一种机载注浆器的制作方法

1.本发明属于煤矿钻探技术领域，涉及一种机载注浆器。


背景技术：

2.现有矿用封孔注浆装置基本上是采用外置压力将封孔剂通过管道压入，机构体积大，注浆压力大，不便于与钻机集成。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种机载注浆器，以解决现有注浆装置体积大，不便于与钻机集成的问题。
4.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种机载注浆器，包括能够与钻进装置连接的底座，底座上设有腔体座组件，腔体座组件包括相对设置在底座两端的活塞座，活塞座包括相对于底座固定的固定座，两固定座的相对侧设有同轴的活塞缸筒和与活塞缸筒连通的进出油口，活塞缸筒内设有活塞，活塞伸出活塞缸筒的一端连接有腔体座，腔体座在活塞的作用下沿设置在底座上的滑轨运动；两腔体座之间设有腔体本体，腔体本体包括相对设置的左半腔体和右半腔体，左半腔体和右半腔体与对应腔体座浮动连接且能够形成周向面封闭的注浆腔；左半腔体和/或右半腔体上设有与注浆腔连通的注浆口；注浆腔出口端设有密封罩以实现注浆腔与瓦斯抽采孔的密封连接，密封罩包括相对设置的左半密封罩和右半密封罩，左半密封罩和右半密封罩与对应腔体座连接且能够围成周向面封闭的密封腔。
6.可选地，所述左半腔体和右半腔体靠近腔体座的一端设有连接凸台，连接凸台卡在开设在对应腔体座上的限位槽内，且限位槽的宽度大于连接凸台的厚度；左半腔体和右半腔体与对应腔体座之间设有溢流弹簧。
7.可选地，所述底座上设有呈相对布置的两根滑轨，两滑轨的相对侧设有与腔体座滑动连接的滑槽，滑槽的两端设有限位杆。
8.可选地，两固定座之间设有两端与其固定连接的多根导向杆，导向杆贯穿腔体座且与其滑动连接。
9.可选地，所述导向杆为4根，且呈两排对称布置在活塞缸筒的上下两侧。
10.可选地，所述导向杆为阶梯轴，包括位于中部的限位段、位于限位段两端的导向段、位于两导向段另一端的连接段，连接段与固定座连接，导向段与腔体座连接，且导向段靠近连接段的一端设有限位凸台以限制腔体座的极限位置。
11.可选地，所述限位段、导向段、连接段的直径顺次递减，以使相邻段之间形成限位台阶。
12.可选地，所述两腔体座的前后两侧对应腔体本体与腔体座的连接部位分别设有前端板和后端板。
13.可选地，所述密封腔呈喇叭形，且远离注浆腔一端的内径大于靠近注浆腔一端的
内径。
14.可选地，所述注浆腔为中间大两端小的台阶腔；左半腔体和右半腔体的相接面具有台阶结构以形成插接连接，且靠近注浆腔顶部的台阶结构具有凹槽结构以形成溢流道。
15.可选地，所述注浆口处设有注浆接头，进出油口处设有液压接头。
16.本发明的有益效果在于：注浆器体积小，且能够与钻机集成，节省煤矿井下空间；利用钻进装置的旋转动力进行注浆，且可自动溢流，自动化程度高。
17.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
18.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
19.图1为注浆器的纵剖图；
20.图2为图1的c-c剖视图；
21.图3为注浆器的立体图；
22.图4为底座的结构示意图；
23.图5为腔体座组件的纵剖图；
24.图6为腔体座组件的立体图；
25.图7为腔体座的结构示意图；
26.图8为导向杆的结构示意图；
27.图9为右半腔体的结构示意图一；
28.图10为右半腔体的结构示意图二；
29.图11为注浆器的工作状态示意图。
30.附图标记：底座1、腔体座组件2、溢流弹簧3、腔体本体4、注浆接头5、密封罩6、滑轨11、滑槽12、限位杆13、安装孔14、底板15、活塞座21、液压接头22、活塞23、腔体座24、端板25、导向杆26、溢流弹簧安装孔41、缝隙环42、容浆腔43、溢流道44、注浆口45、连接凸台46、滑块结构241、导向孔242、限位槽243、螺钉沉头孔244、螺纹孔245、限位螺纹261、限位台阶262、滑动杆263。
具体实施方式
31.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
32.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本
发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
33.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，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。
34.参阅图1～11，一种机载注浆器，包括能够与钻进装置连接的底座1，底座1上设有腔体座组件2，腔体座组件2包括相对设置在底座1两端的活塞座21，活塞座21包括相对于底座1固定的固定座，两固定座的相对侧设有同轴的活塞缸筒和与活塞缸筒连通的进出油口，进出油口处设有液压接头22，活塞缸筒内设有活塞23，活塞23伸出活塞缸筒的一端连接有腔体座24，腔体座24在活塞23的作用下沿设置在底座1上的滑轨运动；两腔体座24之间设有腔体本体4，腔体本体4包括相对设置的左半腔体和右半腔体，左半腔体和右半腔体与对应腔体座24浮动连接且能够形成周向面封闭的注浆腔；左半腔体和/或右半腔体上设有与注浆腔连通的注浆口，注浆口处设有注浆接头5；注浆腔出口端设有密封罩6以实现注浆腔与瓦斯抽采孔的密封连接，密封罩6包括相对设置的左半密封罩和右半密封罩，左半密封罩和右半密封罩与对应腔体座连接且能够围成周向面封闭的密封腔；两腔体座24的前后两侧对应腔体本体4与腔体座24的连接部位分别设有前端板和后端板。
35.腔体本体4浮动设置的方式可为：在左半腔体和右半腔体靠近腔体座24的一端设置连接凸台，连接凸台卡在开设在对应腔体座24上的限位槽243内，且限位槽243的宽度大于连接凸台的厚度；左半腔体和右半腔体与对应腔体座24之间设有溢流弹簧3，以便于检测注浆腔压力和溢流通道的形成。
36.为了避免腔体座组件2脱离底座1，本发明在底座1上设有呈相对布置的两根滑轨11，并在两滑轨11的相对侧设有与腔体座24滑动连接的滑槽12，滑槽12的两端设有限位杆13。
37.为了改善装置的受力，实现左半腔体和右半腔体的可靠对接，本发明在两固定座之间设有两端与其固定连接的多根导向杆26，导向杆26贯穿腔体座24且与其滑动连接。优选导向杆26为4根，且呈两排对称布置在活塞缸筒的上下两侧。
38.本发明的导向杆26为阶梯轴，包括位于中部的限位段、位于限位段两端的导向段、位于两导向段另一端的连接段；连接段与固定座连接，包括与固定座滑动配合的光轴段和用于安装螺母的螺纹段，螺纹段上设有限位螺纹261；导向段与腔体座24连接，且导向段靠近连接段的一端设有限位凸台以限制腔体座24的极限位置。优选限位段、导向段、连接段的直径顺次递减，以使相邻段之间形成限位台阶262。
39.本发明的密封罩6远离注浆腔一端的内径不小于靠近注浆腔一端的内径，可为喇叭形、圆筒形或锥形，优选喇叭形。
40.实施例
41.一种机载注浆器，如图1～11所示，主要由以下几部分组成：底座1、腔体座组件2、
溢流弹簧3、腔体本体4、注浆接头5、密封罩6。各部分的具体结构和相对位置关系如下。
42.底座1：支撑注浆器，与钻进装置连接，便于注浆器的浮动连接。
43.滑轨11：腔体座组件2可沿滑轨11滑动。
44.滑槽12：腔体座组件22安放与滑槽12内，避免脱离底座1。
45.限位杆13：限制腔体座组件2的左右位置。
46.安装孔14：连接注浆器与钻进装置。
47.底板15：支撑注浆器。
48.腔体座组件22：安装于底座1之上，可在底座1上滑动；在两端活塞23的作用下，腔体座24可左右移动，形成注浆腔；腔体座组件2在完全打开后，还可在底座1上滑动，完成注浆腔与封孔器的位置精度要求。
49.主要包括：活塞座21(左右对称各一个)、液压接头22(左右对称各一个)、活塞23(左右对称各一个)、腔体座24(左右对称各一个)、端板25、导向杆26。
50.活塞座21：包括相对于底座固定的固定座，设置在固定座上的活塞缸筒和进出油口，进出油口处设有液压接头22，通过液压接头22与外界压力油管路相连。
51.液压接头22：连接液压油管路。
52.活塞23：在液压油的作用下，可以在活塞缸筒内运动，从而推动腔体座24左右移动，完成腔体本体4的打开与闭合。
53.腔体座24：与活塞23相连，主要作用是支撑腔体本体4，腔体本体4可在其空间上左右移动；并通过呈凸字形的安装槽与左半腔体或右半腔体滑动连接，通过设置在螺钉沉头孔244内的螺钉与腔体座24固定连接，通过螺纹孔245与端板25连接，通过导向孔242与导向杆26滑动连接，通过位于其底部两侧的滑块结构241滑动连接在滑轨11的内侧；
54.端板25：设置在两腔体座24的前后两侧对应腔体本体4与腔体座24的连接部位，可避免腔体本体4从前后两侧滑出，并对腔体本体4有配合密封以及防尘功能。
55.导向杆26：连接左右腔体座24以及活塞座21，限制腔体座24的最小和最大位置。
56.溢流弹簧3：安装于腔体本体4和腔体座24之间，实现腔体本体4的浮动。当封孔剂填满注浆腔后，封孔剂压力增加，溢流弹簧3压缩，左半腔体或右半腔体小范围打开，完成封孔剂溢出通道的形成。
57.腔体本体4：注浆腔为中间大两端小的台阶腔，左半腔体和右半腔体的相接面具有台阶结构以形成插接连接，且靠近注浆腔顶部的台阶结构具有凹槽结构以形成溢流道，安装于腔体座24上，在溢流弹簧3以及腔体座24的作用下，完成注浆腔和封孔剂溢出通道的形成。
58.左半腔体、右半腔体：具有溢流弹簧安装孔41、缝隙环42、容浆腔43、溢流道44、注浆口45以及连接凸台46。
59.复位弹簧安装孔41：安装溢流弹簧，当注浆压力超过规定值或注浆腔填满后，便于多余的封孔剂流出注浆器，确保注浆安全和注浆饱满；
60.缝隙环42：与封孔管形成注浆缝隙，便于封孔剂流动；
61.容浆腔43：形成封孔剂的容积，便于注浆压力的传递；
62.溢流道44：当封孔剂填满注浆孔后，多余的封孔剂从溢流道流出；
63.注浆口45：为螺纹孔，安装有注浆接头，以连接注浆管道；
64.连接凸台46：与腔体座24的限位槽243连接。
65.密封罩6：包括相对设置的左半密封罩和右半密封罩，安装于腔体座24上，端部直接与瓦斯抽采孔口接触，密闭注浆腔。
66.本实施例的注浆器中心与钻进装置的中心重合，采用对开结构，实现腔体本体4的打开与闭合，闭合时与封孔器形成封闭注浆腔，打开时为封孔器的连接和组装提供空间；设有浮动机构，以便于与封孔器同心；溢流弹簧3可调节注浆压力，当注浆压力超过封孔压力后，腔体本体4少量打开以形成溢浆通道，满足注浆压力的需求，同时也可避免因压力过大而损坏封孔器。
67.本发明的工作原理如下：
68.参阅图11，图11为注浆器的工作状态示意图，其中a为注浆器，b为封孔器。
69.初始状态：注浆器安装于钻进装置上，注浆器中心、钻进装置中心以及封孔器中心重合，并与钻进装置连接，注浆器已经连接完毕，左右腔体座24处于打开位置。
70.注浆作业：
71.(1)注浆器在外力的作用下，沿螺旋封孔器轴向移动，以使密封罩6与瓦斯抽采孔口接触，密闭封孔通道；
72.(2)腔体本体4在活塞23的作用下，向封孔器移动，与封孔器一起完成注浆通道形成；
73.(3)将封孔剂输送至腔体接头；
74.(4)转动封孔器，封孔剂沿螺旋旋进方向被送至已经钻好的孔内，完成封孔剂的注入；
75.(5)封孔剂注入完毕后，封孔剂压力逐渐加大，当封孔剂压力作用在腔体本体4上的作用力大于弹簧压缩力时，腔体本体4沿导向杆26的轴向向外移动，形成溢流通道；
76.(6)多余封孔剂溢出腔体本体4，将螺旋封孔器完整送入孔内，完成封孔剂注入；
77.(7)注浆器向后移动，脱离煤壁，完成注浆作业。
78.本发明的注浆器体积小，能够与钻机集成，节省了煤矿井下空间；利用钻进装置的自有动力(旋转动力)进行注浆，且可自动溢流，实现了机械化、自动化注浆、封孔，自动化程度高，解决了现有注浆装置体积大，与钻机独立施工，总体效率低的问题。
79.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。