室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵的製作方法

2023-11-06 21:27:47 1

室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵，所述注漿泵包括：固定支架，所述固定支架自上而下依次安裝有下壓裝置、穩壓裝置和漿液缸，所述下壓裝置帶動穩壓裝置上下移動，所述穩壓裝置推動漿液缸的活塞杆上下移動。本實用新型可以克服傳統注漿泵應用於注漿實驗時漿液流量大，壓力不可控的缺點，為注漿模型試驗提供所需穩定壓力；可以避免傳統注漿泵壓力波動太大對試驗結果的影響與幹擾，試驗數據更精確，更易獲取試驗規律。
【專利說明】室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵。

【背景技術】
[0002] 實驗注漿與現場注漿對於注漿泵的性能要求與側重點具有明顯不同，實驗注漿往 往所需注漿量小，注漿終壓較小，但是對於注漿壓力穩定性要求較高，而現有試驗注漿用柱 塞泵、螺杆泵均是針對現場注漿而設計，注漿流量大，注漿壓力為被動式增加，注漿壓力不 能控制，難以應用於室內注漿實驗，導致對於壓力穩定性要求高的小型注漿實驗難以開展。
[0003] 中國發明專利（申請號：2013101412131，專利名稱：一種用於模型試驗的新型注 漿裝置及使用方法）中不包含注漿泵本身相關內容，所涉及注漿泵僅是向注漿容器內填料 提供注漿壓力，其中涉及到的筒形注漿容器、活塞、活塞杆、液壓千斤頂配合可以實現注漿， 但依然不能實現注漿過程中壓力平穩，注漿結束後可以保持注漿壓力基本穩定的功能。
[0004] 中國實用新型專利（申請號：2007203102356,專利名稱：高壓注漿試驗模型裝置） 雖然採用液壓千斤頂對漿液進行加壓，但是液壓千斤頂動力與儲漿器之間無壓力穩定裝 置，故輸出注漿壓力不平穩，液壓千斤頂停止工作後，注漿壓力難以穩定較長時間。 實用新型內容
[0005] 本實用新型的目的是為克服上述現有注漿泵難以應用於室內注漿實驗不足，提供 一種室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵，該注漿泵結構簡單、噪音小、注漿壓力穩定可控，可 為注漿模型試驗提供穩定注漿壓力，研究注漿壓力作用漿液的加固下過及擴散規律。
[0006] 為實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案：
[0007] 室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵，包括：固定支架，所述固定支架自上而下依次安 裝有下壓裝置、穩壓裝置和漿液缸，所述下壓裝置帶動穩壓裝置上下移動，所述穩壓裝置推 動漿液缸的活塞杆上下移動。
[0008] 所述穩壓裝置包括上部導向板和下部導向板，所述上部導向板和下部導向板均設 有若干個導軌安裝孔，若干根平行導軌依次穿過所述上部導向板和下部導向板的若干個導 軌安裝孔，每根所述導軌的端部均分別固定在固定支架之間的上部固定板和下部固定板 上，所述上部導向板與所述下壓裝置的頂杆連接，所述下部導向板與漿液缸內活塞杆連接， 所述上部導向板與下部導向板之間通過若干根彈簧連接，所述彈簧套接在導軌上。
[0009] 所述漿液缸的兩側分別安裝進漿管和出漿管，所述進漿管上設有進漿高壓球閥， 所述出漿管上設有壓力表和出漿高壓球閥，所述漿液缸的活塞杆帶動漿液缸內部活塞上下 移動。
[0010] 所述下壓裝置是液壓千斤頂，所述液壓千斤頂上分別設有上部高壓油管和下部高 壓油管，所述液壓千斤頂的頂杆與上部導向板連接。
[0011] 所述固定支架為矩形架構。
[0012] 所述導軌安裝孔對稱設置在上部導向板和下部導向板上。
[0013] 室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵的安裝方法，包括如下步驟：
[0014] 步驟（1):將液壓千斤頂、漿液缸，上部固定板和下部固定板依次固定於固定支架 上；
[0015] 步驟（2):將導軌的兩端分別固定在上部固定板與下部固定板之間，將穩壓裝置活 動穿過導軌，將若干個彈簧套接在導軌上，將若干個彈簧的兩端分別固定在上部導向板和 下部導向板的內側，導向板及彈簧在液壓千斤頂的作用下沿導軌上下移動；固定於導向板 上的若干個彈簧關於導向板對稱軸呈旋轉對稱分布；
[0016] 步驟（3):所述上部導向板的外側固定在液壓千斤頂的頂杆上；所述下部導向板的 外側固定在漿液缸的活塞杆上。
[0017] 步驟（4):在漿液缸的兩側分別安裝進漿管和出漿管。
[0018] 室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵的使用方法，包括如下步驟：
[0019] 步驟(A):使用時首先關閉出漿高壓球閥吸入漿液，千斤頂頂杆處於上升狀態時吸 入漿液或清水，漿液或清水吸入完成後關閉進漿高壓球閥，將出漿管與被注介質連接；
[0020] 步驟（B):使千斤頂頂杆處於下降工作狀態，壓出漿液缸的漿液或清水，實現注漿， 在此過程中時刻觀察壓力表讀數，當壓力表讀數達到注漿設計終壓時，關閉上部高壓油管， 液壓千斤頂壓力通過穩壓裝置調節作用繼續對漿液缸活塞杆施加壓力，通過調節彈簧的長 度與剛度，控制彈簧回彈量與壓縮量比值在設計範圍之內，實現漿液缸注漿壓力的穩定。
[0021] 本實用新型解決了傳統活塞式注漿泵泵壓不穩定的難題，具有以下優點：
[0022] 1、本實用新型利用穩壓裝置進行勢能的存儲和釋放，避免泵送壓力驟然升高，壓 力輸出平緩且持續穩定，泵壓可控性強，以便研究注漿壓力作用漿液的加固下過及擴散規 律；在注漿試驗中不會對被注介質形成瞬間衝擊破壞。
[0023] 2、本實用新型結構簡單，通過液壓動力系統帶動漿液缸的吸漿和出漿，泵速較低 且流量可控，適合室內注漿模擬試驗；
[0024] 3、利用本實用新型開展注漿試驗，可以克服傳統注漿泵應用於注漿實驗時漿液流 量大，壓力不可控的缺點，為注漿模型試驗提供所需穩定壓力；可以避免傳統注漿泵壓力波 動太大對試驗結果的影響與幹擾，試驗數據更精確，更易獲取試驗規律。
[0025] 4、本實用新型克服了上訴缺陷，注漿壓力輸出平緩，加壓裝置停止工作後，穩壓裝 置利用本身儲存的能量使注漿壓力保持基本穩定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1為試驗用注漿穩壓注漿泵剖面示意圖；
[0027] 圖2為穩壓泵A-A剖面平視圖；
[0028] 圖中，1、固定支架，2、液壓千斤頂，3、漿液缸，4、上部高壓油管，5、下部高壓油管， 6、頂杆，7、上部導向板，8、下部導向板，9、導軌，10、進楽商壓球閥，11、出楽商壓球閥，12、壓 力表，13、進楽管，14、出楽管，15、彈簧，16、導軌安裝孔，17、上部固定板，18、下部固定板。

【具體實施方式】
[0029] 參照圖1，圖2,室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵，包括：固定支架1，所述固定支架 1自上而下依次安裝有下壓裝置、穩壓裝置和漿液缸3,所述下壓裝置帶動穩壓裝置上下移 動，所述穩壓裝置推動漿液缸3的活塞杆上下移動。
[0030] 所述穩壓裝置包括上部導向板7和下部導向板8,所述上部導向板7和下部導向板 8均設有若干個導軌安裝孔16,若干根平行導軌9依次穿過所述上部導向板7和下部導向 板8的若干個導軌安裝孔16,每根所述導軌9的端部均固定在上部固定板17與下部固定板 18上，所述上部導向板7與所述下壓裝置的頂杆6連接，所述下部導向板8與漿液缸3內活 塞杆連接，所述上部導向板7與下部導向板8之間通過若干根彈簧15連接，所述彈簧15套 接在導軌9上。
[0031] 所述漿液缸3的兩側分別安裝進漿管13和出漿管14,所述進漿管13上設有進漿 高壓球閥10,所述出漿管14上設有壓力表12和出漿高壓球閥11，所述漿液缸3的活塞杆 帶動漿液缸3內部活塞上下移動。
[0032] 所述下壓裝置是液壓千斤頂2,所述液壓千斤頂2是單杆雙作用液壓千斤頂2,所 述液壓千斤頂2上分別設有上部高壓油管4和下部高壓油管5,所述液壓千斤頂2的頂杆6 與上部導向板7連接。
[0033] 所述固定支架1為矩形架構。
[0034] 所述導軌安裝孔16對稱設置在上部導向板7和下部導向板8上。
[0035] 室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵的安裝方法，包括如下步驟：
[0036] 步驟（1):將液壓千斤頂2、漿液缸3,上部固定板17,下部固定板18依次固定於固 定支架1上；
[0037] 步驟（2):將導軌9的兩端分別固定在上部固定板17與下部固定板18之間，將穩 壓裝置活動穿過導軌9,將若干個彈簧15套接在導軌9上，將若干個彈簧15的兩端分別固 定在上部導向板7和下部導向板8的內側，導向板及彈簧15在液壓千斤頂2的作用下沿導 軌9上下移動；固定於導向板上的若干個彈簧15關於導向板對稱軸呈旋轉對稱分布；
[0038] 步驟（3):所述上部導向板7的外側固定在液壓千斤頂2的頂杆6上；所述下部導 向板8的外側固定在漿液缸3的活塞杆上。
[0039] 步驟（4):在漿液缸3的兩側分別安裝進漿管13和出漿管14。
[0040] 室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵的使用方法，包括如下步驟：
[0041] 步驟(A):使用時首先關閉出漿高壓球閥11吸入漿液，液壓千斤頂2的頂杆6處於 上升狀態時吸入漿液或清水，漿液或清水吸入完成後關閉進漿高壓球閥10,將出漿管14與 被注介質連接；
[0042] 步驟（B):使液壓千斤頂2的頂杆6處於下降工作狀態，壓出漿液缸3的漿液或清 水，實現注漿，在此過程中時刻觀察壓力表12讀數，當壓力表12讀數達到注漿設計終壓時， 關閉上部高壓油管4,液壓千斤頂2壓力通過穩壓裝置調節作用間接作用於漿液缸3活塞 杆，漿液缸3保持注漿壓力相對穩定。
[0043] 具體實施過程如下：
[0044] 1、調節下壓裝置2行程使漿液缸3活塞處於漿液缸3底部；
[0045] 2、關閉出漿高壓球閥11，打開進漿高壓球閥10,使液壓千斤頂2的頂杆6處於上 升工作狀態，通過進漿管13吸入漿液，吸入漿體積至少為試驗所需漿液體積的1. 2倍；
[0046] 3、關閉進漿高壓球閥10,連接好注漿管路，打開出漿高壓球閥11 ;
[0047] 4、使液壓千斤頂2的頂杆6處於下降工作狀態，開始注入漿液；
[0048] 5、觀察壓力表12讀數，當壓力表12讀數達到設計值時，關閉上部高壓油管4,漿液 缸3在穩壓裝置作用下，注漿壓力保持相對穩定狀態；
[0049] 6、試驗結束後，將進漿管13與出漿管14放入清水中，打開進漿高壓球閥10與出 漿高壓球閥11，通過液壓千斤頂2的頂杆6的往復運動反覆吸入與壓出水，直至壓出清水為 止。
[0050] 上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但並非對本實用新 型保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領 域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護範 圍以內。
【權利要求】
1. 室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵，其特徵是，包括：固定支架，所述固定支架自上而 下依次安裝有下壓裝置、穩壓裝置和漿液缸，所述下壓裝置帶動穩壓裝置上下移動，所述穩 壓裝置推動漿液缸的活塞杆上下移動。
2. 如權利要求1所述的室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵，其特徵是，所述穩壓裝置包 括上部導向板和下部導向板，所述上部導向板和下部導向板均設有若干個導軌安裝孔，若 幹根平行導軌依次穿過所述上部導向板和下部導向板的若干個導軌安裝孔，每根所述導軌 的端部均分別固定在固定支架之間的上部固定板和下部固定板上，所述上部導向板與所述 下壓裝置的頂杆連接，所述下部導向板與漿液缸內活塞杆連接，所述上部導向板與下部導 向板之間通過若干根彈簧連接，所述彈簧套接在導軌上。
3. 如權利要求1所述的室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵，其特徵是， 所述漿液缸的兩側分別安裝進漿管和出漿管，所述進漿管上設有進漿高壓球閥，所述 出漿管上設有壓力表和出漿高壓球閥，所述漿液缸的活塞杆帶動漿液缸內部活塞上下移 動。
4. 如權利要求1所述的室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵，其特徵是， 所述下壓裝置是液壓千斤頂，所述液壓千斤頂上分別設有上部高壓油管和下部高壓油 管，所述液壓千斤頂的頂杆與上部導向板連接。
5. 如權利要求1所述的室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵，其特徵是，所述固定支架為 矩形架構。
6. 如權利要求2所述的室內注漿模型試驗用穩壓注漿泵，其特徵是，所述導軌安裝孔 對稱設置在上部導向板和下部導向板上。
【文檔編號】F04B53/00GK203879728SQ201420151146
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年3月31日 優先權日:2014年3月31日
【發明者】張慶松, 李術才, 王德明, 李志鵬, 朱明聽, 張霄, 張連震, 鄭東柱 申請人:山東大學