[发明专利]螺旋振动式灰浆泵

说明书

技术领域

本发明属于建筑施工灌注机械设备技术领域，具体涉及一种螺旋振动式灰浆泵。

背景技术

灰浆泵是建筑施工中输送水泥浆或砂浆的灌浆或注浆工程中常用到的配套设备，主要用于水利工程中水库、河道的土壤、土石坝体坝基的裂缝、发散层、溶洞进行压力灌浆以及锚杆灌浆水泥砂浆以达到固接、防渗防漏的目的，也可以用于国防工程、人防工程、矿山、隧道等施工中输送石灰浆、粘土沙浆等固液相混合的浆液。灰浆泵与搅拌机的组合，在施工过程中可连续地灌浆和输送。目前所使用的各种灰浆泵多采用柱塞泵，其工作原理是由电机通过曲轴带动柱塞往复运动，引起密闭的容积作周期性改变，从而形成腔室内外压力差变化，密闭腔室内的吸入阀和排出阀的有序开启和关闭，以自动吸入和排出浆料。这种柱塞泵的密封要求相对较高，且吸入阀和排出阀的连续动作需要克服的摩擦力较大，影响灌注速度，且功率耗费较大。对于挤压式灰浆泵，其工作原理是靠辊子挤压软管反复变形来实现吸入和排出浆料，若输送灰浆浓度较大、流动性差的浆料，该泵将很难吸入浆料。对于螺杆式灰浆泵，其工作原理是以单头螺旋的螺杆为转子，双头螺旋的螺孔为定子，转子在定子内绕定子轴线作偏心回转，从而将浆料连续地吸入排出，由于螺旋杆一般较长，加之泵体上料斗较大，螺杆式灰浆设备占地面积较大。

发明内容

本发明解决的技术问题在于，提供一种螺旋振动式灰浆泵，这种灰浆泵灌注效率高、功率消耗低，而且密封要求低、可灌注流动性差、浓度大的浆料，设备结构紧凑、体积较小。

本发明解决上述技术问题的技术方案是在于提供一种螺旋振动式灰浆泵，包括底架、设置在底架上的注浆泵两部分，其中注浆泵由动力输出机构和泵体组成，其结构特点是所述动力输出机构中电机输出轴端连接端面凸轮，端面凸轮与所述泵体之间通过铰链盘连接；所述泵体下端具有与所述底架间设置复位弹簧的行架和固定在底架上的行架轨道，两者可相对移动，该行架、行架轨道与所述端面凸轮组成凸轮机构。

在上述技术方案中，由于采用端面凸轮、行架和行架轨道所组成的凸轮机构，电机输出端将扭矩传递至端面凸轮，端面凸轮一方面将扭矩通过铰链盘传递至泵体，即泵体的螺旋杆；另一方面将作为主动件，推动从动件行架在凸轮轮廓曲线的作用下沿行架轨道移动，凸轮转至对行架不施加推动作用力时，行架将在复位弹簧作用下沿行架轨道移动，这样，随着端面凸轮的连续旋转，行架所作的运动为往复直线运动。泵体的排浆管道随行架往复直线运动，排浆管道内的螺旋杆作旋转运动与往复直线运动的复合运动，排浆管道内的浆料在随螺旋杆的旋转而排出的过程中，由于往复直线运动的存在，将给浆料增加一个向外推出的振动作用力，这使浆料排出速度增加，功率消耗小。

作为本发明螺旋振动式灰浆泵的一种优选方案，所述铰链盘主要由与所述端面凸轮同轴连接的主铰链盘和与所述泵体的螺旋杆同轴连接的副铰链盘组成，主铰链盘上的主铰链与副铰链盘上的副铰链铰接，副铰链盘沿其轴线方向相对主铰链盘移动。上述设置中，主铰链盘与副主铰链盘的铰链连接方式，可以将电机输出端的扭矩以较低损耗传递至泵体的螺旋杆，同时又可以对行架、螺旋杆和排浆管道起到止动作用，减小惯性冲击。

作为本发明螺旋振动式灰浆泵的一种优选方案，所述端面凸轮上轮廓曲线分为慢进和急回两部分，且慢进部分对应的凸轮基圆圆心角与急回部分对应的凸轮基圆圆心角之比为3:1。上述设置中，端面凸轮的两部分轮廓曲线使得凸轮机构中从动件行架的行程分为慢进和快退。由于端面凸轮匀速转动，行架的进程与回程时间之比为1:3，这使得浆料相对排浆管道出口具有较大的泵出运动趋势。

作为对本发明螺旋振动式灰浆泵的一种优选方案，所述泵体的行架在与所述端面凸轮接触处安设滚轮。这种设置，将减小行架与端面凸轮接触处的摩擦。

作为对本发明螺旋振动式灰浆泵的一种优选方案，所述泵体的行架在与行架轨道接触处安设滚轮。这种设置，将减小行架与行架轨道接触处的摩擦。

作为对本发明螺旋振动式灰浆泵的一种优选方案，所述泵体的排浆管道靠近铰链盘的一端设有泵体帽。这种设置，只要求对泵体排浆管道中螺旋杆与铰链盘连接的一端密封，灰浆泵整体密封要求较低。

作为对本发明螺旋振动式灰浆泵的一种优选方案，所述动力输出机构的电机与泵体之间设置防护罩。这种设置，增加了设备工作安全性。

由上述技术方案可知，本发明的螺旋振动式灰浆泵整体结构紧凑简单，体积较小；且对浆料提供挤压输出作用力的同时还提供了推送振动力，这使浆料灌注效率提升，功率损耗小，同时也能满足流动性较差、浓度较大的浆料的输出；本发明中无封闭式容腔，因此对设备整体密封要求也较低。