一种多功能气动注浆泵的制作方法

本实用新型属于填充设备技术领域，具体涉及一种多功能气动注浆泵。

背景技术：

注浆泵采用压缩油液或压缩空气为动力源，利用油缸或气缸和注浆缸具有较大的作用面积比，从而以较小的压力便可以使缸体产生较高的注射压力；注浆泵适用于矿井、隧道、水利、地铁、建筑、桥梁等施工地点的注浆堵水、填充空隙、加固破碎岩层等工程。

以矿井为例，我国现在大部分煤矿都在进行带压开采，矿井承压水突出是煤矿经常发生的突水事故之一。重大的承压水突出事故会严重影响生产建设，威胁矿井和矿工安全，甚至造成矿井瘫痪、生产中断、人员伤亡和巨大的经济损失。因此，做好防治承压水突出是每个具有承压水突出条件矿井的首要工作，注浆改造工作面底板又是一种行之有效的方法，现在被多数煤矿采用。随着矿井开采深度、强度、速度、规模的增加和扩大，煤层底板承受的水压越来越大，当超过自身强度时，会造成底板承压水突出。底板注浆改造一方面可以封堵底板裂隙，另一方面可以增强底板自身强度，大大降低了底板突水事故发生的频率。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种多功能气动注浆泵，解决了施工地点承压板破损的问题。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种多功能气动注浆泵，泵体、与泵体进液口连通的吸浆组件和与泵体出液口连通的出浆组件，所述泵体上设有工作组件，在所述工作组件的驱动下浆液从吸浆组件输送至所述出浆组件，并喷射到承压板上；

所述工作组件包括设置在泵体内的往复运动件；所述往复运动件包括滑动设置在所述泵体内的活塞、固定在所述活塞顶部的换气梭和固定在泵体顶部的控制杆，所述控制杆由上至下依次穿过所述换气梭和所述活塞；所述活塞在空气驱动下沿着泵体内壁滑动，且所述换气梭随所述活塞滑动，所述活塞运动至所述控制杆的上、下两个极限位置时，所述换气梭相对于所述活塞作相对运动使出气方向改变，使所述活塞改变滑动方向进而作往复运动。

进一步，所述活塞是上部设有凸缘的中空的筒体，活塞顶盖中心设有第一通孔，所述第一通孔包括上锥形孔和下螺孔，所述上锥形孔由上至下直径逐渐减小，所述下螺孔内套接传动杆；所述活塞顶盖上固定有所述换气梭，所述换气梭上设有与所述第一通孔同轴的第二通孔；活塞顶盖边缘沿以圆心为端点的射线上设有第三通孔和第四通孔，所述第三通孔在筒壁外侧的凸缘上，所述第四通孔在筒壁内侧。

活塞是本多功能气动注浆泵的主做功件，上锥形孔的尺寸设置限定了活塞的行程，活塞与换气梭一体设置保证换气的正常进行。

进一步，所述换气梭包括梭、梭杆和弹性件，所述梭上设有安装通孔，所述梭杆插接在所述安装通孔上；所述活塞顶盖上设有凸台，所述凸台上设有转动槽，所述弹性件一端插接在所述转动槽内，另一端与所述梭相连；所述梭杆上设有与所述第三通孔同轴的第五通孔和与所述第四通孔同轴的第六通孔。

换气梭实现气体方向的更改进而使活塞能够进行往复运动，实现本多功能注浆泵的吸浆、喷浆。

进一步，所述弹性件包括摇块和推杆，所述摇块两侧壁上均设有摇杆，所述摇杆插接在所述转动槽内，所述推杆包括与所述摇块相连的细杆和与所述梭相连的粗杆，所述细杆外壁上套有弹簧，所述粗杆通过枢销与所述梭相连。

弹性件保证了气体运动改变后，通过弹簧的弹性形变将气体运动方向变回原方向，进而实现活塞的往复运动。

进一步，所述第三通孔和所述第五通孔组成所述进气孔，所述进气孔内套接有进气阀杆；所述第四通孔和第六通孔组成所述出气孔，所述第六通孔内套接有凸型胶垫，所述凸型胶垫下端尺寸大于所述第四通孔的直径。

进气阀杆连接换气梭和活塞，凸型胶垫与进气阀杆配合保证换气梭与活塞的连接，同时利用进气阀杆产生的压力保证了出气孔的封闭。

进一步，所述工作组件还包括固定在所述泵体上方的气缸、与泵体出气口相连的消声器和与所述泵体连通的进气系统；所述进气系统包括依次相连的进气接头、调压阀、油雾器、弯头和进气管，所述调压阀上固定有第一压力表；所述进气管一端与所述弯头连通，另一端与所述泵体连通，且所述进气管上固定有进气控制开关；所述进气接头包括连有空气过滤器第一进气口和与调压阀连通的第一出气口。

通过工作组件实现本多功能气动注浆泵的正常工作；所述油雾器是一种特殊的注油装置，它将润滑油进行雾化并注入空气流中，随压缩空气流入需要润滑的部位，达到润滑的目的；水流通过所述调压阀虽有很大的水头损失，但由于减少了水的浪费并使系统流量分布合理、改善了系统布局与工况，因此总体上讲仍是节能的；通过所述空气过滤器对吸入所述进气系统的空气进行净化，从而减少空气中杂质进入本多功能气动注浆泵造成零部件的额外磨损，进一步提高本多功能气动注浆的使用寿命；所述消声器安装方便、消声效果好、使用寿命长，可以依据实际的使用条件灵活选择多种连接方式。

进一步，所述吸浆组件包括与所述泵体连通的进液管和插接在所述进液管内的活塞杆，所述活塞杆与所述传动杆相连；所述进液管中部设有密封套，所述密封套上放置有钢球；所述进液管下部设有过滤孔。

通过所述过滤装置过滤掉浆液中的杂质、大直径颗粒或者其它种类需要过滤的物质，保护本多功能气动注浆泵内部各零件不会被过度磨损，同时保证出浆质量，使注浆封堵质量达到标准。

进一步，所述出浆组件包括设有三通阀、连通所述泵体和所述三通阀的快接插头、与三通阀第一出液口连通的出浆口和与三通阀第二出液口连通的泄压阀，且所述三通阀上固定有第二压力表。

快接插头使出浆组件便于拆卸，方便本多功能气动注浆泵使用后的清洗；通过所述第二压力表对出浆速度进行控制，根据实际情况合理调节出浆速度保证封堵质量。

本实用新型的有益效果为：

气动注浆泵设计新颖独特，外形美观，结构特别紧凑，具有体积小、重量轻、多功能、使用简单、携带方便、拆卸维修方便等优点，在易燃，易爆，强磁、辐射，多尘埃以及淋水的场所均可以安全使用。特别适合煤矿井下强力快速封孔注浆。以气为动能安全可靠，全自动气动搅拌，操作简单，减轻井下工人劳动强度，出浆压力可操控，可有效控制封孔压力，清洗方便，打开搅拌装置加清水即可。

附图说明

图1是本多功能气动注浆泵的结构示意图。

图2是活塞与换气梭的配合示意图。

图3是一端去除进气阀杆和凸型胶垫的往复运动件的结构示意图。

图4是梭与弹性件的爆炸示意图。

图中：1-泵体；2-进液管；3-出浆口；4-控制杆；5-换气梭；51-梭；52-梭杆；53-弹性件；531-摇块；532-摇杆；533-推杆；533a-粗杆；533b-细杆；534-枢销；6-三通阀；7-第二压力表；8-进气控制开关；9-弯头；10-油雾器；11-调压阀；12-第一压力表；13-进气接头；14-快接插头；15-泄压阀；16-凸型胶垫；17-进气阀杆；18-活塞；19-凸台；20-转动槽；21-进气孔；22-传动杆；23-活塞杆；24-密封套；25-第二通孔；26-第一通孔；261-上锥形孔；262-下螺孔；27-进气孔；271-第五通孔；272-第三通孔；28-出气孔；281-第六通孔；282-第四通孔。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

如图1所示，本实施例的一种多功能气动注浆泵，泵体1、与泵体1进液口连通的吸浆组件和与泵体1出液口连通的出浆组件，所述泵体1上设有工作组件，在所述工作组件的驱动下浆液从吸浆组件输送至所述出浆组件，并喷射到承压板上；

所述工作组件包括设置在泵体1内的往复运动件；所述往复运动件包括滑动设置在所述泵体1内的活塞18、固定在所述活塞18顶部的换气梭5和固定在泵体1顶部的控制杆4，所述控制杆4由上至下依次穿过所述换气梭5和所述活塞18；所述活塞18在空气驱动下沿着泵体1内壁滑动，且所述换气梭5随所述活塞18滑动，所述活塞18运动至所述控制杆4的上、下两个极限位置时，所述换气梭5相对于所述活塞18作相对运动使出气方向改变，使所述活塞18改变滑动方向进而作往复运动。

本多功能气动注浆泵使用步骤如下：

(1)保证气源无过多的水分和污物，且保证气源有润滑系统，使用时进气管路应提前启动所述油雾器10；

(2)先所述进液管2浸到清水中，慢慢打开所述调压阀11，保证注浆管道通畅，密封处无泄漏；

(3)将所述进液管2浸入浆液中，慢慢打开所述调压阀11,渐渐增大到适宜的注浆速度；

(4)本多功能气动注浆泵在停止工作后应马上浸到清水中冲洗，慢慢打开所述调压阀11，直到所述出浆组件中排出的水清澈不含浆液为止。

本多功能气动注浆泵使用时的注意事项如下：

(1)气源有杂物时，先吹净杂物；

(2)浆液应混合均匀，无团块，不过稠，及时清理桶角和边上凝固材料，以免掉入浆液内；

(3)在关闭所述气缸和所述出浆组件后，定期卸开下所述快接接头，抽出泵体1，彻底清除注浆残留的材料；

(4)清洗后将泵体1内部金属表面涂上润滑脂，并重新与泵体1联接紧固；

(5)不要使泵空载或轻载高速运行，以免损坏各活动部件；

(6)气源压力不得超过0.8MPa；

(7)在施工现场所述进液管2管口朝下竖起放置，同时要避免所述空气过滤器内进入杂物。

该装置可使用于矿井、地铁、水利建筑等，注浆堵水及破碎岩层固结工程，也可用于与井深相适应的工作面预注浆。该泵可用于单液注浆(水泥浆)，也可以用于双液注浆(水泥浆、水玻璃)，还可以用于输送其它粘度或腐蚀性不太大的各种浆液和清水，而且在易燃、易爆、强烈辐射、多尘埃、温度变化不大以及淋水场所均可。

实施例二：

本实施例在实施例一的基础上，给出一种具体可行的技术方案：

如图2、图3、图4所示，所述活塞18是上部设有凸缘的中空的筒体，活塞18顶盖中心设有第一通孔26，所述第一通孔26包括上锥形孔261和下螺孔262，所述上锥形孔261由上至下直径逐渐减小，所述下螺孔262内套接传动杆22；所述活塞18顶盖上固定有所述换气梭5，所述换气梭5上设有与所述第一通孔26同轴的第二通孔25；活塞18顶盖边缘沿以圆心为端点的射线上设有第三通孔272和第四通孔282，所述第三通孔272在筒壁外侧的凸缘上，所述第四通孔282在筒壁内侧。

活塞18作为主要工作件的同时起到连接的作用：活塞18上部连接了换气梭5，活塞18下部设置的传动杆22与活塞杆23相连，使各个零件有机结合起来，进而共同配合完成对浆液的吸入和喷出；进一步，在凸缘的外侧设有凹槽，凹槽内装入O型圈，O型圈又称O型橡胶密封圈，O型圈价格便宜，制造简单，功能可靠，并且安装要求简单；设置O型圈用来增加活塞18与泵体1内壁之间的密封性，避免因为气密性导致漏气使本多功能气动注浆泵效率降低；同时下螺孔262外壁与活塞18顶盖通过斜壁相连，增加强度同时有利于放气，也就避免换气时气流产生回旋。

所述换气梭5包括梭51、梭杆52和弹性件53，所述梭51上设有安装通孔，所述梭杆52插接在所述安装通孔上；所述活塞18顶盖上设有凸台19，所述凸台19上设有转动槽20，所述弹性件53一端插接在所述转动槽20内，另一端与所述梭51相连；所述梭杆52上设有与所述第三通孔272同轴的第五通孔271和与所述第四通孔282同轴的第六通孔281。所述弹性件53包括摇块531和推杆533，所述摇块531两侧壁上均设有摇杆532，所述摇杆532插接在所述转动槽20内，所述推杆533包括与所述摇块531相连的细杆533b和与所述梭51相连的粗杆533a，所述细杆533b外壁上套有弹簧，所述粗杆533a通过枢销534与所述梭51相连。所述第三通孔272和所述第五通孔271组成所述进气孔21，所述进气孔21内套接有进气阀杆17；所述第四通孔282和第六通孔281组成所述出气孔28，所述第六通孔281内套接有凸型胶垫16，所述凸型胶垫16下端尺寸大于所述第四通孔282的直径。

弹性件53通过弹簧的设置实现对换气梭5为了换气而产生的形变进行缓冲并使之恢复原形，进而再一次更改了气体流向，即气体恢复初始流向而使活塞18再次向下运动；弹簧也可以是其它种类实现弹性变形的零件，如金属橡胶等。进气孔21内套接进气阀杆17在保证换气梭5与活塞18的连接的同时，换气时通过进气阀杆17下端的螺栓头封闭进气孔21。

结合活塞18结构和换气梭5的结构，对本多功能气动注浆泵的往复运动进行详细说明：控制杆4上端固定在泵体1顶部，中部插接在第二通孔25内，下端在上锥形孔261与第二通孔25之间；换气梭5随着活塞18的运动而运动，在向下运动至由控制杆4限定的下极限位置之后，在控制杆4下端凸缘的限位作用下，换气梭5不再向下运动而活塞18继续向下运动，换气梭5与活塞18之间产生相对位移，即换气梭5与活塞18之间的间距增加，使进气阀杆17下端的螺栓头封闭进气孔21，凸型胶垫16随换气梭5向上运动而解除对出气孔28的封闭，最终封闭进气孔21而打开出气孔28使气体运动方向改变，活塞18进而开始向上运动；在活塞18向上运动过程中，由于弹性件53上弹簧恢复弹性形变和换气梭5在重力作用下的向下运动而使换气梭5之前产生的位移逐渐恢复，进而使进气孔21再次打开而出气孔28封闭，气体运动方向再次改变，即恢复到初始流动方向，活塞18再次向下运动；活塞18向下运动后重复上述步骤，进而实现活塞18的往复运动。

进一步，在螺栓头上套接密封圈增加进气阀杆17对于进气孔21的封闭的性能，密封圈可以是橡胶、金属橡胶等材料制成的密封圈。

所述工作组件还包括固定在所述泵体1上方的气缸、与泵体1出气口相连的消声器和与所述泵体1连通的进气系统；所述进气系统包括依次相连的进气接头13、调压阀11、油雾器10、弯头9和进气管，所述调压阀11上固定有第一压力表12；所述进气管一端与所述弯头9连通，另一端与所述泵体1连通，且所述进气管上固定有进气控制开关8；所述进气接头13包括连有空气过滤器第一进气口和与调压阀11连通的第一出气口。

空气过滤器是通过多孔过滤材料的作用从气固两相流中捕集粉尘，并使气体得以净化的设备；在气动技术中，空气过滤器、调压阀11和油雾器10称为气动三大件。为得到多种功能往往将这三种气源处理元件按顺序组装在一起，称为气动三联件，用于气源净化过滤、减压和提供润滑。三大件的安装顺序按进气方向依次为空气过滤器、调压阀11、油雾器10。三大件是多数气动系统中不可缺少的气源装置，安装在用气设备近处，是压缩空气质量的最后保证，其设计和安装，除确保三大件自身质量外，还要考虑节省空间、操作安装方便、可任意组合等因素。

工作时，启动气缸后，压缩空气在气缸的作用下进入进气系统，经过空气过滤器的过滤后进入调压阀11，根据实际需要的压力值并通过第一压力表12的数值显示调节调压阀11；空气经过调压阀11的压力调节后进入油雾器10，通过油雾器10的同时带动油雾器10内的润滑油达到需要润滑的部位；打开进气控制开关8后进气系统与泵体1连通，空气进入泵体1。

进一步，当需要使用进气系统为其它装置供气时，可以将进气接头13改为多通阀，如三通阀6，然后将进气系统与所述其他装置相连进而为该装置供气，扩展了本气动注浆泵的功能。

进一步，所述消声器是指对于同时具有噪声传播的气流管道,可以用附有吸声衬里的管道及弯头9或利用截面积突然改变及其他声阻抗不连续的管道等降噪器件,使管道内噪声得到衰减或反射回去。前者称为阻性消声器，后者称为抗性消声器，也有阻抗复合式的消声；

阻性消声器主要是利用多孔吸声材料来降低噪声的。把吸声材料固定在气流通道的内壁上或按照一定方式在管道中排列，就构成了阻性消声器。当声波进入阻性消声器时，一部分声能在多孔材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉，使通过消声器的声波减弱。

抗性消声器是由突变界面的管和室组合而成的，好像是一个声学滤波器，与电学滤波器相似，每一个带管的小室是滤波器的一个网孔，管中的空气质量相当于电学上的电感和电阻，称为声质量和声阻。小室中的空气体积相当于电学上的电容，称为声顺。与电学滤波器类似，每一个带管的小室都有自己的固有频率。当包含有各种频率成分的声波进入第一个短管时，只有在第一个网孔固有频率附近的某些频率的声波才能通过网孔到达第二个短管口，而另外一些频率的声波则不可能通过网孔。只能在小室中来回反射，因此，我们称这种对声波有滤波功能的结构为声学滤波器。选取适当的管和室进行组合.就可以滤掉某些频率成分的噪声，从而达到消声的目的。抗性消声器适用于消除中、低频噪声。

所述吸浆组件包括与所述泵体1连通的进液管2和插接在所述进液管2内的活塞杆23，所述活塞杆23与所述传动杆22相连；所述进液管2中部设有密封套24，所述密封套24上放置有钢球；所述进液管2下部设有过滤孔。密封套24为锥形套，且上大下小，钢球的直径大于密封套24小端直径；在活塞杆23随着传动杆22运动实现对浆液的吸入，当活塞杆23向下运动时，浆液被吸入泵体1，此时钢球在浆液作用下浮起，当活塞杆23向上运动时，浆液不再被吸入泵体1，此时钢球在重力的作用下向下落在密封套24上，进而关闭进液管2，避免了泵体1内浆液沿着进液管2流回，钢球和密封套24相互配合起到了一个单向阀的作用；同时设置在进液管2下方的过滤孔实现对浆液的过滤，避免了直径过大的颗粒进入泵体1内使泵体1及内部各零件的过度磨损。

进一步，密封套24不局限于上述的锥形套，也可以是上大下小的方形套，方形套的截面形状是等腰梯形，方形套也可以起到锥形套同样的作用；更进一步，任何上大下小，且与钢球配合起到单向阀作用的密封套结构均在本专利的保护范围之内。

所述出浆组件包括设有三通阀6、连通所述泵体1和所述三通阀6的快接插头14、与三通阀6第一出液口连通的出浆口3和与三通阀6第二出液口连通的泄压阀15，且所述三通阀6上固定有第二压力表7。打开三通阀6后，浆液在泵体1产生的注射压力的作用下喷射至需要封堵的承压板上，同时通过第二压力表7对压力值进行监控，根据实际情况调节泄压阀15对喷射出的浆液的喷射速度进行调控。

进一步，为了保证本多功能气动注浆泵在工作过程中的稳定性和安全性，泵体1外壁上固定连接有固定板，固定板固定在泵架上，通过泵架增加本多功能气动注浆泵与地面的接触点，保证本多功能气动注浆泵在工作过程中的稳定性和安全性。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。