一种基于压缩空气增压的新型灌浆装置的制作方法

本发明涉及灌浆，尤其涉及一种基于压缩空气增压的新型灌浆装置

背景技术：

1、现代水利工程为保障坝体的稳定性与使用寿命通常主要采用混凝土、钢筋等作为坝体的建筑施工材料。虽然它的使用寿命较长，但是坝体长时间会受自然环境影响，其结果外观、结构功能都可能会受到不同程度的损伤和衰退，尤其是出现裂缝现象。除此之外，若坝体施工建造时，如果施工工艺技术差或其他人为因素，坝体则可能在短时间内就出现裂缝，坝体的裂缝如果不及时修补，则坝体内部的钢筋结构容易受到外接物质的侵蚀，如生锈、酸雨腐蚀，导致坝体的强度、稳定性降低。所谓“千里之堤毁于蚁”，若坝体中存在着较多裂缝，空洞等缺陷，其在较大的渗透力作用下，时间一长，就会濒临崩溃。

2、灌浆技术是将一定的化学材料(无机或有机材料)配置成真溶液，用灌浆设备驱动其灌入坝体地层或缝隙内，浆液以填充、渗透和挤密等方式，排出坝体裂隙中的水分和空气，使得原来裂隙或松散的土粒胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学性良好的结合体，是一项防水堵漏和混凝土缺陷补强技术。

3、通常用于坝体裂缝灌浆现有的大都是采用电机灌浆设备，电机灌浆设备一般都包括电机、柱塞油泵、液压阀等部件，电机驱动柱塞油泵从而完成注浆工作。但这种电机灌浆设备不仅电机的工作噪音大、电机及其传动装置结构也较为复杂易出现维保维护不易，而且电机灌浆是一种直接把浆液硬推进去缝隙当中的方式，没有进行任何的缓冲，无法保证灌入浆液形成稳压状态，会导致灌入的浆液不能达到指定的灌浆压力不能很好地将浆液完全灌入。

4、为此申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的方案便是这种背景下产生的。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足和缺陷而提供一种基于压缩空气增压的新型灌浆装置。

2、本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

3、一种基于压缩空气增压的新型灌浆装置，包括箱体，所述箱体内安装有动力气缸，所述动力气缸连接空气压缩机，所述动力气缸具有活塞杆，以及位于动力气缸内且连接活塞杆一端的第一活塞头，其特征在于，还包括注浆缸，活塞杆的另外一端伸入注浆缸内且连接位于所述注浆缸内的第二活塞头，所述注浆缸远离动力气缸那一端的底端设有注浆缸下端盖，顶端设有注浆缸上端盖；注浆缸下端盖、注浆缸上端盖分别对应开设有注浆缸进料口、注浆缸出料口；位于所述注浆缸内且对应所述注浆缸进料口、注浆缸出料口处分别密封滑动配置有注浆缸进料控制阀、注浆缸出料控制阀；

4、所述注浆缸出料控制阀包括上密封圈板、上密封阀体，所述上密封阀体布设在上密封圈板与注浆缸出料口之间，所述上密封阀体具有一体成形的第一圆环形凹槽以及与第一圆环形凹槽槽口反向布设的第二圆台；第一圆环形凹槽的外侧面与注浆缸的内表面密封滑动接触；

5、所述注浆缸进料控制阀结构相同，包括下密封圈板、下密封阀体，所述下密封阀体布设在下密封圈板与注浆缸进料口之间；

6、所述第二圆台的圆直径尺寸大于上、下密封圈板的内圈孔直径，且小于第一圆环形凹槽的圆槽直径；

7、位于所述第一圆环形凹槽内且环第二圆台环形阵列布设有若干阀孔；

8、当动力气缸驱动所述活塞头靠近动力气缸移动时，注浆缸内处于负压状态，此时下密封阀体向上抬升至下密封圈板限位位置，浆料从阀孔吸入注浆缸；另一方面，上密封阀体因自重力和负压吸力的双重作用，第二圆台的端面贴紧下密封圈板，阻挡浆料倒吸；

9、当动力气缸驱动所述活塞头远离动力气缸移动时，注浆缸内处于高压状态，此时下密封阀体因自重力和压力的双重作用，第二圆台的端面贴紧注浆缸进料口处阻挡浆料流出；另一方面，上密封阀体受力抬升，与注浆缸上端盖内表面相抵，浆料流经上密封圈板的圈孔、上密封阀体与上密封圈板分离所产生的流通间隙，最后经阀孔流至注浆缸出料口。

10、优选的，所述第二密封圆台开设有第二圆环形凹槽，所述第二圆环形凹槽内配置有氟橡胶密封件，所述氟橡胶密封件通过螺钉与上、下密封阀体固定。

11、优选的，所述第一圆环形凹槽的底面中心凸设有第一圆台，所述第一圆台与第一第一圆环形凹槽的环槽顶面平高。

12、优选的，还包括通过电性连接的数据采集模块、模拟量转rs485采集模块、数据处理执行模块；所述的数据采集模块包括压力传感器、位移传感器，所述压力传感器通过压力传感器固设在箱体上，所述注浆缸出料口为两个，压力传感器的压力端口与所述注浆缸其中的一个注浆缸出料口通过管道、接头连接；所述位移传感器通过位移传感器固定支架固设在箱体内，它的位移尺通过一连接杆与第一活塞头连接；

13、数据处理执行模块包括主板、中央处理器、触摸显示屏、继电器、电磁阀，所述的中央处理器安装在主板上，所述的触摸显示屏通过主板上的hidm串口与主板相连接，所述的继电器与主板电性连接，所述的电磁阀与继电器电性连接，所述电磁阀为二位三通电磁阀，安装在动力气缸两端的气口；位移値经模拟量转rs485采集模块信号转化后经无线或rs485串口电性传输至数据处理执行模块处理，所处理的数据信号信息最终传输数据至触摸显示屏上，同时数据处理执行模块根据位移传感器反馈的位移值数据控制对应的电磁阀通电以此控制灌浆量大小，根据压力传感器反馈的压力大小与系统设定压力值对比来控制动力气缸的进气量大小。

14、优选的，所述动气气缸、注浆缸通过气缸支架固定在箱体上，所述动气气缸位于箱体内侧，所述注浆缸位于箱体外侧，所述位移传感器为直线位移传感器并通过位移传感器支架架设在所述箱体内。

15、优选的，所述箱体的顶面安装有提手，所述箱体的左、右侧面安装有开箱锁，所述箱体的底面安装有金属脚垫。

16、优选的，所述上、下密封圈板与注浆缸一体成型，所述注浆缸分为注浆大缸，注浆小缸，所述上、下密封阀体分别位于注浆小缸的上下两侧，所述注浆小缸的外端面通过注浆缸上、下端盖以及端盖密封圈密封，所述第二活塞头行程范围限位在注浆大缸内。

17、由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：

18、本发明的有益效果之一在于：该装置采用空气压缩机及动力气缸、灌浆缸基于空气压缩的方式对裂缝缝隙进行灌浆，满足缝隙灌浆的压力要求，灌浆过程中浆液形成稳压状态，较优的将浆液灌入裂缝缝隙。

19、本发明的有益效果之一在于：注浆缸进料控制阀、注浆缸出料控制阀结构设计合理优良，进浆时注浆缸进料控制阀借助灌浆缸内的负压吸力使下密封阀体打开完成进浆工作，同时注浆缸出料控制阀受到自身重力以及负压吸力的作用使上密封阀体紧贴上密封圈板，防止浆液流出。出浆时，注浆缸出料控制阀受到高灌浆缸内的高压驱动力使上密封阀体向上抬升，浆液受压从阀孔流出完成出浆工作，同时注浆缸进料控制阀受到自身重力以及高压压力的作用使下密封阀体紧贴注浆缸下端盖内表面，防止浆液从注浆缸进料控制阀流出，使缸内形成稳定的气压压力。

20、本发明的有益效果之三在于：该装置注浆缸的噪音小，布局紧凑易于携带，结构设计优良可靠性高，本发明设置有第二圆环形凹槽，第二圆环形凹槽内配置有氟橡胶密封件，氟橡胶密封件通过螺钉与上、下密封阀体固定，氟橡胶密封件的设置不仅起到密封作用，同时也起到保护密封阀体作用；通常情况下只需要定期对氟橡胶密封件进行更换，维护保养成本也较低。