一种注浆装置、控制系统及方法制造方法及图纸

本申请涉及注浆技术领域，尤其是涉及一种注浆装置、控制系统及方法。注浆装置同时设有吸取浆口、注排浆口，并将吸取浆口与注排浆口的启闭状态通过联动结构、驱动组件控制切换，使得与动力组件驱动活塞沿腔体内往复运动相结合，便于腔体通过吸取浆口由外吸取浆液、储存于腔体内，再通过注排浆口向外注排浆液，将腔体内的浆液注排至施工区域，有效提高整个注浆过程的作业效率；由注浆控制系统根据采集的数据控制、驱动执行模块完成相应操作，可有效控制注浆装置完成注浆作业，自动化水平高，可提高注浆作业的效率；注浆控制方法步骤简便，可便于驱动注浆装置完成吸取浆液、注排浆液、或停止工作的动作，可有效提高注浆装置的注浆工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种注浆装置、控制系统及方法
本申请涉及注浆
，尤其是涉及一种注浆装置、控制系统及方法。
技术介绍
注浆是将具有流动性和胶凝性的浆液，压入桥梁、矿井、隧道等建筑物体或地层中的管孔或缝隙中，经过一定时间，浆液凝结、硬化与建筑物体等形成整体，达到防渗、固结、增强的工程目的的一项基础工程。一般采用注浆装置完成注浆作业。其中部分注浆装置利用柱塞泵结构，以压缩油液或压缩空气为动力源，利用液压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注浆缸缸体产生较高的注射压力。目前注浆装置一般包括腔体、设于腔体内的活塞、穿过腔体与活塞连接的动力组件；腔体远离动力组件的一端开有浆口。使用时，当动力组件带动活塞朝背离浆口方向移动时，注浆装置从浆口吸取浆液，靠近浆口的腔体储存浆液；当动力组件带动活塞朝浆口方向移动时，注浆装置将储存于腔体内的浆液从浆口注排至施工区域。针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在有以下缺陷：采用活塞结构的注浆装置在注浆之间，需先吸取浆液、再往施工区域注排浆液；显然若采用上述单腔往复泵则需要不断重复移动注浆装置进行吸取浆液、注排浆液的动作，施工过程繁琐。
技术实现思路
为了提高注浆作业效率，本申请提供一种注浆装置、控制系统及方法。第一方面，本申请提供的一种注浆装置，采用如下的技术方案：一种注浆装置，包括腔体、设于腔体内的活塞、穿过腔体与活塞连接的动力组件；所述腔体远离动力组件一端设有吸取浆口和注排浆口；所述吸取浆口与所述注排浆口之间设有切换机构，所述切换机构位于活塞远离动力组件的一侧；所述切换机构包括挡板、转杆、联动杆架和驱动组件；所述吸取浆口、注排浆口通过转杆各铰接安装有一所述挡板，所述挡板分别与吸取浆口、注排浆口相匹配；转杆与挡板固定连接；所述转杆外端穿过腔腔体侧壁位于腔体外侧；所述联动杆架分别与两所述转杆固定连接；所述驱动组件一端安装于腔体外侧，另一端与联动杆架连接。通过采用上述技术方案，本申请在腔体同一端端口设置吸取浆口、注排浆口，吸取浆口、注排浆口根据切换机构切换控制使腔体选择只与其中一个连通。将动力组件驱动活塞沿腔体内往复进行吸取、注排作业与切换机构结合，同步进行，使腔体通过吸取浆口由外吸取浆液、储存于腔体内，再通过注排浆口向外注排浆液，将腔体内的浆液注排至施工区域，有效提高整个注浆过程的作业效率。吸取浆口、注排浆口由切换机构的驱动组件驱动联动杆架转动两挡板，使开启吸取浆口时关闭注排浆口、或关闭吸取浆口时开启注排浆口，实现吸取浆口、注排浆口交替开启、交替与腔体连通，以此实现注浆装置完成吸取浆液、注排浆液交替进行。优选的，所述挡板的直径大于吸取浆口的内径；所述吸取浆口的轴向外侧安装有吸取套管；所述挡板匹配位于吸取套管内；所述吸取套管的轴向长度不小于挡板的直径；一所述转杆铰接于吸取套管与吸取浆口之间。通过采用上述技术方案，挡板内径小于吸取浆口，可便于挡板完全遮挡吸取浆口，使吸取浆口关闭。挡板位于吸取浆口轴向外侧，吸取套管用于防护挡板和挡板连杆，限制挡板的转动角度，减少挡板过度背离吸取浆口方向转动造成动力浪费，降低能耗。而且本申请注浆装置可通过吸取套管与外部管道连接，方便吸取浆液。优选的，铰接有所述转杆的吸取套管的侧壁径向向外设有吸取挡板收纳槽。通过采用上述技术方案，在挡板背离吸取浆口转动时，吸取挡板收纳槽可用于收纳挡板，减少发生由吸取套管远离吸取浆口一端端口吸取进入的浆液推动挡板朝吸取浆口方向转动情况，影响浆液吸取作业，或者导致挡板损坏。优选的，所述注排浆口与腔体之间设有连通的注排连管；所述挡板的直径大于注排浆口的内径；一所述转杆铰接于注排连管与注排浆口之间。通过采用上述技术方案，位于注排浆口内的挡板铰接于注排浆口与注排连管之间，在驱动组件控制下，该挡板只能进行朝注排浆口向外转动，隔断腔体与注排浆口外部，或远离注排浆口向内转动，使腔体通过吸取浆口与外部连通。而且注排连管限制挡板的转动幅度，减少挡板过度背离注排浆口方向转动造成动力浪费，降低能耗。优选的，铰接有所述转杆的注排连管的侧壁径向向外设有注排挡板收纳槽。通过采用上述技术方案，在挡板背离注排浆口转动时，注排挡板收纳槽可用于收纳挡板，减少发生由腔体向外注排的浆液推动挡板朝注排浆口方向转动情况，影响浆液注排作业，或者导致挡板损坏。优选的，所述联动杆架包括两连杆和一位于两连杆之间的联动杆，联动杆连接于两连杆之间；每一所述转杆均与一连杆远离联动杆的一端固定连接；所述两连杆相平行。通过采用上述技术方案，通过两连杆、一联动杆连接而成的联动杆架形成四边联动结构，且两连杆为平行设置，此时通过驱动组件驱动联动杆架，即可完成连杆带动转杆转动，进而使挡板发生状态切换。第二方面，本申请提供的一种注浆控制系统，采用如下的技术方案：一种注浆控制系统，包括：第一获取模块，用于实时采集吸取浆口与注排浆口的浆口启闭状态数据；所述吸取浆口与注排浆口的启闭状态为联动设置，当吸取浆口开启时注排浆口关闭，当注排浆口开启时吸取浆口关闭；第二获取模块，用于采集活塞的位置数据；将腔体储满浆液时活塞的位置设为上限位，将腔体注排完浆液时活塞的位置设为下限位；所述活塞的位置数据包括上限位、下限位或上限位与下限位之间；比较模块，用于将浆口启闭状态数据、活塞的位置数据分别与预设条件数据比较，并得到比较结果；执行模块，用于完成：根据比较结果生产控制信号，根据控制信号驱动执行模块执行吸取浆液、注排浆液或停止注浆动作；所述吸取浆液动作为：先开启吸取浆口，再将活塞向上限位移动吸取浆液；所述注排浆液动作为：先开启注排浆口，再将活塞向下限位移动注排浆液；所述停止注浆动作为：吸取浆口、注排浆口、活塞保持当前状态。通过采用上述技术方案，本申请通过注浆系统根据需求控制驱动组件执行注浆装置中吸取浆口、注排浆口的开启或关闭，控制动力组件完成活塞沿腔体轴向移动，移动范围为上限位与下限位。由控制系统根据采集的数据控制、执行相应操作，控制能力强，自动化水平高，可提高注浆作业的效率。优选的，所述执行模块包括：第一执行子模块，用于执行开启吸取浆口、或开启注排浆口；第二执行子模块，用于执行将活塞向上限位移动、或将活塞向下限位移动。通过采用上述技术方案，第一执行子模块为注浆装置的驱动组件，驱动执行联动设置的位于吸取浆口的挡板、位于注排浆口的挡板进行转动，实现吸取浆口开启便于吸取浆液作业，或注排浆口开启便于注排浆液作业。第二执行子模块为动力组件，驱动活塞沿腔体内移动，当活塞被推动至下限位时腔体内没有浆液，活塞处于吸取浆液的初始状态；当活塞被拉动至上限位时腔体内填充满浆液，活塞处于注排浆液的初始状态。第三方面，本申请提供一种注浆控制方法，采用如下的技术方案：一种注浆控制方法，包括：获取吸取浆口与注排浆口的浆口启闭状态数据；获取活塞的位置数据；将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种注浆装置，包括腔体(1)、设于腔体(1)内的活塞(2)、穿过腔体(1)与活塞(2)连接的动力组件(3)；其特征在于：所述腔体(1)远离动力组件(3)一端设有吸取浆口(41)和注排浆口(42)；所述吸取浆口(41)与所述注排浆口(42)之间设有切换机构(7)，所述切换机构(7)位于活塞(2)远离动力组件(3)的一侧；/n所述切换机构(7)包括挡板(71)、转杆(72)、联动杆架和驱动组件(73)；所述吸取浆口(41)、注排浆口(42)通过转杆(72)各铰接安装有一所述挡板(71)，所述挡板(71)分别与吸取浆口(41)、注排浆口(42)相匹配；转杆(72)与挡板(71)固定连接；所述转杆(72)外端穿过腔腔体(1)侧壁位于腔体(1)外侧；所述联动杆架分别与两所述转杆(72)固定连接；所述驱动组件(73)一端安装于腔体(1)外侧，另一端与联动杆架连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种注浆装置，包括腔体(1)、设于腔体(1)内的活塞(2)、穿过腔体(1)与活塞(2)连接的动力组件(3)；其特征在于：所述腔体(1)远离动力组件(3)一端设有吸取浆口(41)和注排浆口(42)；所述吸取浆口(41)与所述注排浆口(42)之间设有切换机构(7)，所述切换机构(7)位于活塞(2)远离动力组件(3)的一侧；
所述切换机构(7)包括挡板(71)、转杆(72)、联动杆架和驱动组件(73)；所述吸取浆口(41)、注排浆口(42)通过转杆(72)各铰接安装有一所述挡板(71)，所述挡板(71)分别与吸取浆口(41)、注排浆口(42)相匹配；转杆(72)与挡板(71)固定连接；所述转杆(72)外端穿过腔腔体(1)侧壁位于腔体(1)外侧；所述联动杆架分别与两所述转杆(72)固定连接；所述驱动组件(73)一端安装于腔体(1)外侧，另一端与联动杆架连接。


2.根据权利要求1所述的注浆装置，其特征在于：所述挡板(71)的直径大于吸取浆口(41)的内径；所述吸取浆口(41)的轴向外侧安装有吸取套管(8)；所述挡板(71)匹配位于吸取套管(8)内；所述吸取套管(8)的轴向长度不小于挡板(71)的直径；一所述转杆(72)铰接于吸取套管(8)与吸取浆口(41)之间。


3.根据权利要求2所述的注浆装置，其特征在于：铰接有所述转杆(72)的吸取套管(8)的侧壁径向向外设有吸取挡板收纳槽(81)。


4.根据权利要求1所述的注浆装置，其特征在于：所述注排浆口(42)与腔体(1)之间设有连通的注排连管(6)；所述挡板(71)的直径大于注排浆口(42)的内径；一所述转杆(72)铰接于注排连管(6)与注排浆口(42)之间。


5.根据权利要求4所述的注浆装置，其特征在于：铰接有所述转杆(72)的注排连管(6)的侧壁径向向外设有注排挡板收纳槽(61)。


6.根据权利要求1所述的注浆装置，其特征在于：所述联动杆架包括两连杆(74)和一位于两连杆(74)之间的联动杆(75)，联动杆(75)连接于两连杆(74)之间；每一所述转杆(72)均与一连杆(74)远离联动杆(75)的一端固定连接；所述两连杆(74)相平行。


7.一种注浆装置的控制系统，其特征在于，包括：
第一获取模块(91)，用于实时采集吸取浆口(41)与注排浆口(42)的浆口启闭状态数据；所述吸取浆口(41)与注排浆口(42)的启闭状态为联动设置，当吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正西，郑小明，潘祥，
申请(专利权)人：福建厦兴重工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35