[发明专利]一种全自动智能配浆阀

说明书

本发明公开了一种全自动智能配浆阀，包括：配浆室（1）、阀芯（2）、阀座（3）、密度伺服电机（4）和流量伺服电机（5）；配浆室（1）包括水泥浆原浆仓室（6）和清水仓室（7）；水泥浆原浆仓室（6）和清水仓室（7）竖向并列设置于阀座（3）上方；阀芯（2）贯穿设置于配浆室（1）与阀座（3）的空腔内；密度伺服电机（4）通过电机轴与阀芯（2）连接；流量伺服电机（5）通过电机轴与阀芯（2）连接。本发明通过伺服电机改变阀芯（2）的位置，调节其新配浆液出口（8）与水泥浆原浆仓室（6）和清水仓室（7）底部开口的重合面积大小，相应改变新浆的密度和配浆流量，从而实现灌浆时所需比级水泥浆液量的实时和适量配制。

技术领域

本发明涉及配浆技术领域，尤其涉及一种全自动智能配浆阀。

背景技术

在水利水电工程施工作业中，需要根据不同的作业工况，设计配制不同水灰比例的水泥浆液，通常采用固定的水和灰，配制出水泥浓浆，再根据不同的作业需求，采用水泥浓浆，配置对应比例的水，配制施工需求的水泥浆液。

在水电水利工程灌浆过程中，需要根据水泥浆液注入率（单位：L/min）和灌浆压力的变化以及灌注时间、浆液注入量（单位：L）来及时改变水泥浆液的水灰比（每级水灰比对应一个密度值）。在灌浆工作面，通常采用双层灌浆桶的上层桶进行浆液配制。将集中制浆站输送原浆（水灰比约0.5:1）的管路置入双层灌浆桶的上桶内，放入一定量原浆，再从水管路放入相应比例的水量，二者混合即成为需要的新浆。原浆、水的加量是间断性的，可采用称重方式控制加量。上桶每次配制的浆液通常也较多（如一桶浆或半桶浆），使得配制新浆与应当改变浆液比级的时机有一定滞后，在灌浆结束阶段，配制的一桶浆或半桶浆也可能剩余不少而造成浪费。

在专利号为CN111195986A的发明中公开了一种自动化水泥配浆装置及其控制方法，该方案所提出的配浆装置结构较为复杂，经济效益不高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种全自动智能配浆阀，通过伺服电机改变阀芯的位置，调节新配浆液出口与水泥浆原浆仓室和清水仓室底部开口的重合面积大小，相应改变新浆的密度和配浆流量，从而实现灌浆时所需比级水泥浆液量的实时和适量配制，满足浆液比级变换的实时需要，减少了水泥的浪费；装置整体结构小巧，减少了场地空间的占用；通过外部传感器反馈信号至控制系统，控制系统控制伺服电机作业，装置整体智能化水平较高。

为实现上述目的，本发明提出一种全自动智能配浆阀，包括配浆室、阀芯、阀座、密度伺服电机和流量伺服电机；所述配浆室包括水泥浆原浆仓室和清水仓室；所述水泥浆原浆仓室和清水仓室竖向并列设置于阀座上方；所述阀芯贯穿设置于配浆室与阀座的空腔内；所述密度伺服电机通过电机轴与阀芯横向连接；所述流量伺服电机通过电机轴与阀芯纵向连接。

优选的，所述阀芯为可移动部件。

优选的，所述水泥浆原浆仓室与原浆供给管路连接；所述清水仓室与供水管路连接。

优选的，所述水泥浆原浆仓室和清水仓室底部均设有开口。

优选的，所述阀芯中部开有新配浆液出口，且位于水泥浆原浆仓室和清水仓室底部开口下方。

优选的，所述新配浆液出口接入注浆管路。

优选的，所述密度伺服电机与外部密度传感器电控连接。

优选的，所述流量伺服电机与外部流量传感器电控连接。

本发明的有益效果具体包括：

1）通过伺服电机改变阀芯的位置，调节新配浆液出口与水泥浆原浆仓室和清水仓室底部开口的重合面积大小，相应改变新浆的密度和配浆流量，从而实现灌浆时所需比级水泥浆液量的实时和适量配制，满足浆液比级变换的实时需要，减少了水泥的浪费；

2）装置整体结构小巧，减少了场地空间的占用；

3）通过外部传感器反馈信号至控制系统，控制系统控制伺服电机作业，装置整体智能化水平较高。