煤矿井下用液压注浆泵
阅读说明：本技术 煤矿井下用液压注浆泵 (Hydraulic grouting pump for underground coal mine ) 是由 颜威合 张守金 李博 詹东阳 蔡青峰 王涛 郑冬杰 黄范 刘凯飞 于 2021-03-04 设计创作，主要内容包括：本发明属于煤矿井下作业技术领域。一种煤矿井下用液压注浆泵,包括底盘、油箱、液压缸和浆缸,油箱布设在所述底盘上；在所述油箱与液压缸之间设置有油泵和主换向阀组；所述液压缸与所述浆缸之间设置有连接架和先导换向单元,所述连接架用于控制所述液压缸和所述浆缸的同轴度；所述先导换向单元用于控制所述主换向阀组的换向。本申请结构设计合理,能够有效解决液压缸和浆缸不直接连接容易不同心造成的“拉缸”现象,提高浆缸和活塞的使用寿命,并且本申请的换向机构简单可靠,能够适应中高压注浆泵的换向要求。(The invention belongs to the technical field of coal mine underground operation. A hydraulic grouting pump for a coal mine underground comprises a chassis, an oil tank, a hydraulic cylinder and a slurry cylinder, wherein the oil tank is arranged on the chassis; an oil pump and a main reversing valve group are arranged between the oil tank and the hydraulic cylinder; a connecting frame and a pilot reversing unit are arranged between the hydraulic cylinder and the pulp cylinder, and the connecting frame is used for controlling the coaxiality of the hydraulic cylinder and the pulp cylinder; the pilot reversing unit is used for controlling the reversing of the main reversing valve group. This application structural design is reasonable, can effectively solve the pneumatic cylinder and the thick liquid jar indirect easy decentraction and cause "draw jar" phenomenon, improves the life of thick liquid jar and piston to the reversing mechanism of this application is simple reliable, can adapt to the switching-over requirement of well high pressure grouting pump.)
技术领域
本发明属于煤矿井下作业技术领域，具体涉及一种煤矿井下用液压注浆泵。
背景技术
煤矿井下液压注浆泵应用较多，主要用来注浆加固、注浆堵水、注浆防灭火及抽放瓦斯时的封孔等。单缸双作用液压注浆泵作为一种往复泵，因其体积较小，可以实现双液注浆，在煤矿井下得到广泛应用。
现在煤矿常用的单缸双作用液压注浆泵，其换向信号主要取自于油缸活塞缸的往复运动。液压缸和浆缸的布置方式有两种，一种是液压缸和浆缸紧密连接，因换向机构需要，不与浆缸连接的油缸另一端活塞杆伸出，通过拨动机构连接换向机构，此种状况，因活塞杆为悬臂结构，稳定性较差，导致工作时换向机构性能不可靠，长时间工作时，故障较多。另外一种方式是液压缸和浆缸不直接连接，液压缸和浆缸分别连接到其他结构件上，再通过长螺栓将液压缸和浆缸连接为一体，油缸活塞缸便于与浆缸活塞杆直接连为一体，活塞杆强度大，刚性好，便于驱动换向机构动作。但因通过多件连接，结构复杂，不能保证液压缸和浆缸的同心度，导致工作时浆缸活塞与浆缸筒体不同心，容易出现“拉缸”现象，损坏活塞和浆缸缸筒。
因煤矿防爆需要，换向机构难以采用将活塞杆的往复运动通过接近开关的电信号反馈到主（电磁）换向阀，从而实现油缸的往复运动。一般需要采用液压缸推动先导液压阀换向，然后控制主换向阀实现液压缸的换向，进而带动浆缸换向，实现吸排浆过程。先导液压阀有两种，一种是滑阀，一种是转阀。滑阀适应压力范围较广，转阀适用于中低压力状况。前述液压缸和浆缸的布置方式中，第一种布置方式，因液压缸活塞杆伸出不受浆缸限制，空间较大，便于采用滑阀作为先导液压阀。第二种布置方式中，因液压缸活塞杆伸出在液压缸和浆缸之间，空间受限，先导液压阀采用转阀较多，导致注浆泵注浆压力范围受限。也有采用滑阀作为先导液压阀的，但结构复杂，可靠性差。
发明内容
本发明目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种煤矿井下用液压注浆泵，其结构设计合理，能够有效解决液压缸和浆缸不直接连接容易不同心造成的“拉缸”现象，提高浆缸和活塞的使用寿命，并且本申请的换向机构简单可靠，能够适应中高压注浆泵的换向要求。
为实现上述目的，所采取的技术方案是：
一种煤矿井下用液压注浆泵，包括：
底盘；
油箱，其布设在所述底盘上；
液压缸，在所述油箱与液压缸之间设置有油泵和主换向阀组；以及
浆缸，所述液压缸与所述浆缸之间设置有连接架和先导换向单元，所述连接架用于控制所述液压缸和所述浆缸的同轴度；所述先导换向单元用于控制所述主换向阀组的换向。
根据本发明煤矿井下用液压注浆泵，优选地，所述先导换向单元包括：
固定壳体；
先导阀，其设置在所述固定壳体内；
连杆，所述连杆的中部与所述固定壳体铰接，所述连杆的第一端部与所述先导阀的阀芯连接；以及
拨叉，所述连杆的第二端部与所述拨叉连接；所述液压缸的液压缸活塞杆和所述浆缸的浆缸活塞杆同轴连接，且在液压缸活塞杆和浆缸活塞杆之间布置有与所述拨叉对应的拨盘，所述拨盘随所述液压缸活塞杆和浆缸活塞杆往复动作。
根据本发明煤矿井下用液压注浆泵，优选地，所述拨叉中部与所述连杆连接，所述拨叉的左右两端分别设置有呈弧形第一触碰部和第二触碰部。
根据本发明煤矿井下用液压注浆泵，优选地，所述先导阀为滑阀。
根据本发明煤矿井下用液压注浆泵，优选地，所述连接架包括：
壳体；
设置在所述壳体两端部的第一装配端和第二装配端，所述第一装配端和第二装配端分别与所述液压缸和所述浆缸连接；以及
装配台，其开设在所述壳体侧部，在所述装配台上设置有装配通槽，所述先导换向单元匹配设置在所述装配台上。
根据本发明煤矿井下用液压注浆泵，优选地，所述壳体下部设置有支撑台座。
根据本发明煤矿井下用液压注浆泵，优选地，所述第一装配端和第二装配端同轴设置有第一装配内弧面和第二装配内弧面，且所述第一装配内弧面和第二装配内弧面一次加工成型。
采用上述技术方案，所取得的有益效果是：
本发明提出了一种煤矿井下用液压注浆泵，解决液压缸和浆缸不直接连接容易不同心造成“拉缸”现象，对浆缸和活塞造成损坏。同时在液压缸和浆缸之间设置拨盘和拨叉，拨叉推动换向机构实现泵的换向，换向机构先导阀采用手动换向滑阀。换向机构简单可靠，能够适应中高压注浆泵的换向要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。
图1为根据本发明实施例的煤矿井下用液压注浆泵的结构示意图。
图2图1的俯视结构示意图。
图3为根据本发明实施例的连接架的结构示意图。
图4为图3的俯视结构示意图。
图5为图3的侧视结构示意图。
图6为根据本发明实施例的先导换向单元的结构示意图。
图7为图6的俯视结构示意图。
图中序号：
100为底盘；
200为油箱；
300为油泵、311为电机；
400为液压缸、410为主换向阀组、420为液压缸活塞杆；
500为浆缸、510为浆缸活塞杆；
600为连接架、601为壳体、602为第一装配端、603为第二装配端、604为装配台、605为装配通槽、606为支撑台座；
700为先导环向单元、701为固定壳体、702为先导阀、703为连杆、704为拨叉、7041为第一触碰部、7042为第二触碰部、705为拨盘。
具体实施方式
下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
在本发明的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”的表述用来描述本发明的各个元件，并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制，而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。
应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。
应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本发明，而不是所指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；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。
参见图1-图7，本申请公开了一种煤矿井下用液压注浆泵，包括底盘100、油箱200、液压缸400和浆缸500，油箱200布设在所述底盘100上；在所述油箱200与液压缸400之间设置有油泵300和主换向阀组410；所述液压缸400与所述浆缸500之间设置有连接架600和先导换向单元700，连接架600用于控制所述液压缸400和所述浆缸500的同轴度，实现液压缸活塞杆和浆缸活塞杆的同轴传动连接；先导换向单元700用于控制主换向阀组410的换向。
优选地，本实施例中的先导换向单元700包括固定壳体701、先导阀702、连杆703和拨叉704，先导阀702设置在所述固定壳体701内；连杆703的中部与所述固定壳体701铰接，连杆703的第一端部与先导阀702的阀芯连接；连杆703的第二端部与拨叉704连接；所述液压缸400的液压缸活塞杆420和所述浆缸500的浆缸活塞杆510同轴连接，且在液压缸活塞杆420和浆缸活塞杆510之间布置有与所述拨叉704对应的拨盘705，所述拨盘705随所述液压缸活塞杆420和浆缸活塞杆510往复动作。
进一步地，本实施例中的拨叉704中部与连杆703连接，所述拨叉704的左右两端分别设置有呈弧形第一触碰部7041和第二触碰部7042；先导阀702为滑阀。
本实施例中的连接架600包括壳体601、设置在所述壳体两端部的第一装配端602和第二装配端603、以及装配台604，所述第一装配端和第二装配端分别与所述液压缸和所述浆缸连接；装配台开设在所述壳体侧部，在所述装配台上设置有装配通槽605，所述先导换向单元匹配设置在所述装配台上，壳体下部设置有支撑台座606。本实施例的壳体呈圆柱形空腔结构，以便于液压缸活塞杆和浆缸活塞杆在内部往复运动，装配通槽的设置使得先导换向单元和拨盘能够实现对位装配，也便于先导换向单元的固定。
所述第一装配端602和第二装配端603同轴设置有第一装配内弧面和第二装配内弧面，且所述第一装配内弧面和第二装配内弧面一次加工成型，第一装配内弧面和第二装配内弧面为用于与液压缸和浆缸装配的贴合装配面，因此，通过一次加工成型，能够更好的把控二者的加工精度，避免多次加工造成的尺寸误差。如图3-图5所示，第一装配端周向设置有多个固定螺孔，用于与液压缸连接，第二装配端的径向设置有一连接螺孔，用于与浆缸装配完成后在通过螺栓连接固定。
工作时，电机驱动油泵产生液压压力，压力油路分为两路，一路通过主换向阀组进入液压缸驱动液压缸活塞杆动作，因液压缸活塞杆和浆缸活塞杆通过拨盘连接，液压缸驱动浆缸，实现浆缸的往复运动，带动吸排浆阀组实现对浆液的吸入和排出。
本申请的连接架为一框架结构，两端各有一个内圆面，分别与液压缸和浆缸配合连接。连接架两端的内圆面可以一次加工成型，从而可以保证同轴度，进而保证了液压缸和浆缸的同轴度，从而不容易出现“拉缸”现象。
先导换向单元安装在连接架侧面，主要由拨叉、连杆、固定板、先导阀板和先导阀组成，先导阀为一手动换向滑阀。固定板和先导阀板组成壳体，主要用于固定先导阀和导通油路，连杆与先导阀阀芯连接，另一端与拨叉连接，连杆的中部与壳体铰接。为了实现对主换向阀组的控制，本申请的先导阀换向油口与主换向阀组控制油口连接。动作时，液压缸活塞杆带动拨盘，拨动拨叉，驱动先导阀芯动作，从而控制主换向阀组实现液压缸油路换向，进而完成泵的吸入和排出。因先导换向装置采用滑阀作为先导阀，可以适用于中高压的 液压系统，适用范围较广。
上文已详细描述了用于实现本发明的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本发明的范围、适用或构造。本发明的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本发明的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本发明的保护范围。
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