一種基于三角轉子注漿泵的智能注漿試驗系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及邊坡防護，具體涉及一種基于三角轉子注漿栗的智能注漿試驗系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]我國地下空間建設發(fā)展迅速，在項目進行中時而會遭遇突水突泥等地質災害，給項目進行帶來了許多問題，嚴重影響施工進度。為了防治惡劣地質環(huán)境的影響，人們采取了許多手段，注漿已成為解決這些地下突水和加固軟弱巖土層的主要技術手段。現在被廣泛應用于礦山、水利水電、交通、建筑等許多行業(yè)，具有成本低、環(huán)境適應性強、漿液凝結強度高、施工簡單等優(yōu)點，其作用受到廣泛認可。隨著注漿的廣泛應用，注漿在材料、技術、理論等方面都有了不小的發(fā)展。目前注漿已經發(fā)展成包含巖土力學、滲流力學、機械自動化、分子材料等多種學科的交叉應用學科。
[0003]隨著注漿在技術、理論和材料方面的發(fā)展，注漿在施工中的應用愈加顯示出科學化。利用科學的理論指導注漿施工設計、利用先進設備和技術保證施工速度、利用合適的注漿材料保證施工效果，這是現代科學化注漿的特征。注漿施工設計時，大多以注漿終壓或者預期注漿量作為結束注漿的施工標準。這種以結果為標準的注漿方式缺乏了動態(tài)的過程控制，往往會造成注漿量不飽和或者過飽和的工況。不同的地質條件對注漿的漿液流量和注漿壓力的變化有不同的要求，從而導致了不同的加固效果。根據不同的工況如:裂隙巖體、溶腔、斷層破碎帶等，注漿設計中漿液的流量、注漿壓力的選擇都不相同，所以注漿過程中的壓力和流量的耦合控制技術顯得尤為重要。
[0004]注漿的動態(tài)控制主要由注漿栗和控制系統(tǒng)實現。在注漿領域中應用最廣的是容積栗中的活塞栗和氣動隔膜栗。其中活塞栗可分為單缸和多缸活塞栗，活塞栗體大，而且易出故障，拆卸維修較麻煩，輸出脈沖大，容易對軟弱巖層造成二次破壞，可產生較大注漿壓力，但效率不高。而氣動隔膜栗相配套設備空壓機體積大，不宜用于地下復雜現場，且噪音大，脈沖大，同樣易對巖層形成二次破壞。最主要的是現有的注漿栗系統(tǒng)集成程度低，缺乏動態(tài)控制系統(tǒng)，且不易于改裝。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種科學化、智能化的基于三角轉子注漿栗的智能注漿試驗系統(tǒng)。
[0006]為了達成上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]一種基于三角轉子注漿栗的智能注漿試驗系統(tǒng)，包括注漿栗，該注漿栗包括栗殼，栗殼內設有空腔，栗殼設有漿液入口和漿液出口；在空腔內設有三角轉子，轉子套在輸入軸的偏心塊處旋轉以實現工作腔的增大或減小;所述轉子與輸入軸間隙配合，栗殼內固設有定齒輪，轉子中部設有與定齒輪配合的齒圈，齒圈固定連接轉子;注漿栗內轉子與驅動裝置連接，注漿栗的漿液入口連接儲漿桶，漿液出口通過出口管連接到試驗臺，出口管管壁設有壓力檢測裝置和液體流量計，壓力檢測裝置和液體流量計分別與控制器單獨連接，控制器與驅動裝置連接。
[0008]進一步地，所述驅動裝置包括電機，電機通過減速機與所述轉子連接，電機由驅動器控制，所述控制器為PLC編碼器。
[0009]進一步地，各個機構均設置在可移動的小車上。
[0010]進一步地，所述漿液入口和漿液出口各有兩個，漿液入口與漿液出口交錯設置，四個口上下左右對稱設置。
[0011 ]進一步地，所述栗殼包括一環(huán)形或長圓形側壁，側壁的兩側分別設有封蓋，所述轉子與所述封蓋之間設有密封圈。
[0012]進一步地，所述轉子的三條邊為向外凸的弧線。
[0013]進一步地，所述轉子與所述栗殼形成3個工作腔，所述轉子的頂角處裝有可伸縮的硬質密封條以密封工作工作腔。
[0014]進一步地，在所述出口管處設置溢流閥并連接到溢流桶，所述儲漿桶分為兩個，兩個儲漿桶中漿液不同，二者各自連接一個漿液入口。
[0015]所述儲漿桶包括水泥桶與水玻璃桶。
[0016]本實用新型的工作原理是:轉子的轉動分為由輸入軸轉動來帶動轉子繞輸入軸轉動以及內齒圈與定齒輪的嚙合運動完成轉子的自轉兩部分。轉子的幾何中心繞輸入軸中心公轉的同時，轉子本身又繞自身幾何中心自轉。在轉子轉動時，以轉子中心為中心的內齒圈與以輸入軸中心為中心的定齒輪嚙合，定齒輪與栗殼相對靜止，固定在栗殼上。轉子以及封蓋把側壁分成了互不相通的三個工作腔，通過轉子的復合運動改變三個工作腔的容積變化來完成工作，即轉子完成一個周期的轉動，栗完成六次吸漿六次排漿過程；由輸入軸提供動力，因內齒圈、定齒輪相嚙合，內齒圈固定在轉子上，定齒輪與側壁相對靜止，內齒圈與定齒輪的齒數之比為3:2，上述運動關系使得轉子頂點的運動軌跡似橢圓，轉子把側壁分成三個獨立工作腔，三個工作腔各自先后完成進漿和排漿，如圖3中A到G過程為圖4中所指漿液入口d開始進油的一個工作腔的進漿排漿過程，此過程轉子自轉了半圈，因此輸入軸的轉速是轉子自轉速度的3倍，所以可以得出:輸入軸轉一圈，可完成兩個工作腔的進漿和排漿過程。
[0017]基于三角轉子栗的智能注漿試驗系統(tǒng)，并且能夠提供兩個進漿口，使得可以使雙液在管道內充分混合，更方便于雙液注漿。
[0018]本實用新型的有益效果是:
[0019]I)三角轉子把側壁分成三個獨立空間，三個空間各自先后完成進漿和排漿，三角轉子自轉一周，完成三次進出漿，注漿流量大;偏心回轉注漿栗，結構簡單，體積減小，維修容易，調試方便。
[0020]2)由于地層結構的和注漿條件的復雜性，通過注漿壓力和流量的關聯性調節(jié)的智能注漿系統(tǒng)，能更好的優(yōu)化注漿施工設計、節(jié)約施工材料、保證注漿施工效果。本系統(tǒng)操作簡單、使用方便，適用于隧道注漿的智能化控制，對于地下工程防滲水和加固有重大的實際意義。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型結構不意圖；
[0022]圖2為本實用新型側視圖；
[0023]圖3為本實用新型原理控制圖；
[0024I圖4是栗體結構示意圖。
[0025]圖5是轉子示意圖。
[0026]圖6是內齒圈不意圖。
[0027]圖7是輸入軸示意圖。
[0028]圖8是工作腔進出漿過程示意圖
[0029]其中:丨一小車、2一伺服電機、3一減速機、4一注漿栗、5—驅動器、6—PLC編碼器、7-10—單向閥、11—管路三通、12—壓力檢測裝置、13—液體流量計、14—溢流閥、15/16—進漿管、17-18—出漿管、19—出漿總管、20—溢流管道；
[0030]21—螺母;22—螺栓;23—前封蓋;24—側壁;25—后封蓋;26—轉子;27—側壁內壁;28—內齒圈；29—定齒輪;30—輸入軸;31—軸承;32—軸承端蓋。
【具體實施方式】
[0031]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。
[0032]如圖1、2所示，小車I長1.2m、寬0.8m、高0.7m，底部有四條支撐腿并安有4個帶制動器的萬向輪，所有器材全部集成在小車平板內。伺服電機2與減速機3通過聯軸器與三角轉子栗4聯結在一起，三者底部均通過螺栓固定在平板內，通過調節(jié)高度填充塊使三者中心在一條直線上。單向閥9、10分別連結在注漿栗的兩個漿液入口處，單向閥7、8分別聯結在兩個漿液出口處，單向閥與進漿管15、16或者出漿管17、18聯結。管路三通11使兩出漿管變?yōu)橐粋€出漿總管19，方便記錄測量。壓力檢測裝置12(壓力表)和液體流量計13附著于管道出漿前部和后部，采用機械連接進行密封。溢流閥14附著于支路管前部，支路管路與主管路采用三通聯結。PLC編碼器6通過自身所帶附著于主管路的壓力傳感器測量主管路壓力，并記錄數據。驅動器5固定在伺服電機2左側，通過控制數據線分別與伺服電機2和PLC編碼器6聯結。
[0033]通過PLC編碼器6監(jiān)測主管路壓力，結合施工標準要求并根據壓力的變化輸出控制信號，直達驅動器5，驅動器5根據上級命令控制伺服電機2的輸出轉速，從而減小或