[发明专利]带搅拌装置的灌浆机及其控制方法

权利要求书

1.一种带搅拌机构的灌浆机，其特征在于，包括固定在机架上的单螺杆泵与搅拌机构，搅拌机构下方设置有料斗，该料斗下部连接于单螺杆泵。

2.根据权利要求1所述的带搅拌机构的灌浆机，其特征在于，所述搅拌机构的底部设有出料口，所述出料口处设有出料阀门，该出料口对准料斗的进料口；搅拌机构的上部设有进水口，进水口上设有进水阀门。

3.根据权利要求2所述的带搅拌机构的灌浆机，其特征在于，所述搅拌机构包括上部开口的搅拌箱、横卧设置于搅拌箱中部的搅拌轴、连接在搅拌轴上的搅拌叶片、及连接在搅拌轴端部的搅拌电机，所述搅拌电机位于搅拌箱外。

4.根据权利要求3所述的带搅拌机构的灌浆机，其特征在于，所述单螺杆泵固定在机架前部，所述单螺杆泵包括顺次连接的注浆头、增压部、送料部及注浆电机，所述送料部位于搅拌机构下方并连接料斗。

5.根据权利要求4所述的带搅拌机构的灌浆机，其特征在于，所述机架上还设有电控箱，所述机架下设有滚轮，所述注浆电机和搅拌电机连接于电控箱上。

6.根据权利要求1至5之一的带搅拌机构的灌浆机，其特征在于，还设置有控制系统，该控制系统包括：

采样测量单元，设于搅拌机构内部，包括采样器和测量仪，采样器为带有开口的容器，测量仪置于采样器内，用于对搅拌机构内的混凝土稠浆取样；

搅拌单元，包括搅拌机构，搅拌机构包括上部开口的搅拌箱、横卧设置于搅拌箱中部的搅拌轴、连接在搅拌轴上的搅拌叶片、连接在搅拌轴端部的搅拌电机；用于对搅拌机构内的将混领土与水的混合物搅拌到合适的稠度，达到设定的水灰比W/C；

输送单元，包括单螺杆泵，单螺杆泵包括注浆头、增压部、送料部、注浆电机，送料部与料斗相连，增压部包括定子和设于定子内的转子，送料部包括送料腔和置于送料腔内的螺杆，螺杆与转子相连；输送单元用于将达到设定水灰比W/C的混凝土稠浆通过单螺杆泵以一定的压力灌浆输送；

注水单元，包括注水管、注水阀门，注水管连接到搅拌机构上，注水阀门控制水量注入；

灌浆测量单元，设于注浆头的出口处，包括压力传感器，测量注浆头出口处的灌浆压力并将该信号传输给控制单元；

喷浆单元，包括空压机、喷浆头、速凝剂输送机，空压器和速凝剂输送机分别与喷浆头相连，空压器和速凝剂输送机通过导线与控制单元相连；

控制单元，用于控制上述各个模块的相互配合，完成搅拌、采样、输送、注水、喷浆的动作；

供电单元，包括发电机、稳压器、电压输入口、电压输出口，用于为上述各个单元供电。

7.根据权利要求6所述带搅拌机构的灌浆机，其特征在于，该控制系统的混凝土控制方法：

（1）、将水泥和颗粒粒径不大于3毫米的细砂以（1.2-1.6）：（2.1-2.8）的份数比混合后放入搅拌箱中，启动供电单元和控制单元，控制单元控制注水阀门全开并以（30-35）L/min的流量向搅拌箱中注水，然后控制搅拌电机以40-50r/min往复转动，使在搅拌箱内制得混凝土稠浆；

（2）、控制单元控制采样测量单元抽取混凝土稠浆的浆液采用比重计水中称重法进行测量，测得的信号在控制单元中计算得出稠浆的水灰比W/C值；

（3）、计算出的水灰比W/C低于或等于W/C=（0.5-0.55）时，控制单元控制注水阀门半开，使注水单元以（15-25）L/min的流量向搅拌箱中注水，同时控制搅拌电机以（50-55）r/min往复转动；

（4）、控制单元控制采样测量单元对混凝土稠浆进行抽样测量，其测量并计算得到的水灰比W/C=（0.35-0.38）时，将注水单元的流量控制至（3-5）L/min；控制搅拌电机以（55-60）L/min往复转动；

（5）、控制单元抽样测量并计算得到搅拌箱中的水灰比W/C=（0.31-0.32）时；关闭注水单元的注水阀门，控制搅拌电机以（20-30）L/min，30s为周期，往复转动（8-15）min后，控制单元控制搅拌单元下方的出料阀门打开，将搅拌好的混凝土稠浆排至单螺杆泵的料斗的；

（6）、控制单元控制注浆电机以（200-220）r/min的转速转动并带动螺杆以该转速转动并将混凝土稠浆输送到增压部的定子内，螺杆带动转子转动，同时将混凝土稠浆输送至注浆头处；

（7）、在注浆头处的稠浆的灌浆压力组件升高，并在注浆头处的由灌浆测量单元测得其灌浆压力信号，控制单元接收高灌浆压力信号，注浆压力大于或等于2Mpa时，控制单元控制注浆电机钻速降低至（150-180）r/min；

（8）、灌浆测量单元测得的灌浆压力继续增大，控制单元接收并计算出灌浆测量单元的灌浆压力大于或等于2.5Mpa，控制单元控制注浆电机钻速降低至（100-120）r/min；

（9）、向控制单元输入需要灌浆的距离或高度或需要达到的灌浆压力，控制单元控制注浆电机增大或减小灌浆的转速；

（10）、灌浆压力过大或灌浆机需要停止时，控制单元控制注浆电机方向转动，达到泄压的目的；

（11）、混凝土稠浆经单螺杆泵输出后，控制单元控制空压机从喷浆头出风，并逐渐升压，其工作风压为（0.3-0.6）Mpa、耗风量大于或等于3.0立方米每分钟；

（12）、混凝土稠浆从注浆管以（50-85）L/min的速度出浆，并与空压机抽取的风进行混合后喷洒而出；

（13）、控制单元控制速凝剂输送装置从喷浆头处输送速凝剂，使速凝剂与混凝土稠浆混合；

（14）、在喷浆头处，控制单元控制出浆量：速凝剂输送量：耗风量=（50-85）：（1-1.2）：（3000-4000）。