[發明專利]超高壓灌漿壓力控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 202110652598.2
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113359887B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 周華;蔣小春;劉金山;郭建文;李志;張金海;龐博慧;倪磊;朱小敏;周少波;王世濤;李乃利
• 申請（專利權）人: 華能瀾滄江水電股份有限公司;成都中大華瑞科技有限公司
• 主分類號: G05D16/20
• 分類號: G05D16/20
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 韓雪

本發明公開了一種超高壓灌漿壓力控制裝置，包括空氣壓縮機、氣動灌漿泵、電控進氣閥、壓力傳感器、壓力控制系統；所述電控進氣閥設置在所述連接空氣壓縮機與氣動灌漿泵之間的進氣管道上，所述壓力傳感器設置在所述電控進氣閥與氣動灌漿泵之間的進氣管道上；所述壓力控制系統與所述電控進氣閥、壓力傳感器電路連接，用于采集氣動灌漿泵低壓腔壓力值，計算電控進氣閥的開度控制值并控制電控進氣閥的開度大小。同時，公開了一種超高壓灌漿壓力控制方法。這樣的設計，增強了調控超高壓灌漿壓力的精確性和穩定性，提高了灌漿作業的質量，避免了灌漿管道高壓爆管問題的發生，同時也提升了操作人員使用灌漿系統作業的安全性。

技術領域

本發明涉及灌漿工程領域，特別是涉及一種超高壓灌漿壓力控制裝置及控制方法。

背景技術

灌漿施工是國內外大壩基礎施工中常用的加固手段，灌漿壓力是影響灌漿質量的關鍵參數之一。由于灌漿過程中存在非線性、地層變化的不確定性等因素影響，在灌漿過程中會出現高壓灌漿方式；現灌漿施工過程中使用電動灌漿泵作為動力機構，在灌漿管路中串聯一個壓力調節閥進行自動壓力控制方法無法達到超高壓灌漿，在使用電動灌漿泵中也可能會由于堵管引起爆管問題的發生。

目前，在灌漿施工過程中主要存在以下問題：一是出于灌漿泵的排出流量不穩和揚程較小等原因，現場灌漿壓力很不穩定，影響了灌漿作業的質量；二是灌漿壓力的控制多數采用電動灌漿泵和調壓閥組成的控制方法，灌漿壓力偏小，還不能達到特殊條件下的超高壓灌漿方式；三是采用電動灌漿泵作為動力時，可能會發生爆管問題；四是將壓力傳感器設置在灌漿管道內監測灌漿壓力，由于壓力傳感器會受到漿液的污損，從而導致測量不準確，使用壽命過短，需要定期進行清理維護；五是由于灌漿作業采用高電壓控制，施工中可能會發生操作人員觸電傷亡事故。

發明內容

本發明的目的在于；針對現有技術的缺點和不足，提出一種超高壓灌漿壓力控制裝置及控制方法，通過在氣動灌漿泵的進氣管道上設置電控進氣閥和壓力傳感器，再利用壓力控制系統進行監測和控制，增強了調控超高壓灌漿壓力的精確性和穩定性，提高了灌漿作業的質量，避免了灌漿管道高壓爆管問題的發生，同時也提升了操作人員使用灌漿系統作業的安全性。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

超高壓灌漿壓力控制裝置，包括空氣壓縮機、氣動灌漿泵、電控進氣閥、壓力傳感器、壓力控制系統；

所述電控進氣閥設置在所述連接空氣壓縮機與氣動灌漿泵之間的進氣管道上，用于調節進入氣動灌漿泵低壓腔的空氣壓力大小，所述壓力傳感器設置在所述電控進氣閥與氣動灌漿泵之間的進氣管道上，用于監測進入氣動灌漿泵低壓腔的空氣壓力值；

所述壓力控制系統與所述電控進氣閥、壓力傳感器電路連接，用于采集氣動灌漿泵低壓腔壓力值，計算電控進氣閥的開度控制值并控制電控進氣閥的開度大小。

通常，氣動灌漿泵主要包括了容納壓縮空氣的低壓腔和容納灌漿漿液的高壓腔，其作用在于通過低壓腔中的氣動壓力控制高壓腔中的灌漿壓力。本方案中，通過在氣動灌漿泵低壓腔連接的進氣管道上設置電控進氣閥和壓力傳感器，壓力控制系統通過壓力傳感器實時監測采集氣動灌漿泵低壓腔中壓縮空氣壓力值，再結合氣動灌漿泵高壓腔需要提供的灌漿作業壓力值及氣動灌漿泵的低壓腔與高壓腔的壓力比值(其中，灌漿作業壓力值為初始設置的輸出壓力值，壓力比值為氣動灌漿泵的恒定值)，計算得出電控進氣閥的開度控制值并控制電控進氣閥的開度大小，這樣通過精確控制電控進氣閥的開度大小，可以保持氣動灌漿泵高壓腔的灌漿作業輸出壓力穩定。同時，由于氣動泵使用壓縮空氣為動力，在工作過程中出現堵管的現象時，氣壓就無法將漿液壓出氣動泵，使得灌漿壓力不會隨著時間增加而升高，避免了灌漿管道高壓爆管問題的發生。

并且，將壓力傳感器設置在氣動灌漿泵的進氣管道上，監測得到的氣壓大小比直接監測管道漿液的壓力大小更為準確。同時，由于壓力傳感器沒有直接接觸漿液而受到污損，其維護更加方便，使用壽命更長。