CN218625509U - 一种气动注浆泵控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气动注浆泵控制系统，包括：气缸，包括缸体和缸活塞，缸体具有第一活塞腔，缸活塞设置在第一活塞腔中，缸体的两端均设置安装通孔，缸体的两端均设有连通第一活塞腔的气孔；顶杆阀，顶杆阀的数量为二，分别固定在两个安装通孔中，气动换向阀，气动换向阀包括第二阀体、第二活塞杆、两个第二阀活塞，两个第二阀活塞通过第二活塞杆固定连接形成双头活塞；本实用新型专利设计一种气动注浆泵控制系统，能够顺畅控制气动注浆泵的气缸换向，从而确保气动注浆泵高效、可靠工作。

Description

一种气动注浆泵控制系统

技术领域

本实用新型属于气缸换向技术领域，具体涉及一种气动注浆泵控制系统。

背景技术

注浆加固或注浆堵水是矿山井巷、隧道、地基基础等工程当中防治地质灾害的常见技术手段，在施工的过程中需要借助注浆泵完成这些工程。气动注浆泵采用压缩空气作为动力，适用范围广，特别是有瓦斯的场合，能够有效保证施工过程中的安全。

气动注浆泵为往复式泵，结构较为成熟和简单，难点在于气动注浆泵的控制机构，即如何控制气动注浆泵的换向是决定着注浆泵的工作效率和可靠性的关键一环，现有技术中的气动注浆泵控制系统，在控制气动注浆泵换向时不及时、不准确，无法保证注浆泵可靠、高效地工作。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气动注浆泵控制系统，以解决或缓解现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种气动注浆泵控制系统，包括

气缸，包括缸体和缸活塞，所述缸体具有第一活塞腔，所述缸活塞设置在所述第一活塞腔中，所述缸体的两端均设置安装通孔，所述缸体的两端均设有连通所述第一活塞腔的气孔；

顶杆阀，所述顶杆阀的数量为二，分别固定在两个所述安装通孔中，所述顶杆阀包括第一阀体、第一阀活塞、第一活塞杆，所述第一阀活塞与所述第一活塞杆固定连接或一体成型；所述第一阀体具有第二活塞腔、活塞杆容纳腔、第一进气口、第一出气口、第一排气口，所述第一进气口连通气源；所述第一阀活塞在所述第二活塞腔中的直线往复运动行程中具有供气位和放气位，所述第一阀活塞处于供气位时，所述第一进气口与所述第一出气口连通且均与所述第一排气口隔绝，所述气源中的气体经所述第一出气口排出后形成控制气体；所述第一阀活塞处于放气位时，所述第一出气口与所述第一排气口连通；

气动换向阀，所述气动换向阀包括第二阀体、第二活塞杆、两个第二阀活塞，两个所述第二阀活塞通过所述第二活塞杆固定连接形成双头活塞；或者，两个所述第二阀活塞与所述第二活塞杆一体成型形成双头活塞；所述第二阀体对应两个所述第二阀活塞分别设有两个第三活塞腔，所述第三活塞腔的腔壁上均设有控制气口，两个所述控制气口分别连通两个所述第一出气口，所述第一阀活塞处于供气位时，所述控制气体推动所述双头活塞朝相对方向运动，所述第一阀活塞处于放气位时，对应的所述第三活塞腔中气体通过对应的所述第一排气口排出；

所述气动换向阀为两位五通阀，所述第二阀体上设有第二进气口、第二排气口、两个第二出气口；所述第二进气口连通气源，两个所述第二出气口分别连通所述气缸的两个所述气孔。

优选，所述活塞杆容纳腔包括第一大径段和第一小径段，所述第一小径段通过所述第一大径段与所述第二活塞腔连通，所述第一大径段的腔壁与所述第一活塞杆之间具有环形空间，所述第一进气口连通在所述第一大径段上。

优选，所述第一活塞杆上套设有第一密封圈，所述第一密封圈在所述第一活塞杆与所述第一小径段的腔壁之间形成动密封。

优选，所述第一阀活塞上设有第二密封圈，所述第二密封圈设置在所述第一阀活塞的端部，所述第二密封圈在所述第一阀活塞与所述第二活塞腔的端部腔壁、周向腔壁上均形成动密封。

优选，所述第一阀体上设有公螺纹，所述安装通孔为螺纹孔，所述第一阀体以螺纹连接的方式固定在所述缸体上。

优选，所述第二活塞杆上固定有两个阀板，依靠所述阀板的板面与所述第二阀体的配合切换所述气动换向阀的通路；

所述阀板的板面均具有弹性密封层，用于对应的所述阀板的对应板面与所述第二阀体之间的密封。

优选，所述第二排气口的数量为二，分别与两个所述第二出气口配合。

优选，在所述气动换向阀的周向上，所述第二排气口和所述第二出气口位于同侧，所述第二进气口位于所述第二排气口和所述第二出气口的对侧。

优选，所述第二活塞杆沿轴向依次包括第二大径段、第二小径段和第二大径段；

所述阀板套设在所述第二小径段上，两个所述阀板之间设有第二弹簧，所述第二弹簧的弹力将两个所述阀板分别压紧在对应所述第二大径段的对应端面，使两个所述阀板固定在所述第二活塞杆上。

优选，所述第二阀活塞位于远离对应的所述控制气口的行程端点时，所述第二阀活塞与所述第三活塞腔的腔壁形成截面为L形的密封配合。

有益效果：本实用新型专利设计一种气动注浆泵控制系统，能够顺畅控制气动注浆泵的气缸换向，从而确保气动注浆泵高效、可靠工作。

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实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1为本实用新型的气动注浆泵控制系统的具体实施例中顶杆阀在第一阀活塞处于排气位时的结构示意图；

图2为本实用新型的气动注浆泵控制系统的具体实施例中顶杆阀在第一阀活塞处于供气位时的结构示意图；

图3为本实用新型的气动注浆泵控制系统的具体实施例中气动换向阀的结构示意图；

图4为本实用新型的气动注浆泵控制系统的具体实施例的结构示意图。

图中：

1-第一阀体，11-阀主体，12-底盖，2-第一活塞杆，3-第一弹簧，4-第一密封圈，5-第二密封圈，6-第二活塞腔，7-活塞杆容纳腔，71-第一小径段，72-第一大径段，8-第一进气口，9-第一出气口，10-第一排气口，101-缸体，102-缸活塞，103-气孔，201-阀板，202-弹性密封层，203-第二阀活塞，204-第三活塞腔，205-第二活塞杆，2051-第二大径段，2052-第二小径段，206-第二排气口，207-第二出气口，208-第二阀体，209-第二进气口，210-控制气口，211-第二弹簧。

具体实施方式

下面将对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型的气动注浆泵控制系统的具体实施例：气动注浆泵控制系统包括顶杆阀、气动换向阀和气动注浆泵的气缸，如图4所示，气缸包括缸体101和缸活塞102，缸体101具有第一活塞腔，缸活塞102设置在第一活塞腔中，缸体101的两处端部均设置安装通孔，顶杆阀的数量为二，两个顶杆阀分别固定在两个安装通孔中。缸体101的两端均设有连通第一活塞腔的气孔103。缸体101的端部、两端均是指在轴向(缸活塞102移动方向)上的边界。

如图4所示，顶杆阀和气动换向阀属于控制气动注浆泵换向的装置，顶杆阀的作用是将气动注浆泵的气缸的缸活塞位置信息通过控制气流输出，气动换向阀的作用是根据控制气流的信息，来控制气源向第一活塞腔两端中的哪一端进行供气，第一活塞腔的两端均是指在轴向(缸活塞102移动方向)上的边界。图4中的虚线代表气体流通路径，虚线交汇处不代表对应的气体流通路径之间存在连通。

顶杆阀包括第一阀体1、第一阀活塞、第一活塞杆2，本实施例中，第一阀活塞与第一活塞杆2固定连接；其它实施例中，第一阀活塞与第一活塞杆2也可以一体浇筑成型。第一阀体1具有第二活塞腔6、活塞杆容纳腔7、第一进气口8、第一出气口9、第一排气口10，第一进气口8连通气源。

活塞杆容纳腔7与第二活塞腔6连通，具体的：活塞杆容纳腔7包括第一大径段72和第一小径段71，第一小径段71通过第一大径段72与第二活塞腔6连通，第一大径段72的腔壁与第一活塞杆2之间具有环形空间(环形空间的目的是供气体在第一大径段72和第二活塞腔6之间流动)，第一进气口8连通在第一大径段72上，这样设置的目的是：实施第一出气口9与第一排气口10连通且与第一进气口8的隔绝过程中，主要依靠的是第一阀活塞的端面进行密封，相对于第一进气口8连通在第二活塞腔6上，依靠第一阀活塞的周面进行密封的方式，密封效果更好。第一活塞杆2上套设有第一密封圈4，第一密封圈4在第一活塞杆2与第一小径段71的腔壁之间形成动密封，作用是避免气源中的气体通过活塞杆容纳腔7泄露。第一阀活塞上设有第二密封圈5，第二密封圈5在第一阀活塞与第二活塞腔6的腔壁之间形成动密封，具体的：第二密封圈5设置在第一阀活塞的端部，第二密封圈5在第一阀活塞与第二活塞腔6的端部腔壁、周向腔壁上均形成密封配合，这样能够形成截面为L形的密封配合，更好地保证密封效果。第一密封圈4与第二密封圈5配合，在第一阀活塞处于排气位时，对活塞杆容纳腔7两头的泄漏薄弱部位均进行可靠密封；在第一阀活塞处于进气位时，对活塞杆容纳腔7和第二活塞腔6的泄漏薄弱部位进行密封，避免气源中的气体泄露对顶杆阀的工作可靠性带来影响。

第一阀体1包括阀主体11和底盖12，阀主体11与底盖12可拆连接，阀主体11与底盖12共同围成第二活塞腔6，第一排气口10设置在底盖上。具体的，底盖12的外周面上设有公螺纹，阀主体11的对应位置设有母螺纹，底盖12与阀主体11的固定连接方式为螺纹连接，螺纹连接兼具连接可靠性和密封性(螺牙的相互咬合对气体的泄漏形成阻碍)。第一阀体1与第一阀活塞之间设有第一弹簧3，第一弹簧3用于驱动第一阀活塞由供气位复位至排气位，具体的：第一弹簧3的一端顶抵在底盖12上，另一端顶抵在第一阀活塞上，第一阀活塞的端部还具有凸起，第一弹簧3部分套设在凸起上，以对第一弹簧3进行限位。第一阀体1分体设置成阀主体11和底盖12的目的是为了便于第一弹簧3的装入，如果不分体设置的话，第一弹簧3可以选用记忆合金制成，通过第一排气孔103装入第二活塞腔6后，记忆合金的形状按照记忆态螺旋成弹簧的形式。阀主体11上设有公螺纹，在使用时第一阀体1以螺纹连接的方式固定在气缸的缸体101上，采用螺纹连接形式的原因同样是螺纹连接兼具连接的可靠性和密封性。其它实施例中，底盖与阀主体也可以采用栓接的连接方式。

第一阀活塞在第二活塞腔6内的直线往复运动行程中具有供气位和放气位，如图2所示，第一阀活塞处于供气位时，第一进气口8与第一出气口9连通且均与第一排气口10隔绝，气源中的气体经第一出气口9排出后形成控制气流。如图1所示，第一阀活塞处于放气位时，第一出气口9与第一排气口10连通且与第一进气口8隔绝。

顶杆阀固定在缸体101上，第一活塞杆2伸入第一活塞腔中，在缸活塞102运动到位时推动对应的第一活塞杆2，使对应的第一阀活塞由排气位切换至供气位，在缸活塞102回程时对应的第一阀活塞由供气位复位至排气位。两个顶杆阀共形成两路控制气流，根据控制气流的产生逻辑，能够得知两路控制气流交替产生。缸活塞102运动到位指气缸的缸活塞102在往复直线运动的行程中处于对应的行程端点的位置，缸活塞102回程指缸活塞102运动到上述行程端点之后，反向继续运动的过程。

如图3所示，气动换向阀包括第二阀体208、第二活塞杆205、两个第二阀活塞203，两个第二阀活塞203通过第二活塞杆205固定连接形成双头活塞；其它实施例中，可以采用两个第二阀活塞203与第二活塞杆205一体成型形成双头活塞的形式。第二阀体208对应两个第二阀活塞203分别设有两个第三活塞腔204，两个第三活塞腔204的腔壁上均设有控制气口210，两个控制气口210分别连通两路控制气流(控制气流即气源中的气体经第一出气口9排出后形成的控制气流，也就是说两个控制气口210分别与两个顶杆阀的第一出气口9分别连通)。根据上述控制气流的产生逻辑，能够得知两路控制气流交替产生，其中一路控制气流开启而另一路控制气流关闭时，通过控制气口210进入第三活塞腔204的控制气流推动双头活塞朝相对方向运动，另一处控制气口210泄放对应的第三活塞腔204中的气体。当两路控制气流的开闭转换时，逻辑同上但双头活塞的运动方向相反，即双头活塞在第二阀体208中做往复运动。第二阀活塞203位于远离对应控制气口210的行程端点时，第二阀活塞203与第三活塞腔204的腔壁形成截面为L形的密封配合，保证密封效果。

气动换向阀为两位五通阀，第二阀体208上设有第二进气口209、第二排气口206、两个第二出气口207；第二进气口209连通气源，两个第二出气口207分别连通缸体101的两个气孔103，在气动换向阀的周向上，第二排气口206和第二出气口207位于同侧，第二进气口209位于第二排气口206和第二出气口207的对侧，这样设置的优点是能够最大限度地利用气动换向阀周向的外部空间，便于与气动换向阀有连接关系的管道的安装和拆卸。第二活塞杆205上固定有两个阀板201，依靠阀板201的板面与第二阀体208的密封配合切换气动换向阀的通路；其中，阀板201的板面均具有弹性密封层202，用于使对应的阀板201的对应板面与第二阀体201之间的可靠密封。本实施例中第二排气口206的数量为二，分别与两个第二出气口207配合。其它实施例中，也可以只设置一个第二排气口206，第二出气口在需要排气时与第二出气口连通，此时另一个第二出气口与第二排气口206隔绝。

第二进气口209设置于第二阀体的中部，两个第二出气口分别位于第二进气口209的两侧，

第二阀体的两端对应两个第二阀活塞分别设有第二活塞腔，第二活塞腔的腔壁上均设有控制气口210，两个控制气口210分别连接两个控制气源；任一控制气源供气时，被供气的第二活塞腔中的气压推动第二双头活塞朝相对方向运动，另一第二活塞腔中的气体通过控制气口210排出，使第二气动换向阀在两个第二出气口207之间切换，第二进气口209连通其中一处第二出气口207，另一处第二出气口207与第二排气口206连通。第二活塞杆205上固定有两个阀板201，第二阀体内部通过隔板设置有两个分别对应第二出气口207的阀腔，两个第二阀板分别位于两个阀腔中；双头活塞朝向所述阀体的一端移动，阀板的板面与对应的隔板抵触密封，实现在两个第二出气口207之间切换。第二排气口206的数量为二，两个第二排气口206分别位于两个第二进气口209的两侧，并通过隔板形成对应第二排气口206的阀腔。所述隔板的内孔与第二活塞杆205之间具有间隙。

第二活塞杆205包括沿轴向依次包括第二大径段2051、第二小径段2052和第二大径段2051，第二大径段2051的对应端部设有母螺纹，第二小径段2052的两端均设有公螺纹，第二大径段2051和第二小径段2052螺纹连接。阀板201套设在第二小径段2052上，两个阀板201之间设有第二弹簧211，第二弹簧211套设在第二小径段2052上，第二弹簧211的弹力将两个阀板201分别压紧在对应第二大径段2051的对应端面，使两个阀板201固定在第二活塞杆205上，通过这种形式，能够便于第二活塞杆205与阀板201的装入和连接。两位四通阀的形式有很多，本实施例中这种独创的结构主要是为了适配于气动注浆泵且具有简单的结构。

气动换向阀处于任一位时，第二进气口209连通对应的其中一处第二出气口207，气源通过对应第二出气口207向第一活塞腔的对应端部注气，驱动缸活塞102运动到位，缸活塞102运动到位指气缸的缸活塞102在往复直线运动的行程中处于对应的行程端点的位置。此时，另一处第二出气口207与第二排气口206连通，第一活塞腔的另一端部的气体通过对应的第二排气口206排出，第一活塞腔的端部是指在缸活塞102移动方向上的边界。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气动注浆泵控制系统，其特征在于，包括

气缸，包括缸体和缸活塞，所述缸体具有第一活塞腔，所述缸活塞设置在所述第一活塞腔中，所述缸体的两端均设置安装通孔，所述缸体的两端均设有连通所述第一活塞腔的气孔；

顶杆阀，所述顶杆阀的数量为二，分别固定在两个所述安装通孔中，所述顶杆阀包括第一阀体、第一阀活塞、第一活塞杆，所述第一阀活塞与所述第一活塞杆固定连接或一体成型；所述第一阀体具有第二活塞腔、活塞杆容纳腔、第一进气口、第一出气口、第一排气口，所述第一进气口连通气源；所述第一阀活塞在所述第二活塞腔中的直线往复运动行程中具有供气位和放气位，所述第一阀活塞处于供气位时，所述第一进气口与所述第一出气口连通且均与所述第一排气口隔绝，所述气源中的气体经所述第一出气口排出后形成控制气体；所述第一阀活塞处于放气位时，所述第一出气口与所述第一排气口连通；

气动换向阀，所述气动换向阀包括第二阀体、第二活塞杆、两个第二阀活塞，两个所述第二阀活塞通过所述第二活塞杆固定连接形成双头活塞；或者，两个所述第二阀活塞与所述第二活塞杆一体成型形成双头活塞；所述第二阀体对应两个所述第二阀活塞分别设有两个第三活塞腔，所述第三活塞腔的腔壁上均设有控制气口，两个所述控制气口分别连通两个所述第一出气口，所述第一阀活塞处于供气位时，所述控制气体推动所述双头活塞朝相对方向运动，所述第一阀活塞处于放气位时，对应的所述第三活塞腔中气体通过对应的所述第一排气口排出；

所述气动换向阀为两位五通阀，所述第二阀体上设有第二进气口、第二排气口、两个第二出气口；所述第二进气口连通气源，两个所述第二出气口分别连通所述气缸的两个所述气孔。

2.根据权利要求1所述的气动注浆泵控制系统，其特征在于，所述活塞杆容纳腔包括第一大径段和第一小径段，所述第一小径段通过所述第一大径段与所述第二活塞腔连通，所述第一大径段的腔壁与所述第一活塞杆之间具有环形空间，所述第一进气口连通在所述第一大径段上。

3.根据权利要求2所述的气动注浆泵控制系统，其特征在于，所述第一活塞杆上套设有第一密封圈，所述第一密封圈在所述第一活塞杆与所述第一小径段的腔壁之间形成动密封。

4.根据权利要求3所述的气动注浆泵控制系统，其特征在于，所述第一阀活塞上设有第二密封圈，所述第二密封圈设置在所述第一阀活塞的端部，所述第二密封圈在所述第一阀活塞与所述第二活塞腔的端部腔壁、周向腔壁上均形成动密封。

5.根据权利要求1所述的气动注浆泵控制系统，其特征在于，所述第一阀体上设有公螺纹，所述安装通孔为螺纹孔，所述第一阀体以螺纹连接的方式固定在所述缸体上。

6.根据权利要求1所述的气动注浆泵控制系统，其特征在于，所述第二活塞杆上固定有两个阀板，依靠所述阀板的板面与所述第二阀体的配合切换所述气动换向阀的通路；

所述阀板的板面均具有弹性密封层，用于对应的所述阀板的对应板面与所述第二阀体之间的密封。

7.根据权利要求1所述的气动注浆泵控制系统，其特征在于，所述第二排气口的数量为二，分别与两个所述第二出气口配合。

8.根据权利要求1所述的气动注浆泵控制系统，其特征在于，在所述气动换向阀的周向上，所述第二排气口和所述第二出气口位于同侧，所述第二进气口位于所述第二排气口和所述第二出气口的对侧。

9.根据权利要求6所述的气动注浆泵控制系统，其特征在于，所述第二活塞杆沿轴向依次包括第二大径段、第二小径段和第二大径段；

所述阀板套设在所述第二小径段上，两个所述阀板之间设有第二弹簧，所述第二弹簧的弹力将两个所述阀板分别压紧在对应所述第二大径段的对应端面，使两个所述阀板固定在所述第二活塞杆上。

10.根据权利要求1所述的气动注浆泵控制系统，其特征在于，所述第二阀活塞位于远离对应的所述控制气口的行程端点时，所述第二阀活塞与所述第三活塞腔的腔壁形成截面为L形的密封配合。

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