双液同步气动注浆泵的构思.pdf

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1、理论·实践双液同步气动注浆泵的构思徐刚(镇江宝城注浆设备有限公司, 江苏 镇江 212125)摘要：气动注浆泵由于吸浆、排浆无法同步运行，造成注浆泵工作周期延长，可能引起浆液凝固，从而影响设备运行的安全性和稳定性。将注浆泵内部结构进行改进后，大大提升了注浆泵的工作效率。文章从注浆泵结构、工作原理两方面进行对比，说明双液同步注浆泵的改进构思及改进后的效果，改进后气动注浆泵实现双液同步，并提高了注浆泵工作效率。关键词：注浆泵；双液；同步；我国传统注浆泵采用双作用气缸，利用活塞杆的往返运动当活塞杆2向左运动时，推动柱塞一起向左运动，此时

2、柱带动柱塞运动，完成吸浆、排浆过程。其中排浆方式为交替式，塞的运动使浆缸2中压强减小，吸浆单向阀中的钢球所受到的注双液浆时，交替出浆的形式，容易引发安全事故。随着注浆泵压强减小，而与外界连通的压强不变，这就造成钢球下部所受施工环境的多边形及复杂性，工程施工对注浆泵的工作性能要到的压强大于上部所受到的压强，上下表面所受到的压力不求逐渐提高。根据传统注浆泵在施工运行中出现的问题，对气等，推动钢球向上运行，打开吸浆排气阀，完成吸浆过程。同时动注浆泵进行改进升级，以实现双液同步的目的。活塞杆1连同活塞1向左方运动，浆缸1中的压强增大，而浆

3、缸1改进前注浆泵的结构及工作特点1中吸排浆单向阀中钢球外侧的压强不变，对于排浆阀中的钢球而言，此时下侧压力大于上侧压力，钢球被顶起，处于打开状(1)改进前注浆泵内部结构 排浆单向阀、排浆钢球、吸浆态，浆液排出。单向阀、吸浆钢球、柱塞(1，2)、浆缸(1，2)、活塞杆(1，2)、气缸活(3)改进前注浆泵运行状况评价 由以上工作过程分析可塞、气缸筒和端盖等。其中注浆泵两侧为两部分相同的吸浆、排知，改进前注浆泵在工作过程中，浆缸1和浆缸2的吸排浆工作浆出口及部件，具体结构见图1。无法同时进行，始终处于双方交替进行的状态,容易引发安全(2

4、)改进前注浆泵工作原理 注浆泵工作时，柱塞2向左事故。首次改进思路定位，将浆缸由两侧转为同侧，以达到缩短运行时，浆缸2中的吸浆阀处于打开状态，而排浆阀处于关闭吸浆、排浆时长的目的。结合工程生产的实际需要，应对注浆泵状态，同时浆缸1中排浆阀打开，吸浆阀关闭，完成一次吸浆、进行改进，以实现吸浆、排浆的同时性、连续性及稳定性。排浆工作流程。柱塞1向右运动时，浆缸1和2中的吸浆阀及排2改进后的注浆泵的结构及优势浆阀的闭合状态互换，完成另一次吸浆、排浆过程。两个吸排浆过程交替进行，完成设备的工作循环。具体工作原理为：阿伏(1)改进后的注浆泵

5、结构 改进后注浆泵结构与之前差异伽德罗定律：PV=nRT(其中P为压强，V为气体体积，n气体较大，主要包括的组件有：闷盖、浆缸、浆缸活塞、阀座、阀门、的物质的量，R为常数，T为温度)由公式可知，当气体物质的弹簧、排浆口、活塞芯、吸浆单向阀、吸浆钢球、吸浆口、阀托等。量、温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比，体积增大改进后的注浆泵，在两侧的浆缸中分别安装了浆缸活塞，浆液时，压强减小，反之，体积缩小时，压强增大。通道设于活塞芯内部，安装单向阀，浆缸下侧单向阀和活塞将浆缸分为两部分，有杆腔浆缸和无杆腔浆缸。改进后的浆缸内单向阀由阀座

6、、阀门和弹簧组成。见表2。(2)改进后注浆泵工作原理 气缸内气体压缩做功，推动气缸内活塞杆及活塞向左运动，此时，左侧为无杆腔浆缸，右侧为有杆腔浆缸。吸浆单向阀保持关闭状态，处于浆缸左侧的浆液在压力作用下顶开阀门，进入浆缸右侧，并从右侧的排浆口排出。与此同时，气缸活塞带动右侧浆缸内的活塞向左侧运动，活塞内的单向阀受到弹簧和浆液两种压力，在压力差作用下保持关闭状态。活塞右侧浆缸内气体压强减小，外侧压强不变，吸浆图1改进前注浆泵结构图单向阀中的钢球在外界压力作用下向上抬起，打开吸浆阀，浆液通过入口进入右侧浆缸内，而浆缸左侧浆液则在活塞作

7、用下，通过排浆口排出。(3)改进后注浆泵优势分析 ①改进后的浆缸在结构上进行了进一步优化。单向阀组成包括阀座、阀门和弹簧，阀门由橡胶阀片和阀托组成，橡胶阀片和阀座之间的锥面密封方式要优于钢球、阀座之间的密封性；单向阀受弹簧和浆液双重压力，当单项阀需要闭合时，弹簧一侧的浆液压力与弹簧压力共同作用在单向阀的阀图2改进后注浆泵的内部机构下转168页154

8、2015年06月理论·实践的温度为-158.1℃表5LNG进出高压泵的工艺参数高压泵的工艺计算物流温度℃压力MPa流量kmol/h4LNG进高压泵-1621.03.41×10LNG进出

9、高压泵的工艺参数如下表3所示：4LNG出高压泵-103.41×10表3LNG进出高压泵的工艺参数利用HYSYS模拟高压泵，可以得到高压泵的轴功率为物流温度℃压力MPa流量kmol/h44291kW，LNG出高压泵的温度为-157℃。LNG进高压泵-