CN113622670A - 一种装配式施工用的高压灌浆装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种装配式施工用的高压灌浆装置，属于建筑施工设备技术领域。包括蓄压机头、输料管、排料枪头、气泵和转轴，蓄压机头包括阀体、活塞、压盘和回位弹簧，活塞滑动连接在阀体内，活塞将阀体分隔为蓄压腔和控制腔，气泵的出气端与蓄压腔相连通，压盘花键连接在控制腔内，回位弹簧能够驱使压盘和活塞压缩蓄压腔；输料管包括管体和位于管体内的输料螺旋片；排料枪头包括波纹软管、出料锥和出料管，出料管连接出料锥的小径端。本发明具有物料喷出压力大等优点。

Description

一种装配式施工用的高压灌浆装置
技术领域
本发明属于建筑施工设备技术领域，涉及一种装配式施工用的高压灌浆装置。
背景技术
灌浆料作为一种自流性好、快硬、无收缩、微膨胀、无毒、无害、不老化的高强度材料，还具有自密性好、防锈等特点，广泛应用于栽埋钢筋、混凝土结构加固和改造、旧混凝土结构的裂缝治理、各种基础工程的塌陷灌浆施工中。
在灌入口较小、外部空间受限等施工环境下，现有的灌浆设备因笨重、无较大注入压力等缺陷而影响施工质量和效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种装配式施工用的高压灌浆装置，本发明所要解决的技术问题是如何提高灌浆料的喷出压力。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种装配式施工用的高压灌浆装置，其特征在于，包括蓄压机头、输料管、排料枪头、气泵和转轴，所述蓄压机头包括阀体、活塞、压盘和回位弹簧，所述活塞滑动连接在阀体内，所述活塞将阀体分隔为蓄压腔和控制腔，所述气泵的出气端与蓄压腔相连通，所述压盘花键连接在控制腔内，所述回位弹簧能够驱使压盘和活塞压缩蓄压腔；
所述输料管包括管体和位于管体内的输料螺旋片；
所述排料枪头包括波纹软管、出料锥和出料管，所述出料管连接出料锥的小径端；
所述活塞纵向滑动连接在转轴的上端，所述输料螺旋片固定在转轴的中段，所述转轴内具有一通气孔，所述通气孔的入口与蓄压腔相通，所述通气孔的出口位于转轴的下端，所述通气孔的出口能够在波纹软管收缩状态下被出料管内壁面遮挡；
所述管体的上端连接阀体，所述管体的下端与出料锥的大径端相通，所述管体与出料锥之间连接有驱使波纹软管收缩的复位弹簧，所述管体靠近阀体的一端设置有入料接管，所述转轴转动连接在阀体上；
所述压盘的中部设置有一单向轴承，所述单向轴承的内圈具有螺旋齿牙，所述转轴上具有与螺旋齿牙啮合的螺旋导槽。
进一步的，所述活塞与压盘之间连接有一缓冲弹簧。
进一步的，所述活塞靠近控制腔的一端面上设置有一压台，所述压台能够抵压在压盘上。
进一步的，所述波纹软管靠近管体的一端设置有快接头一，所述管体上设置有与快接头一配合的快接头二。
进一步的，所述管体与阀体之间可拆卸连接。
进一步的，所述复位弹簧的两端分别与快接头一和出料锥抵靠。
进一步的，所述阀体的外壁面固定设置有第一把手，所述管体上固定设置有第二把手，所述第一把手上设置有能够控制气泵启停的控制开关。
进一步的，所述通气孔的入口由若干进气小孔组成，各进气小孔位于转轴的顶部端面上。
进一步的，所述通气孔的出口由若干出气小孔组成，各出气小孔位于转轴下端的周面上，所述出气小孔的出气方向向出料管端部方向倾斜。
进一步的，所述转轴的下端具有一导向部，所述波纹软管外避免固定设置有若干保型套，相邻保型套之间具有间距。
本高压灌浆装置的工作原理如下：
入料接管与一储存有灌浆料的储料罐之间通过软质输料管相连，在气泵停止状态下，回位弹簧驱使活塞复位至蓄压腔容积较小的状态，复位弹簧驱使波纹软管处于收缩状态，波纹软管在收缩状态下容积较小，各出气小孔受到出料管的封堵，转轴无动力驱动而停止。
当按压第一把手上的控制开关而使气泵工作时，蓄压腔压力逐渐增大，蓄压腔容积增大，活塞压缩压盘，压盘相对转轴沿着转轴的周线方向移动，因此时单向轴承处于锁止状态，压盘相对转轴移动能够驱使转轴旋转，转轴旋转过程中将灌浆料挤入波纹软管内，波纹软管随灌浆料的增多而逐渐被拉伸，直至各出气小孔脱离出料管的封堵，此时，出气小孔位于出料锥内，在出料锥对灌浆料的导向作用和高压气体的冲击力作用下，灌浆料与空气的混合物由出料管排出，以具有一定喷出距离和喷出压力的方式向待灌浆部位喷射施工。
随着波纹软管内物料的减少和出气小孔喷出的空气压力的减小，复位弹簧复位至驱使出气小孔被出料管封堵的状态，此时，蓄压腔需要再次蓄压以形成在出气小孔处的较高气压，波纹入关内也需要更多物料驱使波纹软管拉伸，如此即进入下一循环。
在压盘回位过程中，单向轴承处于分离状态，转轴不受其驱动。
不难看出，由于在喷射灌浆料的短暂时间内，波纹软管内的灌浆料处于被挤压状态，即物料处于高压状态，而蓄压腔内的空气也处于高压状态，也就是说：在喷射物料时，高压灌浆料和高压空气同时作用，以增大灌浆料的喷出速度和喷出距离，如果是单一的空气压力，不仅因气体作用在粘度较高的灌浆料上难以使物料高压喷出，也会造成空气过多、物料多少的情况，如果物料过少、空气过多造成的问题是：会使物料喷出路径凌乱无序、气压释放过快、喷料时间过短。
由于空气在整个设备的中部高速通过，即转轴内始终流通有空气，使管体、阀体和出料管等部件均受到快速冷却，不会造成设备运行过程中的过热情况。
由于在喷料过程中，活塞并不能驱动转轴旋转，物料停止输送，且喷气压力逐渐减小，波纹软管内的物料也逐渐减少，波纹软管内快速空洞化，复位弹簧能够驱使波纹软管随即收缩至出气小孔被封堵的状态，也就是说：本高压灌浆装置具有喷料频率高、喷出压力瞬间释放而使喷出距离和喷出压力均较大的特点。
缓冲弹簧能够缓和活塞与压盘之间的撞击，缩短活塞复位所需的时间。
保型套配合复位弹簧，能够使波纹软管在收缩时柔软部位内凹，使波纹软管形变规律，也能使转轴的末端能够有效的与出料管配合，通过转轴端部的导向部和出料锥，可使转轴末端能够准确的插入出料管内。
因转轴旋转惯性造成的、喷料期间的旋转，可使喷出物料更加均匀。
蓄压机头、输料管和排料枪头三者均可拆卸连接，使各部件清洗方便，实际上，在清洗时，将物料换成水即可快速的完成各部位的清洗。
快接头一和快接头二为快装结构，可以是：快接头一的端部具有周向均匀分布的若干限位块，而快接头二则具有一环形的限位槽，限位槽上具有与各限位块对应的缺口，在限位块与缺口对应后将快接头一的各限位块压入限位槽内，然后旋转快接头一，使限位块与缺口错位，即两者可快速拆装。
附图说明
图1是本高压灌浆装置在物料和空气进行蓄压状态下的结构示意图。
图2是本高压灌浆装置在即将喷出物料时或正喷出物料时的结构示意图。
图3是图1中局部A的放大图。
图4是图1中局部B的放大图。
图中，1、转轴；11、进气小孔；12、出气小孔；13、导向部；21、阀体；22、活塞；23、压盘；24、回位弹簧；25、蓄压腔；26、控制腔；27、单向轴承；28、螺旋齿牙；29、螺旋导槽；31、输料螺旋片；32、入料接管；33、管体；41、出料锥；42、出料管；43、复位弹簧；44、波纹软管；45、保型套；51、缓冲弹簧；52、压台；61、快接头一；62、快接头二；71、第一把手；72、第二把手；73、控制开关。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2、图3和图4所示，装配式施工用的高压灌浆装置包括蓄压机头、输料管、排料枪头、气泵和转轴1，蓄压机头包括阀体21、活塞22、压盘23和回位弹簧24，活塞22滑动连接在阀体21内，活塞22将阀体21分隔为蓄压腔25和控制腔26，气泵的出气端与蓄压腔25相连通，压盘23花键连接在控制腔26内，回位弹簧24能够驱使压盘23和活塞22压缩蓄压腔25；
输料管包括管体33和位于管体33内的输料螺旋片31；
排料枪头包括波纹软管44、出料锥41和出料管42，出料管42连接出料锥41的小径端；
活塞22纵向滑动连接在转轴1的上端，输料螺旋片31固定在转轴1的中段，转轴1内具有一通气孔，通气孔的入口与蓄压腔25相通，通气孔的出口位于转轴1的下端，通气孔的出口能够在波纹软管44收缩状态下被出料管42内壁面遮挡；
管体33的上端连接阀体21，管体33的下端与出料锥41的大径端相通，管体33与出料锥41之间连接有驱使波纹软管44收缩的复位弹簧43，管体33靠近阀体21的一端设置有入料接管32，转轴1转动连接在阀体21上；
压盘23的中部设置有一单向轴承27，单向轴承27的内圈具有螺旋齿牙28，转轴1上具有与螺旋齿牙28啮合的螺旋导槽29。
活塞22与压盘23之间连接有一缓冲弹簧51。
活塞22靠近控制腔26的一端面上设置有一压台52，压台52能够抵压在压盘23上。
波纹软管44靠近管体33的一端设置有快接头一61，管体33上设置有与快接头一61配合的快接头二62。
管体33与阀体21之间可拆卸连接，如螺纹连接或快装卡接。
复位弹簧43的两端分别与快接头一61和出料锥41抵靠。
阀体21的外壁面固定设置有第一把手71，管体33上固定设置有第二把手72，第一把手71上设置有能够控制气泵启停的控制开关73。
通气孔的入口由若干进气小孔11组成，各进气小孔11位于转轴1的顶部端面上。
通气孔的出口由若干出气小孔12组成，各出气小孔12位于转轴1下端的周面上，出气小孔12的出气方向向出料管42端部方向倾斜。
转轴1的下端具有一导向部13，波纹软管44外避免固定设置有若干保型套45，相邻保型套45之间具有间距。
本高压灌浆装置的工作原理如下：
入料接管32与一储存有灌浆料的储料罐之间通过软质输料管相连，在气泵停止状态下，回位弹簧24驱使活塞22复位至蓄压腔25容积较小的状态，复位弹簧43驱使波纹软管44处于收缩状态，波纹软管44在收缩状态下容积较小，各出气小孔12受到出料管42的封堵，转轴1无动力驱动而停止。
当按压第一把手71上的控制开关73而使气泵工作时，蓄压腔25压力逐渐增大，蓄压腔25容积增大，活塞22压缩压盘23，压盘23相对转轴1沿着转轴1的周线方向移动，因此时单向轴承27处于锁止状态，压盘23相对转轴1移动能够驱使转轴1旋转，转轴1旋转过程中将灌浆料挤入波纹软管44内，波纹软管44随灌浆料的增多而逐渐被拉伸，直至各出气小孔12脱离出料管42的封堵，此时，出气小孔12位于出料锥41内，在出料锥41对灌浆料的导向作用和高压气体的冲击力作用下，灌浆料与空气的混合物由出料管42排出，以具有一定喷出距离和喷出压力的方式向待灌浆部位喷射施工。
随着波纹软管44内物料的减少和出气小孔12喷出的空气压力的减小，复位弹簧43复位至驱使出气小孔12被出料管42封堵的状态，此时，蓄压腔25需要再次蓄压以形成在出气小孔12处的较高气压，波纹入关内也需要更多物料驱使波纹软管44拉伸，如此即进入下一循环。
在压盘23回位过程中，单向轴承27处于分离状态，转轴1不受其驱动。
不难看出，由于在喷射灌浆料的短暂时间内，波纹软管44内的灌浆料处于被挤压状态，即物料处于高压状态，而蓄压腔25内的空气也处于高压状态，也就是说：在喷射物料时，高压灌浆料和高压空气同时作用，以增大灌浆料的喷出速度和喷出距离，如果是单一的空气压力，不仅因气体作用在粘度较高的灌浆料上难以使物料高压喷出，也会造成空气过多、物料多少的情况，如果物料过少、空气过多造成的问题是：会使物料喷出路径凌乱无序、气压释放过快、喷料时间过短。
由于空气在整个设备的中部高速通过，即转轴1内始终流通有空气，使管体33、阀体21和出料管42等部件均受到快速冷却，不会造成设备运行过程中的过热情况。
由于在喷料过程中，活塞22并不能驱动转轴1旋转，物料停止输送，且喷气压力逐渐减小，波纹软管44内的物料也逐渐减少，波纹软管44内快速空洞化，复位弹簧43能够驱使波纹软管44随即收缩至出气小孔12被封堵的状态，也就是说：本高压灌浆装置具有喷料频率高、喷出压力瞬间释放而使喷出距离和喷出压力均较大的特点。
缓冲弹簧51能够缓和活塞22与压盘23之间的撞击，缩短活塞22复位所需的时间。
保型套45配合复位弹簧43，能够使波纹软管44在收缩时柔软部位内凹，使波纹软管44形变规律，也能使转轴1的末端能够有效的与出料管42配合，通过转轴1端部的导向部13和出料锥41，可使转轴1末端能够准确的插入出料管42内。
蓄压机头、输料管和排料枪头三者均可拆卸连接，使各部件清洗方便，实际上，在清洗时，将物料换成水即可快速的完成各部位的清洗。
快接头一61和快接头二62为快装结构，可以是：快接头一61的端部具有周向均匀分布的若干限位块，而快接头二62则具有一环形的限位槽，限位槽上具有与各限位块对应的缺口，在限位块与缺口对应后将快接头一61的各限位块压入限位槽内，然后旋转快接头一61，使限位块与缺口错位，即两者可快速拆装。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种装配式施工用的高压灌浆装置，其特征在于，包括蓄压机头、输料管、排料枪头、气泵和转轴(1)，所述蓄压机头包括阀体(21)、活塞(22)、压盘(23)和回位弹簧(24)，所述活塞(22)滑动连接在阀体(21)内，所述活塞(22)将阀体(21)分隔为蓄压腔(25)和控制腔(26)，所述气泵的出气端与蓄压腔(25)相连通，所述压盘(23)花键连接在控制腔(26)内，所述回位弹簧(24)能够驱使压盘(23)和活塞(22)压缩蓄压腔(25)；
所述输料管包括管体(33)和位于管体(33)内的输料螺旋片(31)；
所述排料枪头包括波纹软管(44)、出料锥(41)和出料管(42)，所述出料管(42)连接出料锥(41)的小径端；
所述活塞(22)纵向滑动连接在转轴(1)的上端，所述输料螺旋片(31)固定在转轴(1)的中段，所述转轴(1)内具有一通气孔，所述通气孔的入口与蓄压腔(25)相通，所述通气孔的出口位于转轴(1)的下端，所述通气孔的出口能够在波纹软管(44)收缩状态下被出料管(42)内壁面遮挡；
所述管体(33)的上端连接阀体(21)，所述管体(33)的下端与出料锥(41)的大径端相通，所述管体(33)与出料锥(41)之间连接有驱使波纹软管(44)收缩的复位弹簧(43)，所述管体(33)靠近阀体(21)的一端设置有入料接管(32)，所述转轴(1)转动连接在阀体(21)上；
所述压盘(23)的中部设置有一单向轴承(27)，所述单向轴承(27)的内圈具有螺旋齿牙(28)，所述转轴(1)上具有与螺旋齿牙(28)啮合的螺旋导槽(29)。
2.根据权利要求1所述一种装配式施工用的高压灌浆装置，其特征在于，所述活塞(22)与压盘(23)之间连接有一缓冲弹簧(51)。
3.根据权利要求2所述一种装配式施工用的高压灌浆装置，其特征在于，所述活塞(22)靠近控制腔(26)的一端面上设置有一压台(52)，所述压台(52)能够抵压在压盘(23)上。
4.根据权利要求1或2或3所述一种装配式施工用的高压灌浆装置，其特征在于，所述波纹软管(44)靠近管体(33)的一端设置有快接头一(61)，所述管体(33)上设置有与快接头一(61)配合的快接头二(62)。
5.根据权利要求1或2或3所述一种装配式施工用的高压灌浆装置，其特征在于，所述管体(33)与阀体(21)之间可拆卸连接。
6.根据权利要求4所述一种装配式施工用的高压灌浆装置，其特征在于，所述复位弹簧(43)的两端分别与快接头一(61)和出料锥(41)抵靠。
7.根据权利要求1或2或3所述一种装配式施工用的高压灌浆装置，其特征在于，所述阀体(21)的外壁面固定设置有第一把手(71)，所述管体(33)上固定设置有第二把手(72)，所述第一把手(71)上设置有能够控制气泵启停的控制开关(73)。
8.根据权利要求1或2或3所述一种装配式施工用的高压灌浆装置，其特征在于，所述通气孔的入口由若干进气小孔(11)组成，各进气小孔(11)位于转轴(1)的顶部端面上。
9.根据权利要求1或2或3所述一种装配式施工用的高压灌浆装置，其特征在于，所述通气孔的出口由若干出气小孔(12)组成，各出气小孔(12)位于转轴(1)下端的周面上，所述出气小孔(12)的出气方向向出料管(42)端部方向倾斜。
10.根据权利要求1或2或3所述一种装配式施工用的高压灌浆装置，其特征在于，所述转轴(1)的下端具有一导向部(13)，所述波纹软管(44)外避免固定设置有若干保型套(45)，相邻保型套(45)之间具有间距。
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