CN102444288A - 粉体速凝剂添加方法及实施该方法的料斗和混凝土喷射机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混凝土喷射机，包括机架及其上转动装配的转动轴线沿上下方向延伸的转子体，转子体内沿其周向均布有多个转子料腔，机架包括与所述转子体的上端面密封配合的料斗座及料斗座上安装的混凝土料斗，料斗座上设有与外部大气连通且用于设置相应与混凝土料斗相通的混凝土进料孔的常压进料区，常压进料区包括与未充满的转子料腔在转子体转动方向上所处的位置相对应的加料区域，机架上安装有用于向相应转子料腔加入粉体速凝剂的速凝剂加料通道，料斗座上于所述加料区域中还设有与所述速凝剂加料通道的出料端相对应的速凝剂加料孔。本发明提供了一种在常压状态下能够向对应每个转子料腔添加粉体速凝剂的混凝土喷射机。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种粉体速凝剂添加方法及实施该方法的料斗和混凝土喷射机。
背景技术
现有的混凝土喷射机由许多种结构形式，其中以正压直通转子体式喷射机为主。而直通转子体式喷射机中根据混凝土料斗的组合形式主要包括整体振动式混凝土喷射机和分体组合式混凝土喷射机。
整体振动式混凝土喷射机的结构如图1所示，包括机架18及机架18上转动装配的转动轴线沿上下方向延伸的转子体3，机架18包括分别与所述转子体3的上、下端面密封配合的料斗座2和底座19，料斗座2上安装有混凝土料斗1，混凝土料斗1上传动连接有振动电机6。料斗座2上沿圆周方向分布有混凝土进料孔2-1，所述的底座19上设置有与所述混凝土进料孔2-1配合使用的混凝土出料孔19-1，料斗座2和/或底座19上设置有与所述混凝土进料孔2-1和混凝土出料孔19-1配合使用的泄压孔，混凝土进料孔2-1、混凝土出料孔19-1和泄压孔沿转子体2的转动方向依次间隔设置，转子体2上均布有在转子体2转动时依次与混凝土进料孔2-1、混凝土出料孔19-1和泄压孔连通的转子料腔8，料斗座2上还设置有与混凝土出料孔19-1上下位置对应的高压气孔2-2，高压气孔2-2通过气管与第一气源连通，各混凝土出料孔19-1上连通有出料管4，在出料管4上连接有用于向其内输气以使管内混凝土被吹散的第二气源11。图中10表示粉体速凝剂添加方向，件7表示混凝土。
分体组合式混凝土喷射机的结构如图2所示，与整体振动式混凝土喷射机的结构不同的是，粉体组合式混凝土喷射机的混凝土料斗1包括上料斗1-1和下料斗1-2，其中上料斗1-1与一振动电机传动连接，下料斗1-2固连于机架上。
两种混凝土喷射机的工作过程均相同，即将搅拌好的混凝土由配料搅拌机（或人工拌料和上料）倒入混凝土料斗1内，并经进料孔2-1进入相应的转子料腔8中，转子料腔8随转子体2旋转到混凝土出料孔19-1处，此时向混凝土出料孔19-1对应的高压气孔2-2中通入第一压缩空气，第一压缩空气将混凝土由转子料腔8吹入出料管4，第二气源11向出料管4中再次引入第二压缩空气，混凝土在出料管4内被吹散、加速、悬浮并最终由出料管4喷出。混凝土喷射机的具体工作原理如图3所示：将料斗座2和底座19在沿转子体2的转动方向上根据功能的不同可以划分为六个工作区，包括与外部大气连通的常压进料区12、有料常压密封区13、高压卸料区14、无料高压密封区15、无料泄压区16和无料密封区17。工作过程是：常压进料区12包括在转子体3转动方向上顺序设置用于混凝土逐渐充满相应转子料腔的加料区域和混凝土已将相应转子料腔充满的满料区域，在常压进料区12内，混凝土7在转子体3的转动过程中经加料区域和满料区域将相应的转子料腔8加满。→装满混凝土7的转子料腔8随转子体2继续转动，经有料常压密封区13至高压卸料区14时，由高压气孔2-2向相应的转子料腔8中输入第一压缩空气，混凝土7在第一压缩空气的带动下由相应的转子料腔8进入出料管4。→相应的转子料腔8旋转至物料高压密封区15，此时转子料腔8内已无混凝土，但存有高压气体。→相应的转子料腔8继续旋转至无料泄压区16，转子料腔8通过泄压孔直接或间接与大气连通，转子料腔8内的压力泄出。→相应的转子料腔8继续旋转至常压进料区12进行加料，完成一个循环，如此往复。
在实际使用过程中，为了增加混凝土7喷射的一层喷射厚度，改善其快速支护特性，又能减少混凝土7喷射的回弹量和降低成本，一般都需要在混凝土7种添加粉体速凝剂。现有的粉体速凝剂的添加方式分为常压添加和高压添加两种。
常压添加速凝剂一般采用人工手动添加，具体实施中为利用专人不断用手抓取速凝剂洒向料斗内混凝土7的上方，这种添加方式的缺点是劳动强度大、成本高、添加不均匀、人为因素较大。另一种是采用定量装置把粉体速凝剂不断地输送到混凝土7的上方。但是不论是采用人工还是采用定量装置向混凝土料斗内撒入粉体速凝剂，都存在着转子料腔8被混凝土7填满，和混凝土7同时处于相应转子料腔8中的粉体速凝剂极少或者没有，进而影响它们两者在出料管4中的混合，最终影响混凝土的凝结速度。
高压添加一般采用专用装置，采用高压空气把定量输出的粉体速凝剂打散，利用管道输送到出料管中与混凝土混合，达到均匀添加的目的，这种添加方式需要配备专用设备。相对复杂、成本价高且操作不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在常压状态下能够向对应每个转子料腔添加粉体速凝剂的粉体速凝剂添加方法。本发明的目的还在于提供一种专用于实施该方法的料斗。本发明的目的还在于提供一种专用于实施该方法的混凝土喷射机。
为了解决上述问题，本发明中的粉体速凝剂添加方法的技术方案为：
粉体速凝剂添加方法，所述的分体速凝剂添加方法有以下步骤，第一步，在混凝土喷射机上安装用于向相应转子料腔加入粉体速凝剂的速凝剂加料通道，包括机架及其上转动装配的转动轴线沿上下方向延伸的转子体，转子体内沿其周向均布有多个转子料腔，所述的机架包括与所述转子体的上端面密封配合的料斗座及料斗座上固定安装的料斗，所述的料斗包括混凝土料斗，所述的料斗座上设有与外部大气连通且用于设置相应与混凝土料斗相通的混凝土进料孔的常压进料区，所述的常压进料区包括在转子体转动方向上与未充满的转子料腔所处的位置相对应的加料区域，所述的料斗还包括安装于所述料斗座上的速凝剂料斗，所述的速凝剂料斗具有出料端延伸至所述混凝土料斗内且用于向相应转子料腔添加粉体速凝剂的速凝剂加料通道，所述料斗座上于所述加料区域中还设有与所述速凝剂加料通道的出料端相对应的速凝剂加料孔；
第二步，在混凝土未充满的相应的转子料腔随所述转子体转经所述的速凝剂加料孔时，通过速凝剂加料通道向相应的转子料腔内添加粉体速凝剂。
本发明中为实施上述粉体速凝剂添加方法而专门设计的料斗的技术方案为：
包括安装于相应料斗座上的混凝土料斗，所述的料斗还包括安装于相应料斗座上的速凝剂料斗，所述的速凝剂料斗具有出料端延伸至所述混凝土料斗内且用于向相应转子料腔添加粉体速凝剂的速凝剂加料通道。
所述的速凝剂料斗固连于所述的混凝土料斗内，所述速凝剂加料通道的出料端与相应单个转子料腔或多个转子料腔的上腔口相对应。
所述速凝剂加料通道的出料端与相应多个转子料腔的上腔口相对应，所述速凝剂加料通道的出料端与混凝土料斗的中心之间设有用于让开相应刮料板的避让间隙。
本发明中为实施上述粉体速凝剂添加方法而专门设计的混凝土喷射机的技术方案为：
包括机架及其上转动装配的转动轴线沿上下方向延伸的转子体，转子体内沿其周向均布有多个转子料腔，所述的机架包括与所述转子体的上端面密封配合的料斗座及料斗座上固定安装的料斗，所述的料斗包括混凝土料斗，所述的料斗座上设有与外部大气连通且用于设置相应与混凝土料斗相通的混凝土进料孔的常压进料区，所述的常压进料区包括在转子体转动方向上与未充满的转子料腔所处的位置相对应的加料区域，所述的料斗还包括安装于所述料斗座上的速凝剂料斗，所述的速凝剂料斗具有出料端延伸至所述混凝土料斗内且用于向相应转子料腔添加粉体速凝剂的速凝剂加料通道，所述料斗座上于所述加料区域中还设有与所述速凝剂加料通道的出料端相对应的速凝剂加料孔。
所述的各转子料腔均包括与对应混凝土进料孔连通的上腔口，所述的速凝剂料斗固连于所述的混凝土料斗内，所述速凝剂加料通道的出料端与相应单个转子料腔或多个转子料腔的上腔口相对应。
所述的料斗座上转动装配有刮料板，所述速凝剂加料通道的出料端与相应多个转子料腔的上腔口相对应，所述速凝剂加料通道的出料端与混凝土料斗的中心之间设有用于让开所述刮料板的避让间隙。
所述的机架还包括与所述转子体的下端面密封配合的底座，所述的底座上设有在所述转子体转动时与对应转子料腔连通配合使用的混凝土出料孔，料斗座和/或底座上设置有与所述混凝土进料孔和混凝土出料孔配合使用的泄压孔，所述的料斗座上还设置有与混凝土出料孔上下位置对应的高压气孔，所述的混凝土出料孔上连接有出料管，出料管上连接有用于向出料管内输气以使管内物料被吹散的第二气源。
所述速凝剂加料通道的进料端旁的机架上设有用于向速凝剂加料通道内输送定量粉体速凝剂的定量加料装置。
本发明的有益效果为：在转子料腔随转子体的转动过程中，本发明通过速凝剂加料通道可以将粉体速凝剂在混凝土未将相应转子料腔充满时便将粉体速凝剂输送至相应的转子料腔中，不会发生混凝土将转子料腔灌满而粉体速凝剂无法进入的情况，进而保证每个转子料腔中的混凝土都会对应足量的粉体速凝剂。
进一步的，每个转子料腔中的混凝土与速凝剂在出料管中时，第二气源将混凝土与速凝剂充分吹散并均匀混合，使混凝土达到最佳的凝结速度。
附图说明
图1是本发明现有技术中整体振动式混凝土喷射机的结构示意图；
图2是本发明现有技术中分体组合式混凝土喷射机的结构示意图；
图3是本发明中混凝土喷射机的工作原理图；
图4是是本发明中混凝土喷射机的实施例1的结构示意图；
图5是图4的工作原理示意图；
图6是本发明中料斗实施例1的使用状态图，同时也是图4的立体图；
图7是混凝土喷射机的实施例1中转子料腔在转子体的转动过程中，单个转子料腔中粉体速凝剂与混凝土的添加过程示意图；
图8是本发明中料斗实施例2的使用状态图，同时也是本发明中混凝土喷射机的实施例2的结构示意图；
图9是图8的立体图；
图10是混凝土喷射机的实施例2中转子料腔在转子体的转动过程中，单个转子料腔中粉体速凝剂与混凝土的添加过程示意图。
具体实施方式
料斗的实施例1如图6所示：包括安装于相应料斗座27上的混凝土料斗22和速凝剂料斗23，速凝剂料斗23固连于混凝土料斗22内，速凝剂料斗23具有出料端延伸至混凝土料斗22内且用于向相应转子料腔33添加粉体速凝剂的速凝剂加料通道。速凝剂加料通道的出料端与相应单个转子料腔的上腔口相对应。在本料斗的其它实施例中，速凝剂料斗23还可以固连于混凝土料斗22的外侧。图中27-1表示混凝土进料孔。
料斗的实施例2如图8~9所示：与料斗的实施例1不同的是，混凝土喷射机为分体组合式混凝土喷射机，且其混凝土料斗35包括上料斗35-1和下料斗35-2，上料斗35-1与一振动电机36传动连接，其中速凝剂加料通道37的出料端为长孔形并对应多个转子料腔40的上腔口，出料端的宽度尺寸小于单个转子料腔40的直径，这样可以是粉体速凝剂38与混凝土39同时进入相应的转子料腔40中，料斗座上转动装配有刮料板50，速凝剂加料通道37的出料端与混凝土料斗35的中心之间设有用于让开相应刮料板50的避让间隙。当然在本料斗的其它实施例中，出料端开口尺寸还可以等于单个转子料腔40的底面积或大于单个转子料腔40的底面积而小于四个转子料腔40的总底面积。
混凝土喷射机的实施例1如图4~7所示：该混凝土喷射机为整体振动式混凝土喷射机，包括机架20及机架20上转动装配的转动轴线沿上下方向延伸的转子体32，机架20包括分别与所述转子体32的上、下端面密封配合的料斗座27和底座28，料斗座27上安装有混凝土料斗22，混凝土料斗22上传动连接有振动电机21。料斗座27上设有与外部大气连通且用于设置相应进料孔的常压进料区，所述的常压进料区包括与未充满的转子料腔33在转子体32转动方向上所处的位置相对应的加料区域和已充满的转子料腔33在转子体32转动方向上所处的位置相对应的满料区域。进料孔包括料斗座28上沿圆周方向分布有混凝土进料孔27-1，所述的底座28上设置有与所述混凝土进料孔27-1配合使用的混凝土出料孔28-1，料斗座27（和/或底座19）上设置有与所述混凝土进料孔27-1和混凝土出料孔28-1配合使用的泄压孔（图中未标出），混凝土进料孔27-1、混凝土出料孔28-1和泄压孔沿转子体32的转动方向依次间隔设置。转子体32上均布有十个在转子体32转动时依次与混凝土进料孔27-1、混凝土出料孔28-1和泄压孔连通从而实现对应配合使用的转子料腔33，其中混凝土进料孔27-7对应四个转子料腔33，其中在转子体32转动方向上的前三个转子料腔33处于加料区域内，意味着单个转子料腔33只有转至第四个料腔位时才会被混凝土填满，在四个转子料腔33中处于最前一个转子料腔33对应的混凝土进料孔27-1处设有速凝剂进料孔，速凝剂进料孔的本质是占据原有的混凝土进料孔27-1。混凝土料斗22内安装有速凝剂加料通道23，速凝剂加料通道23包括设置于其上、下两端的进料端和出料端23-1，出料端23-1延伸至速凝剂进料孔的对应位置处，所述的各转子料腔均包括上腔口和下腔口，为增加粉体速凝剂加料效果，在出料端的下端一体设有穿过所述的混凝土进料孔28-1内并延伸至相应转子料腔33的上腔口处的延伸段，通过延伸段可将出料端23-1周围的混凝土26排开，从而不影响粉体速凝剂25的下料。出料端23-1对准相应转子料腔33的上腔口并开口面积等于单个混凝土输料腔33的底面积，速凝剂进料口旁的机架20上设有用于向速凝剂加料通道23内输送定量粉体速凝剂的定量加料装置24，在本实施例中，定量加料装置24为螺旋输送机，在本发明的其它实施中，定量加料装置24还可以为罐式或泵式高压输送。料斗座27上还设置有与混凝土出料孔28-1上下位置对应的高压气孔27-2，高压气孔27-2通过气管与第一气源32连通。各混凝土出料孔28-1上均连通有出料管29，在出料管29通过连接件30连接有用于向其内输气以使管内混凝土被吹散的第二气源31。图中件26表示混凝土，件25表示粉体速凝剂。在本发明的其它实施例中，出料端23-1的开口面积还可以小于单个混凝土输料腔33的底面积或者大于单个混凝土输料腔33的面积而小于四个混凝土输料腔33的底面积之和；当然速凝剂加料通道23的出料端23-1还可以设置于在转子转动方向上与第二个转子料腔或第三个转子料腔对应的混凝土进料孔28-1处；当然速凝剂进料孔还可以独立于混凝土进料孔27-1设置。
上述实施例中的速凝剂加料通道23的形状为漏斗形，在本发明的其它实施例中，速凝剂加料通道23的形状还可以为筒形；转子料腔33的个数还可以是四个、五个或更多；混凝土进料孔27-1还可以对应一个、两个、或更多转子料腔33。
单个转子料腔33中粉体速凝剂25与混凝土26的添加过程如图7所示：在转子料腔33随转子体32的转动过程中，定量加料装置24向速凝剂加料通道23加入粉体速凝剂25，也向混凝土料斗22中添加混凝土26，转子料腔33由无料泄压区转至常压进料区时，相应的转子料腔33先转至与出料端23-1对应并连通的位置，此时混凝土26被挡在速凝剂加料通道23之外，粉体速凝剂25先于混凝土26落入相应的转子料腔33内，装有粉体速凝剂25的转子料腔33继续随转子体32转至速凝剂加料通道23后方的混凝土进料孔27-1时，混凝土26落入相应转子料腔33中并在转子体32的转动过程中逐渐将转子料腔33充满。随后装有粉体速凝剂25和混凝土26的转子料腔33转至高压卸料区，并在第一气源32的作用下进入出料管29中，在出料管29内，混凝土26和粉体速凝剂25被第二气源31彻底吹散并混合均匀，无料的转子料腔33经泄压孔泄压后又重新回到常压加料区，如此完成一个循环，并继续下一个循环，各转子料腔的动作均是如此。本发明使得粉体速凝剂25和混凝土26可以同时处于转子料腔33中，保证了每个转子料腔33中混凝土26与粉体速凝剂25的对应量比关系，进而使得混凝土26与粉体速凝剂25可以在出料管29内充分混合均匀。
混凝土喷射机的实施例2如图8~10所示：实施例2与实施例1不同的是，混凝土喷射机为分体组合式混凝土喷射机，且其混凝土料斗35包括上料斗35-1和下料斗35-2，上料斗35-1与一振动电机36传动连接，其中速凝剂加料通道37的出料端为长孔形并对应多个转子料腔40的上腔口，出料端的宽度尺寸小于单个转子料腔40的直径，这样可以是粉体速凝剂38与混凝土39同时进入相应的转子料腔40中，料斗座上转动装配有刮料板50，速凝剂加料通道37的出料端与混凝土料斗35的中心之间设有用于让开相应刮料板50的避让间隙。当然在本混凝土喷射机的其它实施例中，出料端开口尺寸还可以等于单个转子料腔40的底面积或大于单个转子料腔40的底面积而小于四个转子料腔40的总底面积。
混凝土喷射机的实施例3：实施例3与实施例1、实施例2不同的是，将速凝剂进料孔独立开设于混凝土进料孔前方常压进料区内的料斗座上，所述的出料端延伸至所述的速凝剂进料孔处。此时粉体速凝剂是先于混凝土进入相应的转子料腔中的。
粉体速凝剂添加方法的实施例：所述的分体速凝剂添加方法有以下步骤，第一步，在混凝土喷射机上安装用于向相应转子料腔加入粉体速凝剂的速凝剂加料通道，包括机架及其上转动装配的转动轴线沿上下方向延伸的转子体，转子体内沿其周向均布有多个转子料腔，所述的机架包括与所述转子体的上端面密封配合的料斗座及料斗座上固定安装的料斗，所述的料斗包括混凝土料斗，所述的料斗座上设有与外部大气连通且用于设置相应与混凝土料斗相通的混凝土进料孔的常压进料区，所述的常压进料区包括在转子体转动方向上与未充满的转子料腔所处的位置相对应的加料区域，所述的料斗还包括安装于所述料斗座上的速凝剂料斗，所述的速凝剂料斗具有出料端延伸至所述混凝土料斗内且用于向相应转子料腔添加粉体速凝剂的速凝剂加料通道，所述料斗座上于所述加料区域中还设有与所述速凝剂加料通道的出料端相对应的速凝剂加料孔；
第二步，在混凝土未充满的相应的转子料腔随所述转子体转经所述的速凝剂加料孔时，通过速凝剂加料通道向相应的转子料腔内添加粉体速凝剂。在该粉体速凝剂添加方法中所涉及到的混凝土喷射机的其余结构如上述混凝土喷射机的实施例1、实施例2和实施例3所述，此处不再详细描述。
Claims (9)
1.粉体速凝剂添加方法，其特征在于：所述的分体速凝剂添加方法有以下步骤，第一步，在混凝土喷射机上安装用于向相应转子料腔加入粉体速凝剂的速凝剂加料通道，包括机架及其上转动装配的转动轴线沿上下方向延伸的转子体，转子体内沿其周向均布有多个转子料腔，所述的机架包括与所述转子体的上端面密封配合的料斗座及料斗座上固定安装的料斗，所述的料斗包括混凝土料斗，所述的料斗座上设有与外部大气连通且用于设置相应与混凝土料斗相通的混凝土进料孔的常压进料区，所述的常压进料区包括在转子体转动方向上与未充满的转子料腔所处的位置相对应的加料区域，所述的料斗还包括安装于所述料斗座上的速凝剂料斗，所述的速凝剂料斗具有出料端延伸至所述混凝土料斗内且用于向相应转子料腔添加粉体速凝剂的速凝剂加料通道，所述料斗座上于所述加料区域中还设有与所述速凝剂加料通道的出料端相对应的速凝剂加料孔；
第二步，在混凝土未充满的相应的转子料腔随所述转子体转经所述的速凝剂加料孔时，通过速凝剂加料通道向相应的转子料腔内添加粉体速凝剂。
2.为实施权利要求1所述的粉体速凝剂添加方法而专门设计的料斗，包括安装于相应料斗座上的混凝土料斗，其特征在于：所述的料斗还包括安装于相应料斗座上的速凝剂料斗，所述的速凝剂料斗具有出料端延伸至所述混凝土料斗内且用于向相应转子料腔添加粉体速凝剂的速凝剂加料通道。
3.根据权利要求2所述的料斗，其特征在于：所述的速凝剂料斗固连于所述的混凝土料斗内，所述速凝剂加料通道的出料端与相应单个转子料腔或多个转子料腔的上腔口相对应。
4.根据权利要求3所述的料斗，其特征在于：所述速凝剂加料通道的出料端与相应多个转子料腔的上腔口相对应，所述速凝剂加料通道的出料端与混凝土料斗的中心之间设有用于让开相应刮料板的避让间隙。
5.为实施权利要求1所述的粉体速凝剂添加方法而专门设计的混凝土喷射机，包括机架及其上转动装配的转动轴线沿上下方向延伸的转子体，转子体内沿其周向均布有多个转子料腔，所述的机架包括与所述转子体的上端面密封配合的料斗座及料斗座上固定安装的料斗，所述的料斗包括混凝土料斗，所述的料斗座上设有与外部大气连通且用于设置相应与混凝土料斗相通的混凝土进料孔的常压进料区，所述的常压进料区包括在转子体转动方向上与未充满的转子料腔所处的位置相对应的加料区域，其特征在于：所述的料斗还包括安装于所述料斗座上的速凝剂料斗，所述的速凝剂料斗具有出料端延伸至所述混凝土料斗内且用于向相应转子料腔添加粉体速凝剂的速凝剂加料通道，所述料斗座上于所述加料区域中还设有与所述速凝剂加料通道的出料端相对应的速凝剂加料孔。
6.根据权利要求5所述的混凝土喷射机，其特征在于：所述的各转子料腔均包括与对应混凝土进料孔连通的上腔口，所述的速凝剂料斗固连于所述的混凝土料斗内，所述速凝剂加料通道的出料端与相应单个转子料腔或多个转子料腔的上腔口相对应。
7.根据权利要求6所述的混凝土喷射机，其特征在于：所述的料斗座上转动装配有刮料板，所述速凝剂加料通道的出料端与相应多个转子料腔的上腔口相对应，所述速凝剂加料通道的出料端与混凝土料斗的中心之间设有用于让开所述刮料板的避让间隙。
8.根据权利要求5所述的混凝土喷射机，其特征在于：所述的机架还包括与所述转子体的下端面密封配合的底座，所述的底座上设有在所述转子体转动时与对应转子料腔连通配合使用的混凝土出料孔，料斗座和/或底座上设置有与所述混凝土进料孔和混凝土出料孔配合使用的泄压孔，所述的料斗座上还设置有与混凝土出料孔上下位置对应的高压气孔，所述的混凝土出料孔上连接有出料管，出料管上连接有用于向出料管内输气以使管内物料被吹散的第二气源。
9.根据权利要求5~8中任意一项所述的混凝土喷射机，其特征在于：所述速凝剂加料通道的进料端旁的机架上设有用于向速凝剂加料通道内输送定量粉体速凝剂的定量加料装置。
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