阅读说明：本技术 一种注浆装置、控制系统及方法 (Grouting device, control system and method ) 是由 李正西 郑小明 潘祥 于 2020-08-11 设计创作，主要内容包括：本申请涉及注浆技术领域,尤其是涉及一种注浆装置、控制系统及方法。注浆装置同时设有吸取浆口、注排浆口,并将吸取浆口与注排浆口的启闭状态通过联动结构、驱动组件控制切换,使得与动力组件驱动活塞沿腔体内往复运动相结合,便于腔体通过吸取浆口由外吸取浆液、储存于腔体内,再通过注排浆口向外注排浆液,将腔体内的浆液注排至施工区域,有效提高整个注浆过程的作业效率；由注浆控制系统根据采集的数据控制、驱动执行模块完成相应操作,可有效控制注浆装置完成注浆作业,自动化水平高,可提高注浆作业的效率；注浆控制方法步骤简便,可便于驱动注浆装置完成吸取浆液、注排浆液、或停止工作的动作,可有效提高注浆装置的注浆工作效率。(The application relates to the technical field of grouting, in particular to a grouting device, a control system and a method. The grouting device is simultaneously provided with a slurry sucking port and a slurry injecting and discharging port, the opening and closing states of the slurry sucking port and the slurry injecting and discharging port are controlled and switched through a linkage structure and a driving assembly, so that the opening and closing states are combined with the reciprocating motion of a piston driven by a power assembly along the cavity, the cavity is convenient to suck slurry from the outside through the slurry sucking port and store the slurry in the cavity, then the slurry is injected and discharged to a construction area through the slurry injecting and discharging port, and the operation efficiency of the whole grouting process is effectively improved; the grouting control system controls and drives the execution module to complete corresponding operation according to the acquired data, so that the grouting device can be effectively controlled to complete grouting operation, the automation level is high, and the grouting operation efficiency can be improved; the grouting control method has simple steps, can conveniently drive the grouting device to finish the actions of sucking the grout, injecting and discharging the grout or stopping the work, and can effectively improve the grouting work efficiency of the grouting device.)

一种注浆装置、控制系统及方法

技术领域

本申请涉及注浆技术领域，尤其是涉及一种注浆装置、控制系统及方法。

背景技术

注浆是将具有流动性和胶凝性的浆液，压入桥梁、矿井、隧道等建筑物体或地层中的管孔或缝隙中，经过一定时间，浆液凝结、硬化与建筑物体等形成整体，达到防渗、固结、增强的工程目的的一项基础工程。一般采用注浆装置完成注浆作业。

其中部分注浆装置利用柱塞泵结构，以压缩油液或压缩空气为动力源，利用液压缸或气缸和注浆缸具有较大的作用面积比，从而以较小的压力便可以使注浆缸缸体产生较高的注射压力。

目前注浆装置一般包括腔体、设于腔体内的活塞、穿过腔体与活塞连接的动力组件；腔体远离动力组件的一端开有浆口。使用时，当动力组件带动活塞朝背离浆口方向移动时，注浆装置从浆口吸取浆液，靠近浆口的腔体储存浆液；当动力组件带动活塞朝浆口方向移动时，注浆装置将储存于腔体内的浆液从浆口注排至施工区域。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：采用活塞结构的注浆装置在注浆之间，需先吸取浆液、再往施工区域注排浆液；显然若采用上述单腔往复泵则需要不断重复移动注浆装置进行吸取浆液、注排浆液的动作，施工过程繁琐。

发明内容

为了提高注浆作业效率，本申请提供一种注浆装置、控制系统及方法。

第一方面，本申请提供的一种注浆装置，采用如下的技术方案：

一种注浆装置，包括腔体、设于腔体内的活塞、穿过腔体与活塞连接的动力组件；所述腔体远离动力组件一端设有吸取浆口和注排浆口；所述吸取浆口与所述注排浆口之间设有切换机构，所述切换机构位于活塞远离动力组件的一侧；

所述切换机构包括挡板、转杆、联动杆架和驱动组件；所述吸取浆口、注排浆口通过转杆各铰接安装有一所述挡板，所述挡板分别与吸取浆口、注排浆口相匹配；转杆与挡板固定连接；所述转杆外端穿过腔腔体侧壁位于腔体外侧；所述联动杆架分别与两所述转杆固定连接；所述驱动组件一端安装于腔体外侧，另一端与联动杆架连接。

通过采用上述技术方案，本申请在腔体同一端端口设置吸取浆口、注排浆口，吸取浆口、注排浆口根据切换机构切换控制使腔体选择只与其中一个连通。将动力组件驱动活塞沿腔体内往复进行吸取、注排作业与切换机构结合，同步进行，使腔体通过吸取浆口由外吸取浆液、储存于腔体内，再通过注排浆口向外注排浆液，将腔体内的浆液注排至施工区域，有效提高整个注浆过程的作业效率。

吸取浆口、注排浆口由切换机构的驱动组件驱动联动杆架转动两挡板，使开启吸取浆口时关闭注排浆口、或关闭吸取浆口时开启注排浆口，实现吸取浆口、注排浆***替开启、交替与腔体连通，以此实现注浆装置完成吸取浆液、注排浆液交替进行。

优选的，所述挡板的直径大于吸取浆口的内径；所述吸取浆口的轴向外侧安装有吸取套管；所述挡板匹配位于吸取套管内；所述吸取套管的轴向长度不小于挡板的直径；一所述转杆铰接于吸取套管与吸取浆口之间。

通过采用上述技术方案，挡板内径小于吸取浆口，可便于挡板完全遮挡吸取浆口，使吸取浆口关闭。挡板位于吸取浆口轴向外侧，吸取套管用于防护挡板和挡板连杆，限制挡板的转动角度，减少挡板过度背离吸取浆口方向转动造成动力浪费，降低能耗。而且本申请注浆装置可通过吸取套管与外部管道连接，方便吸取浆液。

优选的，铰接有所述转杆的吸取套管的侧壁径向向外设有吸取挡板收纳槽。

通过采用上述技术方案，在挡板背离吸取浆口转动时，吸取挡板收纳槽可用于收纳挡板，减少发生由吸取套管远离吸取浆口一端端口吸取进入的浆液推动挡板朝吸取浆口方向转动情况，影响浆液吸取作业，或者导致挡板损坏。

优选的，所述注排浆口与腔体之间设有连通的注排连管；所述挡板的直径大于注排浆口的内径；一所述转杆铰接于注排连管与注排浆口之间。

通过采用上述技术方案，位于注排浆口内的挡板铰接于注排浆口与注排连管之间，在驱动组件控制下，该挡板只能进行朝注排浆口向外转动，隔断腔体与注排浆口外部，或远离注排浆口向内转动，使腔体通过吸取浆口与外部连通。

而且注排连管限制挡板的转动幅度，减少挡板过度背离注排浆口方向转动造成动力浪费，降低能耗。

优选的，铰接有所述转杆的注排连管的侧壁径向向外设有注排挡板收纳槽。

通过采用上述技术方案，在挡板背离注排浆口转动时，注排挡板收纳槽可用于收纳挡板，减少发生由腔体向外注排的浆液推动挡板朝注排浆口方向转动情况，影响浆液注排作业，或者导致挡板损坏。

优选的，所述联动杆架包括两连杆和一位于两连杆之间的联动杆，联动杆连接于两连杆之间；每一所述转杆均与一连杆远离联动杆的一端固定连接；所述两连杆相平行。

通过采用上述技术方案，通过两连杆、一联动杆连接而成的联动杆架形成四边联动结构，且两连杆为平行设置，此时通过驱动组件驱动联动杆架，即可完成连杆带动转杆转动，进而使挡板发生状态切换。

第二方面，本申请提供的一种注浆控制系统，采用如下的技术方案：

一种注浆控制系统，包括：

第一获取模块，用于实时采集吸取浆口与注排浆口的浆口启闭状态数据；所述吸取浆口与注排浆口的启闭状态为联动设置，当吸取浆口开启时注排浆口关闭，当注排浆口开启时吸取浆口关闭；

第二获取模块，用于采集活塞的位置数据；将腔体储满浆液时活塞的位置设为上限位，将腔体注排完浆液时活塞的位置设为下限位；所述活塞的位置数据包括上限位、下限位或上限位与下限位之间；

比较模块，用于将浆口启闭状态数据、活塞的位置数据分别与预设条件数据比较，并得到比较结果；

执行模块，用于完成：根据比较结果生产控制信号，根据控制信号驱动执行模块执行吸取浆液、注排浆液或停止注浆动作；

所述吸取浆液动作为：先开启吸取浆口，再将活塞向上限位移动吸取浆液；

所述注排浆液动作为：先开启注排浆口，再将活塞向下限位移动注排浆液；

所述停止注浆动作为：吸取浆口、注排浆口、活塞保持当前状态。

通过采用上述技术方案，本申请通过注浆系统根据需求控制驱动组件执行注浆装置中吸取浆口、注排浆口的开启或关闭，控制动力组件完成活塞沿腔体轴向移动，移动范围为上限位与下限位。

由控制系统根据采集的数据控制、执行相应操作，控制能力强，自动化水平高，可提高注浆作业的效率。

优选的，所述执行模块包括：

第一执行子模块，用于执行开启吸取浆口、或开启注排浆口；

第二执行子模块，用于执行将活塞向上限位移动、或将活塞向下限位移动。

通过采用上述技术方案，第一执行子模块为注浆装置的驱动组件，驱动执行联动设置的位于吸取浆口的挡板、位于注排浆口的挡板进行转动，实现吸取浆口开启便于吸取浆液作业，或注排浆口开启便于注排浆液作业。

第二执行子模块为动力组件，驱动活塞沿腔体内移动，当活塞被推动至下限位时腔体内没有浆液，活塞处于吸取浆液的初始状态；当活塞被拉动至上限位时腔体内填充满浆液，活塞处于注排浆液的初始状态。

第三方面，本申请提供一种注浆控制方法，采用如下的技术方案：

一种注浆控制方法，包括：

获取吸取浆口与注排浆口的浆口启闭状态数据；

获取活塞的位置数据；将腔体储满浆液时活塞的位置设为上限位，将腔体注排完浆液时活塞的位置设为下限位；所述活塞的位置数据包括上限位、下限位或上限位与下限位之间；

将浆口启闭状态数据、活塞的位置数据分别与预设条件数据比较，并得到比较结果；

根据比较结果生产控制信号，根据控制信号驱动执行模块执行吸取浆液、注排浆液或停止注浆动作。

通过采用上述技术方案，本申请控制方法步骤简便，可便于驱动注浆装置完成吸取浆液、注排浆液、或停止工作的动作，可有效提高注浆装置的注浆工作效率。

优选的，所述根据控制信号驱动执行模块执行吸取浆液、注排浆液或停止注浆动作，包括：

根据控制信号驱动第一执行子模块执行开启吸取浆口动作，驱动第二执行子模块执行将活塞向上限位移动，完成吸取浆液动作；

根据控制信号驱动第一执行子模块执行开启注排浆口的动作，驱动第二执行子模块执行将活塞向下限位移动，完成注排浆液动作；

根据控制信号制动第二执行子模块、第一执行子模块。

通过采用上述技术方案，分别通过控制信号使第一执行子模块完成吸取浆口开启或注排浆口开启的切换，使第二执行子模块完成活塞往腔体内吸取浆液、或往墙体外注排浆液的动作，从而实现吸取浆液、注排浆液的工作。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.注浆装置同时设有吸取浆口、注排浆口，并将吸取浆口与注排浆口的启闭状态通过联动结构、驱动组件控制切换，便于与动力组件驱动活塞沿腔体内往复进行吸取、注排作业与切换机构结合，使腔体通过吸取浆口由外吸取浆液、储存于腔体内，再通过注排浆口向外注排浆液，将腔体内的浆液注排至施工区域，有效提高整个注浆过程的作业效率；

2.由注浆控制系统根据采集的数据控制、驱动执行模块完成相应操作，可有效控制注浆装置完成注浆作业，自动化水平高，可提高注浆作业的效率；

3.注浆控制方法步骤简便，可便于驱动注浆装置完成吸取浆液、注排浆液、或停止工作的动作，可有效提高注浆装置的注浆工作效率。

附图说明

图1是本申请实施例1中注浆装置的侧视结构示意图；

图2是图1中A-A的剖视结构示意图，主要体现腔体、吸取连管、注排连管剖视结构；

图3是本申请实施例1中注浆装置的立体结构示意图；

图4是本申请实施例1中切换组件的结构示意图；

图5是图3中B部内部结构示意图，主要体现吸取连管、注排连管内部结构；

图6是图2中C-C向剖视结构示意图，主要体现转杆、挡板的连接结构；

图7本申请实施例1中注浆控制系统的电原理框图；

图8是本申请实施例1中注浆控制方法的流程图；

图9是本申请实施例1中注浆控制方法步骤S400的流程图。

附图标记说明：1、腔体；2、活塞；3、动力组件；41、吸取浆口；42、注排浆口；5、吸取连管；6、注排连管；61、注排挡板收纳槽；7、切换机构；71、挡板；72、转杆；721、轴承套；722、油封；73、驱动组件；74、连杆；741、延伸段；75、联动杆；8、吸取套管；81、吸取挡板收纳槽；82、凸圈；91、第一获取模块；92、第二获取模块；93、比较模块；94、执行模块；941、第一执行子模块；942、第二执行子模块。

具体实施方式

以下结合附图1-9对本申请作进一步详细说明。

参考图1、图2，本申请实施例公开一种注浆装置，包括腔体1、设于腔体1内的活塞2、穿过腔体1与活塞2连接的动力组件3；腔体1远离动力组件3一端设有两浆口4；两浆口4之间设有切换机构7，切换机构7位于活塞2远离动力组件3的一侧；切换机构7用于切换使腔体1通过其中一浆口4与外部连通。

注浆装置在腔体1同一端端口设置两个浆口4，两个浆口4根据切换机构7切换控制使腔体1选择与其中一个浆口4连通，与另一浆口4隔断。由此可以将动力组件7驱动活塞2沿腔体1内往复进行吸取、注排作业，与切换机，7结合，可同步进行。两个浆口4分别用于吸取浆液、注排浆液，有效提高整个注浆过程的作业效率。

实施例1

参考图2，腔体1远离动力组件3的一端连通有不同朝向的吸取连管5、注排连管6。吸取连管5远离腔体1一端有一浆口4，为吸取浆口41；注排连管6远离腔体1一端有一浆口4，为注排浆口42。本申请注浆装置可通过吸取连管5与送浆装置连通，便于吸取浆液；注浆装置可通过注排连管6与注浆管道连通，便于将浆液注排至需求的施工区域中。

参考图3、图4，切换机构7包括两挡板71、两转杆72、一驱动组件73、两连杆74、一联动杆75。挡板71安装于浆口4处；转杆72与挡板71固定连接，将挡板71铰接于浆口4处；驱动组件73，与转杆72连接，用于驱动转杆72带动挡板71转动。驱动组件73可以是伸缩缸、涡轮蜗杆或电机中的一种，本实施例中驱动组件73为伸缩缸。

参考图4两转杆72相平行；联动杆75连接于两连杆74之间；每一转杆72均与一连杆74远离联动杆75的一端固定连接；两连杆74相平行。一连杆74朝背离转杆72一端延伸设有延伸段741。驱动组件73位于腔体1外侧，驱动组件73为驱动液压缸。驱动液压缸的缸体铰接于腔体1外侧，驱动液压缸的活塞2杆铰接于延伸段741。

参考图4，通过两连杆74、一联动杆75连接而成的联动杆架形成四边联动结构，且两连杆74为平行设置，此时通过驱动组件73驱动联动杆架，即可完成连杆74带动转杆72转动，进而使挡板71发生状态切换。驱动组件73通过驱动延伸段741即可完成通过与延伸段741连接的连杆74带动转杆72、挡板71、联动杆75转动；使与联动杆75铰接的另一连杆74、另一转杆72、另一挡板71随之同步转动。

参考图5，吸取浆口41的轴向外侧安装有吸取套管8。相互固定连接的一挡板71和一转杆72铰接安装于吸取套管8与吸取浆口41之间。挡板71的直径大于吸取浆口41的内径。吸取套管8的轴向长度不小于挡板71的直径；且铰接有转杆72的吸取套管8的内侧壁径向向外凹设有吸取挡板收纳槽81。吸取套管8远离吸取浆口41一端的端口径向向内设有凸圈82。凸圈82可进一步防护挡板71，减少进入吸取套管8的浆液造成挡板71损坏情况。

参考图5，相互固定连接的另一挡板71和另一转杆72铰接安装于注排浆口42与注排连管6之间。挡板71的直径大于注排浆口42的内径；铰接有转杆72的注排连管6的内侧壁径向向外凹设有注排挡板收纳槽61。

参考图6，转杆72中部与挡板71固定连接，转杆72的上部、下部均套设有轴承套721；轴承套721位于转杆72与吸取浆口41之间、或位于转杆72与注排浆口42之间。轴承套721与转杆72中部之间还可设有油封722。转杆72通过轴承套721、油封722与腔体1连接安装，既可以实现带动挡板71在联动杆75架、驱动组件73的控制下进行转动，还可减小与腔体1之间的摩擦，提高挡板71转动效率，同时确保转杆72与安装部位的密封性。

本申请实施例1一种注浆装置的实施原理为：

参考图4，驱动组件73驱动延伸段741连杆74、转杆72、联动杆75依次随之转动，使与转杆72连接的挡板71转动，改变状态。

参考图2、图5，当动力组件3带动活塞2朝背离浆口4方向移动时，在驱动组件73的切换控制下，使与吸取浆口41对应的挡板71朝吸取挡板收纳槽81内转动，同时与注排浆口42对应的挡板71朝注排浆口42移动、隔断注排浆口42，进而使腔体1与吸取浆口41连通，并向内吸取浆液。

当动力组件3带动活塞2朝浆口4方向移动时，在驱动组件73的切换控制下，使与吸取浆口41对应的挡板71朝吸取浆口41转动、隔断吸取浆口41，同时与注排浆口42对应的挡板71朝注排挡板收纳槽61移动，进而使腔体1与注排浆口42连通，并向外注排浆液。

本申请实施例1还公开一种注浆控制系统。

参考图7，一种注浆控制系统，包括第一获取模块91、第二获取模块92、比较模块93和执行模块94。

第一获取模块91，用于实时采集吸取浆口与注排浆口的浆口启闭状态数据；吸取浆口与注排浆口的启闭状态为联动设置，当吸取浆口开启时注排浆口关闭，当注排浆口开启时吸取浆口关闭。

参考图3，驱动组件73为伸缩缸，伸缩缸驱动挡板转动，注排浆口开启同时吸取浆口关闭时，伸缩缸处于完全伸出状态；反之伸缩缸处于完全收缩状态。

因此，在伸缩缸活塞杆外端部与伸缩缸缸体之间设置有吸取位置传感器，吸取位置传感器为接触式传感器。当伸缩缸活塞杆缩回抵近伸缩缸缸体时，吸取位置传感器触发，表示注排浆口关闭同时吸取浆口开启的启闭状态。

在伸缩缸活塞杆内端部与伸缩缸缸体端口之间设置有注排位置传感器，注排位置传感器为接触式传感器。当伸缩缸活塞杆完全伸出时，注排位置传感器触发，表示注排浆口开启同时吸取浆口关闭的启闭状态。

第一获取模块91包括吸取位置传感器和注排位置传感器。吸取位置传感器、注排位置传感器为接触式传感器。由于吸取浆口对应的挡板、注排浆口对应的挡板由联动杆架、驱动组件联动控制，使腔体只与吸取浆口或只与注排浆口连通。因此，当吸取位置传感器触发，由吸取位置传感器向第一获取模块91传送信号，则表示吸取浆口关闭、注排浆口开启；当注排位置传感器触发，由注排位置传感器向第一获取模块91传送信号，则表示注排浆口关闭，吸取浆口开启。

第二获取模块92，用于采集活塞的位置数据；将腔体储满浆液时活塞的位置设为上限位，将腔体注排完浆液时活塞的位置设为下限位；活塞的位置数据包括上限位、下限位或上限位与下限位之间。

活塞靠近动力组件一侧与上限位之间设有上限位位置传感器，活塞位于下限位时动力组件与腔体之间设有设有下限位传感器，上限位传感器、下限位传感器均为接触式传感器。当活塞移动至上限位时，由上限位传感器向第二获取模块92传送信号，表示活塞位于上限位，腔体内储存满浆液；当活塞移动至下限位时，由下限位传感器向第二获取模块92传送信号，表示活塞位于下限位，腔体内无储存浆液；当上限位传感器、下限位传感器均不向第二获取模块92传送信号，则表示活塞处于上限位与下限位之间，腔体内的存有浆液、但未满。

比较模块93，用于将浆口启闭状态数据、活塞的位置数据分别与预设条件数据比较，并得到比较结果。

执行模块94，包括第一执行子模块941、第二执行子模块942，用于完成：

根据比较结果生产控制信号，根据控制信号驱动执行模块94执行吸取浆液、注排浆液或停止注浆动作。

吸取浆液动作为：先开启吸取浆口，再将活塞向上限位移动吸取浆液。注排浆液动作为：先开启注排浆口，再将活塞向下限位移动注排浆液。停止注浆动作为：吸取浆口、注排浆口、活塞保持当前状态。

第一执行子模块941用于执行开启吸取浆口、或开启注排浆口。第一执行子模块941为注浆装置的驱动组件，驱动执行联动设置的位于吸取浆口的挡板、位于注排浆口的挡板进行转动，实现吸取浆口开启便于吸取浆液作业，或注排浆口开启便于注排浆液作业。

第二执行子模块942，用于执行将活塞向上限位移动、或将活塞向下限位移动。第二执行子模块942为动力组件，驱动活塞沿腔体内移动，当活塞被推动至下限位时腔体内没有浆液，活塞处于吸取浆液的初始状态；当活塞被拉动至上限位时腔体内填充满浆液，活塞处于注排浆液的初始状态。

本申请通过注浆系统根据需求控制驱动组件执行注浆装置中吸取浆口、注排浆口的开启或关闭，控制动力组件完成活塞沿腔体轴向移动，移动范围为上限位与下限位。

由控制系统根据采集的数据控制、执行相应操作，控制能力强，自动化水平高，可提高注浆作业的效率。

吸取浆口处、注排浆口处均设有浆液状态模块，用于获取流动浆液的浓度数据、流量数据，以及浆液对相应位置的压力数据；并将浓度数据、流量数据、压力数据等与预设的浆液启闭状态数据进行比较，并根据比较结果判断是否往腔体内吸取浆液、是否往腔体外注排浆液，或者根据比较结果调整第二执行子模块942调整移动活塞的速度，减少因浆液对吸取浆口、或对注排浆口的压力过大而导致爆管事故发生。

本申请实施例1还公开一种注浆控制方法。

参考图8，一种注浆控制方法，包括：

S100：获取吸取浆口与注排浆口的浆口启闭状态数据；包括实时获取吸取位置传感器与注排位置传感器的触发信号。

S200：获取活塞的位置数据；将腔体储满浆液时活塞的位置设为上限位，将腔体注排完浆液时活塞的位置设为下限位；活塞的位置数据包括上限位、下限位或上限位与下限位之间；

S300：将浆口启闭状态数据、活塞的位置数据分别与预设条件数据比较，并得到比较结果；预设条件数据包括：

a、吸取浆口开启、注排浆口关闭，活塞位于下限位时，腔体内无浆液，可进行吸取浆液动作；

b、吸取浆口开启、注排浆口关闭，活塞位于上限位与下限位之间时，腔体内有浆液但未满，可进行吸取浆液动作，也可进行注排浆液动作；

c、吸取浆口开启、注排浆口关闭，活塞位于上限位时，腔体储存满浆液，吸取浆液动作完成，但不可进行注排浆液动作，即动力组件保持制动；

d、吸取浆口关闭、注排浆口开启，活塞位于下限位时，腔体内无浆液，注排动作完成，但不可进行吸取浆液动作，即动力组件保持制动；

e、吸取浆口关闭、注排浆口开启，活塞位于上限位与下限位之间时，腔体内有浆液但未满，可进行吸取浆液动作，也可进行注排浆液动作；

f、吸取浆口关闭、注排浆口开启，活塞位于上限位时，腔体储存满浆液，可进行注排浆液动作。

S400：根据比较结果生产控制信号，根据控制信号驱动执行模块执行吸取浆液、注排浆液或停止注浆动作。本申请控制方法步骤简便，可便于驱动注浆装置完成吸取浆液、注排浆液、或停止工作的动作，可有效提高注浆装置的注浆工作效率。

参考图8，步骤S100之前，还可进行步骤S00：

获取启动指令，并根据启动指令驱动执行模块执行：开启吸取浆口、推动活塞至下限位。

吸取浆口开启、活塞处于下限位为注浆装置启动动作的初始化动作。

参考图9，步骤S400根据控制信号驱动执行模块执行吸取浆液、注排浆液或停止注浆动作，包括：

S401：根据控制信号驱动第一执行子模块执行开启吸取浆口动作，驱动第二执行子模块执行将活塞向上限位移动，完成吸取浆液动作。

S402：根据控制信号驱动第一执行子模块执行开启注排浆口的动作，驱动第二执行子模块执行将活塞向下限位移动，完成注排浆液动作。

S403：根据控制信号制动第二执行子模块、第一执行子模块。

步骤S401、S402、S403为并列，根据步骤S300输出的控制信号选择执行其中一个。在步骤S401或S402执行时，均先完成开启吸取浆口、或开启注排浆口的动作，再进行活塞移动完成吸取浆液或注排浆液的动作。这样可以减少吸取浆口、注排浆口切换未到位，导致注浆装置将已经从注排浆口注排的浆液再吸取到腔体内的情况发生。

当第一执行子模块、第二执行子模块根据控制信号完成相应执行动作之后，浆口启闭状态数据、活塞的位置数据也随之变化。在进入下一个工作流程时，继续先采集浆口启闭状态数据、活塞的位置数据。

分别通过控制信号使第一执行子模块完成吸取浆口开启或注排浆口开启的切换，使第二执行子模块完成活塞往腔体内吸取浆液、或往墙体外注排浆液的动作，从而实现吸取浆液、注排浆液的工作。

实施例2

与实施例1的区别在于：本申请实施例2公开的一种注浆装置，通过控制驱动组件73，控制吸取浆口41对应的挡板71、注排浆口42对应的挡板71之间的启闭情况。当驱动组件73为液压缸或气缸等可驱动转杆72带动挡板71转动程度的机构，能够使转杆72带动挡板71实现无级转动，使其与对应的吸取浆口41或注排浆口42之间呈不同夹角。

参考图2，由于注排挡板收纳61的槽底与注排浆口42的端面相垂直、吸取挡板收纳槽81的槽底与吸取浆口 41的端面相垂直。将吸取浆口41端面与相应挡板71之间的夹角设为吸取区夹角，将注排浆口42端面与相应挡板71之间的夹角设为注排区夹角。因此只有当吸取区夹角呈45°夹角时，注排区夹角才为45°。在吸取浆口41对应的挡板71、注排浆口42对应的挡板71启闭的其他过程中，吸取区夹角与注排区夹角均处于不同大小的情况，也意味着通过吸取浆口41与腔体2连通的连通口、通过注排浆口42与腔体2连通的连通口的开合度不同。

本申请注浆装置使用完成后，为了减小对下一次作业的影响，也为了提高注浆装置的使用寿命，需对注浆装置进行清洗。

在注排装置进行清洗时，可在吸取浆口41、注排浆口42的外侧各连接冲洗水管。通过控制驱动组件73，改变吸取区夹角、注排区夹角，对吸取浆口41、注排浆口42的开合进行调控。再通过动力组件3驱动活塞2，以不同的速度沿腔体1移动，使通过吸取浆口41进入腔体1等内的水流速度、冲刷力等，与通过注排浆口42进入腔体1等内的水流速度、冲刷力等不同。由此形成多种对腔体1内壁、吸取连管5内壁、注排连管6内壁等区域的冲刷力，对注浆装置内部进行多冲刷力的清洗，可有效快速使附着在内壁的脏污或残余浆液被清洗、排出。

本申请实施例2公开的一种注浆控制系统。

一种注浆控制系统，包括第一获取模块91、第二获取模块92、比较模块93和执行模块94。

第一获取模块91，用于实时采集吸取浆口与注排浆口的浆口启闭状态数据；吸取浆口与注排浆口的启闭状态为联动设置。当吸取浆口开启时注排浆口关闭；当注排浆口开启时吸取浆口关闭。

参考图3，驱动组件73为伸缩缸，伸缩缸驱动转杆带动挡板转动。

将伸缩缸活塞杆与延伸段741的连接部位设于第一取样位置，将伸缩缸缸体靠近第一取样位置的一端端面设为第二取样位置，第一取样位置或第二取样位置设有距离传感器，距离传感器用于采集第一取样位置与第二取样位置的间距数据。

当注排浆口42开启同时吸取浆口41关闭时，伸缩缸处于完全伸出状态，此时第一取样位置与第二取样位置的间距最大，为最大间距数据。当注排浆口42关闭同时吸取浆口41开启时，伸缩缸处于完全收缩状态，此时第一取样位置与第二取样位置的间距最小，为最小间距数据。

当注排浆口42、吸取浆口41均处于局部开启状态时，伸缩缸的活塞杆处于局部伸出伸缩缸。第一获取模块91采集的间距数据处于最大间距数据与最小间距数据之间。

第一获取模块91将采集到的间距数据传送至比较模块93。

第二获取模块92，用于采集活塞的位置数据；将腔体储满浆液时活塞的位置设为上限位，将腔体注排完浆液时活塞的位置设为下限位；活塞的位置数据包括上限位、下限位或上限位与下限位之间。

活塞靠近动力组件一侧与上限位之间设有上限位位置传感器，活塞位于下限位时动力组件与腔体之间设有设有下限位传感器，上限位传感器、下限位传感器均为接触式传感器。当活塞移动至上限位时，由上限位传感器向第二获取模块92传送信号，表示活塞位于上限位，腔体内储存满浆液；当活塞移动至下限位时，由下限位传感器向第二获取模块92传送信号，表示活塞位于下限位，腔体内无储存浆液；当上限位传感器、下限位传感器均不向第二获取模块92传送信号，则表示活塞处于上限位与下限位之间，腔体内的存有浆液、但未满。

比较模块93，将第一获取模块91采集的浆口启闭数据与预设的第一条件数据比较，并获得第一比较结果；将第二获取模块92采集的活塞的位置数据与第二预设条件数据比较，并得到二比较结果。

执行模块94，包括第一执行子模块941、第二执行子模块942，用于完成：

根据第一比较结果、第二比较结果生产控制信号，根据控制信号驱动执行模块94执行吸取浆液、注排浆液、停止注浆或清洗注浆装置动作。

吸取浆液动作为：先开启吸取浆口，再将活塞向上限位移动吸取浆液。

注排浆液动作为：先开启注排浆口，再将活塞向下限位移动注排浆液。

停止注浆动作为：吸取浆口、注排浆口、活塞保持当前状态。

清洗注浆装置动作为：控制驱动组件使吸取浆口、注排浆口形成多种不同开启状态，结合动力机构驱动活塞吸取、注排清洗水等，对注浆装置内进行不同程度的冲刷力，完成对注浆装置内部的清洗。

第一执行子模块941用于执行开启吸取浆口、开启注排浆口，或者使吸取浆口、注排浆口同时局部开启。第一执行子模块941为注浆装置的驱动组件，驱动执行联动设置的位于吸取浆口的挡板、位于注排浆口的挡板进行转动，实现吸取浆口开启便于吸取浆液作业，或注排浆口开启便于注排浆液作业，或者清洗注浆装置作业。

第二执行子模块942，用于执行将活塞向上限位移动、或将活塞向下限位移动。第二执行子模块942为动力组件，驱动活塞沿腔体内移动，当活塞被推动至下限位时腔体内没有浆液，活塞处于吸取浆液的初始状态；当活塞被拉动至上限位时腔体内填充满浆液，活塞处于注排浆液的初始状态。

本申请通过注浆系统根据需求控制驱动组件执行注浆装置中吸取浆口、注排浆口的开启或关闭，控制动力组件完成活塞沿腔体轴向移动，移动范围为上限位与下限位。

由控制系统根据采集的数据控制、执行相应操作，控制能力强，自动化水平高，可提高注浆作业的效率。

吸取浆口处、注排浆口处均设有浆液状态模块，用于获取流动浆液的浓度数据、流量数据，以及浆液对相应位置的压力数据；并将浓度数据、流量数据、压力数据等与预设的浆液启闭状态数据进行比较，并根据比较结果判断是否往腔体内吸取浆液、是否往腔体外注排浆液，或者根据比较结果调整第二执行子模块942调整移动活塞的速度，减少因浆液对吸取浆口、或对注排浆口的压力过大而导致爆管事故发生。

本申请实施例2公开的一种注浆控制方法。

一种注浆控制方法，包括以下步骤：

S100：获取吸取浆口与注排浆口的浆口启闭状态数据；浆口的启闭状态数据由第一获取模块获取的间距数据体现，该间距数据由位于第一取样位置或第二取样位置的距离传感器采集获取的二者之间的间距。

S200：获取活塞的位置数据；将腔体储满浆液时活塞的位置设为上限位，将腔体注排完浆液时活塞的位置设为下限位；活塞的位置数据包括上限位、下限位或上限位与下限位之间；

S300：将浆口启闭状态数据、活塞的位置数据分别与预设条件数据比较，并得到比较结果；预设条件数据包括：

a、吸取浆口开启、注排浆口关闭，活塞位于下限位时，腔体内无浆液，可进行吸取浆液动作；

b、吸取浆口开启、注排浆口关闭，活塞位于上限位与下限位之间时，腔体内有浆液但未满，可进行吸取浆液动作，也可进行注排浆液动作；

c、吸取浆口开启、注排浆口关闭，活塞位于上限位时，腔体储存满浆液，吸取浆液动作完成，但不可进行注排浆液动作，即动力组件保持制动；

d、吸取浆口关闭、注排浆口开启，活塞位于下限位时，腔体内无浆液，注排动作完成，但不可进行吸取浆液动作，即动力组件保持制动；

e、吸取浆口关闭、注排浆口开启，活塞位于上限位与下限位之间时，腔体内有浆液但未满，可进行吸取浆液动作，也可进行注排浆液动作；

f、吸取浆口关闭、注排浆口开启，活塞位于上限位时，腔体储存满浆液，可进行注排浆液动作；

g、吸取浆口、注排浆口局部开启，无论活塞处于上限位或下限位，通过吸取浆口、注排浆口外接冲洗水管，即可进行清洗注浆装置动作；进行清洗动作时，可再驱动第一执行子模块改变吸取浆口、注排浆口的浆口启闭状态数据，改变吸取浆口、注排浆口的进水量与出水量，从而完全清洗注浆装置。

S400：根据比较结果生产控制信号，根据控制信号驱动执行模块执行吸取浆液、注排浆液、停止注浆动作或清洗注浆装置动作。本申请控制方法步骤简便，可便于驱动注浆装置完成吸取浆液、注排浆液、或停止工作的动作，可有效提高注浆装置的注浆工作效率，并有效清洗注浆装置，延长注浆装置的使用寿命。

参考图8，步骤S100之前，还可进行步骤S00：

获取启动指令，并根据启动指令驱动执行模块执行：开启吸取浆口、推动活塞至下限位。

吸取浆口开启、活塞处于下限位为注浆装置启动动作的初始化动作。

参考图9，步骤S400根据控制信号驱动执行模块执行吸取浆液、注排浆液或停止注浆动作，包括：

S401：根据控制信号驱动第一执行子模块执行开启吸取浆口动作，驱动第二执行子模块执行将活塞向上限位移动，完成吸取浆液动作。

S402：根据控制信号驱动第一执行子模块执行开启注排浆口的动作，驱动第二执行子模块执行将活塞向下限位移动，完成注排浆液动作。

S403：根据控制信号制动第二执行子模块、第一执行子模块；

S404：根据控制型号驱动第一执行子模块执行将吸取浆口、注排浆口局部同时开启，驱动第二执行子模块执行将活塞沿上限位、下限位之间移动，完成清洗注浆装置动作。

步骤S401、S402、S403、S404为并列，根据步骤S300输出的控制信号选择执行其中一个。

在步骤S401或S402执行时，均先完成开启吸取浆口、或开启注排浆口的动作，再进行活塞移动完成吸取浆液或注排浆液的动作。这样可以减少吸取浆口、注排浆口切换未到位，导致注浆装置将已经从注排浆口注排的浆液再吸取到腔体内的情况发生。

当第一执行子模块、第二执行子模块根据控制信号完成相应执行动作之后，浆口启闭状态数据、活塞的位置数据也随之变化。在进入下一个工作流程时，继续先采集浆口启闭状态数据、活塞的位置数据。

分别通过控制信号使第一执行子模块完成吸取浆口开启或注排浆口开启的切换，使第二执行子模块完成活塞往腔体内吸取浆液、或往墙体外注排浆液的动作，从而实现吸取浆液、注排浆液的工作。

在步骤S404执行时，可同时驱动第一执行子模块执行改变吸取浆口、注排浆口的浆口启闭状态，驱动第二执行子模块执行驱动活塞沿上限位、下限位之间移动的动作。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。