CN112855486A - 一种双控恒压流体输送泵及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双控恒压流体输送泵及其使用方法，属于注浆设备领域，包括底座、控制箱、变频电机、导轮、皮带、曲轴箱、曲轴、连杆、销轴、顶杆、柱塞、活塞、调压旋钮、单向阀、数显压力传感器、溢流阀、油箱、入口单向阀、出口单向阀、汇流管、安全阀、柱塞高压腔；采用一种双控恒压流体输送泵进行施工，主要遇到正常状态的使用、正常状态到压力变大的状态时使用、压力变大的状态到正常状态时使用和恒压失控时的使用四种状态。本发明通过设置双控结构，对注浆设备采取双重保护，使得注浆过程中憋压的现象不会对设备造成损坏，也不会影响施工速度。

Description

一种双控恒压流体输送泵及其使用方法

技术领域

本发明涉及注浆设备领域，特别涉及到一种双控恒压流体输送泵及其使用方法。

背景技术

液压式注浆泵主要应用于铁路公路隧道、水利水电、地铁隧道、矿山巷道、军事设施、各种地下建筑和抢险等领域的工程施工。液压式注浆泵重点应用于顶管注浆，膨润土注浆，后注浆（开塞注浆），高压注浆，二次注浆，地下室防水堵漏等工程。活塞式注浆泵在活塞往复运动的过程中，当活塞向外运动时，出口逆止门在自重和压差作用下关闭，进口逆止门在压差的作用下打开，将液体吸入泵腔。当活塞向内开压时，泵腔内压力升高，使进口逆止门关闭，出口逆止门开启将液体压入出口管道。

注浆泵是注浆施工过程中的关键设备，因此应该尽量使用性能效果良好的注浆泵。不过现有注浆泵的注浆过程多为通过油压泵将泥浆抽入抽浆缸再压出，抽入和压出的过程不能同时进行，需要增大油压泵的操作频率来提高总体效率。当施工过程中遇到地层变化较大的工况时，注浆压力往往出现陡增的情况，同时变频电机的反应时间较长，容易造成憋压，导致安全阀破裂，从而影响正常施工，影响了注浆效率并增加注浆时间和成本。因此，为了解决上述问题，本发明提出了一种双控恒压流体输送泵及其使用方法。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种双控恒压流体输送泵及其使用方法，克服了现有技术的不足。通过设置双控结构，对注浆设备采取双重保护，使得注浆过程中憋压的现象不会对设备造成损坏，也不会影响施工速度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双控恒压流体输送泵，其特征在于，包括底座、控制箱、变频电机、导轮、皮带、曲轴箱、曲轴、连杆、销轴、顶杆、柱塞、活塞、调压旋钮、单向阀、数显压力传感器、溢流阀、油箱、入口单向阀、出口单向阀、汇流管、安全阀、柱塞高压腔；所述控制箱、变频电机、曲轴箱均通过螺栓安装在底座上，导轮安装在曲轴箱上，变频电机与导轮之间通过皮带连接，所述曲轴安装在曲轴箱内，曲轴上连接有连杆，连杆与顶杆之间通过销轴连接，顶杆与柱塞通过铰接传动，柱塞内安装有活塞，柱塞与活塞之间隔离有柱塞高压腔，所述单向阀、数显压力传感器、溢流阀均与柱塞高压腔连通，调压旋钮通过油管与单向阀连接，溢流阀通过油管与油箱连接，汇流管靠近曲轴箱的一端安装有安全阀。

优选地，所述控制箱上安装有传感接收装置，传感接收装置实时监测数显压力传感器的数值并将数据传送回控制箱。

优选地，所述柱塞与活塞之间安装有油封和导向环。

优选地，所述活塞体积不大于柱塞体积的一半。

优选地，所述溢流阀在单位时间内可通过的最大流量不小于单向阀在单位时间内可通过的最大流量。

一种双控恒压流体输送泵的使用方法，对于不同施工工况时，采用如下过程进行施工：

步骤一：检查设备安全性

检查数显压力传感器的可靠性，检查所有阀门的安全性，检查控制箱和变频电机的运转情况；

步骤二：正常状态的使用

调节调压旋钮，使高压油进入到柱塞高压腔，根据数显压力传感器的数值将柱塞高压腔内的压力调整到高于控制箱设定值1MPa~5MPa，通过控制箱启动变频电机，变频电机通过皮带带动带轮运动，带轮带动曲轴转动，曲轴带动连杆运动，连杆使顶杆在导向套内运动，顶杆带动柱塞运动，柱塞带动活塞运动，通过活塞的运动，浆液从入口单向阀内进入，从出口单向阀内流出；

步骤三：正常状态到压力变大的状态时使用

当工况发生改变时，出口单向阀外的负载变大，柱塞高压腔内的高压油通过溢流阀进入到油箱，同时控制箱上安装的传感接收装置监测到数显压力传感器的数值超过控制箱设定值，控制箱控制变频电机逐步降低运转速度，直至数显压力传感器的数值小于等于控制箱设定值；

步骤四：压力变大的状态到正常状态时使用

当工况发生改变时，出口单向阀外的负载变小，柱塞高压腔内的压力通过数显压力传感器显示，控制箱上安装的传感接收装置监测到数显压力传感器的数值持续降低，控制箱控制变频电机逐步提高运转速度，直至变频电机的最大转速；

步骤五：恒压失控时的使用

当处于正常状态到压力变大的状态时，传感接收装置或者数显压力传感器两者至少一项出现故障，柱塞高压腔将失去保护能力，此时，控制箱无法有效控制变频电机有效降转，安全阀受高压发生破裂，强制系统卸荷。

优选地，所述柱塞高压腔内的最大压力小于安全阀破裂时的压力。

优选地，所述步骤四中当控制箱上安装的传感接收装置监测到数显压力传感器的数值持续降低时，调节调压旋钮，使高压油进入到柱塞高压腔，直至柱塞高压腔内的压力达到步骤二中柱塞高压腔内的初始设定压力。

本发明所带来的有益技术效果：

通过设置双控结构，对注浆设备采取双重保护，使得注浆过程中憋压的现象不会对设备造成损坏，也不会影响施工速度。

附图说明

图1为本发明一种双控恒压流体输送泵及其使用方法的结构示意图。

图2为本发明一种双控恒压流体输送泵及其使用方法的结构局部放大图。

其中，1-底座、2-控制箱、3-变频电机、4-导轮、5-皮带、6-曲轴箱、7-曲轴、8-连杆、9-销轴、10-顶杆、11-柱塞、12-活塞、13-调压旋钮、14-单向阀、15-数显压力传感器、16-溢流阀、17-油箱、18-入口单向阀、19-出口单向阀、20-汇流管、21-安全阀、22-柱塞高压腔。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1：

如图1~2所示，一种双控恒压流体输送泵，其特征在于，包括底座1、控制箱2、变频电机3、导轮4、皮带5、曲轴箱6、曲轴7、连杆8、销轴9、顶杆10、柱塞11、活塞12、调压旋钮13、单向阀14、数显压力传感器15、溢流阀16、油箱17、入口单向阀18、出口单向阀19、汇流管20、安全阀21、柱塞高压腔22；所述控制箱2、变频电机3、曲轴箱6均通过螺栓安装在底座1上，导轮4安装在曲轴箱6上，变频电机3与导轮4之间通过皮带5连接，所述曲轴7安装在曲轴箱6内，曲轴7上连接有连杆8，连杆8与顶杆10之间通过销轴9连接，顶杆10与柱塞11通过铰接传动，柱塞11内安装有活塞12，柱塞11与活塞12之间隔离有柱塞高压腔22，所述单向阀14、数显压力传感器15、溢流阀16均与柱塞高压腔22连通，调压旋钮13通过油管与单向阀14连接，溢流阀16通过油管与油箱17连接，汇流管20靠近曲轴箱6的一端安装有安全阀21。

优选地，所述控制箱2上安装有传感接收装置，传感接收装置实时监测数显压力传感器15的数值并将数据传送回控制箱2。传感接收装置与数显压力传感器15之间通过有线或者无线传输数据，实现控制箱2动态控制变频电机3。

优选地，所述柱塞11与活塞12之间安装有油封和导向环。保证柱塞高压腔22内的高压油处于密封状态，导向环使得活塞12在柱塞11内有轨运动。

优选地，所述活塞12体积不大于柱塞11体积的一半。

优选地，所述溢流阀16在单位时间内可通过的最大流量不小于单向阀14在单位时间内可通过的最大流量。

实施例2：

采用本发明的技术方案进行原理及使用方法的进一步介绍。

如图1~2所示，一种双控恒压流体输送泵的使用方法，对于不同施工工况时，采用如下过程进行施工：

步骤一：检查设备安全性

检查数显压力传感器15的可靠性，检查所有阀门的安全性，检查控制箱2和变频电机3的运转情况；检查确保设备的整体安全性。

步骤二：正常状态的使用

调节调压旋钮13，使高压油进入到柱塞高压腔22，根据数显压力传感器15的数值将柱塞高压腔22内的压力调整到高于控制箱2设定值1MPa~5MPa，通过控制箱2启动变频电机3，变频电机3通过皮带5带动带轮运动，带轮带动曲轴7转动，曲轴7带动连杆8运动，连杆8使顶杆10在导向套内运动，顶杆10带动柱塞11运动，柱塞11带动活塞12运动，通过活塞12的运动，浆液从入口单向阀18内进入，从出口单向阀19内流出；

步骤三：正常状态到压力变大的状态时使用

当工况发生改变时，出口单向阀19外的负载变大，柱塞高压腔22内的高压油通过溢流阀16进入到油箱17，同时控制箱2上安装的传感接收装置监测到数显压力传感器15的数值超过控制箱2设定值，控制箱2控制变频电机3逐步降低运转速度，直至数显压力传感器15的数值小于等于控制箱2设定值；传统的注浆泵只有一个安全阀21，并不具备双重保险的功能，当出现外部荷载变大的情况，控制箱2迫使变频电机3持续加速运转，当加压持续增加大于设备设定压力，此时，安全阀21破裂，从而影响施工速度。

步骤四：压力变大的状态到正常状态时使用

当工况发生改变时，出口单向阀19外的负载变小，柱塞高压腔22内的压力通过数显压力传感器15显示，控制箱2上安装的传感接收装置监测到数显压力传感器15的数值持续降低，控制箱2控制变频电机3逐步提高运转速度，直至变频电机3的最大转速；

步骤五：恒压失控时的使用

当处于正常状态到压力变大的状态时，传感接收装置或者数显压力传感器15两者至少一项出现故障，柱塞高压腔22将失去保护能力，此时，控制箱2无法有效控制变频电机3有效降转，安全阀21受高压发生破裂，强制系统卸荷。

优选地，所述柱塞高压腔22内的最大压力小于安全阀21破裂时的压力。

优选地，所述步骤四中当控制箱2上安装的传感接收装置监测到数显压力传感器15的数值持续降低时，调节调压旋钮13，使高压油进入到柱塞高压腔22，直至柱塞高压腔22内的压力达到步骤二中柱塞高压腔22内的初始设定压力。

本发明一种双控恒压流体输送泵及其使用方法，通过设置双控结构，对注浆设备采取双重保护，使得注浆过程中憋压的现象不会对设备造成损坏，也不会影响施工速度。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种双控恒压流体输送泵，其特征在于，包括底座、控制箱、变频电机、导轮、皮带、曲轴箱、曲轴、连杆、销轴、顶杆、柱塞、活塞、调压旋钮、单向阀、数显压力传感器、溢流阀、油箱、入口单向阀、出口单向阀、汇流管、安全阀、柱塞高压腔；所述控制箱、变频电机、曲轴箱均通过螺栓安装在底座上，导轮安装在曲轴箱上，变频电机与导轮之间通过皮带连接，所述曲轴安装在曲轴箱内，曲轴上连接有连杆，连杆与顶杆之间通过销轴连接，顶杆与柱塞通过铰接传动，柱塞内安装有活塞，柱塞与活塞之间隔离有柱塞高压腔，所述单向阀、数显压力传感器、溢流阀均与柱塞高压腔连通，调压旋钮通过油管与单向阀连接，溢流阀通过油管与油箱连接，汇流管靠近曲轴箱的一端安装有安全阀。

2.根据权利要求1所述的一种双控恒压流体输送泵，其特征在于，所述控制箱上安装有传感接收装置，传感接收装置实时监测数显压力传感器的数值并将数据传送回控制箱。

3.根据权利要求1所述的一种双控恒压流体输送泵，其特征在于，所述柱塞与活塞之间安装有油封和导向环。

4.根据权利要求1所述的一种双控恒压流体输送泵，其特征在于，所述活塞体积不大于柱塞体积的一半。

5.根据权利要求1所述的一种双控恒压流体输送泵，其特征在于，所述溢流阀在单位时间内可通过的最大流量不小于单向阀在单位时间内可通过的最大流量。

6. 一种双控恒压流体输送泵的使用方法，其特征在于，对于不同施工工况时，采用如下过程进行施工：

步骤一：检查设备安全性

检查数显压力传感器的可靠性，检查所有阀门的安全性，检查控制箱和变频电机的运转情况；

步骤二：正常状态的使用

调节调压旋钮，使高压油进入到柱塞高压腔，根据数显压力传感器的数值将柱塞高压腔内的压力调整到高于控制箱设定值1MPa~5MPa，通过控制箱启动变频电机，变频电机通过皮带带动带轮运动，带轮带动曲轴转动，曲轴带动连杆运动，连杆使顶杆在导向套内运动，顶杆带动柱塞运动，柱塞带动活塞运动，通过活塞的运动，浆液从入口单向阀内进入，从出口单向阀内流出；

步骤三：正常状态到压力变大的状态时使用

当工况发生改变时，出口单向阀外的负载变大，柱塞高压腔内的高压油通过溢流阀进入到油箱，同时控制箱上安装的传感接收装置监测到数显压力传感器的数值超过控制箱设定值，控制箱控制变频电机逐步降低运转速度，直至数显压力传感器的数值小于等于控制箱设定值；

步骤四：压力变大的状态到正常状态时使用

当工况发生改变时，出口单向阀外的负载变小，柱塞高压腔内的压力通过数显压力传感器显示，控制箱上安装的传感接收装置监测到数显压力传感器的数值持续降低，控制箱控制变频电机逐步提高运转速度，直至变频电机的最大转速；

步骤五：恒压失控时的使用

当处于正常状态到压力变大的状态时，传感接收装置或者数显压力传感器两者至少一项出现故障，柱塞高压腔将失去保护能力，此时，控制箱无法有效控制变频电机有效降转，安全阀受高压发生破裂，强制系统卸荷。

7.根据权利要求6所述的一种双控恒压流体输送泵的使用方法，其特征在于，所述柱塞高压腔内的最大压力小于安全阀破裂时的压力。

8.根据权利要求6所述的一种双控恒压流体输送泵的使用方法，其特征在于，所述步骤四中当控制箱上安装的传感接收装置监测到数显压力传感器的数值持续降低时，调节调压旋钮，使高压油进入到柱塞高压腔，直至柱塞高压腔内的压力达到步骤二中柱塞高压腔内的初始设定压力。

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