本發(fā)明涉及煤礦井下鉆孔封孔注漿領(lǐng)域,特別涉及一種液壓注漿泵。
背景技術(shù):
施工鉆孔是探明地質(zhì)構(gòu)造、煤層賦存、解決礦井瓦斯、水、頂?shù)装宓葹?zāi)害的必要方法。而對于鉆孔的注漿封孔也是必不可少的步驟,目前,礦井對于鉆孔的注漿封孔常用的設(shè)備為氣動注漿泵。氣動注漿泵主要是利用井下的壓縮空氣,推動氣缸活塞在氣缸中進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動,由氣缸活塞帶動注漿活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)漿液的吸入、注漿的動作。但現(xiàn)有的氣動注漿泵,在井下的壓縮空氣動力不足情況下,會導(dǎo)致注漿壓力受限,所以經(jīng)常需要單獨(dú)配備壓縮設(shè)備及壓縮空氣管路,增加了注漿封孔的成本,而且傳動裝置復(fù)雜、故障率高,體形臃腫笨重,井下轉(zhuǎn)移困難。為解決此問題,現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了液壓注漿泵,其雖然可以解決氣動注漿泵的一些不足,但其需要專門配置液壓配流裝置,整個系統(tǒng)顯得復(fù)雜,同樣在使用過程中故障率高、移動不便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供一種液壓注漿泵,結(jié)構(gòu)簡單,成本低,故障率少,便于維修;重量輕、體積小,便于人工加持,在煤礦井下作業(yè)移動方便;可解決現(xiàn)有氣動注漿泵、液壓注漿泵等現(xiàn)有技術(shù)存在的整體系統(tǒng)復(fù)雜、故障率多、體型笨重、在礦井下移動不便等問題。
本發(fā)明的液壓注漿泵,包括注漿筒和注漿閥,注漿閥以在吸漿時(shí)打開、注漿時(shí)封閉的方式設(shè)置于注漿筒內(nèi),注漿筒的下端形成吸漿口,注漿筒的筒身上設(shè)置有注漿口,注漿閥可被驅(qū)動在吸漿口和注漿口之間沿注漿筒的內(nèi)壁軸向往復(fù)運(yùn)動;
液壓注漿泵還包括用于驅(qū)動注漿閥運(yùn)動的液壓驅(qū)動裝置,液壓驅(qū)動裝置包括液壓缸體和以可被液壓油驅(qū)動沿液壓缸體內(nèi)壁軸向往復(fù)運(yùn)動設(shè)置的液壓活塞,還包括與液壓缸體沿軸向滑動配合設(shè)置并將液壓活塞和注漿閥連接的活塞桿,活塞桿與液壓缸體形成圓周密封,液壓缸體設(shè)置有第一注油口和第二注油口,液壓活塞設(shè)置在兩注油口之間并將液壓缸體分為第一注油腔和第二注油腔。
進(jìn)一步,液壓驅(qū)動裝置還包括配流機(jī)構(gòu),配流機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述第一注油腔內(nèi)并可產(chǎn)生軸向往復(fù)移動的配流塊和與活塞桿配合用于驅(qū)動配流塊的驅(qū)動機(jī)構(gòu),液壓缸體上還設(shè)置有泄壓油口,配流塊上設(shè)置有用于啟閉連通第一注油口和第一注油腔的注油通道和用于啟閉連通泄壓油口和第一注油腔的泄壓通道,泄壓通道與泄壓油口的連通、注油通道與第一注油口的連通通過配流塊的軸向往復(fù)移動切換實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)一步,驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括拉桿和限位塊,活塞桿與液壓活塞連接端形成有空腔,限位塊位于所述空腔內(nèi),拉桿一端與配流塊固定連接,另一端穿過活塞并伸入空腔與限位塊固定連接,拉桿與液壓活塞相對滑動配合。
進(jìn)一步,活塞桿的空腔內(nèi)還設(shè)置有用于與限位塊配合防止液壓活塞與配流塊產(chǎn)生剛性接觸的彈性元件。
進(jìn)一步,注漿閥包括注漿活塞和連接注漿活塞與活塞桿的閥連接套,注漿活塞設(shè)置有過漿通道;注漿閥還包括設(shè)置在注漿活塞與閥連接套之間用于吸漿時(shí)打開過漿通道、注漿時(shí)將過漿通道封堵的第一球體。
進(jìn)一步,注漿筒的吸漿口處設(shè)置有吸漿閥,吸漿閥包括與注漿筒同軸固定連接的吸漿套和設(shè)置在吸漿套內(nèi)對吸漿套內(nèi)形成的吸漿通道啟閉的第二球體。
進(jìn)一步,注漿筒包括注漿缸體和與注漿缸體同軸連接的容漿筒,注漿口設(shè)置在注漿缸體上,吸漿口容漿筒遠(yuǎn)離注漿缸體的一端端口形成吸漿口,注漿閥設(shè)置于容漿筒內(nèi)。
進(jìn)一步,液壓缸體包括上端蓋、液壓缸筒和下端蓋,液壓缸筒的兩端分別對應(yīng)與上端蓋和下端蓋固定連接,液壓活塞設(shè)置在液壓缸筒內(nèi),下端蓋與注漿缸體固定連接,活塞桿以可相對滑動的方式穿過下端蓋并圓周密封,配流塊對應(yīng)上端蓋設(shè)置并圓周方向密封。
進(jìn)一步,液壓活塞上形成有嵌入活塞桿的空腔內(nèi)用于與限位塊接觸帶動配流塊移動的凸頭。
進(jìn)一步,活塞桿包括依次設(shè)置的活塞桿本體、連接頭和連接桿,活塞桿本體與活塞固定連接,空腔形成于活塞桿本體,連接桿一端與連接頭固定連接,另一端與閥連接套固定連接。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的液壓注漿泵,通過注漿閥被液壓驅(qū)動裝置驅(qū)動在吸漿口和注漿口之間沿注漿筒的內(nèi)壁軸向往復(fù)運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)吸漿和注漿,不僅大大簡化了注漿泵的結(jié)構(gòu),使其結(jié)構(gòu)簡單,實(shí)現(xiàn)容易,并且可通過控制液壓驅(qū)動裝置的流量和壓力來調(diào)節(jié)注漿閥的運(yùn)動頻率,從而控制注漿速度;且本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)集成化程度高,故障率少,便于維修,而且還重量輕、體積小,便于人工夾持,在煤礦井下作業(yè)移動方便。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
圖1為本發(fā)明外觀結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)剖視圖;
圖3為本發(fā)明中的液壓驅(qū)動裝置部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明中的注漿閥、吸漿閥與注漿筒配合結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為沿圖3軸向中心線的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1為本發(fā)明外觀結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)剖視圖,圖3為本發(fā)明中的液壓驅(qū)動裝置部分結(jié)構(gòu)示意圖,圖4為本發(fā)明中的注漿閥、吸漿閥與注漿筒配合結(jié)構(gòu)示意圖,圖5為沿圖3軸向中心線的剖面示意圖,如圖所示:本實(shí)施例的液壓注漿泵,包括注漿筒1和注漿閥2,注漿閥2以在吸漿時(shí)打開、注漿時(shí)封閉的方式設(shè)置于注漿筒1內(nèi),注漿筒1的下端形成吸漿口3,注漿筒1的筒身上設(shè)置有注漿口4,注漿閥2可被驅(qū)動在吸漿口3和注漿口4之間沿注漿筒1的內(nèi)壁軸向往復(fù)運(yùn)動;
液壓注漿泵還包括用于驅(qū)動注漿閥2運(yùn)動的液壓驅(qū)動裝置,液壓驅(qū)動裝置包括液壓缸體5和以可被液壓油驅(qū)動沿液壓缸體5內(nèi)壁軸向往復(fù)運(yùn)動設(shè)置的液壓活塞6,還包括與液壓缸體5沿軸向滑動配合設(shè)置并將液壓活塞6和注漿閥2連接的活塞桿7,活塞桿7與液壓缸體5形成圓周密封,液壓缸體5設(shè)置有第一注油口8和第二注油口9,液壓活塞6設(shè)置在兩注油口之間并將液壓缸體5分為第一注油腔10和第二注油腔11。
注漿閥設(shè)置在注漿筒1內(nèi)用于控制吸漿和注漿,液壓驅(qū)動裝置的液壓活塞6和活塞桿7的移動帶動注漿閥的移動,第一注油口8和第二注油口9用于高壓液壓油進(jìn)入液壓缸體5,其中,第一注油口8用于與第一注油腔10連通,第二注油口9用于與第二注油腔11連通,第一注油腔10和第二注油腔11的容量大小是隨液壓活塞6的活動產(chǎn)生變化的,如圖2所示,在紙面上,第二注油口9位于第一注油口8的右側(cè),當(dāng)?shù)诙⒂涂?通入高壓機(jī)油時(shí),液壓活塞6向左移動,同時(shí)帶動活塞桿7和注漿閥2向左移動,并且此時(shí)注漿閥2的打開,形成吸漿過程,此時(shí)所吸漿液進(jìn)入注漿筒1內(nèi)部,位于注漿閥2左側(cè)的注漿筒1容腔內(nèi);當(dāng)?shù)诙⒂涂?注油停止,第一注油口8注油開始,在高壓液壓油的壓力作用下,液壓活塞6沿紙面自左向右移動,即液壓活塞6帶動活塞桿7和注漿閥2向右運(yùn)動,此時(shí)注漿閥2在壓力作用下密閉,在壓力作用下,注漿筒1內(nèi)的漿液會從注漿口4處噴出,形成注漿過程。另外,為保證壓力和密封,注漿閥2與注漿筒1的內(nèi)壁間通過密封圈形成圓周密封,且注漿閥2可相對注漿筒1軸向滑動,同樣,活塞桿7與液壓缸體5的密封也通過密封圈實(shí)現(xiàn)。
液壓驅(qū)動裝置還包括配流機(jī)構(gòu),配流機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在第一注油腔內(nèi)并可產(chǎn)生軸向往復(fù)移動的配流塊12和與活塞桿配合用于驅(qū)動配流塊12的驅(qū)動機(jī)構(gòu),液壓缸體上還設(shè)置有泄壓油口27,配流塊12上設(shè)置有用于啟閉連通第一注油口和第一注油腔的注油通道和用于啟閉連通泄壓油口和第一注油腔的泄壓通道28,泄壓通道與泄壓油口的連通、注油通道與第一注油口的連通通過配流塊的軸向往復(fù)移動切換實(shí)現(xiàn);當(dāng)?shù)谝蛔⒂涂谂c注油通道連通時(shí),第一注油腔內(nèi)注油,液壓活塞在如圖2所示的紙面上向右運(yùn)動,當(dāng)液壓活塞與活塞桿運(yùn)動到一定程度帶動驅(qū)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動,使得驅(qū)動機(jī)構(gòu)可帶動配流塊向右運(yùn)動,當(dāng)運(yùn)動到泄壓油口與泄壓通道連通時(shí)對第一注油腔泄壓,此時(shí)第一注油口與注油通道不連通,且在第二注油腔注油的壓力下液壓活塞自動在如圖2所示的紙面上向左運(yùn)動,如此,形成往復(fù)式運(yùn)動過程。
本實(shí)施例中,驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括拉桿和限位塊,活塞桿與液壓活塞連接端形成有空腔,限位塊位于空腔內(nèi),拉桿一端與配流塊固定連接,另一端穿過活塞并伸入空腔與限位塊固定連接,拉桿與液壓活塞相對滑動配合,拉桿14與液壓活塞6之間設(shè)置有間隙。
其中,在注漿過程中,第一注油口8通過配流塊12上設(shè)置的注油通道13與第一注油腔10連通,第一注油口8注油,使得液壓活塞6向右運(yùn)動從而產(chǎn)生壓力使得漿液自注漿口4內(nèi)噴出,此時(shí),配流塊12保持不動,拉桿14和限位塊15均相對液壓活塞6不動,當(dāng)液壓活塞6向右運(yùn)動直至液壓活塞6與限位塊15產(chǎn)生接觸,在繼續(xù)向右運(yùn)動過程中,液壓活塞6帶動拉桿14和配流塊12產(chǎn)生向右的運(yùn)動,當(dāng)配流塊12運(yùn)動至其泄壓通道與泄壓油口連通時(shí)產(chǎn)生泄壓,此時(shí)注漿過程結(jié)束,而且第二注油口9內(nèi)進(jìn)行注油使液壓活塞6向左運(yùn)動,即通過泄壓組件可使得注油過程在第一注油口8和第二注油口9間進(jìn)行來回切換,即可自動進(jìn)行注漿和吸漿過程。
本實(shí)施例中,活塞桿7的空腔內(nèi)還設(shè)置有用于與限位塊15配合防止液壓活塞6與配流塊12產(chǎn)生剛性接觸的彈性元件17;彈性元件17為彈簧,當(dāng)在吸漿過程中,液壓活塞6會在機(jī)油壓力的作用下向左運(yùn)動,當(dāng)液壓活塞6運(yùn)動到接近極限位置快與配流塊12相接觸時(shí),活塞桿7的空腔內(nèi)的彈性元件17會與拉桿14上固定的限位塊15先結(jié)合抵觸,從而大大防止液壓活塞6與配流塊12間造成剛性接觸。
本實(shí)施例中,注漿閥2包括注漿活塞18和連接注漿活塞18與活塞桿7的閥連接套19,注漿活塞18設(shè)置有過漿通道20;注漿閥2還包括設(shè)置在注漿活塞18與閥連接套19之間用于吸漿時(shí)打開過漿通道20、注漿時(shí)將過漿通道20封堵的第一球體21;閥連接套19與注漿活塞18間形成第一球體21的活動空間,第一球體21可在活動空間內(nèi)左右移動,當(dāng)在吸漿過程中,在吸漿壓力的作用下,第一球體21自然的產(chǎn)生向左的運(yùn)動,閥連接套19上設(shè)置有連通活動空間與注漿筒1內(nèi)腔的通孔,過漿通道20與第一球體21的配合處為錐形面結(jié)構(gòu),當(dāng)?shù)谝磺蝮w21向右運(yùn)動時(shí)對過漿通道20造成封堵,當(dāng)?shù)谝磺蝮w21向左運(yùn)動時(shí)從而打開過漿通道20;另外,閥連接套19與注漿活塞18為螺紋連接,注漿活塞18的外圓周設(shè)置有與注漿筒1內(nèi)壁相配合密封的密封圈。
本實(shí)施例中,注漿筒1的吸漿口3處設(shè)置有吸漿閥,吸漿閥包括與注漿筒1同軸固定連接的吸漿套22和設(shè)置在吸漿套22內(nèi)對吸漿套22內(nèi)形成的吸漿通道24啟閉的第二球體23;第二球體23同樣可在吸漿壓力下左右運(yùn)動。
本實(shí)施例中,注漿筒1包括注漿缸體25和與注漿缸體25同軸連接的容漿筒26,注漿口4設(shè)置在注漿缸體25上,吸漿口3容漿筒26遠(yuǎn)離注漿缸體25的一端端口形成吸漿口3,注漿閥2設(shè)置于容漿筒26內(nèi);注漿缸體25與容漿筒26之間通過法蘭連接,并注漿缸體25與容漿筒26為同軸設(shè)置。
本實(shí)施例中,液壓缸體5包括上端蓋29、液壓缸筒30和下端蓋31,液壓缸筒30的兩端分別對應(yīng)與上端蓋29和下端蓋31固定連接,液壓活塞6設(shè)置在液壓缸筒30內(nèi),下端蓋31與注漿缸體25固定連接,活塞桿7以可相對滑動的方式穿過下端蓋31并圓周密封,配流塊12對應(yīng)上端蓋29設(shè)置并圓周方向密封;液壓缸體5整體與注漿缸體25同軸設(shè)置,活塞桿7伸入注漿筒1內(nèi)與注漿閥2的閥連接套19螺紋連接,活塞桿7與注漿筒1的內(nèi)壁間存在較大間隙,液壓缸體5的上端蓋29內(nèi)部形成有配流塊12安裝空間,配流塊12安裝在配流塊12安裝空間內(nèi)并可沿軸向移動,活塞桿7與液壓缸筒30間隙設(shè)置,并與下端蓋31上設(shè)置的第二注油口9間隙配合。
本實(shí)施例中,液壓活塞6上形成有嵌入活塞桿7的空腔內(nèi)用于與限位塊15接觸帶動配流塊12移動的凸頭35。
本實(shí)施例中,活塞桿7包括依次設(shè)置的活塞桿本體32、連接頭33和連接桿34,活塞桿本體32與活塞固定連接,空腔形成于活塞桿本體32,連接桿一端與連接頭固定連接,另一端與閥連接套19固定連接。
另外,本實(shí)施例中,配流塊對應(yīng)設(shè)置于上端蓋內(nèi)腔,配流機(jī)構(gòu)還包括用于對配流塊定位的行程定位裝置,行程定位裝置包括定位彈簧36和定位單元,定位彈簧36設(shè)置于配流的徑向通孔內(nèi),定位單元在定位彈簧36兩端各設(shè)置一組,上端蓋的內(nèi)壁圓周設(shè)置有用于與定位單元相嵌合配合形成定位的定位環(huán)槽,定位環(huán)槽為沿軸向并列設(shè)置的兩個;如圖2和3所示,定位環(huán)槽包括第一定位環(huán)槽37和第二定位環(huán)槽38,當(dāng)定位單元與第一定位環(huán)槽37配合形成定位時(shí),第一注油口與注油通道連通用于往第一注油腔內(nèi)注油,當(dāng)在液壓活塞和活塞桿的作用下,配流塊運(yùn)動到定位單元與第二定位環(huán)槽38相定位配合時(shí),泄壓油口與泄壓油道連通用于泄壓,開始第二注油腔注油過程,在液壓油的作用下,如此往復(fù)運(yùn)動形成定位。
本實(shí)施例中,定位單元包括與定位彈簧36端部配合的定位座39和設(shè)置于定位座39外端用于與定位環(huán)槽配合的定位球40;當(dāng)形成定位時(shí),定位球40的部分嵌入定位環(huán)槽內(nèi)形成定位,方便快捷,且同時(shí)在壓力作用下易于分離。
本實(shí)施例中,配流機(jī)構(gòu)還包括用于對配流塊的軸向移動導(dǎo)向和限位的限位件,限位件貫穿配流塊的底部并與上端蓋固定連接;限位件為限位螺釘,配流塊為t形結(jié)構(gòu),且小頭端伸入上端蓋內(nèi)腔,大頭端位于液壓油腔內(nèi)并在向左運(yùn)動時(shí)可與上端蓋形成抵止限位,在向右運(yùn)動時(shí),大頭端可與限位件形成抵止限位。
最后說明的是,以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。