产生负压，倒吸另一侧空腔内的水，当水被倒吸阻隔在边缘处时，其软囊球表面凸出，阻隔磁环套及磁套壳之间斥力空隙，避免装置结构弊端，另外，因磁环套内侧呈半弧形，使得软囊球与边缘处，呈面与面的接触，可有效降低接触疲劳磨损程度。

附图说明

图1为本发明结构初始状态平面示意图；

图2为本发明结构活塞杆推进时状态平面示意图；

图3为本发明软囊球内部结构立体示意图。

图中：1、料筒；2、送料管；3、活塞杆；4、法兰；5、磁环套；6、软囊球；7、阻隔膜；8、隔板；9、软隔膜；10、磁套壳；11、弹簧；12、压盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-3，一种水利工程用裂缝填充注浆机，包括料筒1，料筒1的顶端固定安装有送料管2，料筒1的一端活动套接有活塞杆3，料筒1的另一端外部固定安装有法兰4，料筒1的另一端固定安装有磁环套5，磁环套5的内侧活动安装有软囊球6，软囊球6的内腔中部固定安装有阻隔膜7，阻隔膜7的内侧中部固定安装有隔板8，隔板8的一端固定安装有位于软囊球6内腔一侧的软隔膜9，软囊球6的一侧固定安装有磁套壳10，磁套壳10的外部固定安装有弹簧11，弹簧11的一端固定安装有压盖12。

其中，磁环套5的内侧边缘呈凸出半弧形，且其磁性与磁套壳10的磁性相同，磁环套5内侧边缘呈半弧形，使得软囊球6与磁环套5的边缘处，呈面与面的接触，避免点与面接触，而造成软囊球6的表面刮磨，进而导致裂纹的产生，且有效降低弹珠结构的接触疲劳磨损程度。

其中，软囊球6的形状呈球形，且具有可逆形变特性，软囊球6的右侧空腔内装满不易挥发性油液，而其左侧空腔，即位于软隔膜9外部的一侧空腔内装满水，采用软囊球6作为弹珠结构，利用其表面软膜的可逆形变特性，以及其内腔中油液流动，可有效的加强提高弹珠结构的屈服强度值，当高压浆液冲击至其表面时，流动粒子冲击软囊球6表面的冲击应力(σ)小于软囊球6屈服强度(σ₁)，即σ<σ_1，因而软囊球6表面只发生弹性变形，避免金属刚性弹珠因屈服强度较小，而导致其表面遭受冲蚀磨损，进而避免弹珠表面造成凹陷，使得料筒1口边缘处产生空隙，导致浆液回流。

其中，阻隔膜7的表面仅可通过油液分子，阻隔水分子通过。

其中，软隔膜9的形状呈半球形，其表面设有吸闭孔，其吸闭孔受力可张开。

其中，磁套壳10的形状呈半弧形，通过磁套壳10可对软囊球6一侧进行形状固定，对其弹珠结构进行支撑依托，且其两端边缘呈凹陷半弧形，采用特定形状的磁套壳10以及磁环套5，利用两者之间相互的斥力，令软囊球6结构可固定在一处，进行堵塞作用，因磁环套5及磁套壳10之间存在斥力空隙，当活塞杆3返回运动时，其负压吸力吸扯软囊球6一侧，使其一侧形变扩大，进而导致其油液空腔内同样产生负压，倒吸另一侧空腔内的水，当水被倒吸阻隔在边缘处时，其软囊球6表面凸出，阻隔磁环套5及磁套壳10之间斥力空隙，避免装置结构弊端。

本发明的使用方法(工作原理)如下：

首先将该发明装置依次安装在料桶底端及变速箱的一端，待安装完毕后，通过送料管2，将浆液灌入料筒1内部，通过变速箱控制活塞杆3高速前进运动，此时，浆液被压缩，形成高压状态，当浆液流冲击软囊球6右侧时，其表面软膜向内凹陷形变，挤压油液向另一侧流动，通过阻隔膜7，油液挤压另一侧空腔内的水，因油液与水不发生融合反应，当水被挤压时，软囊球6的另一侧表面软膜受到水的挤压推力，致使磁套壳10所受软囊球6给予的推力大于磁环套5给予磁套壳10的斥力，因而磁套壳10产生向后运动趋势，且同时，水挤压软囊球6内腔的软隔膜9，软隔膜9表面受到压力，致使吸闭口张开，水通过吸闭口进入软隔膜9内侧空腔内，从而使油液可流动灌入，避免软囊球6自身液体阻胀，而影响其可产生的屈服强度。

当一次送料完成，软囊球6一侧冲压力消失，软囊球6表面开始逆形变复原，负压倒吸油液，通过阻隔膜7，使其回归空腔内，此时软隔膜9表面因负压吸力而张开，其内部水流出，再次回归空腔内，通过弹簧11的反弹力，使软囊球6整体重新复位，运动至磁环套5边缘处时，利用磁套壳10与其所产生的斥力，限定固定住软囊球6前进位置，使其正好堵塞料筒1口，此时，活塞杆3进行返回运动，料筒1内腔产生负压吸力，吸扯软囊球6一侧表面，软囊球6一侧形变张大，其内部压强变小，对另一侧产生负压效应，致使水向上流动，流至磁环套5边缘处，因阻隔膜7阻隔水分子，因而其被堆挤在边缘处，使得软囊球6边缘胀起凸出，阻隔磁环套5与磁套壳10之间的斥力空隙。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种水利工程用裂缝填充注浆机，包括料筒(1)，其特征在于：所述料筒(1)的顶端固定安装有送料管(2)，所述料筒(1)的一端活动套接有活塞杆(3)，所述料筒(1)的另一端外部固定安装有法兰(4)，所述料筒(1)的另一端固定安装有磁环套(5)，所述磁环套(5)的内侧活动安装有软囊球(6)，所述软囊球(6)的内腔中部固定安装有阻隔膜(7)，所述阻隔膜(7)的内侧中部固定安装有隔板(8)，所述隔板(8)的一端固定安装有位于软囊球(6)内腔一侧的软隔膜(9)，所述软囊球(6)的一侧固定安装有磁套壳(10)，所述磁套壳(10)的外部固定安装有弹簧(11)，所述弹簧(11)的一端固定安装有压盖(12)，所述磁环套(5)的内侧边缘呈凸出半弧形，且其磁性与磁套壳(10)的磁性相同；

所述软囊球(6)的形状呈球形，且具有可逆形变特性，所述软囊球(6)的右侧空腔内装满不易挥发性油液，而其左侧空腔，即位于软隔膜(9)外部的一侧空腔内装满水；

所述阻隔膜(7)的表面仅可通过油液分子，阻隔水分子通过；

所述软隔膜(9)的形状呈半球形，其表面设有吸闭孔，其吸闭孔受力可张开；

所述磁套壳(10)的形状呈半弧形，且其两端边缘呈凹陷半弧形。

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