一种便携式岩土质文物注浆封缝装置的制作方法

本发明属于岩土质文物修复工具技术领域，具体涉及一种便携式岩土质文物注浆封缝装置。

背景技术：

岩土质文物随着时间的推移，文物会发生风化，岩土质文物受到环境影响会产生裂纹缝隙，影响文物的结构强度和美学价值。在发生裂隙时，工作人员需要对其进行封缝修复。

目前，在修复岩土质文物裂隙封缝的方法中，一般是采用人工手动用简易注射器将封缝浆液注入缝隙中来实现封缝，其注射器不仅容量小，而且容易因操作不当滴落到文物本体上，对文物本体造成次生污染，操作时需要格外小心，人工耗时长，效率极低，现有技术中的封缝方法封缝加固效果差，无法满足文物裂隙修复的一般要求。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种便携式岩土质文物注浆封缝装置，以至少解决目前岩土质文物注浆修复效率低，易对文物造成次生污染的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种便携式岩土质文物注浆封缝装置，所述装置包括：

机壳，所述机壳上设置有进液口，所述机壳内部设置有浆液容纳腔，进液口与浆液容纳腔连通，通过所述进液口向浆液容纳腔输入浆液；

动力系统，所述动力系统设置在浆液容纳腔的后方；

螺杆泵，所述螺杆泵设置在浆液容纳腔的前方，所述螺杆泵的动力输入端穿过所述浆液容纳腔与所述动力系统连接，所述螺杆泵由所述动力系统驱动；

固定套筒，所述固定套筒设置在螺杆泵的前方；

可伸缩套管，所述可伸缩套管设置在固定套筒内，并可在固定套筒沿轴向前后滑动，注浆管的一端与所述螺杆泵的腔体连通，另一端延伸出所述可伸缩套管；所述可伸缩套管的一端和所述固定套管之间设置有挡止配合结构，用于防止所述可伸缩套管从所述固定套管中脱出；

弹簧，所述弹簧设置在固定套管的内部，以向可伸缩套管施加方向向前的作用力；

控制器，所述控制器设置在固定套筒的外壁上，所述控制器的控制端与所述可伸缩套管固定连接，控制器的控制信号输出至所述动力系统，以通过可伸缩套管的伸缩控制动力系统的输出端动力大小。

在如上所述的便携式岩土质文物注浆封缝装置，优选，所述控制器包括有滑动变阻器，所述控制器的控制端为所述滑动变阻器的滑片。

在如上所述的便携式岩土质文物注浆封缝装置，优选，所述控制器还设置有手动调速装置，所述手动调速装置与所述动力系统连接，用于进一步控制动力系统输出端的动力大小。

在如上所述的便携式岩土质文物注浆封缝装置，优选，所述可伸缩套管的另一端为圆弧形球面结构，圆弧形球面的凸起方向朝前。

在如上所述的便携式岩土质文物注浆封缝装置，优选，所述圆弧形球面结构的材质为弹性材料。

在如上所述的便携式岩土质文物注浆封缝装置，优选，

所述装置还包括回流管，所述回流管的一端连接在所述螺杆泵的前部，另一端与浆液容纳腔连接；

所述回流管上设有电磁释压阀，所述电磁释压阀用于控制回流管的开断。

在如上所述的便携式岩土质文物注浆封缝装置，优选，所述装置还包括手柄握把，所述手柄握把与所述机壳连接，所述手柄握把内设置有可更换充电电池；

所述手柄握把上还设置有充电口，用于对所述充电电池充电。

在如上所述的便携式岩土质文物注浆封缝装置，优选，所述动力系统包括电机，以及与电机的输出端连接的联轴器，和控制电机的电机开关，所述电机与所述可更换充电电池连接。

在如上所述的便携式岩土质文物注浆封缝装置，优选，所述挡止配合结构包括设置在固定套筒的端部沿径向向内部延伸的第一卡扣部，和可伸缩套管的一端部沿径向向外部延伸的第二卡扣部，所述可伸缩套管与所述固定套筒卡扣连接。

一种便携式岩土质文物注浆封缝装置组合，所述组合包括：

便携式岩土质文物注浆封缝装置；

储液背包，所述储液背包的底部设置有浆液出口，所述浆液出口连接有导液管，所述导液管的一端与机壳的进液口连通；所述储液背包上部设置有浆液添加口和通气阀，所述储液背包上还设置有背带；

所述便携式岩土质文物注浆封缝装置为如上所述注浆封缝装置。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：

本发明的便携式岩土质文物注浆封缝装置，通过合理的设计，运用电机传动将封缝浆液注入到裂缝中，省时省力，同时可根据裂缝大小调节快慢按钮来实现精准封缝，根据裂缝宽窄选择不同直径的的柔性注浆管，适用范围更宽广，可伸缩套管中的圆弧形套管借助弹簧可紧贴裂隙表面可以防止浆液外漏，同时达到勾缝的效果，平整注浆后裂缝表面；可伸缩套管根据裂缝深度调节注浆量大小和注浆速度，浅缝注浆速度慢、注浆量小，深缝注浆速度快、注浆量大，可伸缩套管通过联动的电动控制器实现自动控制注浆，提高工作效率和注浆效果，操作上也较为方便。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明实施例的便携式岩土质文物注浆封缝装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的便携式岩土质文物注浆封缝装置的左视图；

图3为图1的固定套筒和可伸缩套管连接处局部放大图；

图4为图1中的快慢调节按钮结构示意图；

图5为图1中的电机开关的结构示意图。

图中：1、注浆管；2、可伸缩套管；3、固定套筒；4、弹簧；5、机壳；6、螺杆泵；7、浆液容纳腔；8、导液管；9、电机；10、圆弧形球面结构；11、控制器；12、快慢调节按钮；13、电磁释压阀；14、回流管；15、手柄握把；16、充电口；17、电机开关；18、动力腔；19、储液背包；20、背带；21、背带锁扣；22、浆液添加口；23、通气阀；24、导液管接口。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1至图5所示，根据本发明的实施例，提供了一种便携式岩土质文物注浆封缝装置，装置包括机壳5、螺杆泵6、固定套筒3、可伸缩套管2、弹簧4、控制器11和动力系统。

机壳5上设置有进液口，机壳5呈筒状，机壳5内部设置有浆液容纳腔7，进液口与浆液容纳腔7连通，来自于外部的浆液从进液口输送至装置内部的浆液容纳腔7。

动力系统设置在机壳5的一端，浆液容纳腔7的后方，用于提供输送浆液的动力。

本发明的具体实施例中，动力系统包括设置在动力腔18中的电机9，动力腔18的腔壁板与机壳5连接，电机9的输出端连接有联轴器，联轴器与螺杆泵6连接。动力腔18的外壁上还设置有电机开关17，用于控制电机9转动。装置还包括手柄握把15，手柄握把15与机壳5连接，手柄握把15内设置有可更换充电电池。手柄握把15可以便于使用者能够将该装置握住。手柄握把15上还设置有充电口16，用于对可更换充电电池充电，电机9与充电电池电连接，电池对电机9供电。电机9将动力传导至小型螺杆泵6抽取浆液实现注浆封缝加固。

螺杆泵6设置在浆液容纳腔7的前方，螺杆泵6的动力输入端穿过浆液容纳腔7与联轴器连接，电机9控制螺杆泵6的转速，进而控制螺杆泵腔体中浆液输送的快慢。

固定套筒3设置在螺杆泵6的前方，可伸缩套管2设置在固定套筒3内，并可在固定套筒3沿轴向前后滑动，可伸缩套管2和固定套管3之间设置有挡止配合结构，用于防止可伸缩套管2从固定套管3中脱出。

固定套筒3的一端可拆连接在机壳5的另一端，固定套筒3的另一端设置有沿径向向内部延伸的第一卡扣部；固定套筒3内设置有沿固定套筒3轴向设置的弹簧4，以向可伸缩套管2施加方向向前的作用力；弹簧4的一端可拆连接在机壳5上。

可伸缩套管2的一端设置有沿径向向外部延伸的第二卡扣部，另一端密封且设置有注浆管1口，可伸缩套管2与固定套筒3卡扣连接且可在固定套筒3内移动，推动弹簧4伸缩；注浆管1的一端与螺杆泵6的腔壁可拆连接，接口处密封，另一端从注浆管口延伸出可伸缩套管2。可伸缩套管2可以根据工作需要通过弹簧4来回伸缩。

本发明的具体实施例中，注浆管1的端部固定有连接头，连接头与螺杆泵6的腔壁螺纹连接，注浆管1为可更换柔性注浆管1，可根据需要更换不同内径的柔性注浆管1，适用范围更宽广。可伸缩套管2的另一端为圆弧形球面结构10，圆弧形球面结构10的具有的圆弧形球面的凸起朝向前侧。圆弧形球面结构10的材质为弹性材料。可伸缩套管2中的圆弧形球面结构10借助弹簧4可紧贴裂隙表面可以防止浆液外漏，同时达到勾缝的效果。

控制器11设置在固定套筒3的外壁上，控制器11的控制端与可伸缩套管2连接，控制器11的控制信号输出至与动力系统，通过可伸缩套管2的伸缩控制动力系统的输出端动力大小。

本发明的具体实施例中，控制器11内设置有滑动变阻器，可伸缩套管2与滑动变阻器的滑片固定连接，可伸缩套管2与滑动变阻器的滑片联动，滑动变阻器设置在可更换电池与动力系统之间，可伸缩套管2压缩弹簧4程度不同，控制器11连接电机9输出端电流不同，螺杆泵6的转速不同，进而裂缝中的注浆量大小和注浆速度可调，注浆速度随着可伸缩套管2压缩弹簧4的程度不同可调整。可伸缩套管2根据裂缝深度不断调节注浆量大小和注浆速度，浅缝注浆速度慢、注浆量小，深缝注浆速度快、注浆量大，可伸缩套管2通过控制器11实现自动控制注浆。当拔出注浆管1时弹簧4复位，滑动电阻器至终端最大值从而电机9停转，可实现自动控制注浆，从而实现浆液不渗漏。

电机开关17与可伸缩套管2联动的控制器11联动，电机开关17调节开启时，控制器11通电，可以正常启动螺杆泵6，调节关闭时，控制器11断电，不能启动螺杆泵6。

本发明的具体实施例中，控制器11还设置有手动调速装置，手动调速装置与动力系统连接，用于进一步控制动力系统输出端的动力大小。手动调速装置设置有快慢调节按钮12，用于进一步控制电机9的转速，进一步手动调节注浆速度的快慢。缝隙粗可以加快速度，细缝隙可以减缓注浆速度。

本发明的具体实施例中，装置还包括电磁释压阀13，电磁释压阀13设置在回流管14上，用于控制螺杆泵6内浆液的回流，回流管14的一端与螺杆泵前端的腔体连接，另一端与浆液容纳腔7连接，电磁释压阀13具有额定压力，当超出额定压力时，阀门开启，浆液由螺杆泵的腔体回流至浆液容纳腔7。在其他实施例中，回流管14上可设置有压力检测装置，压力检测装置与电控阀连接，当压力检测装置检测到注浆压力达到设定值时，开启阀门回流，防止因压力过大造成的文物破坏。

本发明的便携式岩土质文物注浆封缝装置还包括储液背包19，储液背包19的底部设置有浆液出口，浆液出口连接有导液管8，导液管8的一端通过导液管接口24与机壳5的进液口连通；储液背包19上部设置有浆液添加口22和通气阀23，储液背包19上还设置有背带20，便于携带，背带20的两端部均固定在背带锁扣21上，背带20设置有两条，背带锁扣21有四个。

本发明的便携式岩土质文物注浆封缝装置的工作过程为：

将动力腔18中电机开关17调至开启位置处，与可伸缩套管2联动的控制器11通电，可以正常启动小型螺杆泵6，注浆时，根据裂缝大小再次调节快慢调节按钮12，将注浆管1插入裂隙中直至可伸缩套管2中的圆弧形球面结构10压缩至最大，压缩的同时，与控制器11的滑动电阻器会根据套管的压缩大小来调节电流控制电机9转速，将动力传至螺杆泵6，螺杆泵6启动抽取储液背包19里的浆液通过柔性注浆管1注入到缝隙中，以此实现精准注浆，注浆管1为可更换柔性注浆管1，可根具需要更换不同直径的柔性注浆管1。

完成注浆操作，当拔出注浆管1时弹簧4复位，滑动电阻器至终端最大值从而电机9停转，可实现自动控制注浆，从而实现浆液不遗漏；同时在螺杆泵6下游的回流管14上设置电磁释压阀13，当压力超过设定值时可回流至浆液容纳腔7里，以保证注浆压力不超过设定值，防止因压力过大造成的文物破坏。完成注浆操作后，将动力腔18的电机开关17调节关闭，断开电源，此刻电机9处于断电状态。

综上，本发明的便携式岩土质文物注浆封缝装置，省时省力，同时可根据裂缝大小调节快慢按钮来实现精准封缝，根据裂缝宽窄选择不同直径的的柔性注浆管，适用范围更宽广，可伸缩套管中的圆弧形套管借助弹簧可紧贴裂隙表面可以防止浆液外漏，同时达到勾缝的效果，平整注浆后裂缝表面；可伸缩套管根据裂缝深度调节注浆量大小和注浆速度，浅缝注浆速度慢、注浆量小，深缝注浆速度快、注浆量大，可伸缩套管通过联动的电动控制器实现自动控制注浆，提高工作效率和注浆效果，操作上也较为方便。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。