CN220354028U - 一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀，涉及采空区充填领域，包括泵体，泵体包括主管道和调节仓室，主管道设有注浆口和高压出浆口；调节仓室与主管道连通并位于注浆口与高压出浆口之间，调节仓室上还有低压出水口；高压出浆口处和低压出水口分别转动连接有止浆阀和止水阀，泵体上还设有用于控制止水阀与止浆阀转动的驱动组件；本申请还公开了一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀的应用方法，其包括：润洗、注浆和冲洗三个步骤；本申请通过主管道、调节仓室、驱动组件和触发组件的设置，使低压出水口与高压出浆口能自动打开或关闭，从而将润洗管道的清水与填充料分流且相互不接触，从而保证了填充料的强度。

Description

一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀

技术领域

本申请涉及采空区充填领域，尤其是涉及一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀及其应用方法。

背景技术

充填采矿法是一种回收率高、贫化损失率低的采矿方法，现阶段在国内外矿山生产中得到了广泛的应用，充填体质量对采场地应力和围岩稳定性控制方面优势非常明显。但充填采矿法过程中，需要对管道进行冲洗，在矿山生产活动中，采空区内的充填体与管道冲洗水会产生混合，因此充填料强度受管道冲洗水的影响很大，实际强度远达不到充填体设计强度，甚至长时间形成淤泥状的充填物，对井下的生产安全具有非常大的影响。

现常规的方法是：(1)润管时要求清水到达管路出口后，由井下操作工返回信号到制备站后，才能开始造浆、放砂进行充填。充填结束时也要对管路进行冲洗以冲走管道内残存的料浆，至井下管路出口流出清水为止。(2)在采空区内布设波纹管等排水系统，将采空区积水由排水系统排出。现常用的两种方法需要耗费大量的人工成本或材料成本，且排水系统很容易被充填骨料堵塞，往往达不到理想的效果。

实用新型内容

为了能在冲洗管道的同时确保充填体的强度，本申请提供了一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀；通过低压泵水高压泵浆可有效实现润洗管水和充填料浆的分流。

本申请提供一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀，采用如下的技术方案：

一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀，包括泵体，所述泵体包括主管道和调节仓室，所述主管道设有注浆口和高压出浆口；所述调节仓室与所述主管道连通并位于所述注浆口与所述高压出浆口之间，所述调节仓室上还设有低压出水口；

所述高压出浆口处转动连接有止浆阀，所述低压出水口处转动连接有止水阀，所述止浆阀与止水阀转动以分别开关所述高压出浆口与所述低压出水口；所述泵体上还设有用于控制所述止水阀与所述止浆阀转动的驱动组件。

所述驱动组件包括移动阀、驱动仓室、拉绳一、拉绳二、稳定弹簧；所述稳定弹簧用于限制所述止浆阀的转动；所述驱动仓室与所述调节仓室连通，所述移动阀中沿所述驱动仓室长度方向滑动连接在所述驱动仓室中，

所述拉绳一的一端与所述移动阀连接，另一端先穿出所述驱动仓室，然后穿入泵体并与所述止浆阀连接；所述拉绳二的一段与所述移动阀连接另一端先穿出所述驱动仓室，然后穿入所述调节仓室并与所述止水阀连接；

所述移动阀滑动以驱使所述止浆阀和所述止水阀转动，当所述移动阀位于靠近所述调节仓室的一端时，所述止水阀打开所述低压出水口，所述止浆阀封闭所述高压出浆口；所述泵体中还设有用于驱使所述移动阀滑动的触发组件

所述驱动仓室侧壁上沿自身长度方向开设有滑槽一，所述移动阀滑动连接在所述滑槽一中。

通过采用上述技术方案，当管道既不泵送清水又不泵送充填料时，移动阀位于靠近调节仓室的一端，此时高压出浆口关闭，低压出水口打开；当管道中泵送清水时，高压出浆口在稳定弹簧的作用下保持关闭状态，清水流过主管道后，从调节仓室的低压出水口离开；当管道中泵送充填料时，由于泵送充填料时的泵送压强大于泵送清水时的泵送压强，此时触发组件带动移动阀滑动，止水阀在重力的作用下开始转动以封闭低压出水口；同时移动阀滑动并通过拉绳一拉动止浆阀开始转动，止浆阀转动后，高压出浆口打开，使充填料能通过高压出浆口流入采空区完成充填；使充填料能顺利进入采空区，避免填充料与润洗清水混合后影响填充料强度。

可选的，所述触发组件包括调节阀和调节弹簧，所述调节阀沿所述驱动仓室长度方向滑动连接在所述调节仓室中；所述调节仓室中设有供所述调节阀抵接的抵接面，所述调节弹簧用于驱使所述调节阀抵接所述抵接面，当所述调节阀抵接所述抵接面时，所述调节仓室与所述主管道不连通；所述调节阀上还设有可以伸入所述驱动仓室并用于抵接所述移动阀以驱使其滑动的推动块；当所述调节阀抵接所述抵接面时，所述推动块未抵接所述移动阀。

通过采用上述技术方案，当主管道中被泵入清水时，调节阀收到水的压力开始上移，从而将调节仓室与主管道连通，且此时推动块未推动移动阀，因此低压出水口保持打开状态，水流得以从低压排水口排出至远离采空区的位置；当主管道中被泵入填充料时，调节阀收到更大的压力，从而上升程度更大，此时推动块推动移动阀移动，止水阀得以在重力的作用下转动，从而封闭低压出水口；且此时移动阀通过拉绳一拉动止浆阀转动，从而将高压出浆口打开；填充料得以从高压出浆口排出至采空区；当停止注入填充料后，调节阀在调节弹簧与重力的作用下重新抵接抵接面，移动阀在重力的作用下下坠至靠近调节仓室的一端，止水阀在拉绳二的作用下重新被拉起以打开低压出水口，止浆阀在稳定弹簧与重力的作用下转动以重新封闭高压出浆口，从而恢复至初始状态。

可选的，所述调节仓室侧壁上沿所述驱动仓室长度方向开设有滑槽二，所述调节阀滑动连接在所述滑槽二中。

通过采用上述技术方案，滑槽二为调节阀提供导向功能，避免调节阀产生偏转导致推动块无法插入驱动仓室中。

可选的，所述调节仓室中还设有隔离膜，所述隔离膜的一端连接在所述调节仓室侧壁上，所述隔离膜的另一端与所述调节阀连接；所述隔离膜将所述调节阀靠近远离调节弹簧一侧的空间与远离所述调节弹簧一侧的空间分隔。

通过采用上述技术方案，隔离膜将调节阀两侧空间隔开后，清水或填充料均无法进入调节弹簧一侧的空间中，确保泵送压力能推动调节阀到一定程度；同时还可以避免填充料进入调节阀31上侧空间影响调压弹簧的压缩。

可选的，所述主管道中还滑动连接有控制阀，所述控制阀滑动以分隔所述调节仓室与所述主管道；所述主管道上还设有弹簧固定器，所述弹簧固定器上固定连接有控制弹簧的一端，所述控制弹簧的另一端与所述控制阀固定连接；所述移动阀上还连接有拉绳三，所述拉绳三的一端与所述移动阀连接，所述拉绳三的另一端先穿出所述驱动仓室，然后穿入所述主管道并与所述控制阀远离所述控制弹簧的一端连接；当所述控制弹簧处于自然状态时，所述调节仓室与所述主管道连通。

通过采用上述技术方案，当主管道中被泵入清水时，移动阀未移动，控制阀未滑动，此时调节仓室连通主管道，清水得以从调节仓室的低压出水口排出；当管道清洗完成，开始泵入填充料时，移动阀滑动，控制阀在拉绳三的作用下滑动，最终将调节仓室与主管道分隔开来，避免填充料进入调节仓室中，避免滑槽二中填充料冲洗不干净，导致调节阀滑动不顺畅。

通过采用上述技术方案，将润洗管道的清水与充填采空区的填充料排至不同位置，避免润洗管道的清水与填充料混合后影响填充料的强度。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

本申请通过主管道、调节仓室、驱动组件和触发组件的设置，使低压出水口与高压出浆口能自动打开或关闭，从而将润洗管道的清水与填充料分流且相互不接触，从而保证了填充料的强度。

附图说明

图1是本申请一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀的整体结构图；

图2是图1中泵送阀泵入清水时的结构图；

图3是图1中泵送阀泵入填充料时的结构图。

附图标记说明：

1、泵体；2、主管道；21、注浆口；22、高压出浆口；23、稳定弹簧；24、止浆阀；25、拉绳一；26、弹簧固定器；27、控制阀；28、控制弹簧；29、拉绳三；3、调节仓室；31、调节阀、311、推动块；32、止水阀；33、低压出水口；34、拉绳二；35、调节弹簧；36、隔离膜；37、滑槽二；38、抵接面；39、排气口；4、驱动仓室；41、移动阀；42、滑槽一；5、限位器；6、滑轮组。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀，参考图1该泵送阀包括主管道2和调节仓室3，主管道2上开设有注浆口21和高压出浆口22，调节仓室3与主管道2连通且位于注浆口21与高压出浆口22之间；调节仓室3上还开设有低压出水口33，从而形成一个三通的结构；同时在低压出水口33处转动连接有止水阀32，在高压出浆口22处转动连接有止浆阀24，止浆阀24与止水阀32转动以分别控制高压出浆口22与低压出水口33的启闭；同时在泵体1上还设有用于控制止水阀32与止浆阀24的驱动组件。

在本实施例中驱动组件包括移动阀41、驱动仓室4、拉绳一25、拉绳二34和稳定弹簧23；稳定弹簧23的一段固定连接在止浆阀24上，稳定弹簧23的另一端固定连接在主管道2上，且稳定弹簧23为与注浆口21与高压出浆口22之间；驱动仓室4连通在调节仓室3上方，驱动仓室4中沿自身长度方向开设有滑槽一42，移动阀41滑动连接在滑槽中，滑槽为移动阀41的滑动提供导向，同时避免移动阀41在驱动仓室4中产生转动。

拉绳一25的一端连接在移动阀41上，拉绳一25的另一端从驱动仓室4上方传入驱动仓室4，从驱动仓室4与调节仓室3上方绕行，随后穿入主管道2中并与止浆阀24连接；拉绳二34的一端连接在移动阀41上，拉绳二34的另一端从驱动仓室4上方传入驱动仓室4，从驱动仓室4与调节仓室3上方绕行，随后穿入调节仓室3并与止水阀32连接；同时在调节仓室3中还设有可以根据注入不同介质而推动移动阀41滑动不同距离的触发组件。

参考图1，当主管道2中未泵入任何介质时，移动阀41位于驱动仓室4靠近调节仓室3的一端；且此时止水阀32在拉绳二34的作用下被拉起，低压出水口33被打开；同时拉绳一25保持松弛状态，止浆阀24在稳定弹簧23与重力的作用下封闭高压出浆口22。

参照图2，当主管道2中被注入清水时，触发组件驱使移动阀41上移，此时稳定弹簧23对抗水压对止浆阀24产生的压力，拉绳一25未完全绷直，高压出浆口22保持封闭状态；此时拉绳二34保持松弛，止水阀32在重力的作用下开始转动但并未封闭低压出水口33；润洗水仍可以从低压出水口33排出。

在本实施例中，触发组件包括调节阀31和调节弹簧35，调节仓室3沿驱动仓室4长度方向开设有滑槽二37，调节阀31滑动连接在滑槽二37中；调节仓室3远离驱动仓室4的一侧设有供调节阀31抵接的抵接面38，调节阀31为上大下小的圆台结构，当调节阀31抵接抵接面38时，调节阀31将调节仓室3与主管道2分隔开来；调节弹簧35的两端分别安装在调节仓室3顶壁和调节阀31上；同时在调节阀31上还设有可以穿入驱动仓室4并抵接移动阀41使其移动的推动块311，当调节阀31抵接抵接面38时，调节弹簧35处于小程度的压缩状态，且推动块311为抵接移动阀41。

当低压泵入清水时，调节阀31收到压力开始上移，调节仓室3与主管道2连通，但是此时拉绳一25尚未绷直，止浆阀24始终将高压出浆口22封闭，清水得以从低压出水口33排出至远离采空区的地域。

参照图3，当高压泵入填充料时，调节阀31上移程度增大并通过推动块311带动移动阀41，拉绳二34开始松弛，止水阀32逐渐转动直至封闭低压出水口33；随后拉绳一25完全绷直，止浆阀24随着移动阀41的上移逐渐被拉绳一25拉开，填充料得以从高压出浆口22排出至采空区。

需要注意的是，由于初始状态时，推动快和移动阀41留有一定距离，因此当泵入清水时，若泵入压强小于一定值，则推动块311仍不会推动移动阀41，止水阀32不会产生转动，使低压排水口能在一定压强范围能最大效率排水。

为了确保泵送压强能够推动调节阀31至一定程度，使止浆阀24能充分打开，在调节仓室3中还设有隔离膜36，隔离膜36的一端连接在调节仓室3侧壁上，隔离膜36的另一端连接在调节阀31上，从而将调节阀31上下两部分空间分隔开来，从而避免清水或者填充料进入调节阀31上端，影响调节阀31的伸缩；同时在调节阀31的顶壁上还设有若干个排气口39，以平衡调节仓室3内外气压。

最后，为了避免过多填充料进入调节仓室3并粘附在调节仓室3侧壁和滑槽二37中，造成调节阀31滑动不畅；在主管道2中还滑动连接有控制阀27，控制阀27滑动从而分隔调节仓室3与移动仓室；主管道2上设有弹簧固定器26，弹簧固定器26上固定连接有控制弹簧28的一段，控制弹簧28的另一端固定连接在控制阀27上；当控制弹簧28处于自然状态时，调节仓室3与主管道2连通；同时在移动阀41上还连接有拉绳三29的一端，拉绳三29的另一端从驱动仓室4顶端穿出驱动仓室4，从调节仓室3远离低压排水口测一侧绕行后穿入主管道2，并与控制阀27远离控制弹簧28的一段连接。

当采用高压泵送填充料时，移动阀41上升带动控制阀27移动，直至将调节仓室3分隔开来，填充料无法进入调节仓室3，此时控制弹簧28处于伸长状态；当停止泵送填充料后，止浆阀24在稳定弹簧23和重力的作用下开始转动，并且带动移动阀41连同调节阀31下移，拉绳三29开始松弛，拉绳二34开始绷直，控制阀27在控制弹簧28的作用下复位，止水阀32在移动阀41的作用下开始复位，整体装置恢复初始状态。

最后在泵体1上还设有滚轮组，拉绳一25、拉绳二34和拉绳三29均架设在滚轮组上，同时在主管道2上还设有限位器5，避免止水阀32和止浆阀24过度转动影响封闭效果。

本申请实施例一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀的实施原理为：通过移动阀41、调节阀31和调节弹簧35，使移动阀41在泵送压强不同时产生不同的位移情况；移动阀41不同的位移情况会通过拉绳一25、拉绳二34和拉绳三29反应到止浆阀24、止水阀32和控制阀27上，从而自动控制低压出水口33与高压出浆口22的启闭；从而使主管道2在低压注水和高压注浆时能够自动的将润洗管道的水和充填料排出至不同位置，保证了充填料的强度。

本申请还公开了一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀的应用方法，其包括如下步骤：

步骤一：润洗，采用低压，泵送清水进入主管道2中；

步骤二：注浆，逐步提高泵送压强，直至达到止浆阀24被打开的临界压强，随后开始泵送填充料，并再次提高一定程度的泵送压强。

步骤三：冲洗，再次采用低压泵送清水，对管道进行清洗。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀，其特征在于：

包括泵体(1)，所述泵体(1)包括主管道(2)和调节仓室(3)，所述主管道(2)设有注浆口(21)和高压出浆口(22)；

所述调节仓室(3)与所述主管道(2)连通并位于所述注浆口(21)与所述高压出浆口(22)之间，所述调节仓室(3)上还设有低压出水口(33)；

所述高压出浆口(22)处转动连接有止浆阀(24)，所述低压出水口(33)处转动连接有止水阀(32)，所述止浆阀(24)与止水阀(32)转动以分别开关所述高压出浆口(22)与所述低压出水口(33)；

所述泵体(1)上还设有用于控制所述止水阀(32)与所述止浆阀(24)转动的驱动组件；

所述驱动组件包括移动阀(41)、驱动仓室(4)、拉绳一(25)、拉绳二(34)、稳定弹簧(23)；所述稳定弹簧(23)用于限制所述止浆阀(24)的转动；

所述驱动仓室(4)与所述调节仓室(3)连通，所述移动阀(41)中沿所述驱动仓室(4)长度方向滑动连接在所述驱动仓室(4)中，所述拉绳一(25)的一端与所述移动阀(41)连接，另一端先穿出所述驱动仓室(4)，然后穿入泵体(1)并与所述止浆阀(24)连接；

所述拉绳二(34)的一段与所述移动阀(41)连接另一端先穿出所述驱动仓室(4)，然后穿入所述调节仓室(3)并与所述止水阀(32)连接；

所述移动阀(41)滑动以驱使所述止浆阀(24)和所述止水阀(32)转动，当所述移动阀(41)位于靠近所述调节仓室(3)的一端时，所述止水阀(32)打开所述低压出水口(33)，所述止浆阀(24)封闭所述高压出浆口(22)；所述泵体(1)中还设有用于驱使所述移动阀(41)滑动的触发组件；

所述驱动仓室(4)侧壁上沿自身长度方向开设有滑槽一(42)，所述移动阀(41)滑动连接在所述滑槽一(42)中。

2.根据权利要求1所述的一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀，其特征在于：所述触发组件包括调节阀(31)和调节弹簧(35)，所述调节阀(31)沿所述驱动仓室(4)长度方向滑动连接在所述调节仓室(3)中；

所述调节仓室(3)中设有供所述调节阀(31)抵接的抵接面(38)，所述调节弹簧(35)用于驱使所述调节阀(31)抵接所述抵接面(38)，当所述调节阀(31)抵接所述抵接面(38)时，所述调节仓室(3)与所述主管道(2)不连通；

所述调节阀(31)上还设有可以伸入所述驱动仓室(4)并用于抵接所述移动阀(41)以驱使其滑动的推动块(311)；当所述调节阀(31)抵接所述抵接面(38)时，所述推动块(311)未抵接所述移动阀(41)。

3.根据权利要求2所述的一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀，其特征在于：所述调节仓室(3)侧壁上沿所述驱动仓室(4)长度方向开设有滑槽二(37)，所述调节阀(31)滑动连接在所述滑槽二(37)中。

4.根据权利要求2所述的一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀，其特征在于：所述调节仓室(3)中还设有隔离膜(36)，所述隔离膜(36)的一端连接在所述调节仓室(3)侧壁上，所述隔离膜(36)的另一端与所述调节阀(31)连接；所述隔离膜(36)将所述调节阀(31)靠近远离调节弹簧(35)一侧的空间与远离所述调节弹簧(35)一侧的空间分隔。

5.根据权利要求1所述的一种可自动调控浆液泵送方向的泵送阀，其特征在于：所述主管道(2)中还滑动连接有控制阀(27)，所述控制阀(27)滑动以分隔所述调节仓室(3)与所述主管道(2)；

所述主管道(2)上还设有弹簧固定器(26)，所述弹簧固定器(26)上固定连接有控制弹簧(28)的一端，所述控制弹簧(28)的另一端与所述控制阀(27)固定连接；

所述移动阀(41)上还连接有拉绳三(29)，所述拉绳三(29)的一端与所述移动阀(41)连接，所述拉绳三(29)的另一端先穿出所述驱动仓室(4)，然后穿入所述主管道(2)并与所述控制阀(27)远离所述控制弹簧(28)的一端连接；当所述控制弹簧(28)处于自然状态时，所述调节仓室(3)与所述主管道(2)连通。