２０ ０ ５年 第 ４期 煤 矿 机 械 ? ０ ? ｌ ３ 文 章 编 号 ：０ ３Ｏ ９ （０５ ０ ．１３ ） １０ ．７４ ２０ ４０ ０４２ Ｊ Ｑ Ｂ３ Ｙ ０ 型便携 式注浆泵研制 张庆 云。 。牟 国 焘 陈 晓 晖 ’ ， （． １ 山东 交通学 院 ，济南 ２０ ２ ；２ 山东 龙矿 集 团 机 电修 配制 造厂 ，山东 龙 口 ２５ ０ ） ５０ ３ ． ６ ７０ 摘 要 ：Ｑ Ｂ ３型便 携 式 注浆 泵是 气动 泵 ， 用 两 闽联 动 控 制 活 塞 的 往 复 运 动 ， 速 无 滞 后 ； Ｙ０ 采 快 采 用 双 级 球 形 重力 式 单 向 阀形 成 注 浆 压 力 ， 简要 介 绍 了 Ｑ Ｂ ３型 便 携 式 注 浆 泵 的 工 作 原 理 、 并 Ｙ０ 工 作 性 能 、 数 选择 、 构 设 计 特 点及 综 合 性 能 分 析 。 参 结 关键 词 ： 注浆 泵 ；锚 注 支护 技 术 ；围岩 加 固技 术 ；注 浆 压 力 中 图 号 ：Ｔ ３ Ｈ ｌ １ 前 言 文 献 标 识 码 ：Ｂ ３ 性 能参 数 选 择 ３ １ 注 浆 压 力 （ 口压 力 ） 定 ． 出 确 自 ２ ０多 年 前 法 国人 开 始 用 灌 压 粘 土 浆 加 固港 ０ 口船 坞 以 来 ， 煤 工 程 利 用 注 浆 技 术 也 已有 了 １０ａ 采 ５ 的历 史 ， 别 是 近 ２ 来 ， 于 现 代 支 护 理 论 的 发 特 ０ａ 由 注 浆 压 力 是 浆 液 在 围 岩 中 扩 散 的 动 力 ， 直 接 它 影 响 注 浆 加 固 效果 。 注 浆 压力 的合 理 确 定 受 到 地 层 展 和煤 矿 注浆 加 固 能 力 的 提 高 ， 岩 注 浆 加 固 及 锚 围 注 支 护 技 术 在 原 苏 联 、 国 、 大利 亚 等 国家 已十 分 德 澳 普 及 。 近 １ ０ａ来 我 国煤 矿 在 这 方 面 也 加 大 了 科 技 开 发 与 应 用 的 力 度 ， 大 中 型 煤 矿 普 遍 采 用 了 围 岩 在 注 浆 加 固 及 锚 注 支 炉 技 术 ， 对 这 一 情 况 ， 制 开 发 针 研 了 Ｑ Ｂ ３型便 携 式 注 浆 泵 。 Ｙ０ ２ 主 要 组 成与 工 作 原 理 条 件 、 浆 方 式 和 注 浆 材 料 等 因 素 的综 合 影 响 和 制 注 约 。过 高 会 引起 注 浆 劈 裂 ， 可 能 在 注 浆 过 程 中 导 很 致 围 岩 表 面 片邦 冒顶 等破 坏 ； 小 ， 液难 以 向岩 层 过 浆 周 围扩 散 。对 于 水 泥 浆 液 的加 固 ， 般 在 ２ ＭＰ 一 ａ左 右 。在 巷 道 稳 定 加 固及 锚 注 支 护 时 ， 浆 压 力 一 般 注 控 制 在 ｌＭ ａ左 右 ， 常 不 超 过＼ ａ 因 此 确 定 Ｐ 通 ３ ＭＰ 。 Ｑ ０ ＹＢ ３注浆 泵 的 大 输 出压 力 为 ３ ２ ＭＰ 。 ． ａ ３． ２ 浆 液 流 量 确 定 Ｑ ０ ＹＢ ３型 便 携 式 注 浆 泵 主 要 由气 缸 泵 体 、 缸 气 大 活 塞 、 向 阀组 件 、 压 缸 组 件 、 盖 、 气 控 制 开 换 液 缸 进 关 、 浆 快 速 接 头 等 组 成 。 工 作 原 理 如 图 ｌ所 示 。 出 采 用压缩空气作动力 。 由于 围岩 裂 隙 发 育 、 动 范 围 不 均 匀 等 性 能 差 松 异， 围岩 吸 浆 量 差 别 较 大 ， 时 为 了 防 止 在 围 岩 裂 隙 同 空 隙发 育 的巷 道 内 浆 液 泄 漏 ， 浆 过 程 中 控 制 注 浆 注 压 力 的 同 时还 要 控 制 浆 液流 量 ， 专 家 提 供 的数 据 ， 据 一 般 每 孔需 浆 液 ０ ２～０．３ ３注 浆 时 间 为 １０～ ． ０ ３ｍ ， ５ １０ｓ 确 定 注 浆 时 浆 液 流 量 为 ３ ０×１ ８ ， ． ０～ｍ ，。 活 塞 ｓ 的平 均 往 复次 数 为 ２次 ， ｓ即 １０次 ／ ｉ。 ２ ａ ｒ ｎ ３． ３ 活 塞 直 径 确 定 （ ） 压缸 小 活塞 直 径 确定 １液 灰 浆 流量 图 １ Ｑ Ｂ ３型 便 携式 注浆 泵原理 图 Ｙ０ ｒｇ ａ — Ｔ ｅｐｉｃ ｌ ｏ Ｙ ０ｏｔｂｅｉｆ￣ ｇｓ ｒｙｐ ｍｐ ｈ ｒ ｉ ｅ ｆ Ｂ ３ｐ ｒ ｌ ｕ ｌ ｕｒ ｕ ｎｐ Ｑ ａ ｎ ｎ ｌ Ｑ （ （ ｃ ： ． １ ｍ ： 粤） ）７ ３ ×０ ３ 一 ］ ０ “ ／ ｎ 式 中 ｄ — — 液 压缸 小 活塞 直径 ； ｄ — — 液 压 缸 小 活塞 杆 直 径 ， ： ２ ｍ ： ｄ ＝１ ｍ； — — 工作 时压缩空气经进气控制开关进入气缸泵体 Ａ腔 ， 时 Ｎ阀 打 开 ， 阀 关 闭 ， 压 空 气 由 Ａ腔 进 此 Ｍ 高 入 Ｂ腔 ， 动 大 活 塞 快 速 向 上 移 动 ， 行 至 一 定 位 推 当 活塞 行 程 ， Ｌ＝１０ｍ ０ ｍ； 容 积 效 率 ， ＝８ ％。 玑 ０ — — 置 时 ， 阀打 开 ， 时 Ｎ 阀关 闭 ， Ｍ 同 Ｂ腔 的高 压 气 体 经 经计 算 ， ＝０ ０ 取 小 活 塞 直 径 ｄ ｄ ．５ ｍ， 。＝５ ０ ｍ ｍ ｏ Ｍ 阀进入气缸 体 ｃ腔 ， 出气 口直接排 人大气 。同 经 时 高 压 空 气 继 续 进 入 Ａ 腔 ， 动 大 活 塞 向下 移 动 ， 推 同样 行 至一 定 位 置 时 ， 阀关 闭 ， Ｍ Ｎ阀 打 开 完成 一 个 （） ２ 汽缸 活塞 直 径 确 定 由 于 大 、 活 塞 的 活 塞 杆 通 过 螺 纹 联 接 在一 起 ， 小 工作循环 。与大活塞 固联在一起的小活塞在大活塞 的带 动 下 上 下 移 动 ， 端 吸 取 浆 液 同 时 上 端 以较 高 下 压力输 出浆液 。 可作 为一 个 整 体 ， 推 力 相 同 。 故 ｐ詈（： ｄ ＝： Ｄ一 ； 。 ｄ一； Ｐ詈（ Ｄ） ） ? １４ ? ０ Ｑ Ｂ３ Ｙ ０ 型便携式注浆泵研制—— 张庆云 ， 等 ２０ ０５年第 ４ 期 式 中 Ｄ． — 汽 缸 活 塞 直 径 ； — Ｄ — — 气 缸 活 塞 杆 直 径 ， ＝１０ｍｍ； Ｄ ０ Ｐ — — 液 压 缸 出 口压 力 ， 。 ． ａ 。 Ｐ ＝３ ２ ＭＰ ； 新铺设其他动力 管路 。 额外增 加投 资费用 。这为 不 Ｑ Ｂ ３型注 浆 泵 的 大 面 积 推 广 提 供 了 良好 的 便 利 条 Ｙ０ 件。 ｐ — — 气 缸 进 口压 力 ， ２ ． ａ ２ Ｐ ＝０ ６ ＭＰ ； — — Ｑ Ｂ ３型便 携 式 注 浆 泵 通 过 多 年 实 践 表 明 ， Ｙ０ 具 有 性 能稳 定 可靠 、 量 轻 、 带 方 便 等 特 点 。 市 场 重 携 与 上 其 他 型式 注浆 泵 相 比（ 表 １ 有 其 优 越 的 经 济 性 见 ） 和安 全 性 。 裹 １ 几 种类 型注浆 泵性 能 比较 Ｔａ １ Ｔｈ ｅ ｆ ｒ ｍｍ￣ ｃ ｍｐ ｒ ｆｓ ｖ ｒ ｌｔ ｐ ｓ ｏ ｎ ｂ． ｅｐ ｒｏ ｎ ｏ ａ ｅ ｏ ｅ ｅ ａ ｙ ｅ ｆＩ ｆ 机 械 效 率 。７ １ ＝８ ％ 。 ５ 经 计 算 ， ＝０ １ ７ｍ， Ｄｌ ６ ｍ。 Ｄｌ ．５ 取 ＝１ ０ｍ ４ 结 构 设 计 特 点 （） １无论是 围岩加固 、 锚注支护 ， 还是巷道修复 ， 其 注 浆 工 作 流 动性 很 大 ， 浆 泵 设 计 采 用 防 爆 、 静 注 抗 电的非金属材料 ， 降低 了整机 重量 。 于携带 ， 便 同时 、 ｌ ｒ ｍｎ ｆ ｒｙ ｐ ｐ ｕ 、 满足 了煤矿特殊 的工作 环境要求 。 （ ） 机 结 构 采 用 大 活塞 直 接 带 动 小 活 塞 ， 时 ２整 同 换 向 阀直 接 安 装 在 大 活 塞 上 ， 构 紧 凑 ； 换 向 阀 结 ２个 均 采 用 平 面 密 封 结 构 ， 装 在 同一 个 梭 杆上 ， 程 相 安 行 等 ， 开 一 个 阀 的 同 时 ， 闭 另 一 个 阀 ， 到 快 速 通 打 关 达 断 气 体 的 目的 。 （ ） 了进 一 步 提 高 密封 可 靠 性 ， ３为 密封 件 均采 用 氟橡胶 材料 。 ５ 综 合 性 能 分 析 参考文 献 ： ［ ］ 福玲 。 尧 明 ． 压与 气 压 传 动 ［ ． 京 ： １许 陈 液 Ｍ］ 北 机械 工 业 出 版 社 。 ２０ ０ ０． （ ） 在 煤 矿 上 通 用 的 注 浆 泵 均 采 用 以 防爆 电 １现 机为动力 ， 虽然具有较好 的防爆性 ， 但受工作环境等 各 种 条 件 的 限制 ， 班 必 须 有 一 综 保 工 跟 班 ， 来 检 每 用 查 配 电 防爆 ， 形 中增 加 了人 员 工 资 费 用 。 无 （ ） 浆 工 作 流 动 性 大 ， 别 对 围岩 加 固 工 作 ， ２注 特 流 动 性 就 更 大 ， 此 对 于 机 重 只 有 ｌ ｇ的 Ｑ Ｂ ３ 因 ６ｋ Ｙ ０ ［ ］Ｅ 工业大 学流体传 动与控 镧 教 研室 。 ２｜京 济南 华 能气 动 元件 公 司． 气 动元件 及系统设计 ［ ］ 北 京 ： Ｍ ． 机械 工业 出版社 ．９５ １ ． ９ ［］ ３ 机械工程 手册 编 委 会 ． 械 工程 手 册 ［ ］ 北 京 ； 械 工业 出版 机 Ｍ ． 机 社 ．０２． ２０ 作 者简介 ：张庆云 （９５ ， ， １ 一） 女 山东寿光 人 。 程师 。 ８ 年 毕 ６ 工 １７ ９ 业于武汉 水运 工程 学 院 ， 主要 从 事 机 械 设 计 、 造 与 教 学 工 作 ． 现 制 Ｔｌ０ ３ —５ ８ ７９ Ｅ—ｍ ｉ ｊｅ ｄｔ ｅｕ ｃ ． ｅ：５ １ ９７ ７ 。 ａ ： ＠９ｊ ｄ ．ｒ ｌｘ ｕ． １ 注 浆 泵 来 讲 ， 机 重 １０ ２ ０ｋ 电 动 注 浆泵 来 讲 较 ０ ０ｇ的 更 具 有 灵 活机 动性 。 （ ） 在 我 国大 中型 煤 矿 巷 道 ， 铺 有 标 准 的压 ３现 均 缩 空 气 管路 ， 够 满 足气 动 注浆 的工 作 需 要 ， 能 无需 重 收 稿 日期 ：０５０． １ ２０ －１ ２ Ｄ ｖ ｌｐ ｎｆＱ Ｂ ３Ｐ ｒａ ｌ Ｉｆｓ ｇＳｕ ｒ ｕ ｅ ｅ ｍｅ ｔｏ Ｙ ０ ｏｔｂｅ ｎｕｉ ｌｒｙＰ ｍｐ ｏ ｎ Ｚ Ａ ｌｇ ｕ Ｈ ＮＧ Ｑ ｎ —ｙ ｎ ．ＭＯＵ Ｇ ｏ ａ 。Ｃ Ｅ ａ ｕ —ｔｄ Ｈ Ｎ Ｘｉ ｏ—ｈ ｌ ｕＩ （ ． ｈ ｎ ｏ ｒｆｃＵ ｉ ｒ ｔ。ｉ ｎ２ Ｏ ２ 。 ｈ ａ １ Ｓ ａ ｄ ｎ Ｔａｆ ｎ ｅｓ ｙ Ｊ ａ ５ Ｏ ３ Ｃ ｉ ｜ ｇ ｉ ｖ ｉ ｎ ｎ ２． ａｈｎｎ ｌ ｔｃｔ Ｒ ｐｉｎ ｎｕ ｃ ｒ ｏｈｎｏｇＬｎｋｕＭｎｎ ｒｕ ｏ ｋ ｕ２５ ０ － ｈｎ ） Ｍ ｃｉｅａｄＥｅ ｒ ｉ ｅａ ｉｇＭａ ｆ ｔ ｙ ｆ ａｄｎｏｇｏ ｉｉ Ｇｏ ｐ ｎ ｏ６ ７０ Ｃ ｉａ ｃｉ ｙ ｒ ａｏ Ｓ ｇ Ｉ ｇ Ｌ Ａ ｓ ａ ｔＱ Ｂ ３ｐ ｒ ｂｅｉ ｕｉｇｓ ｒ ｕ ｐｉ ａｐ ｅ ｍ ｔ ｕ 。 ｋｎｄ ｉｉ ｌ ｄｅｈ ｕｉｇｖ ｖ ｏｅ ｂ ｔ ｃ ： Ｙ ０ ｏｔ ｌ ｎ ｓ ｕｒ ｐ ｍ ｎｕ ａｉ ｐ ｍｐ ｍ ｉｇａｍ ｎｎ ｖ ｖ ａ ｘ ａｓ ｅｔ ｍ ｖ ｒ ａ ｆ ｎ ｌ ｙ ｓ ｃ ａ ｇ ａｅｎ ｎ ａ ｏ ｌ ｔｇ ｔ ｅ ｏ ｔ ｌ ｈ ｃｐ ｏ ａｉ ｇ ｍｏ ｅ ｎ ｆ ｈ ｉ ｏ Ｔ ｉ ｃ ｎ ｔ ｃ ｗｉ ｄ ｎ ｇ． ｅ ｐ ｅ ｓ ｒ ｆｓ ｒｙ ｉ ｅ — ｏ ｅ ｈ ｒｔ ｃ ｎ ｒ ｅｒ ｉ ｒｃ ｔ ｖ ｍｅ ｔｏ ｅ ｐ ｓ ｎ． ｈ ｓ ｏ ｓｒ ｔｉ ｓ ｆ ａ ｏ ｌ Ｔ ｒ ｓ ｕ ｏ ｕ ｒ ｓ ｏ ｏ ｔ ｅ ｎ ｔ ｔ ｕ ｓ ｔ ｎ ａ ｈ ｅ ｌ ｓ ｔｂｉｈ ｄ ｂ ｗｏｇａ ｉ ａｌｎ ｎ—ｒｔｒ ａｖ ｓ Ｂ ｅ ｙｉｔ ｄ ｃｈ ｏｋｎ ｒ ｃｐｅ ｏｋｎ ｅｆｒ ｎ ｅ ｐ ｒｍｅｅ ａ ｌ ｅ ｙｔ ｒｖｔ ｂ ｏ ｅ ｕ ｎｖ ｅ ． ｒ ｆ ｎｒ ｕ ｅｔｅｗ ｒｉ ｐ ｎ ｉｌ －ｗ ｒ ｉｇｐ ｒ ｍａ ｃ － ａａ ｔｒ ｓ ｙ ｌ ｌ ｉｌ ｏ ｇ ｉ ｏ ｓｌ ｔ ｎ ｄｓｇｈｒｃ ｒ ｔ ｓａｄｓｎ ｅ ｃｐ ｒ ｒ ａｃ ａ ｓ ｆ Ｙ ０ ｒ ｂ ｆｓ ｌ ｒｕ ｐ ｅ ｃｉ 。ｅｉｎｃ ａａｔｉ ｉ ｎ ｙ ｔ ｔ ｅｆ ｍ ｎｅｅ ｌ ｉ ｏ Ｂ ３ｐ ｔ ｌ ｉ ｕｉ ｓ ｒ ｐ ｍ ． ｅ ｏ ｅ ｓｃ ｈ ｉ ｏ ｍ ｙｓ Ｑ ｏ ａ ｅ ｎ ｎ ｕｙ ｇ Ｋｅ ｒ ｓ ｉ ｕ ｉ ｇ ｓｕ ｒ ｕ ｙ ｗｏ ｄ ：ｎ ｓｎ ｌ ｒ ｐ ｍｐ： ｏｔ ｇ ａ ｄ ｉ ｕ ｉ ｇｓ ｏ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｗ ｌ ｒｃ ｉ ｏ ｃｎ ｈ ｏ ｏ ｙ；ｎ ｕ ｉ ｌ ｒｙ ｆ ｙ ｂ ｌ ｎ ｎ ｓｎ ｈ ｒ ｇ ｔｃ ｎ ｌｇ ； ａｌ ｏ ｋ ｒ ｎ ｒｉ ｔ ｎ ｌｇ ｉ ｓ ｉ ｎ ｆ ｉ ｅｆ ｇ ｅ ｃ ｆ ｇ ｎ ｓ ｒ ｕ ｐ ｅｓ ｒ ｒｓｕ ｅ 工 作 面 开 关 与 单 片 机 通 信 接 口设 计 近 ， 中国矿 业大 学 和兖 州矿业 （ 团 ） 司兴隆 庄煤矿 设计 了煤 矿 井下工 作面 Ｃ－ ３ 电开关 通 信接 口 ， 在 Ｃ－ ３ 集 公 Ｉ ３供 Ｉ Ｐ 并 Ｉ ３开 Ｉ Ｐ 关 上予 以实现 ， 不要增 加 其他 监测设 备 就可 为地 面调度人 员提供 较为 全面 的井 下工 作 面各种 设 备运 行 的可 靠 信息 ， 为高 产 高 效 工作 面 的生 产指 挥提 供 了重要 的依 据 。 当前 ， 为采煤 机械 供 电的 ３ ３ｋ ．Ｖ开关设 备仍依 赖进 口 ， 主要供 应 商为英 国 Ｂ Ｆ公 司 。其新产 品 Ｃ ３ 关提供 了 比较 完 ＆ ＨＰ３开 备 的通 信 接 １ ， 过 此项 成果设 计 的 Ｃ Ｐ ３ ｄｕ 总线通信 与单 片机 Ａ ８ Ｃ １通信 接 口， ２通 １ Ｈ ３Ｍｏｂ ｓ Ｔ９５ 便可 将各 路负 载 的电压 、 电流 、 功率 、 保 护状 态 等多 种参 数从 Ｃ Ｐ ３ 收 下来 ， Ｈ３ 接 转换 后传 输到 地 面主 机上 显示 。Ａ ８ Ｃ １以 Ｍ ｄ ｕ 主 机方 式 查 询 Ｃ－ ３ Ｔ９ ５ ｏｂ ｓ Ｉ ３的有 关 数 Ｉ Ｐ 据 ， 过 扩展 串 口变 换成 Ｒ ４５标 准 ， 到 Ｃ Ｐ ３ 通 Ｓ８ 送 Ｈ ３ 。从 Ｃ Ｉ Ｈ￣３接 收到 的应 答数 据送 到 Ａ ８ Ｃ １ 行 缓存 ， Ｔ９ ５ 进 并改 变 速 率后 ， 串 经 口用 电流环 方 式从 电话 线发 送 到地 面。该 接 口为 本安设 计 。 置在 Ｃ Ｐ ３开关 本 安箱 内 ， 口为 １对 电话 线 ， 下到 地 面传 放 Ｈ３ 出 井 输 距离 大 于 １ｍ。 ０ｋ 李 剑锋 供稿
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