矿用液压注浆泵换向机构及液压系统的优化设计

詹东阳，颜威合，李 博

(河南省煤科院科明机电设备有限公司，河南 郑州 450001)

ZBYS3/10-11型煤矿用液压注浆泵是利用液压缸活塞带动浆缸活塞，推动浆液产生较高的注射压力，使一种注浆材料或2种混合注浆材料向岩土地基的裂隙和空腔中进行压力注射，以满足注浆工艺的要求[1-3]。该泵可适用于有爆炸性气体混合物存在的环境中，如煤矿井下采掘面工作面注浆防渗、堵水、加固，岩巷及混凝土井壁注浆防渗、堵水、加固，也可适用于隧道工程的填充以及加固补强、锚杆加固注浆[4-5]，建筑工程的防止地表下沉，铁路、公路工程滑坡防护，纠正建筑物偏斜等所进行的注浆工程[6-9]。液压注浆泵采用液压控制技术，利用液压缸活塞与注浆缸活塞面积比，可设计出所需的合适压力和流量的各型号注浆设备[10-11]。ZBYS3/10-11型煤矿用液压注浆泵存在长期工作稳定性差、长时间工作存在换向机构连接片连接孔间隙过大、甚至断裂风险、影响设备正常工作等问题，而且装配要求高，还存在液压系统工作中油温过高。本文对原有换向机构存在的结构缺陷进行了阐述，并改进了该换向装置的结构形式，并且优化改进了液压系统设计，能够较好地满足注浆作业的需求。

1 主要结构与工作原理

(1)煤矿用液压注浆泵的结构。主要包括泵送系统、液压系统、吸排浆阀组、混合器、换向机构、机架等。

(2)工作原理。其工作原理为由电机驱动恒功率柱塞泵产生的高压油液，通过液压系统推动泵送系统的液压缸内的活塞作往复运动，同时，液压缸活塞杆带动浆液缸的活塞亦同时进行往复运动，在吸排浆阀组配合的作用下，完成浆液缸的吸、排浆工作，然后通过混合器，经高压管注入注浆孔内。……