专利名称：一种多功能细石混凝土泵的制作方法
技术领域：
本实用新型属于灌、喷设备，特别涉及一种具有搅拌、混凝土湿喷和细石混凝土回填和灌浆功能的泵。
另外，在喷锚支护施工中，通常使用的是干喷机和潮喷机，干喷机由于在工作时机旁粉尘大，回弹高，均质性差和凝固物强度低等缺点，应用逐渐减少，目前，现有的喷射设备均采活塞式泵，其输送细石混凝土的粘度低，蹋落度较大，而其压力脉动大，管道抖动，操作比较困难。为此，施工企业渴望需求一种即灌浆，又能湿喷的多功能细石混凝土泵。
而在石油行业中，目前已广泛使用了一种螺杆泵，如中国专利号97224218所公开的双端进液迷宫式螺杆泵。主要包括支座、螺旋定子、螺旋转子、及与共联一个整体的两个短轴并在轴上装有密封装置，泵体呈对称结构，中间设置进液口、出液口，进液口分二路从两端连通进液腔，螺旋转子的一个轴端外接电机，其特点是靠近进液腔的螺旋子和螺旋转子上设有一个环形的出液贮液用的布液腔，布液腔与进液腔之间设有周向配置并相通的导流孔等。这种螺杆泵具有传动平稳，无脉动，连续送料等优点，但对于在石油行业中输送液态流体的螺旋泵，若要应用于混凝土，特别是细石沙浆混凝土的输送，其结构和螺杆转子和定子的耐磨性能等都需作重大改进。尚可在土建施工中推广应用。
本实用新型的技术方案是这样实现的一种多功能细石混凝土泵，主要包括包括小车底盘、安装在小车底盘上的混凝土螺杆泵与其驱动装置、安装在小车底盘上的速凝液泵与其驱动装置、固定在小车底盘上的支架、安装在支架上的立式双搅拌桶、固定在搅拌桶上的双搅拌装置、及电气控制柜；搅拌桶的上部设有进水管及控制水阀，搅拌桶上部设有进料口，其下部侧边设有出料口，出料口上装有控制阀门，以及输浆管；输浆管连接料斗，料斗连接在混凝土螺杆泵的进料箱之上，其进料连接混凝土泵及驱动装置；所述的混凝土螺杆泵的出口连接输送管，输送管端连接一个注浆头或者一个喷头，而在距离注浆头或者喷头处的大约一米的距离处输送管上设有一个速凝液压力混合阀，其压力混合阀上的进口连接速凝液输液管并接速凝液泵的出口。而所述的喷头上设有连接压缩空气的进口。
其所述的注浆头包括注浆头体、头体端头的护冒及螺母、套在头体上两个涨大橡塑套、两套之间的涨环，橡塑套顶环、顶筒，手摇顶紧轮、锁紧螺母；顶环压在橡塑套上，顶紧轮内孔与头体螺纹连接，在顶环与顶紧轮之间安装传力的顶筒，顶紧轮后为锁紧螺母，再后为头体连接输送管端，转动手轮可使两个橡塑套在顶环的压力挤压作用下直径变大。
所述的喷头由三通管、喷头管及连接螺栓、螺母组成，三通管出料口连接喷头管，出料口对口为压缩空气进口，其侧为进料口，并与输送管相连接。
所述的速凝液压力混合阀包括焊接在输送管上的安装座、阀座、阀体、调整阀压和进液的阀门、锁紧螺母、阀芯、弹簧及橡塑阀碗；阀体的下部设有出孔，阀碗压在阀体与阀座之间，其底部设有出液孔，并通向输送管内；阀芯及弹簧装在阀体内，阀芯与进液阀门的阀口相配合，其进液阀门由其上的螺纹装在阀体内上面，并由螺母锁紧固定，进液阀门的上端为连接速凝液输液管的接头。
所述的混凝土螺杆泵包括螺杆转子、带有螺旋内腔的定子，还包括连接在定子出料孔端的出料端头、连接在定子的进料口端的进料箱、在进料箱内带有搅拌叶片的连接轴、联轴器、输入轴、带密封圈及套的端盖；其联轴器将连接轴与螺杆转子及输入轴相连，端盖由螺栓固定在进料箱的输入轴端，在进料箱的上部设有进料口，出料端头与定子由其上所设的法兰和螺栓相连；所述的定子含有外套与耐磨弹性的材料内衬，其外套上设有四个通体的长槽，并在其外套上设有至少两个紧箍。
本实用新型提供的一种多功能细石混凝土泵，由上述的技术方案的实施，为在铁路、公路隧道、地下通道和引水隧洞施工中的喷锚支护、压力灌浆、溶洞回填、止水堵漏提供了注浆、湿喷设备。它具有混凝土螺杆泵及速凝液泵，双桶搅拌机、喷头、注浆头等，从而实现了在施工中多种用途的功能。采用螺杆式混凝土泵，特别是采用了耐磨材料(浇铸型聚氨酯)的衬套，弹性可收缩的定子外套的定子，可调整定子内螺旋内腔与螺旋转子的配合间隙，使得螺杆泵在输送泥浆和细石混凝土得到应用并成为可能，它具有很高的使用寿命，在湿喷中生产率可达8-10m3/h；细石混凝土中最大料直径18mm，工作风压0.3-0.4Mpa，输送距离水平大于50m，高度回填灌浆中灌浆压力0-3Mpa，生产率可达8-10m3/h；细石混凝土中最大骨料直径18mm，最大输送距离可达200mm，垂直大于50m高度。另外，在输送管至喷头或者注浆1米处安装的压力混合阀的采用，实现了快速速凝混凝土的双液注浆(即细石混凝土或砂浆与速凝液—水玻璃)，其小车增强了机动性，移动灵活，它结构简单、合理、输送物料连续、平稳、无脉冲，克服了活塞式缸体泵的不足，使用寿命长，维护方便，便于施工操作。可在各种土建军工程中推广应用。
图2是一种多功能细石混凝土泵俯视图；图3是一种多功能细石混凝土泵小车底盘混凝土泵、速凝剂泵及驱动装置平面布置图；图4是搅拌装置结构示意图；图5是注浆头结构示意图；图6是湿喷头结构示意图；图7是安装在输送管上的压力混合阀结构示意图；图8是细石混凝土螺杆泵结构示意图；图9是细石混凝土螺杆泵定子外套结构示意图；
图10是细石混凝土螺杆泵定子缩紧箍结构示意图。
图1和图2所示，一种多功能细石混凝土泵，包括小车底盘1、混凝土螺杆泵2与其驱动装置3、速凝液泵4与其驱动装置5、支架6、两个搅拌桶7和搅拌装置8、电气控制柜9、进水管10及控制水阀11等；其混凝土螺杆泵与驱动装置、速凝剂泵与驱动装置、以及支架安装固定小车底盘上。两个搅拌桶固定在支架上，在搅拌桶上各设有一个搅拌装置并固在其上。电气控制柜安装在搅拌桶上，在其上方或一侧。进水管布置安装在搅拌桶的上部并连接两个水阀。在搅拌桶上部开口处设有进料斗，其下部另一侧边设有出料口，其出料口上装有控制阀门12，以及输浆管13，输浆管由接头131连接料斗14，料斗由法兰、螺栓连接混凝土螺杆泵的进料箱15之上。其进料斗连接混凝土泵及驱动装置。所述的混凝土螺杆泵的出口连接输送管16、输送管的端头连接一个注浆头17，或者连接一个喷头18，而在输送管至注浆头或者喷头大约一米距离处，其输送管上安装一个速凝液(水玻璃)压力混合阀19，其压力混合阀的上的进口连接速凝液输液管20并接速凝液泵的出口，速凝液泵为螺杆泵或为其它类型的耐腐蚀泵。所述的喷头上设有连接压缩空气的进口180。
图2和图4所示，所述的搅拌装置包括在搅拌桶上的底座800，安装在底座对应于搅拌桶中心的两个伞齿轮座801，安装在底座上的两台电动机802，以及电动机、伞齿轮座上的皮带轮和皮带803；在搅拌桶内由连轴器804连接的搅拌浆805。
图3所示，小车底盘及其上的混凝土螺杆泵和驱动装置、速凝液螺杆泵和驱动装置的布置和连接关系。混凝土螺杆泵的驱动装置包括电动机201、连接箱202、连轴器203、减速机204、及皮带轮和皮带205。连接箱与混凝土螺杆泵的进料箱15的输入轴相连，连轴器将连接箱与减速机相连。所述的电动机与减速机由皮带轮和皮带传动，也可由电动机直接连接减速机刚性传动。速凝液螺杆泵的驱动装置包括电动机501，减速机502，连轴器503、减速机与泵的进料箱401相连，连轴器将电动机与减速机相连，为刚性传动串联布置。
图5所示为注浆头。它包括管状头注浆体171，头体端头的护冒172和螺母173，套在头体上的两个涨大橡塑套174，两套之间的涨环175，橡塑套顶环176，带手柄的顶紧轮178和锁紧螺母179。顶环压在橡塑套上，顶紧轮内孔与头体螺纹连接，在顶环与顶紧轮之间安装传力的顶筒，顶紧轮由锁紧螺母固定，其后部为头体连接输送管16的端口。
图6所示为湿喷头。它由三通管181、喷头管182及连接螺栓、螺母组成。三通管的出料口与喷头管由其上和喷头管上的法兰、螺栓螺母连接。出料口对口为压缩空气进口180，其侧带弯头的管为进料口183并与输送管相连接。所述的喷头管为耐磨材料(聚氨酯)管，由法兰1822螺栓和螺母固定连接在三通管上，其管内设有螺旋槽1821。该槽为多头螺纹，它使喷浆具有旋转速度，集中方向性好。
图7所示为速凝液压力混合阀，包括焊接在输送管16上的安装座191，阀座192、阀体193、调整阀压和进液碗194、锁紧螺母195、球形阀芯196、弹簧197和橡塑阀碗198。阀体的下部设有出液孔199，阀碗压在阀体与阀座之间，其底部也设有出液孔1910，并通向输送管16内。球形阀芯装在阀体内，阀芯与进液阀门的阀口相配合，其进液阀门由上的螺纹装在阀体内上面，并由螺母锁紧固定，进液阀门的上端为连接速凝液输液管20的接头。可以直接连接在进液阀门头，也可以将端口堵上个堵头，侧面引出进液连接口，再接输液管20。
图8、图9和
图10所示，混凝土螺杆泵2，包括螺杆转子201、带有双头螺旋内腔的定子202，连接定子出料孔端的出料端头203、连在定子的进口端的进料箱或者称为进料器15、在进料箱内、带有搅拌叶片204的连接轴205和联轴器206、输入轴207、带密封圈208及套209的端盖。其销将连接轴与螺杆转子及输入轴相连，端盖由螺栓固定在进料箱的输入轴端，在进料箱上部设有进料口210，出料端头与定子由其上所设的法兰和螺栓相连。所述的定子含有外套2021与耐磨弹性材料的内衬2022，其外套上设有2至4个通体的槽211，并在外套上的中间装有两个紧箍212。紧箍由两半圆环2121、连接螺栓、螺母2122构成，在半圆环上设有顶紧调节螺栓2123。
权利要求1.一种多功能细石混凝土泵，其特征在于包括小车底盘(1)、安装在小车底盘上的混凝土螺杆泵(2)与其驱动装置(3)、安装在小车底盘上的速凝液泵(4)与其驱动装置(5)、固定在小车底盘上的支架(6)、安装在支架上的立式双搅拌桶(7)、固定在搅拌桶上的双搅拌装置(8)、及电气控制柜(9)；搅拌桶的上部设有进水管(10)及控制水阀(11)，搅拌桶上部设有进料口，其下部另一侧边设有出料口，出料口上装有控制阀门(12)，以及输浆管(13)；输浆管连接料斗(14)，料斗连接在混凝土螺杆泵的进料箱(15)之上，其进料连接混凝土泵及驱动装置；混凝土螺杆泵的出口连接输送管(16)输送管端连接注浆头或者喷头，在距喷头0.8-1.2米的输送管(16)上设有一个速凝液压力混合阀(19)，压力混合阀上的进口连接速凝液输液管(20)并接速凝液泵的出口；所述的喷头上设有连接压缩空气的进口(180)。
2.根据权利要求1所述的一种多功能细石混凝土泵，其特特在于所述的注浆头包括注浆头体(171)、头体端头的护冒(172)及螺母(173)、套在头体上两个涨大橡塑套(174)、两套之间的涨环(175)，橡塑套顶环(176)、顶筒(177)，手摇顶紧轮(178)、锁紧螺母(179)；顶环压在橡塑套上，顶紧轮内孔与头体螺纹连接，在顶环与顶紧轮之间安装传力的顶筒，顶紧轮后为锁紧螺母，其后部为连接输送管端口。
3.根据权利要求1所述的一种多功能细石混凝土泵，其特特在于所述的喷头由三通管(181)、喷头管(182)及连接螺栓、螺母组成，三通管出料口连接喷头管，出料口对口为压缩空气进口(180)，其侧为进料口(183)，并与输送管(16)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种多功能细石混凝土泵，其特特在于所述的速凝液压力混合阀包括焊接在输送管(16)上的安装座(191)、阀座(192)、阀体(193)、调整阀压和进液的阀门(194)、锁紧螺母(195)、阀芯(196)、弹簧(197)及橡塑阀碗(198)；阀体的下部设有出孔(199)，阀碗压在阀体与阀座之间，其底部设有出液孔(1910)，并通向输送管内；阀芯及弹簧装在阀体内，阀芯与进液阀门的阀口相配合，其进液阀门由其上的螺纹装在阀体内上面，并由螺母锁紧固定，进液阀门的上端为连接速凝液输液管(20)的接头。
5.根据权利要求1所述的一种多功能细石混凝土泵，其特特在于所述的混凝土螺杆泵(2)包括螺杆转子(201)、带有螺旋内腔的定子(201)，其特征在于还包括连接在定子出料孔端的出料端头(203)、连接在定子的进料口端的进料箱(15)、在进料箱内带有搅拌叶片(204)的连接轴(205)、联轴器(206)、输入轴(207)、带密封圈(208)及套(209)的端盖；其联接销将连接轴与螺杆转子及输入轴相连，端盖由螺栓固定在进料箱的输入轴端，在进料箱的上部设有进料口(210)，出料端头与定子由其上所设的法兰和螺栓相连；所述的定子含有外套(2011)与耐磨弹性的材料内衬(2012)，其外套上设有至少两个通体的长槽(211)，并在其外套上设有至少两个紧箍(212)。
6.根据权利要求3所述的一种多功能细石混凝土泵，其特特在于所述的喷头上的喷头管为耐磨材料管(182)，其管内设有螺旋槽(1821)。
专利摘要一种多功能细石混凝土泵，包括小车底盘(1)、混凝土螺杆泵(2)与传动装置(3)、速凝液泵(4)与驱动装置(5)、支架(6)、双搅拌桶(7)及双搅拌装置(8)、电气控制柜(9)、进水管(10)和水阀(11)，出料控制阀门(12)、输浆管(13)、接料斗(14)和混凝土泵进料箱(15)、以及混凝土输送管(16)、注浆头(17)、喷头(18)和速凝液压力混合阀(19)速凝液输液管(20)等。它具有搅拌、混合、注灌浆和湿喷各种功能，设备结构简单合理，机动灵活、工作连续、平稳无脉冲，使用寿命长，维护方便等优点。可在铁路、公路隧道、地下通道、引水隧洞等施工中广泛推广使用，也可应用于各种土建工程中。
文档编号E04G21/02GK2565986SQ0226928
公开日2003年8月13日 申请日期2002年9月3日 优先权日2002年9月3日
发明者刘文涛 申请人:刘文涛