CN105089678A - 混凝土喷射设备及其臂架系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混凝土喷射设备及其臂架系统。该混凝土喷射设备的臂架系统包括：臂架(1)；硬砼管(5)，通过砼管支架(6)与臂架(1)固定连接；弯管(9)，与硬砼管(5)之间通过管卡(8)可转动连接；软砼管(2)，固定连接在弯管(9)的出口端；喷头(4)，连接在软砼管(2)的出口端；联动机构，连接在硬砼管(5)和弯管(9)之间，并带动弯管(9)向远离臂架(1)的方向转动。根据本发明的臂架系统，能够解决现有技术中臂架转动过程中软砼管与伸缩臂不断摩擦造成软砼管使用寿命降低的问题。

Description

混凝土喷射设备及其臂架系统

技术领域

本发明涉及混凝土输送设备领域，具体而言，涉及一种混凝土喷射设备及其臂架系统。

背景技术

随着科技的发展，社会的进步，隧道、护坡等支护面混凝土施工逐步由人工喷射过渡到机械手作业。混凝土喷射机械手是全自动化、智能化施工设备，臂架系统有双回转机构，能在竖直方向上±180°回转，也能在水平方向上±180°回转，动作非常灵活，作业范围非常广。

如图1至图5所示，臂架系统包括臂架1、软砼管2、伸缩臂3、喷头4、硬砼管5、砼管支架6、U型螺栓7、管卡8以及弯管9。

当臂架1打开并进行喷射混凝土作业时，臂架1处于水平回转75°，或者-255°的状态时，软砼管2在其内的混凝土的重力作用下下垂，并与伸缩臂3干涉。作业过程中，喷头4不断回转、刷动，使软砼管2与伸缩臂3持续碰撞，加上伸缩臂3不断伸缩，使得软砼管2磨损较快，因此大大降低了软砼管2的使用寿命。

发明内容

本发明旨在提供一种混凝土喷射设备及其臂架系统，以解决现有技术中臂架转动过程中软砼管与伸缩臂不断摩擦造成软砼管使用寿命降低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种混凝土喷射设备的臂架系统，包括：臂架；硬砼管，通过砼管支架与臂架固定连接；弯管，与硬砼管之间通过管卡可转动连接；软砼管，固定连接在弯管的出口端；喷头，连接在软砼管的出口端；联动机构，连接在硬砼管和弯管之间，并带动弯管向远离臂架的方向转动。

进一步地，联动机构包括：主动件，固定设置在硬砼管上；从动件，设置在弯管上，并对应主动件设置，在主动件的驱动作用下带动弯管转动。

进一步地，从动件设置在弯管的弯折处，并覆盖弯管的弯折区域。

进一步地，从动件包括罩设在弯管的弯折区域外的限位板，限位板包括两块相对设置的立板以及连接在两块立板之间的连接板，立板对应弯管的弯折区域设置，两块立板上穿设有连接螺栓，连接螺栓与连接板配合将限位板限位在弯管上。

进一步地，连接板与弯管的弯折段形状相适应。

进一步地，限位板还包括挡板，挡板设置在立板远离连接板的边缘，并向立板的外侧延伸。

进一步地，主动件包括固定设置在硬砼管上的壁板，壁板通过U型螺栓箍设在硬砼管上。

进一步地，管卡上设置有连接支座，壁板固定连接在连接支座上。

进一步地，壁板靠近砼管支架的一侧设置有卡槽，砼管支架卡设在卡槽内。

进一步地，壁板与从动件之间设置有活动间隙，壁板经过活动间隙后与从动件抵接。

根据本发明的另一方面，提供了一种混凝土喷射设备，包括臂架系统，该臂架系统为上述的臂架系统。

应用本发明的技术方案，混凝土喷射设备的臂架系统包括：臂架；硬砼管，通过砼管支架与臂架固定连接；弯管，与硬砼管之间通过管卡可转动连接；软砼管，固定连接在弯管的出口端；喷头，连接在软砼管的出口端；联动机构，连接在硬砼管和弯管之间，并带动弯管向远离臂架的方向转动。该臂架系统在工作时，如果转动臂架，在臂架的带动作用下，与臂架固定连接的硬砼管也相应转动，与硬砼管相连接的弯管在软砼管内的混凝土的重力作用下相对于硬砼管转动，并处于下垂状态，但在联动机构的限位作用下，会克服混凝土重力对弯管的影响，使弯管随硬砼管一起运动，并向远离臂架的方向发生转动，从而带动弯管出口端的软砼管向远离臂架的方向发生转动，使得软砼管可以避开臂架，不再与臂架之间发生干涉，因此能够有效防止软砼管与伸缩臂不断摩擦造成软砼管使用寿命降低的问题。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的混凝土喷射设备的臂架系统的结构示意图；

图2示出了根据图1的臂架系统的俯视结构示意图；

图3示出了根据图1的臂架系统的K向视图；

图4示出了根据图3的臂架系统逆时针旋转75度时的结构示意图；

图5示出了根据图3的臂架系统顺时针旋转75度时的结构示意图；

图6示出了根据本发明的实施例的混凝土喷射设备的臂架系统的结构示意图；

图7示出了根据图6的臂架系统的俯视结构示意图；

图8示出了根据图7的实施例的臂架系统L处的放大结构示意图；

图9示出了根据图8的仰视结构示意图；

图10示出了根据图6的臂架系统的限位板的结构示意图；

图11示出了根据图10的限位板的左视结构示意图；

图12示出了根据图6的臂架系统的壁板的结构示意图；

图13示出了根据图10的限位板的俯视结构示意图；

图14示出了根据图6的臂架系统的管卡的结构示意图；

图15示出了根据图6的臂架系统的F向示意图；

图16示出了根据图15的臂架系统逆时针旋转10度时的结构示意图；

图17示出了根据图16的臂架系统M处的放大结构示意图；

图18示出了根据图15的臂架系统逆时针旋转40度时的结构示意图；

图19示出了根据图15的臂架系统逆时针旋转90度时的结构示意图；

图20示出了根据图15的臂架系统顺时针旋转90度时的结构示意图；

图21示出了根据图15的臂架系统顺时针旋转190度时的结构示意图；

图22示出了根据图21的臂架系统N处的放大结构示意图；以及

图23示出了根据图15的臂架系统顺时针旋转270度时的结构示意图。

附图标记说明：1、臂架；2、软砼管；3、伸缩臂；4、喷头；5、硬砼管；6、砼管支架；7、U型螺栓；8、管卡；9、弯管；10、壁板；11、限位板；111、立板；112、连接板；113、连接螺栓；114、挡板；12、卡槽；81、连接支座。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图6至图23所示，根据本发明的实施例，混凝土喷射设备的臂架系统包括臂架1、硬砼管5、弯管9、软砼管2、喷头4以及联动机构。臂架1的头部设置有伸缩臂3，伸缩臂3上设置有摆头。硬砼管5通过砼管支架6与臂架1固定连接，并随臂架1的运动而运动。弯管9与硬砼管5之间通过管卡8可转动连接；软砼管2固定连接在弯管9的出口端。喷头4连接在软砼管2的出口端，并通过伸缩臂3上的摆头控制喷头4的摆动方位。联动机构连接在硬砼管5和弯管9之间，用于带动弯管9向远离臂架1的方向转动。

在臂架系统工作时，如果转动臂架1，在臂架1的带动作用下，与臂架1固定连接的硬砼管5也相应转动，位于硬砼管5上的联动机构随硬砼管5一同转动，此时与硬砼管5相连接的弯管9在软砼管2内的混凝土的重力作用下相对于硬砼管5转动，并处于下垂状态。当硬砼管5转动到一定角度后，联动机构运动到对弯管9进行限位的位置处，会克服混凝土重力对弯管9的影响，带动弯管9随硬砼管5一起运动，并向远离臂架1的方向发生转动，从而带动弯管9的出口端的软砼管2向远离臂架1的方向发生转动，使得软砼管2可以避开臂架1，不再与臂架1的端部的伸缩臂3之间发生干涉，因此能够有效防止软砼管2与伸缩臂3不断摩擦造成软砼管2的使用寿命降低的问题。

结合参见图6至图9所示，联动机构包括主动件和从动件，主动件固定设置在硬砼管5上，并随硬砼管5一同运动；从动件设置在弯管9上，并对应主动件设置，当主动件在硬砼管5的带动下运动到从动件所在的位置时，会带动从动件一同随硬砼管5运动，从而在主动件的驱动作用下带动弯管9随硬砼管一同转动。

为了保证从动件能够有效地带动弯管9一同运动，从动件设置在弯管9的弯折处，并覆盖弯管9的弯折区域。由于弯管9的弯折区域相当于由两个直管交叉形成，因此可以形成一个受力面，当从动件设置在该受力面上时，如果从动件受到主动件的作用力，就会对这个受力面施加同样的转动作用力，该受力面转动时，就会带动整个弯管9发生转动，因此可以防止弯管9在受力时由于混凝土的重力作用而保持下垂状态，无法随从动件一同运动的问题，能够保证弯管9带动软砼管2向远离臂架1的方向运动，更加有效地避免软砼管2与臂架1端部的伸缩臂3发生干涉。

结合参见图10和图11所示，在本实施例中，从动件包括罩设在弯管9的弯折区域外的限位板11，限位板11包括两块相对设置的立板111以及连接在两块立板111之间的连接板112，立板111对应弯管9的弯折区域设置，两块立板111之间通过连接螺栓113连接，连接螺栓113与连接板112配合将限位板11限位在弯管9上。两块立板111之间的距离应该合理设置，保证可以在限位板11转动一定幅度后对弯管9形成限位，并能够带动弯管9一同转动。

优选地，连接板112与弯管9的弯折段形状相适应。连接板112设置在弯管9的弯折位置处，并与弯折段形状相适应，与连接螺栓113配合，可以有效防止限位板11从弯管9的弯折处脱落，因此能够更加有效地保证限位板11对弯管9的限位作用。

限位板11还可以包括挡板114，挡板114设置在立板111远离连接板112的边缘，并向立板111的外侧延伸。各立板111上均连接有一个挡板114，挡板114相对于立板111向外侧弯折，可以为主动件提供受力作用点，使得主动件更加方便地将作用力传递至从动件，从而使从动件将作用力传递至弯管9。在两个立板111上均设置挡板114，可以保证臂架1在正反转动180度时，均能够带动弯管9向远离臂架1端部的伸缩臂3的方向偏转-，因此能够真正实现臂架水平回转±180°，使设备作业范围达到极限，并在这个范围内有效地防止软砼管20与伸缩臂3之间发生干涉，避免软砼管20造成磨损，有效提高软砼管20的使用寿命。

结合参见图9、图12和图13所示，主动件包括固定设置在硬砼管5上的壁板10，壁板10通过U型螺栓7箍设在硬砼管5上，壁板10的驱动端伸出至限位板11所在的位置，当硬砼管5转动时，带动壁板10转动，壁板10转动到限位板11所在位置时，会抵接在限位板11的挡板14上，并带动限位板11一同随硬砼管5发生转动，在限位板11的带动作用下，弯管9也随硬砼管5一同发生转动。

优选地，壁板10靠近砼管支架6的一侧设置有卡槽12，砼管支架6卡设在卡槽12内。壁板10的连接端端部与砼管支架6的连接板叠放在一起，然后通过U型螺栓7一同固定连接在硬砼管5上，壁板10的卡槽卡在砼管支架6的连接杆上。在壁板10的驱动端对限位板11施加作用力时，同时会受到限位板11所提供的反向作用力，此时由于壁板10的中间部分通过U型螺栓7固定连接在硬砼管5上，连接端端部通过卡槽12卡在砼管支架6上，并通过U型螺栓与砼管支架6的连接板一同连接在硬砼管5上，因此可以通过砼管支架6一起承受限位板11的反向作用力，大大提高了壁板10的结构强度，改善了壁板10的受力结构，增强了壁板10的承载能力。

结合参见图14所示，管卡8上设置有连接支座81，壁板10固定连接在连接支座81上。为了与管卡8相配合，壁板10的驱动端具有弯折部，该弯折部与连接支座81相适应，并在绕过连接支座81后向限位板11伸出。

优选地，壁板10与从动件之间设置有活动间隙，壁板10经过活动间隙后与从动件抵接。在本实施例中，当臂架1与硬砼管5处于水平位置时，壁板10与限位板11的挡板114之间具有活动间隙，当臂架1发生转动时，壁板10向限位板11靠近，并在走完活动间隙后与限位板11接触，带动限位板11一同运动。活动间隙存在的目的在于，使得弯管9相对于硬砼管5具有一定的转动量，这样就可以避免弯管9直接随硬砼管5一同转动时，转动角度过大，导致的软砼管2扭曲角度过大的问题，可以降低软砼管2在弯管9随硬砼管5一同转动时所造成的影响，减小软砼管2在臂架1转动过程中的扭曲度，保证混凝土的正常输送。

上述的弯管9例如为45度弯管。

结合参见图15至图23所示，为臂架水平回转±180°时的过程结构图。

结合参见图15所示，在施工时，臂架1打开呈水平状态，砼管支架6和硬砼管5均是处于水平状态，弯管9和软砼管2自然下垂，为了最大限度的提高施工范围，臂架1需要顺时针或逆时针回转。

结合参见图16至图18所示，当臂架1逆时针回转10°时，壁板10就卡住了限位板11一侧的挡板14图17，此时臂架1继续逆时针回转，在壁板10的带动作用下，限位板11、45°弯管9、软砼管2等就一起随着臂架1回转，控制软砼管2与伸缩臂3之间拉开一定的距离。避免了软砼管2与伸缩臂3直接干涉，当伸缩臂3伸缩时，软砼管2也不会与之摩擦，软砼管2摆动时也不会与伸缩臂3碰撞图18。

结合参见19所示，即使臂架1逆时针回转至90°，此时在壁板10和限位板11的共同作用下，弯管9向远离臂架1的一侧翻转，带动软砼管2向一侧偏移，从而错开臂架1所在位置，避免了软砼管2与臂架1之间发生干涉，因此，该结构可以真正实现臂架1从水平位置逆时针回转90°。

结合参见图20至图22所示，当臂架从图15的水平状态顺时针回转90°时图20，弯管9和软砼管2均处于自然下垂状态，混凝土正常输送。当臂架1继续顺时针回转到190°时图21，壁板10就卡住了限位板11的另一侧的挡板114图22，臂架1继续逆时针回转，在壁板10的带动作用下，限位板11、45°弯管9、软砼管2等就一起随着臂架1回转，控制软砼管2与伸缩臂3之间保持一定的距离。避免了软砼管2与伸缩臂3直接干涉，当伸缩臂3伸缩时，软砼管2也不会与之摩擦，软砼管2摆动时也不会与伸缩臂3碰撞。

当臂架1顺时针回转至270°时，由于壁板10的支撑作用，以及限位板11对弯管9的限位作用，弯管9向远离臂架1的方向翻转，同时带动软砼管2向远离臂架1的方向移动，从而错开臂架1所在位置，避免了软砼管2与臂架1之间发生干涉，因此，该结构可以真正实现臂架1从水平位置顺时针回转270°。

由臂架系统的上述运动过程可知，本申请可以真正实现臂架1的±180°水平回转，而不会由于软砼管2与臂架1的干涉而无法转动到位，因此可以保证设备的作业范围真正达到极限。

根据本发明的实施例，混凝土喷射设备包括臂架系统，该臂架系统为上述的臂架系统。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、加大了臂架系统的作业范围，提高了设备的可靠性和稳定性。

2、能够有效避免软砼管与伸缩臂之间发生干涉，防止软砼管工作过程中受到磨损，延长了软砼管的工作寿命。

3、结构简单，设计合理，能够有效保证混凝土输送工作的顺利进行。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种混凝土喷射设备的臂架系统，其特征在于，包括：

臂架(1)；

硬砼管(5)，通过砼管支架(6)与所述臂架(1)固定连接；

弯管(9)，与所述硬砼管(5)之间通过管卡(8)可转动连接；

软砼管(2)，固定连接在所述弯管(9)的出口端；

喷头(4)，连接在所述软砼管(2)的出口端；

联动机构，连接在所述硬砼管(5)和所述弯管(9)之间，并带动所述弯管(9)向远离所述臂架(1)的方向转动。

2.根据权利要求1所述的臂架系统，其特征在于，所述联动机构包括：

主动件，固定设置在所述硬砼管(5)上；

从动件，设置在所述弯管(9)上，并对应所述主动件设置，在所述主动件的驱动作用下带动所述弯管(9)转动。

3.根据权利要求2所述的臂架系统，其特征在于，所述从动件设置在所述弯管(9)的弯折处，并覆盖所述弯管(9)的弯折区域。

4.根据权利要求3所述的臂架系统，其特征在于，所述从动件包括罩设在所述弯管(9)的弯折区域外的限位板(11)，所述限位板(11)包括两块相对设置的立板(111)以及连接在所述两块立板(111)之间的连接板(112)，所述立板(111)对应所述弯管(9)的弯折区域设置，所述两块立板(111)上穿设有连接螺栓(113)，所述连接螺栓(113)与所述连接板(112)配合将所述限位板(11)限位在所述弯管(9)上。

5.根据权利要求4所述的臂架系统，其特征在于，所述连接板(112)与所述弯管(9)的弯折段形状相适应。

6.根据权利要求4所述的臂架系统，其特征在于，所述限位板(11)还包括挡板(114)，所述挡板(114)设置在所述立板(111)远离所述连接板(112)的边缘，并向所述立板(111)的外侧延伸。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的臂架系统，其特征在于，所述主动件包括固定设置在所述硬砼管(5)上的壁板(10)，所述壁板(10)通过U型螺栓(7)箍设在所述硬砼管(5)上。

8.根据权利要求7所述的臂架系统，其特征在于，所述管卡(8)上设置有连接支座(81)，所述壁板(10)固定连接在所述连接支座(81)上。

9.根据权利要求7所述的臂架系统，其特征在于，所述壁板(10)靠近所述砼管支架(6)的一侧设置有卡槽(12)，所述砼管支架(6)卡设在所述卡槽(12)内。

10.根据权利要求7所述的臂架系统，其特征在于，所述壁板(10)与所述从动件之间设置有活动间隙，所述壁板(10)经过所述活动间隙后与所述从动件抵接。

11.一种混凝土喷射设备，包括臂架系统，其特征在于，所述臂架系统为权利要求1至10中任一项所述的臂架系统。