CN105546274A - 一种喷射混凝土泵送管防堵自振环 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，振动环上设有凹槽，内部安装振动器，内壁设有压力槽；凹槽周围安装磁悬浮电磁铁；环形支架上设有扇形架；扇形架上设有凸起；凸起周围安装磁悬浮永磁铁；凸起嵌入凹槽内；压力探测装置安装在压力槽内；本发明具有自动通断电的功能，可根据喷射混凝土泵送管管壁的堵塞压力完成振动、强化振动、停止振动三种工作状态之间的切换，并可以随着压力的增大，其振动频率、幅度也自动增强，从而解决喷射混凝土泵送管堵管的问题，内部的电磁铁系统能够让振动环沿管径方向以及管道方向实现磁悬浮，极大的缓解振动环对管道外管的撞击影响，将能量最大化地利用于喷射混凝土泵送管振动中。

Description

一种喷射混凝土泵送管防堵自振环

技术领域

本发明涉及一种湿式喷浆设备，具体是一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，属于建筑施工领域。

背景技术

现阶段，湿式喷射混凝土技术相比于干喷或者潮喷等传统喷浆方式具有显著的优点，消除了粉尘浓度大、浆料易塌落的问题，然而，即便如此，湿式喷射混凝土技术在某些方面也还存在着一些不足，其中主要制约湿式喷射混凝土推广的技术难点在于：喷射混凝土泵送管在工作时容易产生堵管问题，而现在尚无有效的解决办法。如今，施工现场最常用的就是人为施加外力等方法，从外部使喷射混凝土泵送管振动，以达到减缓管道堵塞的目的，但堵管状况仍需人为观察，效果有限，且精细化程度不高，另外，在管道堵塞后，还需使用高压水疏通管道，这些不足会造成喷射延误，从而影响工期进度，且易发生爆管伤人等事故，本发明着眼于解决以上技术问题。

发明内容

本发明目的是为了解决喷射混凝土泵送管容易出现堵管、甚至爆管的问题，提供一种喷射混凝土泵送管防堵自振环。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，包括振动环、套设于振动环外的环形支架、嵌于振动环内部的压力探测装置；

其中，振动环的上表面和下表面分别设有相对应的凹槽，振动环内壁上开设有与压力探测装置相匹配的压力槽，振动环内部设置有第一电源模块、微控器、振动器；所述凹槽周围固定安装有磁悬浮电磁铁；压力槽的槽底固定安装有牵引电磁铁和施压弹簧，压力槽的侧面设有弹簧片、用于采集弹簧片形变压力的压力传感器、以及用于控制弹簧片的位置以实现电路通断的断电电磁铁和断电弹簧；断电电磁铁通过断电弹簧与弹簧片相连接；弹簧片还分别与磁悬浮电磁铁、微控器电气连接；第一电源模块电联接断电电磁铁和牵引电磁铁；微控器分别电联接压力传感器和振动器；

环形支架的顶部和底部分别设有相对应的扇形架；扇形架上设有凸起；凸起周围固定安装有磁悬浮永磁铁；环形支架上的凸起嵌入振动环中的凹槽；

压力探测装置包括壳体；壳体可嵌入振动环上的压力槽中；壳体侧面上设置有与牵引电磁铁相对应的牵引永磁铁；所述壳体中安装有第二电源模块；所述第二电源模块可与壳体侧面上的电路触点电气连接；所述电路触点与压力槽中的弹簧片相接触。

上述一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，所述壳体上固定连接有与喷射混凝土泵送管相适配的接触片；壳体以及接触片的表面均设置有耐摩擦垫层。

上述一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，振动环上表面和下表面中的凹槽内沿周向两侧壁上均通过缓冲部件连接有绝缘挡板，其余侧壁及底部周围均设置磁悬浮电磁铁。

上述一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，压力槽位于振动环上表面或下表面中的相邻凹槽之间；振动器固定嵌入振动环内部。

上述一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，第一电源模块与第二电源模块可以通过供电线充电或由外接电源直接通过供电线给电路供电。

上述一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，凹槽槽底且位于振动环内部、以及凹槽侧壁对应的振动环内部均设置有磁悬浮电磁铁；凸起的表面均设置有磁悬浮永磁铁，或者凸起为永磁铁制成；所述凹槽与凸起相匹配。

上述一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，压力探测装置中包括两个电路触点，两个电路触点分别对应压力槽两侧侧壁上的两个弹簧片；振动环内部位于压力槽两侧分别设置有一个振动器、一块断电电磁铁以及与其相连的断电弹簧、一个压力传感器、一个微控器，振动器固定嵌入振动环内部。

上述一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，凹槽与凸起的数量相同，且至少为两个；压力槽与压力探测装置的数量相同，且至少为两个。

上述一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，两个压力传感器还可以同时连接到一个微控器上，该微控器再分别连接与两个压力传感器相应的振动器。

上述一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，牵引电磁铁与牵引永磁铁相作用的磁极为异极，磁悬浮电磁铁与磁悬浮永磁铁相作用的磁极为同极。

本发明具有自动通断电的功能，可根据喷射混凝土泵送管管壁的堵塞压力自动地完成振动、强化振动、停止振动三种工作状态之间的切换，并可以随着压力的增大，其内振动环的振动频率、幅度也自动增强，从而在根本上解决喷射混凝土泵送管堵管的问题，其内部的磁悬浮电磁铁系统能够让振动环沿管径方向以及管道方向实现磁悬浮，从而极大的缓解振动环对管道外管的撞击影响，将能量最大化地利用于喷射混凝土泵送管振动中。

附图说明

图1是本发明一种喷射混凝土泵送管防堵自振环的整体结构示意图；

图2是本发明一种喷射混凝土泵送管防堵自振环中振动环的凹槽与压力槽的结构示意图；

图3是本发明一种喷射混凝土泵送管防堵自振环中凹槽部位的剖面图；

图4是本发明一种喷射混凝土泵送管防堵自振环中凹槽内安装绝缘挡板的结构示意图；

图5是本发明一种喷射混凝土泵送管防堵自振环中振动环俯视剖面图；

图6是本发明一种喷射混凝土泵送管防堵自振环中压力槽部位的剖面图；

图7是本发明一种喷射混凝土泵送管防堵自振环中压力槽侧壁弹簧片部位的结构图；

图8是本发明一种喷射混凝土泵送管防堵自振环中环形支架的结构示意图；

图9是本发明一种喷射混凝土泵送管防堵自振环中上下凸起与上下凹槽的连接结构示意图；

图10是本发明一种喷射混凝土泵送管防堵自振环中压力探测装置的结构示意图；

图11是本发明一种喷射混凝土泵送管防堵自振环中凸起与凹槽连接部位的剖面图；

图12是本发明一种喷射混凝土泵送管防堵自振环中的电路框图；

附图标记说明：1、振动环；10、凹槽；101、上凹槽；102、下凹槽；103、缓冲弹簧；104、绝缘挡板；11、压力槽；110、牵引电磁铁；111、施压弹簧；112、弹簧片；12、第一电源模块；13、微控器；14、振动器；15、磁悬浮电磁铁；16、压力传感器；17、断电电磁铁；18、断电弹簧；2、环形支架；20、扇形架；201、上扇形架；202、下扇形架；21、凸起；210、上凸起；211、下凸起；22、磁悬浮永磁铁；3、压力探测装置；30、壳体；31、牵引永磁铁；32、电路触点；33、第二电源模块；34、接触片。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些都属于本发明保护范围。

实施例1：

一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，如图1所示，包括振动环1、套设于振动环1外的环形支架2、嵌于振动环1内部的压力探测装置3；

其中，如图2和图3所示，振动环1的上表面和下表面分别设有相对应的凹槽10，凹槽10包括上表面均匀设置的一组上凹槽101，下表面中与上凹槽101相对应的位置设置的一组与上凹槽101相同规格的下凹槽102；

上凹槽101和下凹槽102的中间以及沿径向的前表面和后表面且均位于对应位置的振动环1内部设置有磁悬浮电磁铁15；上凹槽101和下凹槽102的周围设置有磁悬浮电磁铁15；

如图2、图3、图5、图6、图7所示，振动环1内壁沿径向向外均匀开设有一组相同的压力槽11，每个压力槽11均位于相邻上凹槽101或相邻下凹槽102之间；压力槽11的槽底固定安装施压弹簧111和牵引电磁铁110，压力槽11的两侧侧壁上还分别设置有弹簧片112；振动环1内部位于压力槽11的两侧分别设置有一个微控器13、一个振动器14、一块断电电磁铁17以及与其相连的断电弹簧18，振动器14均固定嵌入振动环1内部，每块断电电磁铁17通过对应断电弹簧18连接于相应的弹簧片112上；弹簧片112旁边设置有用于采集弹簧片112形变压力的压力传感器16；弹簧片112分别与磁悬浮电磁铁15和微控器13电联接；压力传感器16依次与微控器13、振动器14电气连接；

如图5、图12所示，振动环1内部还设置有一组第一电源模块12，每个第一电源模块12均电联接相对应的两块断电电磁铁17和1块牵引电磁铁110，构成通断电以及施压电路I；

如图8所示，环形支架2的顶部和底部分别设有相对应的扇形架20；扇形架上设有凸起21；其中扇形架包括环形支架2顶部沿径向方向向内设置的一组上扇形架201，底部与上扇形架201相对应的位置设置的一组与上扇形架201相同规格的下扇形架202；每个上扇形架201的下表面均设置有一个向下的上凸起210；每个下扇形架202的上表面均设置有一个向上的下凸起211；上凸起210和下凸起211的位置以及尺寸规格均与振动环1中的上凹槽101和下凹槽102相匹配；

如图9、图11所示，上凸起210与下凸起211的表面均设置有与磁悬浮电磁铁15相对应的磁悬浮永磁铁22；通过将环形支架2中的上凸起210和下凸起211分别嵌入振动环1中的上凹槽101和下凹槽102中使环形支架2与振动环1连接起来；

如图10、图12所示，压力探测装置3包括一组壳体30，壳体30的形状、尺寸规格均与压力槽11相适配，可嵌入压力槽11中；每个壳体30侧面上均设置有与牵引电磁铁110相对应的牵引永磁铁31，与牵引永磁铁31相对的侧面上固定连接有与喷射混凝土泵送管相适配的接触片34，每个壳体30沿周向两侧侧壁上各自安装有一电路触点32；壳体30的上、下和两侧侧壁上以及接触片34表面均设置有耐摩擦垫层；壳体30内部安装有第二电源模块33；第二电源模块33与壳体30侧面上的电路触点32电气连接；电路触点32与压力槽11中的弹簧片112相接触；

上述结构中的一组至少为两个相同部件；

如图12所示，第二电源模块33通过两个电路触点32经由振动环1中的两个弹簧片112分别与相对应的压力传感器16、微控器13、振动器14连接组成磁悬浮以及振动自动调节电路II中的振动自动调节电路；第二电源模块33通过两个电路触点32经由振动环1中的两个弹簧片112与磁悬浮电磁铁15连接组成磁悬浮以及振动自动调节电路II中的磁悬浮电路；

第一电源模块12与第二电源模块33还可以通过供电线充电或由外接电源直接通过供电线给通断电以及施压电路I和磁悬浮以及振动自动调节电路II供电。

实施例2：

在实施例1的基础上，上凹槽101和下凹槽102周围磁悬浮电磁铁15的分布情况也可以如图4所示：上凹槽101和下凹槽102的中间以及沿径向的前表面和后表面且均位于对应位置的振动环1内部设置有磁悬浮电磁铁15；上凹槽101和下凹槽102内部沿周向两侧侧壁上均通过缓冲弹簧103连接有绝缘挡板104。

实施例3：

在实施例1的基础上，磁悬浮以及振动自动调节电路II中的振动自动调节电路中相应的两个压力传感器16还可以同时连接到一个微控器13上，该微控器13再分别连接与两个压力传感器16相应的振动器14。

本发明的工作原理：本发明由通断电以及施压电路I和磁悬浮以及振动自动调节电路II共两套电路控制，可实现自动控制其振动与静止，施压以及放松，并能根据压力自动调节振动频率、幅度，而且能在管径以及沿管长方向实现磁悬浮，以使振动环2对外管的冲击降到最小，从而将振动能量充分施加在喷射混凝土泵送管上。

一组第一电源模块中的每一个第一电源模块12均电联接相对应的两个断电电磁铁17和1个牵引电磁铁110，构成通断电以及施压电路I；一组第二电源模块中的每一个第二电源模块33通过相应两个电路触点32经由振动环1中的两个弹簧片112分别连接相对应的压力传感器16、微控器13、振动器14连接组成磁悬浮以及振动自动调节电路II中的振动自动调节电路；经由两个弹簧片112与磁悬浮电磁铁15连接组成磁悬浮以及振动自动调节电路II中的磁悬浮电路；

当通断电以及施压电路I接通后，牵引电磁铁110会产生于牵引永磁铁31相异的磁极，吸引牵引永磁铁31，带动压力探测装置3退回到施压弹簧111的最大压力位置，以便于喷射混凝土泵送管的安装；同时，断电电磁铁17会吸引相应的弹簧片112沿断电弹簧18方向内缩，从而脱离电路触点32，切断了磁悬浮以及振动自动调节电路II；

当喷射混凝土泵送管安装完成后，开始喷射混凝土时，切断通断电以及施压电路I，牵引电磁铁110失效，此时压力探测装置3会退回到施压弹簧111的低压力位置，通过接触片34给喷射混凝土泵送管施加一定压力，卡住喷射混凝土泵送管；同时，断电电磁铁17失效，释放相应的弹簧片112回弹，与电路触点32接触，第二电源模块33开始供电，并自动接通磁悬浮以及振动自动调节电路II中的磁悬浮电路，磁悬浮电磁铁15通电产生磁极，与环形支架2中的上凸起210和下凸起211表面上磁悬浮永磁铁22发生同级相斥的作用构成磁悬浮系统，使得振动环1沿管径以及管长方向悬浮起来与环形支架2脱离，防止振动环1撞击环形支架2，同时增大振动环1的振动空间以及振动幅度，对振动起增益效果，至于沿圆环方向，由于不是主要振动方向，则由缓冲弹簧103以及绝缘挡板104组成导向系统，控制其位置并进行振动缓冲；

另外，磁悬浮以及振动自动调节电路II中振动自动调节电路中的压力传感器16检测相应的弹簧片112形变后产生的压力，并将结果传输给微控器13，微控器13判定，当压力达不到最小阈值时，自动切断振动自动调节电路，振动器14不工作；当压力达到并超过最小阈值时，振动自动调节电路激活通电，振动器14开始工作，带动喷射混凝土泵送管振动，疏通喷射混凝土泵送管中拥堵部位，并且随着压力的增大，振动器14的振动幅度及频率越来越大。

以上所述为本发明的优选应用范例，并非对本发明的限制，凡是根据本发明技术要点做出的简单修改、结构更改变化均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，其特征在于：包括振动环（1）、套设于振动环（1）外的环形支架（2）、嵌于振动环（1）内部的压力探测装置（3）；

其中振动环（1）的上表面和下表面分别设有相对应的凹槽（10），振动环（1）内壁上开设有与压力探测装置（3）相匹配的压力槽（11），振动环（1）内部设置有第一电源模块（12）、微控器（13）、振动器（14）；凹槽（10）周围固定安装有磁悬浮电磁铁（15）；压力槽（11）的槽底固定安装有牵引电磁铁（110）和施压弹簧（111），压力槽（11）的侧面设有弹簧片（112）、用于采集弹簧片（112）形变压力的压力传感器（16）、以及用于控制弹簧片（112）的位置以实现电路通断的断电电磁铁（17）和断电弹簧（18）；断电电磁铁（17）通过断电弹簧（18）与弹簧片（112）相连接；弹簧片（112）还分别与磁悬浮电磁铁（15）、微控器（13）电气连接；第一电源模块（12）电联接断电电磁铁（17）和牵引电磁铁（110）；微控器（13）分别电联接压力传感器（16）和振动器（14）；

环形支架（2）的顶部和底部分别设有相对应的扇形架（20）；扇形架上设有凸起（21）；凸起（21）周围固定安装有磁悬浮永磁铁（22）；环形支架（2）上的凸起（21）嵌入振动环（1）中的凹槽（10）；

压力探测装置（3）包括壳体（30）；壳体（30）可嵌入振动环（1）上的压力槽（11）中；壳体（30）侧面上设置有与牵引电磁铁（110）相对应的牵引永磁铁（31）；壳体（30）中安装有第二电源模块（33）；第二电源模块（33）可与壳体（30）侧面上的电路触点（32）电气连接；电路触点（32）与压力槽（11）中的弹簧片（112）相接触。

2.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，其特征在于：壳体（30）上固定连接有与喷射混凝土泵送管相适配的接触片（34）；壳体（30）以及接触片（34）的表面均设置有耐摩擦垫层。

3.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，其特征在于：振动环（1）上表面和下表面中的凹槽（10）内沿周向两侧壁上均通过缓冲部件（103）连接有绝缘挡板（104），其余侧壁及底部周围均设置磁悬浮电磁铁（15）。

4.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，其特征在于：压力槽（11）位于振动环（1）上表面或下表面中的相邻凹槽（10）之间；振动器（12）固定嵌入振动环（1）内部。

5.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，其特征在于：第一电源模块（12）与第二电源模块（33）可以通过供电线充电或由外接电源直接通过供电线给电路供电。

6.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，其特征在于：凹槽（10）槽底且位于振动环（1）内部、以及凹槽（10）侧壁对应的振动环（1）内部均设置有磁悬浮电磁铁（15）；凸起（21）的表面均设置有磁悬浮永磁铁（22），或者凸起（21）为永磁铁制成；凹槽（10）与凸起（21）相匹配。

7.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，其特征在于：压力探测装置（3）中包括两个电路触点（32），两个电路触点（32）分别对应压力槽（11）两侧侧壁上的两个弹簧片（112）；振动环（1）内部位于压力槽（11）两侧分别均设置有一个微控器（13）、一个振动器（14）、一个压力传感器（16）、一块断电电磁铁（17）以及与其相连的断电弹簧（18）。

8.根据权利要求7所述的一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，其特征在于：两个压力传感器（16）还可以同时连接到一个微控器（13）上，该微控器（13）再分别连接与两个压力传感器（16）相应的振动器（14）。

9.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，其特征在于：牵引电磁铁（110）与牵引永磁铁（31）相作用的磁极为异极，磁悬浮电磁铁（15）与磁悬浮永磁铁（22）相作用的磁极为同极。

10.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土泵送管防堵自振环，其特征在于：凹槽（10）与凸起（21）的数量相同，且至少为两个；压力槽（11）与压力探测装置（3）的数量相同，且至少为两个。