一种自动调节泥水平衡泥浆循环系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自动调节泥水平衡泥浆循环系统，该系统包括搅拌桶、备用桶、浆液回收桶、第一连通管、第二连通管、第三连通管、搅拌桶驱动电机、备用桶驱动电机、浆液回收桶驱动电机、膨润土箱、注水管、搅拌桶自循环管、压力传感器、质量传感器、阀门a、阀门b、浆液回流管、粗骨料过滤网、稠度仪a、浆液补给管、浆液阀门c、稠度仪b、稠度仪c和液位仪；本系统能够根据地质参数自动设计泥浆、自动调整泥浆参数，同时泥浆自动调整系统与泥水平衡顶管机、泥水平衡盾构直接连接，浆液调节自动补水、自动补偿膨润土。

A Slurry Circulation System with Automatic Adjustment of Slurry Water Balance

【技术实现步骤摘要】
一种自动调节泥水平衡泥浆循环系统
本技术涉及一种稠度可自动调节的泥浆循环系统，尤其能够实现泥水平衡顶管机、泥水平衡盾构机的泥浆循环系统。
技术介绍
合理的泥浆参数对于泥水平衡顶管机、泥水平衡盾构机安全施工至关重要，是泥水护壁、保持挖掘面稳定的关键因素；一方面，对于软弱、强富水、高压缩、高渗透性的海陆相沉积地层，地质条件多变、土质不均，由于地层压力不均衡给泥水平衡设备掘进施工带来极大难度，需要随及时调整整泥浆参数，甚至要中止施工等待泥浆制备；另一方面，泥水平衡设备施工过程中，经过循环流出的浆液不能直接二次使用，当地层为砂性土时浆液会变稀，遇粘性土变稠；通常情况下，循环流出的浆液有两种处理方法，一种是浆液直接废弃，可能会造成浪费和环境污染；另一种是用人工的方法进行浆液稠度调整，操作过程很麻烦。现有技术中(CN205291275U)公开了一种动态调整泥水平衡的泥浆循环装置该技术针对泥水平衡顶管机研制了一种无需丢弃原浆可调节稠度的泥浆循环装置；原始制备：泥浆制备在泥浆配制搅拌桶中完成，按配比加入水和膨润土搅拌，导入循环泥浆池等待输出，第二搅拌机保持开启状态保证浆液均匀。浆液调节：备用循环泥浆池为粘度较小泥浆的中转装置，若泥浆稠度较稠需要稀释时，从循环泥浆池中向循环泥浆池导入低稠度浆液；若泥浆稠度较稀时，在泥浆循环池中泥浆导入泥浆配制搅拌桶中，再加入膨润土充分拌和。泥浆配制搅拌桶具有充分拌和的功能，能够实现桶内上下循环。现有技术的泥浆循环设置是一个独立的浆液稠度调节设备，使用时需要将浆液移入移出；稠度调节需要人工不断测量稠度，结合地质条件和出渣情况人工计算补水、补浆参数，然后将配料、补料放入循环装置中，需要人员全程辅助，循环测量稠度、添加配料，过程复杂；循环流出浆液需要根据稠度存放在不同的桶内，稠度调节时浆液流动路径复杂、开关多，不利于操作管理。
技术实现思路
本技术的目的在于设计了一种自动调节泥水平衡泥浆循环系统，本系统能够根据地质参数自动设计泥浆、自动调整泥浆参数，同时泥浆自动调整系统与泥水平衡顶管机、泥水平衡盾构直接连接，浆液调节自动补水、自动补偿膨润土。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为一种自动调节泥水平衡泥浆循环系统，该系统包括搅拌桶1、备用桶2、浆液回收桶3、第一连通管4、第二连通管5、第三连通管6、搅拌桶驱动电机7、备用桶驱动电机8、浆液回收桶驱动电机9、膨润土箱10、注水管11、搅拌桶自循环管12、压力传感器13、质量传感器14、阀门a15、阀门b16、浆液回流管17、粗骨料过滤网18、稠度仪a19、浆液补给管20、浆液阀门c21、稠度仪b22、稠度仪c23和液位仪24；搅拌桶1和备用桶2之间通过第一连通管4连接，搅拌桶1和浆液回收桶3通过第二连通管5连接，备用桶2和浆液回收桶3通过第三连通管6连接；第一连通管4上设有阀门b16，第二连通管5上设有阀门a15，第三连通管6上设有浆液阀门c21；搅拌桶1与注水管11连通，备用桶2和浆液补给管20连通，浆液回收桶3与浆液回流管17连通；注水管11上设有压力传感器13，第三连通管6和浆液补给管20连通，搅拌桶驱动电机7与搅拌桶1中的搅拌叶片连接，备用桶驱动电机8与备用桶2中的搅拌叶片连接，浆液回收桶驱动电机9通过粗骨料过滤网18与浆液回收桶3中的搅拌叶片连接；搅拌桶1的顶部设有膨润土箱10，膨润土箱10与搅拌桶1连通的管道处设有质量传感器14，浆液回收桶3的外侧设有稠度仪19；搅拌桶1的外侧设有搅拌桶自循环管12。稠度仪b22与搅拌桶1连接，稠度仪c23与备用桶2连接。搅拌桶1的外侧设有液位仪24。压力传感器13、质量传感器14、稠度仪a19、稠度仪b22和稠度仪c23均与计算机连接。浆液回流管17与泥水平衡设备相连，用于回收泥水平衡设备中的废弃浆液；粗骨料过滤网18用于过滤回收泥浆中的粗骨料；浆液补给管20与泥水平衡设备相连，用于补给泥水平衡设备中所需浆液；与现有技术相比较，本技术具有如下效果。1、根据地质勘查报告、补勘报告，确定泥水平衡系统所需泥浆参数，自动测定经过泥水平衡系统循环后泥浆稠度，自动计算泥浆调整参数；2、使用电子稠度仪，自动监测浆液稠度；3、自动补水、自动补充膨润土装置；4、本泥浆循环系统直接与泥水平衡掘进设备相连，无需频繁转运泥浆。5、浆液参数设计及参数调整参与到全生命周期管理当中，实现根据地质条件自动制浆、稠度自动调节；6、水泥平衡顶管机或盾构外接浆液循环系统，实现浆液自动循环、稠度自动调节，避免了由于泥浆转运导致的人力浪费和环境污染。附图说明图1是本技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种自动调节泥水平衡泥浆循环系统，该系统包括搅拌桶1、备用桶2、浆液回收桶3、第一连通管4、第二连通管5、第三连通管6、搅拌桶驱动电机7、备用桶驱动电机8、浆液回收桶驱动电机9、膨润土箱10、注水管11、搅拌桶自循环管12、压力传感器13、质量传感器14、阀门a15、阀门b16、浆液回流管17、粗骨料过滤网18、稠度仪a19、浆液补给管20、浆液阀门c21、稠度仪b22、稠度仪c23和液位仪24；搅拌桶1和备用桶2之间通过第一连通管4连接，搅拌桶1和浆液回收桶3通过第二连通管5连接，备用桶2和浆液回收桶3通过第三连通管6连接；第一连通管4上设有阀门b16，第二连通管5上设有阀门a15，第三连通管6上设有浆液阀门c21；搅拌桶1与注水管11连通，备用桶2和浆液补给管20连通，浆液回收桶3与浆液回流管17连通；注水管11上设有压力传感器13，第三连通管6和浆液补给管20连通，搅拌桶驱动电机7与搅拌桶1中的搅拌叶片连接，备用桶驱动电机8与备用桶2中的搅拌叶片连接，浆液回收桶驱动电机9通过粗骨料过滤网18与浆液回收桶3中的搅拌叶片连接；搅拌桶1的顶部设有膨润土箱10，膨润土箱10与搅拌桶1连通的管道处设有质量传感器14，浆液回收桶3的外侧设有稠度仪19；搅拌桶1的外侧设有搅拌桶自循环管12。稠度仪b22与搅拌桶1连接，稠度仪c23与备用桶2连接。搅拌桶1的外侧设有液位仪24。压力传感器13、质量传感器14、稠度仪a19、稠度仪b22和稠度仪c23均与计算机连接。浆液回流管17与泥水平衡设备相连，用于回收泥水平衡设备中的废弃浆液；粗骨料过滤网18用于过滤回收泥浆中的粗骨料；浆液补给管20与泥水平衡设备相连，用于补给泥水平衡设备中所需浆液；搅拌桶1的稠度调节功能：搅拌桶1中的浆液稠度由稠度仪测得，设浆液稠度S表达式S＝f(x)，稠度为S时，水、料质量比为1：x；设浆液密度ρ＝g(x)；制浆设备中浆液体积V1由液位仪24测得，制浆设备浆液最大存储量为V0。目标稠度为S0，则x0＝f-1(S0)；当前稠度S1,则x1＝f-1(S1)；当x0＞x1时，需加料：加料质量由质量传感器14控制。当x0＜x1时，需加水：加水质量由压力传感控制器13控制，所需水的位移量为Δ水/(ρw·A1),式中A1为进水口截面积。当x0＝x1时，浆液无需调配。制浆设备浆液最大存储量为V0，因此需调配浆液体积调配后不得超过V0，初次倒入制浆设备浆液最大体积需要反算，满足V1＜Vmax当x0＞x1时，当x0＜x1时，第一连通管4、第二连通管5、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动调节泥水平衡泥浆循环系统，其特征在于：该系统包括搅拌桶(1)、备用桶(2)、浆液回收桶(3)、第一连通管(4)、第二连通管(5)、第三连通管(6)、搅拌桶驱动电机(7)、备用桶驱动电机(8)、浆液回收桶驱动电机(9)、膨润土箱(10)、注水管(11)、搅拌桶自循环管(12)、压力传感器(13)、质量传感器(14)、阀门a(15)、阀门b(16)、浆液回流管(17)、粗骨料过滤网(18)、稠度仪a(19)、浆液补给管(20)、浆液阀门c(21)、稠度仪b(22)、稠度仪c(23)和液位仪(24)；搅拌桶(1)和备用桶(2)之间通过第一连通管(4)连接，搅拌桶(1)和浆液回收桶(3)通过第二连通管(5)连接，备用桶(2)和浆液回收桶(3)通过第三连通管(6)连接；第一连通管(4)上设有阀门b(16)，第二连通管(5)上设有阀门a(15)，第三连通管(6)上设有浆液阀门c(21)；搅拌桶(1)与注水管(11)连通，备用桶(2)和浆液补给管(20)连通，浆液回收桶(3)与浆液回流管(17)连通；注水管(11)上设有压力传感器(13)，第三连通管(6)和浆液补给管(20)连通，搅拌桶驱动电机(7)与搅拌桶(1)中的搅拌叶片连接，备用桶驱动电机(8)与备用桶(2)中的搅拌叶片连接，浆液回收桶驱动电机(9)通过粗骨料过滤网(18)与浆液回收桶(3)中的搅拌叶片连接；搅拌桶(1)的顶部设有膨润土箱(10)，膨润土箱(10)与搅拌桶(1)连通的管道处设有质量传感器(14)，浆液回收桶(3)的外侧设有稠度仪a(19)；搅拌桶(1)的外侧设有搅拌桶自循环管(12)；稠度仪b(22)与搅拌桶(1)连接，稠度仪c(23)与备用桶(2)连接；搅拌桶(1)的外侧设有液位仪(24)；压力传感器(13)、质量传感器(14)、稠度仪a(19)、稠度仪b(22)和稠度仪c(23)均与计算机连接。...

【技术特征摘要】
1.一种自动调节泥水平衡泥浆循环系统，其特征在于：该系统包括搅拌桶(1)、备用桶(2)、浆液回收桶(3)、第一连通管(4)、第二连通管(5)、第三连通管(6)、搅拌桶驱动电机(7)、备用桶驱动电机(8)、浆液回收桶驱动电机(9)、膨润土箱(10)、注水管(11)、搅拌桶自循环管(12)、压力传感器(13)、质量传感器(14)、阀门a(15)、阀门b(16)、浆液回流管(17)、粗骨料过滤网(18)、稠度仪a(19)、浆液补给管(20)、浆液阀门c(21)、稠度仪b(22)、稠度仪c(23)和液位仪(24)；搅拌桶(1)和备用桶(2)之间通过第一连通管(4)连接，搅拌桶(1)和浆液回收桶(3)通过第二连通管(5)连接，备用桶(2)和浆液回收桶(3)通过第三连通管(6)连接；第一连通管(4)上设有阀门b(16)，第二连通管(5)上设有阀门a(15)，第三连通管(6)上设有浆液阀门c(21)；搅拌桶(1)与注水管(11)连通，备用桶(2)和浆液补给管(20)连通，浆液回收桶(3)与浆液回流管(17)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张京京，黄欣，袁帅，赵静波，
申请(专利权)人：中铁十八局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12