專利名稱：一種濕式噴漿機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于礦用機械設備技術領域，特別涉及一種濕式噴漿機。
背景技術：
錨桿支護是井巷工程的一項重要的支護技術，近年來，噴錨支護已在我國煤礦巷道普遍推廣，而噴射混凝土是錨桿支護的重要組成部分。目前，國內煤礦噴漿以干噴(或潮噴)工藝為主，其存在如下缺陷混凝土質量不易控制、回彈率高、粉塵濃度大，粉塵濃度難以達到國家對煤礦企業(yè)作業(yè)場所職業(yè)衛(wèi)生標準，且大都是人工操作，勞動強度大。因此，干噴(或潮噴)工藝在隧道施工中已被禁止使用，煤礦巷道施工也會禁止使用干噴(或潮噴)工藝。取代干噴(或潮噴)工藝的是濕式噴射混凝土技術，在隧道施工中，采用濕噴機、噴漿機械手和商品混凝土，實現(xiàn)了噴漿作業(yè)的機械化。由于煤礦巷道斷面小，不能使用商品混凝土，存在隔爆問題，給噴漿設備的研制帶來很大難度。目前沒有適合煤礦使用的濕式噴漿設備，也是限制煤礦采用干噴工藝的原因。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種結構簡單、操作簡便、勞動強度低、混凝土質量易控制、回彈率低、粉塵濃度小的濕式噴漿機。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是一種濕式噴漿機，包括底盤、通過機體固定在底盤上的混凝土泵、速凝劑泵和機械手，機械手前端通過噴槍刷動裝置設有噴槍， 噴槍通過管道與混凝土泵和速凝劑泵相連接，機械手上連接有液壓系統(tǒng)，機體上設有動力系統(tǒng)。所述混凝土泵包括料斗、分配機構和推送機構，分配機構設置在料斗與推送機構之間；所述分配機構包括S形管、S管擺缸、眼鏡板、切割環(huán)、橡膠彈簧、攪拌葉片、攪拌軸和攪拌馬達，S形管通過眼鏡板與切割環(huán)安裝在料斗底部，切割環(huán)和眼鏡板活動連接，切割環(huán)與S形管之間設有橡膠彈簧，料斗外部對稱鉸連有兩個S形管擺缸，料斗壁上設有轉軸，S形管擺缸活塞桿連接在轉軸外端，轉軸內端與S形管相連，料斗底部內通過攪拌軸設有攪拌葉片，攪拌軸與攪拌馬達驅動連接；所述推送機構包括兩套并列設置的給進油缸、水箱、連接桿、活塞與混凝土缸，混凝土缸一端與S形管相對應、另一端與水箱相連，水箱與給進油缸相連，混凝土缸內設有活塞，活塞與水箱內的連接桿相連。所述機械手包括大臂、伸縮臂、噴槍轉動裝置、噴槍擺動架、噴槍擺動缸、大臂回轉座、大臂仰俯缸、大臂擺動缸、大臂折疊連桿、往復臂、往復導軌和往復馬達，大臂前端連接伸縮臂，伸縮臂前端設有噴槍轉動裝置，噴槍轉動裝置前端設有噴槍擺動架與噴槍擺動缸， 大臂后端通過鉸接的大臂回轉座鉸連在往復臂上，大臂前部與大臂回轉座之間鉸連有大臂仰俯缸，伸縮臂上鉸連有大臂擺動缸，大臂擺動缸通過大臂折疊連桿與大臂鉸接，往復臂通過下側的齒條與往復導軌內的齒輪軸嚙合連接，齒輪軸與往復馬達驅動連接，往復導軌內上部通過滾軸設有滾輪，往復導軌內側壁上設有導向塊。[0008]所述噴槍轉動裝置包括外殼、外殼內螺紋連接的絲桿與螺母，絲桿通過軸承支撐在外殼內，螺母通過平鍵固定在外殼內，螺母后端連接有油缸，絲桿前端連接有噴槍擺動架。[0009]所述噴槍刷動裝置包括刷動架、偏心軸、刷動馬達和支架，偏心軸通過軸承支撐在支架上，刷動架下端與支架球鉸接、上端與偏心軸球鉸接，刷動馬達驅動連接在偏心軸上。所述噴槍包括噴嘴、壓縮空氣接頭與混流器，壓縮空氣接頭設置在混流器上。所述底盤為履帶式底盤。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點是1、本實用新型技術方案包括底盤、通過機體固定在底盤上的混凝土泵、速凝劑泵和機械手，機械手前端通過噴槍刷動裝置設有噴槍，噴槍通過管道與混凝土泵和速凝劑泵相連接，機械手上連接有液壓系統(tǒng)，機體上設有動力系統(tǒng)，結構簡單，一個人即可操作，操作簡便，勞動強度低；混凝土質量易控制，濕噴現(xiàn)場制備混凝土，配比、水灰比可準確控制，并進行強制攪拌，混凝土質量好；回彈率低，濕噴的混凝土制備質量好，速凝劑量可控，在噴槍處加風，回彈率比干(潮)噴低159Γ20% ；粉塵濃度低，由于采用濕噴，其呼吸粉塵可以降到 0. %ig/m3、全塵降到1. 5mg/m3，機旁幾乎沒有粉塵。2、本實用新型采用機械手代替人工操作噴槍，可降低勞動強度，提高效率和噴射混凝土的質量。3、本實用新型采用濕噴方式，順應了濕噴代替干噴(或潮噴)的趨勢，具有較好的市場前景，便于推廣應用。

[0016]圖1為本實用新型的結構示意圖；[0017]圖2為圖1中混凝土泵的結構示意圖；[0018]圖3為圖2的左視圖；[0019]圖4為圖2的俯視圖；[0020]圖5為圖1中機械手的結構示意圖；[0021]圖6為圖5的左視圖；[0022]圖7為圖5中往復導軌的結構示意圖；[0023]圖8為圖7中的B-B剖視圖；[0024]圖9為圖5中噴槍轉動裝置的結構示意圖；[0025]圖10為圖1中噴槍刷動裝置的結構示意圖[0026]圖11為圖1中噴槍的結構示意圖；[0027]圖12為圖11的左視圖。
具體實施方式如圖1所示的濕式噴漿機，其包括底盤1、底盤1上通過機體10固定安裝的混凝土泵2、速凝劑泵6和機械手3，底盤1為履帶式底盤。在機械手3的前端通過噴槍刷動裝置 9設有噴槍8，噴槍8通過管道7與混凝土泵2和速凝劑泵6相連接，機械手3上連接有液壓系統(tǒng)4，機體10上設有動力系統(tǒng)5。動力系統(tǒng)5為30kW、三相交流660/1140V礦用防爆電機。如圖2-4所示，混凝土泵2包括料斗23、分配機構22和推送機構21，分配機構22 設置在料斗23與推送機構21之間。分配機構22包括S形管29、S形管擺缸215、眼鏡板211、切割環(huán)212、橡膠彈簧 210、攪拌葉片214、攪拌軸213和攪拌馬達216，S形管四通過眼鏡板211與切割環(huán)212安裝在料斗23底部，切割環(huán)212和眼鏡板211活動連接，切割環(huán)212與S形管四之間設有橡膠彈簧210，由于橡膠彈簧210預壓力的作用，可自動補償眼鏡板211和切割環(huán)212磨損后的間隙。料斗23外部對稱鉸連有兩個S形管擺缸215，料斗23壁上設有轉軸217，S形管擺缸215的活塞桿連接在轉軸217外端，轉軸217內端與S形管四相連。料斗23底部內通過攪拌軸213設有攪拌葉片214，攪拌軸213與攪拌馬達216驅動連接，以實現(xiàn)對混凝土的二次攪拌，有利混凝土的吸入，提高混凝土濕噴機的吸入性能。推送機構21包括兩套并列設置的給進油缸M、水箱25、連接桿沈、活塞27與混凝土缸觀，混凝土缸28 一端與S形管四相對應、另一端與水箱25相連，水箱25與給進油缸 M相連，混凝土缸28內設有活塞27，活塞27與水箱25內的連接桿沈相連，便于更換活塞 27。給進油缸M和混凝土缸28通過水箱25連成一體，混凝土缸28的后腔與水箱25相通， 當活塞27前進時，其后部將充滿水，其作用為清洗混凝土缸觀缸壁上推進時殘留的灰漿， 以減小缸壁與活塞27間的磨損；冷卻和潤滑混凝土缸28與活塞27 ；檢查混凝土缸28與活塞27是否損壞，如果水箱25中的清水變濁，則表明混凝土缸28或活塞27磨損嚴重，應予更換。推送機構21以給進油缸M作動力，以驅動活塞27作往復運動，實現(xiàn)混凝土的吸入和排出。分配機構22以S形管擺缸215作動力，驅動S形管四擺動，實現(xiàn)推送機構21 的混凝土缸觀和輸送管道的連接。S形管四和推送機構21的排出缸(其中一個混凝土缸觀)相通時的運行過程，稱為正泵，從料斗23中吸入混凝土，再通過S形管四排入輸送管道中，實現(xiàn)正常的混凝土輸送；S形管四和推送機構21的吸入缸(另一個混凝土缸28)相通時的運行過程，稱為反泵，從S形管四中吸入混凝土，再通過混凝土缸28排入料斗23中， 反泵用于排除堵管和S形管四與混凝土缸觀的清洗。給進油缸M和S形管擺缸215的動作由液壓系統(tǒng)4控制。通過S形管擺缸215的左右交替擺動，使混凝土缸28與輸送管之間連接起來，混凝土交替實現(xiàn)吸入與排出，實現(xiàn)正泵狀態(tài)與反泵狀態(tài)的切換。混凝土泵2的泵送能力為流量6m3/h、壓力6Mpa。如圖5-8所示，機械手包括大臂32、伸縮臂34、噴槍轉動裝置31、噴槍擺動架11、 噴槍擺動缸12、大臂回轉座310、大臂仰俯缸33、大臂擺動缸38、大臂折疊連桿39、往復臂 37、往復導軌35和往復馬達36，大臂32前端連接伸縮臂34，伸縮臂34前端設有噴槍轉動裝置31，噴槍轉動裝置31前端設有噴槍擺動架11與噴槍擺動缸12，大臂32后端通過鉸接的大臂回轉座310鉸連在往復臂37上，大臂32前部與大臂回轉座310之間鉸連有大臂仰俯缸33，大臂32在大臂仰俯缸33的驅動下作仰俯運動，下俯30°、上仰60°。伸縮臂34上鉸連有大臂擺動缸38，大臂擺動缸38通過大臂折疊連桿39與大臂32鉸接，大臂擺動缸38 通過大臂折疊連桿39驅動大臂回轉座310繞往復臂37的鉸軸擺動，左擺30°、右擺180°， 右擺180°可使大臂32折疊以縮小運輸長度。往復臂37通過下側的齒條316與往復導軌35內的齒輪軸315嚙合連接，齒輪軸315與往復馬達36驅動連接，往復導軌35內上部通過滾軸313設有滾輪312，滾輪312通過軸承支撐在滾軸313上，使往復臂37的運動摩擦成為滾動摩擦。往復導軌35內側壁上設有導向塊314，導向塊314對往復臂37的運動起導向作用。齒輪軸4通過軸承支撐在箱體上并和往復馬達鍵連接，和往復臂上的齒條嚙合，驅動往復臂運動。往復馬達36通過齒輪軸315與往復齒條316驅動往復臂37實現(xiàn)機械手3的往復運動，其行程為1500mm。伸縮馬達311通過齒輪齒條機構驅動伸縮臂34在大臂32內作往復運動，行程為1200mm。機械手3具有六個自由度，能使噴嘴8以60 r/min的轉速和4°的擺角作畫圓運動，并能適應6mX6m斷面巷道的濕式噴射混凝土作業(yè)。機械手3的作用是把噴嘴81調整到與被噴面垂直且相距SOO-IOOOmm的位置，使噴嘴81沿縱向作直線畫圓的往復運動。如圖9所示，噴槍轉動裝置31包括外殼317、外殼317內螺紋連接的絲桿318與螺母320，絲桿318通過軸承支撐在外殼317內，螺母320通過平鍵319固定在外殼317內。 螺母320后端連接有油缸321，絲桿318前端連接噴槍擺動架11，噴槍擺動架11與噴槍刷動裝置9相連。螺母320可在外殼317內滑動，但是由平鍵319限制其周向轉動。油缸321 驅動螺母320運動，從而帶動絲桿318和噴槍擺動架11作回轉運動。噴槍轉動裝置31和伸縮臂；34相連，絲桿318可使噴槍8繞大臂32軸線轉動，左轉146°、右轉146°。如圖10所示，噴槍刷動裝置9包括刷動架91、偏心軸92、刷動馬達93和支架94， 偏心軸92通過軸承支撐在支架94上，刷動架91下端與支架94球鉸接、上端與偏心軸92球鉸接，刷動馬達93驅動連接在偏心軸92上。噴槍擺動架11和噴槍轉動裝置31固連，并與噴槍刷動裝置9鉸接，在噴槍擺動缸12的驅動下，噴槍刷動裝置9繞鉸軸擺動，下俯60°、 上仰30°。噴槍8固定在噴槍刷動裝置9的刷動架91上，在噴槍刷動裝置9的驅動下作圓錐轉動，轉速60 r/min、擺角4°。通過上述運動的組合，可使噴槍移動到6mX6m斷面巷道的任何噴漿位置。刷動馬達93帶動偏心軸92轉動，從而驅動刷動架91作圓錐轉動。如圖11、圖12所示，噴槍8包括噴嘴81、壓縮空氣接頭82與混流器83，混流器83 安裝在噴嘴81下端，壓縮空氣接頭82設置在混流器83上。在混流器83中，帶有速凝劑的壓縮空氣和混凝土混合，通過噴嘴81加速后噴到被噴面上。出料管13上端通過快速接頭與噴槍8連接、下端通過快速接頭與來自混凝土泵2的管道7連接。本實用新型使用時，用混凝土泵2通過管道7把混凝土輸送到機械手3的噴槍8 處，在噴槍8處利用速凝劑泵6內帶有速凝劑的壓縮空氣把混凝土噴射到被噴面上。該機性能可靠，操作簡便，只需一人操作，可廣泛用于礦山、鐵路、水電、城建等工程施工中。本實用新型的使用過程分為現(xiàn)場操作和輸送后清理兩個階段?，F(xiàn)場操作包括如下步驟1、連接管道；2、開啟動力機構使液壓系統(tǒng)正常工作；3、調整機械手的噴嘴至噴漿位置；4、啟動混凝土泵；5、啟動速凝劑泵。輸送后清理包括如下步驟1、清洗料斗用高壓水沖洗料斗內外；2、清洗S形管及混凝土缸打開料斗出口處的彎管，啟動反泵作業(yè)，同時將水管從出口處伸進S形管內，在反泵過程中沖洗S形管及混凝土缸內的混凝土 ； 3、在料斗中注滿清水，啟動動力機構、液壓系統(tǒng)、混凝土泵與速凝劑泵，用清水進行管道清洗；4、清洗噴頭。
權利要求1.一種濕式噴漿機，其特征在于包括底盤、通過機體固定在底盤上的混凝土泵、速凝劑泵和機械手，機械手前端通過噴槍刷動裝置設有噴槍，噴槍通過管道與混凝土泵和速凝劑泵相連接，機械手上連接有液壓系統(tǒng)，機體上設有動力系統(tǒng)。
2.如權利要求1所述的濕式噴漿機，其特征在于所述混凝土泵包括料斗、分配機構和推送機構，分配機構設置在料斗與推送機構之間；所述分配機構包括S形管、S管擺缸、眼鏡板、切割環(huán)、橡膠彈簧、攪拌葉片、攪拌軸和攪拌馬達，S形管通過眼鏡板與切割環(huán)安裝在料斗底部，切割環(huán)和眼鏡板活動連接，切割環(huán)與S形管之間設有橡膠彈簧，料斗外部對稱鉸連有兩個S形管擺缸，料斗壁上設有轉軸，S形管擺缸活塞桿連接在轉軸外端，轉軸內端與S形管相連，料斗底部內通過攪拌軸設有攪拌葉片，攪拌軸與攪拌馬達驅動連接；所述推送機構包括兩套并列設置的給進油缸、水箱、連接桿、活塞與混凝土缸，混凝土缸一端與S形管相對應、另一端與水箱相連，水箱與給進油缸相連，混凝土缸內設有活塞，活塞與水箱內的連接桿相連。
3.如權利要求1或2所述的濕式噴漿機，其特征在于所述機械手包括大臂、伸縮臂、 噴槍轉動裝置、噴槍擺動架、噴槍擺動缸、大臂回轉座、大臂仰俯缸、大臂擺動缸、大臂折疊連桿、往復臂、往復導軌和往復馬達，大臂前端連接伸縮臂，伸縮臂前端設有噴槍轉動裝置， 噴槍轉動裝置前端設有噴槍擺動架與噴槍擺動缸，大臂后端通過鉸接的大臂回轉座鉸連在往復臂上，大臂前部與大臂回轉座之間鉸連有大臂仰俯缸，伸縮臂上鉸連有大臂擺動缸，大臂擺動缸通過大臂折疊連桿與大臂鉸接，往復臂通過下側的齒條與往復導軌內的齒輪軸嚙合連接，齒輪軸與往復馬達驅動連接，往復導軌內上部通過滾軸設有滾輪，往復導軌內側壁上設有導向塊。
4.如權利要求3所述的濕式噴漿機，其特征在于所述噴槍轉動裝置包括外殼、外殼內螺紋連接的絲桿與螺母，絲桿通過軸承支撐在外殼內，螺母通過平鍵固定在外殼內，螺母后端連接有油缸，絲桿前端連接有噴槍擺動架。
5.如權利要求4所述的濕式噴漿機，其特征在于所述噴槍刷動裝置包括刷動架、偏心軸、刷動馬達和支架，偏心軸通過軸承支撐在支架上，刷動架下端與支架球鉸接、上端與偏心軸球鉸接，刷動馬達驅動連接在偏心軸上。
6.如權利要求5所述的濕式噴漿機，其特征在于所述噴槍包括噴嘴、壓縮空氣接頭與混流器，壓縮空氣接頭設置在混流器上。
7.如權利要求6所述的濕式噴漿機，其特征在于所述底盤為履帶式底盤。
專利摘要本實用新型公開了一種濕式噴漿機，包括底盤、通過機體固定在底盤上的混凝土泵、速凝劑泵和機械手，機械手前端通過噴槍刷動裝置設有噴槍，噴槍通過管道與混凝土泵和速凝劑泵相連接，機械手上連接有液壓系統(tǒng)，機體上設有動力系統(tǒng)。該機結構簡單，一個人即可操作，操作簡便，勞動強度低，混凝土質量易控制，濕噴現(xiàn)場制備混凝土，配比、水灰比可準確控制，并進行強制攪拌，混凝土質量好；回彈率低，濕噴的混凝土制備質量好，速凝劑量可控，在噴槍處加風，回彈率比干(潮)噴低15%~20%；粉塵濃度低，由于采用濕噴，其呼吸粉塵可以降到0.4mg/m3、全塵降到1.5mg/m3，機旁幾乎沒有粉塵。
文檔編號E21D20/02GK202090937SQ201120115899
公開日2011年12月28日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權日2011年4月20日
發(fā)明者萬建民, 付瑋, 龐言民, 梁鐵山, 王和平, 葛艷輝, 袁志勇 申請人:中平能化集團天工機械制造有限公司