[发明专利]高压恒流量试验用注浆泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种注浆试验装置，尤其是一种高压恒流量试验用注浆泵。

背景技术

注浆模型试验是注浆理论研究的三大支柱之一，在注浆扩散规律及加固机理研究方面具有不可替代的作用。室内模型试验中注浆泵负责浆液输送，是注浆模型试验的重要组成部分。模型试验由于模型架尺寸较小、注浆工艺和注浆参数变化繁复，对注浆装置提出了单、双液注浆可转变、浆液配比灵活调整、注浆速率小且恒定、注浆压力变化大的要求。目前国内没有专门用于室内注浆模拟试验的恒流量注浆泵，注浆模型试验多采用工程用注浆泵，大流量、高压力、无法实时监测并调节注浆参数，与模型试验需要的注浆系统不匹配；或者利用注射器作为模型试验中的注浆泵，注浆速率不稳定，且压力较低，不能满足高压、小流量的注浆试验需要。以上缺陷严重限制注浆模型试验的开展，进而影响了注浆理论的研究。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种高压恒流量试验用注浆泵，该注浆泵能满足试验室内使用需求，能满足高压、小流量、恒流量、实时监测调节的注浆试验需要。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种高压恒流量试验用注浆泵，包括高压储浆罐、推进增压稳流系统、内置搅拌系统、浆液输入/输出系统、监测系统和底座，推进增压稳流系统伸入到高压储浆罐中，内置搅拌系统位于高压储浆罐中，且内置搅拌系统一端与处于高压储浆罐中的推进增压稳流系统相接触，浆液输入/输出系统与高压储浆罐连通，监测系统设置于浆液输入/输出系统上，高压储浆罐和推进增压稳流系统设置于底座上；

所述高压储浆罐包括前、后侧板和中部圆筒，前、后侧板固定密封安装于中部圆筒两端；前、后侧板外部设置有能够包裹前、后侧板外表面及前、后侧板与中部圆筒连接部分的第一、第二密封套，前、后侧板和中部圆筒安装后的内部腔体为压力腔，中部圆筒周面上沿轴向对称设置有两对孔，其中一对为进浆孔和排气孔，另一对为出浆孔和废液孔；

所述推进增压稳流系统包括位于压力腔中的活塞，活塞与推进螺杆一端固定连接，推进螺杆另一端穿过设置于压力腔前端内壁上的滚珠轴承与高压储浆罐外部的步进电机连接；

所述内置搅拌系统包括旋转装置、托盘、增速装置、搅拌器和控位器，控位器安装于旋转装置上，旋转装置与托盘一面固定连接，托盘中设置有增速装置，搅拌器一端与增速装置连接，另一端通过第二固定轴承与后侧板连接。

所述前、后侧板均为圆盘形状，前侧板的中心处开设有一个供推进螺杆穿过的中心孔，前、后侧板上与圆心等距的圆周上均匀等距设置有若干固定孔。

所述中部圆筒的两端边缘留有法兰，法兰上与前、后侧板上的固定孔相对应地设置有法兰固定孔。

所述前、后侧板与中部圆筒之间放置有高强橡胶密封圈，起到密封作用，防止压力腔中气/液体泄露。

所述第一、第二密封套均由对称的两个半圆体组成的圆盘状结构，沿每一个半圆体的直径边断面看，其形状为η形，两个平行面中的较长面边缘中心开有拱推进螺杆穿过的半圆孔；另一个较短面边缘开有与中部圆筒外圆周等直径的半圆孔。

所述活塞为圆盘状，其圆周面上加工有若干环圆周面平行设置的密封槽，密封槽内置高强橡胶密封圈，保证活塞与压力腔之间的密封性；活塞的一个表面上加工有第一圆盘状凹槽，该圆盘状凹槽中固定与推进螺杆一端固定连接的高强止推轴承；活塞的相对的另一个表面上加工有与内置搅拌系统相匹配的半球形凹槽。

所述推进螺杆外表面上加工有螺纹，穿过滚珠轴承后能自由移动。

所述步进电机提供动力，且与控制器相连，控制器控制步进电机的转速。

所述旋转装置包括推杆、内螺纹钢管及复位弹簧，内螺纹钢管是内部有光滑螺纹的圆筒状，推杆为圆柱形，推杆前端按照内螺纹钢管内的螺纹形状焊接两个滑移钢柱；滑移钢柱起始位置放置在内螺纹钢管的内螺纹里；推杆的杆身上加工有四条对称分布的光滑沟槽；

所述复位弹簧安放在内螺纹钢管内部，前端与托盘相接触，后端焊接在推杆前缘。

所述控位器呈内孔为两级阶梯的圆筒状，外圆周的底部通过连接件固定在压力腔内壁上；控位器的第一级内孔内壁上加工四条对称分布的与推杆杆身上光滑沟槽相匹配的导轨，能使推杆通过；控位器的第二级内孔为第二圆盘状凹槽，内嵌第一固定轴承，内螺纹钢管左端与第一固定轴承连接，右端焊接固定于托盘中心位置。