CN106513391A - 一种能够对混凝土输送泵管堵塞后进行快速疏通的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能够对混凝土输送泵管堵塞后进行快速疏通的设备，包括刀具系统、泵管夹持装置以及机架，所述刀具系统和泵管夹持装置均安装在支架上，且刀具系统和泵管夹持装置均能够移动改变与对方之间的距离，且刀具系统能够插入到泵管夹持装置上的泵管中，泵管夹持装置能够绕着与刀具系统移动轨迹垂直的轴线转动。该设备能够对泵管进行夹持，提高疏通过程的稳定性，同时通过刀具系统和泵管夹持装置均能够实现移动从而提高疏通效率，也保证了刀具和泵管的安全，节约人工和混凝土浇注中断的时间，从经济性、适用性、工作效率三方面兼顾，具有一定的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种能够对混凝土输送泵管堵塞后进行快速疏通的设备。
背景技术
混凝土是当代最主要的土木工程材料之一，具有原料丰富、价格低廉、生产工艺简单的特点，因而使用量越来越大。在平板浇筑施工中常常会因为施工现场地形复杂或者层高较高，导致汽车泵很难到达，这时就需要通过混凝土输送泵接泵管向布料机输送，由于输送泵配合泵管具有很好的灵活性，可以绕过各种汽车泵所不能到达的障碍，混凝土输送设备在作业过程中，由于设备故障、操作不当或混凝土质量等各种原因，不可避免出现泵管堵塞情况，致使混凝土浇筑不能正常进行。对于少则几十米，多则上百米的泵送管线进行疏通，需要投入大量劳务人员进行疏通泵管，疏通不及时泵管内混凝土会凝固，造成泵管报废，中断浇筑还可能会对工程质量造成影响。
混凝土输送泵管出现堵塞时，现行的疏通方式为拆除泵管，用人力将泵管抬起成竖直状态，向地面重复撞击，通过惯性力将堵塞在泵管内混凝土清理出来。现行的方式效率低下，对应急处理，恢复混凝土泵送作业存在一定的困难，为此，有必要设计一种高效、便捷的泵管堵塞后的疏通机械。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有对于堵塞后的混凝土泵管进行疏通时效率低，而且容易造成疏通器械卡在泵管中造成器械或泵管损坏，因此设计了一种能够对混凝土输送泵管堵塞后进行快速疏通的设备，该设备能够对泵管进行夹持，提高疏通过程的稳定性，同时通过刀具系统和泵管夹持装置均能够实现移动从而提高疏通效率，也保证了刀具和泵管的安全，节约人工和混凝土浇注中断的时间。
本发明通过下述技术方案实现：
一种能够对混凝土输送泵管堵塞后进行快速疏通的设备，包括刀具系统、泵管夹持装置以及机架，所述刀具系统和泵管夹持装置均安装在支架上，且刀具系统和泵管夹持装置均能够移动改变与对方之间的距离，且刀具系统能够插入到泵管夹持装置上的泵管中，泵管夹持装置能够绕着与刀具系统移动轨迹垂直的轴线转动。混凝土通过泵管输送时，由于泵管摆放角度或者其它因素造成泵管堵塞，使得混凝土无法进行输送，影响工程的施工效率，在混凝土堵塞时间一般为30分钟-2小时，混凝土处于初凝状态，强度较低，较易疏通，现行的疏通方式有两种，第一种为拆除泵管，用人力将泵管抬起成竖直状态，向地面重复撞击，通过惯性力将堵塞在泵管内混凝土清理出来。现行的方式效率低下，对应急处理，恢复混凝土泵送作业存在一定的困难，另一种疏通方式为采用器械疏通，专利号为ZL201220263297.7的中国专利公开了一种混凝土泵管疏通装置，它包含由电机和减速机固定成一个整体的驱动装置以及与减速机连接的螺旋叶片，所述的驱动装置安装在机箱上，螺旋叶片的下面设有U形槽，该U形槽的一端与减速机固定，下面固定在支架上，该支架的一端与机箱固定，其底部固定有万向轮，所述的机箱的外侧固定有推把。这种装置能够有效快速的排出淤积在泵管内初凝的混凝土，使得工作效率能够得到大幅的提高，降低了疏通的劳动强度。但是这种装置是保持螺旋叶片和支架相对不动，通过人力推动装置，依靠万向轮使得装置整体移动，从而将螺旋叶片插入到泵管中，混凝土泵管的标准长度一般为3米，而且现场地面一般也不平整或者有一些碎石、土块等障碍物，采用该装置则会造成螺旋叶片的移动轨迹与泵管的内腔不能在同一直线上，导致螺旋叶片卡死在泵管中，造成螺旋叶片或者泵管受损，同时该装置重量大，推动吃力，操作人员的劳动强度大，由于混凝土的凝固，造成疏通的效率也低，而本方案设计的疏通设备，则是通过将动力加持到螺旋钻杆上进行旋转，动力系统固定在基座齿条上，通过人工转动手轮传递到基座齿条上引导工作系统左、右移动，实现旋转的螺旋钻杆取出泵管内堵塞的混凝土。并且泵管也被夹持到机架上，通过滑轨对刀具和泵管的移动轨迹进行限定，刀具系统和泵管夹持装置均能够移动改变与对方之间的距离，泵管夹持装置能够绕着与刀具系统移动轨迹垂直的轴线转动，使得刀具能根据情况从泵管两端进行疏通，大大提高了疏通效率和降低了操作难度。
进一步地，刀具系统包括刀具本体以及与刀具本体连接的动力机构，在刀具本体下方设置有进退刀装置，进退刀装置安装在机架上，并且动力机构与进退刀装置连接，刀具本体和动力机构能够在进退刀装置的作用下水平移动。进退刀装置包括安装板一、轨道压板一以及安装在轨道压板一之间的滑轨一，安装板一固定在机架上，轨道压板一均固定在安装板一上，滑轨一设置在安装板一上方，滑轨一上套有能够沿着滑轨一滑动的滑轨架一，滑轨架一分别与刀具本体以及动力机构连接，在滑轨架一的底部安装有齿条一，齿条一设置在安装板一上方，安装板一上安装有齿轮一，且齿轮一与齿条一啮合，齿轮一中套有手轮，且手轮与齿轮一同轴固定，手轮能够带动齿轮一转动，而刀具本体包括输出轴以及与输出轴同轴固定的螺旋钻杆，输出轴远离螺旋钻杆的一端与动力系统连接，输出轴上套有若干个轴承，轴承分别安装在轴承座中，轴承座分别连接有轴承座支架，且轴承座支架与对应的滑轨架一或安装板一固定，螺旋钻杆能够插入到泵管中。在本方案中，通过多个滑轨架一的作用，使得刀具本体和动力机构都能够与对应的滑轨架一固定后沿着滑轨一移动，实现刀具本体和动力机构前进或后退，从而将螺旋钻杆插入到泵管中，其移动轨迹能够保持在同一直线上，使得其更加安全。动力机构提供动力，带动输出轴旋转，输出轴上布置轴承座，以保证轴运行平稳，轴端安装的螺旋钻杆，实现切销刀具的旋转。转动手轮，由安装在手轮轴上的齿轮，带动齿条一运动，而齿条一本身又与动力机构连接，所以会带动机构在滑轨上进刀或退刀，从而达到破坏泵管内的混凝土目的，其操作过程平稳，而且劳动强度低，大大提高疏通的效率。
直线轴承是一种以低成本生产的直线运动系统，用于无限行程与圆柱轴配合使用。由于承载球与轴呈点接触，故使用载荷小。钢球以极小的摩擦阻力旋转，从而能获得高精度的平稳运动。通过将轴承中与安装板固定的轴承座支架中设置的轴承为直线轴承，从而保证输出轴能够平稳地进行直线运动，对其进行支撑。
动力系统包括电动机，电动机连接有减速机，减速机连接有联轴器，联轴器与输出轴远离螺旋钻杆的一端连接，且电动机和减速机均与滑轨架一固定。这些都是现有部件，能够从市场上直接采购，降低成本，同时也便于更换。
而泵管夹持装置包括若干个用于卡紧泵管的管卡，管卡下方安装有旋转机构，旋转机构同时与所有的管卡固定，且旋转机构能够绕着铅垂线旋转，旋转机构下方设置有泵管移动机构，泵管移动机构安装机架上，旋转机构在泵管移动机构的带动下能够进行水平移动。旋转机构包括转台和转轴，转台的顶部同时与所有管卡的底部垂直固定，转轴设置在转台下方并且转轴的顶部与转台的底部中心垂直固定，转轴的底部与泵管移动机构垂直固定，通过管卡将泵管夹持紧，调整后保证泵管与刀具在同一水平直线上，旋转机构旋转到位后，能够通过锁紧机构对其位置进行锁紧，避免在疏通时产生晃动而造成刀具或者泵管损坏，本方案通过设计旋转机构能够绕着铅垂线旋转，使得泵管夹持装置夹持的泵管能够根据需要将两端各自都朝向刀具，刀具能够从两端分别插入，减少刀具插入长度却能够将混凝土完全破坏。
泵管移动机构包括安装板二、轨道压板二以及安装在轨道压板二之间的滑轨二，安装板二固定在机架上，轨道压板二均固定在安装板二上，滑轨二设置在安装板二上方，滑轨二上套有能够沿着滑轨二滑动的滑轨架二，滑轨架二与转轴的底部垂直固定，在滑轨架二底部安装有齿条二，齿条二设置在安装板二上方，安装板二上安装有齿轮二，且齿轮二与齿条二啮合，齿轮二中套有方向手柄，且方向手柄与齿轮二同轴固定，方向手柄能够带动齿轮二转动，泵管的水平移动操作过程与刀具的移动操作过程类似，都是通过齿轮转动带动齿条移动的方式，将泵管移动和刀具移动独立分开，能够减少运动距离太长而产生较大的饶度。
机架包括机架一和机架二，在机架一和机架二之间设置有支架连接梁，支架连接梁同时与机架一和机架二连接，进退刀装置安装在机架一上，泵管移动机构安装在机架二上。机架是用于对疏通器械进行支撑的装置，其主要采用两部分构成，分别用于放置刀具系统和夹持装置，使得各自有足够的行程进行运动，也降低运动时产生的振动，防止共振现象发生。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：该设备能够对泵管进行夹持，通过滑轨限定运动轨迹，提高疏通过程的稳定性，同时通过刀具系统和泵管夹持装置均能够实现移动从而提高疏通效率，也保证了刀具和泵管的安全，节约人工和混凝土浇注中断的时间，从经济性、适用性、工作效率三方面兼顾，具有一定的社会效益和经济效益。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的运动简图；
图3为刀具系统的结构示意图；
图4为泵管夹持装置的结构示意图
图5为机架的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-电动机，2-减速机，3-联轴器，4-主轴承，5-主轴承座支架，6-输出轴，7-直线轴承，8-螺旋钻杆，9-轨道压板一，10-固定螺栓，11-减速机底座，12-滑轨架一，13-齿条一，14-齿轮一，15-手轮，16-滑轨一，17-直线轴承座支架，18-销轴，19-泵管，20-管卡，21-转台，22-转轴，23-齿条二，24-方向手柄，25-齿轮二，26-滑轨二，27-机架平台，28-机架支座，29-耳板，30-支架横梁，31-固定销，32-支架连接梁。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例：
如图1至图5所示，一种能够对混凝土输送泵管堵塞后进行快速疏通的设备，在支架上安装有刀具系统和泵管夹持装置，而刀具系统包括刀具本体以及与刀具本体连接的动力机构，在刀具本体下方设置有进退刀装置，进退刀装置安装在机架上，并且动力机构与进退刀装置连接，刀具本体和动力机构能够在进退刀装置的作用下水平移动。泵管夹持装置包括至少两个用于卡紧泵管19的管卡20，泵管采用快速管卡固定，操作方便。夹持泵管装置设计为可快速实现180度旋转，泵管两头都可钻取堵塞的混凝土，缩短动力系统左、右一半的移动距离，可减小整机尺寸，夹持装置下方设进退装置。旋转机构包括转台21和转轴22，转台21的顶部同时与所有管卡20的底部垂直固定，转轴22设置在转台21下方并且转轴22的顶部与转台21的底部中心垂直固定，转轴22的底部与泵管移动机构垂直固定，转轴22呈铅垂状态设置，转轴22能够绕着其轴线转动，泵管移动机构安装机架上，旋转机构在泵管移动机构的带动下能够进行水平移动。
刀具本体包括输出轴6以及与输出轴6同轴固定的螺旋钻杆8，输出轴6远离螺旋钻杆8的一端与动力系统连接，螺旋钻杆8和输出轴6通过销轴18连接，螺旋钻杆8带有螺旋，旋转的螺旋钻杆8进入混凝土堵塞的泵管后，轴尖切销混凝土，由螺旋送出。常用最长泵管为3米，泵管旋转从两头钻取混凝土，因此螺旋钻杆8进刀长度应大于1.5米。
输出轴6上套有若干个轴承，轴承分别安装在轴承座中，轴承座分别连接有轴承座支架，且轴承座支架与对应的滑轨架一12或安装板一固定，为了方便描述，将轴承中与滑轨架一12固定的轴承座支架中设置的轴承为主轴承4，其为常规轴承，安装主轴承4的轴承座支架为主轴承座支架5，主轴承座支架5与对应的滑轨架一12固定，轴承中与安装板固定的轴承座支架中设置的轴承为直线轴承7，安装直线轴承7的轴承座支架为直线轴承座支架17，通过上述两种轴承来实现输出轴6的旋转以及直线运动。
进退刀装置和泵管移动机构的结构基本相同，进退刀装置包括安装板一、轨道压板一9以及安装在轨道压板一9之间的滑轨一16，滑轨一16的两端分别与轨道压板一9垂直固定，轨道压板一9通过固定螺栓10固定在安装板一上，安装板一固定在机架上，滑轨一16设置在安装板一上方，滑轨一16上套有能够沿着滑轨一16滑动的滑轨架一12，滑轨架一12分别与刀具本体以及动力机构连接，在滑轨架一12的底部安装有齿条一13，齿条一13设置在安装板一上方，安装板一上安装有齿轮一14，且齿轮一14与齿条一13啮合，齿轮一14也可以安装在支架上，只要能够形成齿轮一14与齿条一13啮合即可，这根据部件具体型号需要进行设定，齿轮一14中套有手轮15，且手轮15与齿轮一14同轴固定，手轮15能够带动齿轮一14转动。而泵管移动机构包括安装板二、轨道压板二以及安装在轨道压板二之间的滑轨二26，安装板二固定在机架上，轨道压板二均固定在安装板二上，滑轨二26设置在安装板二上方，滑轨二26上套有能够沿着滑轨二26滑动的滑轨架二，滑轨架二与转轴22的底部垂直固定，在滑轨架二底部安装有齿条二23，齿条二23设置在安装板二上方，安装板二上安装有齿轮二25，且齿轮二25与齿条二23啮合，齿轮二25也可以安装在支架上，只要能够形成齿轮二25与齿条二23啮合即可，这根据部件具体型号需要进行设定，齿轮二25中套有方向手柄24，且方向手柄24与齿轮二25同轴固定，方向手柄24能够带动齿轮二25转动。采用手动旋转控制手轮15或方向手柄24带动齿轮配合齿条完成螺旋钻杆前进和后退、被管卡夹持的泵管前进和后退。顺时针旋转手轮15为螺旋钻杆前进，即进入混凝土堵塞的泵管。逆时针旋转手轮15为螺旋钻杆后退，即退出混凝土堵塞的泵管。顺时针旋转方向手柄24使得被管卡夹持的泵管后退，即被混凝土堵塞的泵管远离螺旋钻杆，逆时针旋转方向手柄24使得被管卡夹持的泵管前进，即被混凝土堵塞的泵管靠近螺旋钻杆，直到螺旋钻杆进入混凝土堵塞的泵管。此装置可以根据泵管堵塞程度进行手动控制，避免电动机和螺旋钻杆的损耗。
动力系统包括电动机1，电动机1连接有减速机2，减速机2连接有联轴器3，联轴器3与输出轴6远离螺旋钻杆8的一端连接，且电动机1和减速机2均通过减速机底座11与滑轨架一12固定，而减速机底座11与对应的滑轨架一12固定，从而使得电动机1和减速机2能够沿着滑轨移动。本机械为一般用途机械，电动机选用价格便宜、结构简单、市场供应充足的Y系列全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。对转速和扭矩需求不大，电机输出功率不宜过大。疏通机在破坏凝固的混凝土时，可能出现过载，或较大冲击，为使输出轴传动平稳、可靠，因此采用摆线针轮减速器。其优点在于结构紧凑、体积小、重量轻，在功率相同的情况下，体积和重量是其它类型减速器的一半；疏通机为水平作业，所以选用卧式。螺栓杆件工作时可能出现挤压偏移，加上轴长挠度大，长期使用后会使轴端离心加大，不宜采用刚性联轴器联接。为补偿输出轴(主动端)和工作轴(从动端)的相对偏移，采用梅花形弹性联轴器，其优点在于结构简单，缓冲性能好，承载力高，维护方便，不需要润滑，且造价低，能满足混凝土侵蚀的工况。
机架一和机架二的结构相同，都是由机架平台27、机架支座28、耳板29和支架横梁30构成，机架一和机架二为独立框架结构，在机架一和机架二之间设置有支架连接梁32，支架连接梁32分别与机架一和机架二通过固定销31固定在机架支座28上，根据不同长度将支架连接梁32与对应位置的机架支座28连接，运输时可拆除连接梁，缩短装车长度，进退刀装置的安装板一安装在机架一的机架平台27上，泵管移动机构的安装板一安装在机架二的机架平台27上，机架由角钢焊接结成框架结构，外表面用铁皮敷设。
通过本发明，其通过被夹持泵管和刀具的独立移动，能够实现泵管和刀具分别移动，这样能够大大缩短单独部件的移动距离，使得疏通效率大大提高，同时采用滑轨方式，能够限定移动轨迹，在疏通现场能够不会被地面的碎石或泥块所阻挡，使用时需要预先将泵管和刀具调整到同一直线上，通过人工或者器械带动齿轮转动，实现刀具与泵管的靠近或远离，从而完成疏通工作。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种能够对混凝土输送泵管堵塞后进行快速疏通的设备，其特征在于，包括刀具系统、泵管夹持装置以及机架，所述刀具系统和泵管夹持装置均安装在支架上，且刀具系统和泵管夹持装置均能够移动改变与对方之间的距离，且刀具系统能够插入到泵管夹持装置上的泵管(19)中，泵管夹持装置能够绕着与刀具系统移动轨迹垂直的轴线转动。
2.根据权利要求1所述的一种能够对混凝土输送泵管堵塞后进行快速疏通的设备，其特征在于，所述刀具系统包括刀具本体以及与刀具本体连接的动力机构，在刀具本体下方设置有进退刀装置，进退刀装置安装在机架上，并且动力机构与进退刀装置连接，刀具本体和动力机构能够在进退刀装置的作用下水平移动。
3.根据权利要求2所述的一种能够对混凝土输送泵管堵塞后进行快速疏通的设备，其特征在于，所述泵管夹持装置包括若干个用于卡紧泵管的管卡(20)，管卡(20)下方安装有旋转机构，旋转机构同时与所有的管卡(20)固定，且旋转机构能够绕着铅垂线旋转，旋转机构下方设置有泵管移动机构，泵管移动机构安装机架上，旋转机构在泵管移动机构的带动下能够进行水平移动。
4.根据权利要求3所述的一种能够对混凝土输送泵管堵塞后进行快速疏通的设备，其特征在于，所述机架包括机架一和机架二，在机架一和机架二之间设置有支架连接梁(32)，支架连接梁(32)同时与机架一和机架二连接，进退刀装置安装在机架一上，泵管移动机构安装在机架二上。
5.根据权利要求2所述的一种能够对混凝土输送泵管堵塞后进行快速疏通的设备，其特征在于，所述进退刀装置包括安装板一、轨道压板一(9)以及安装在轨道压板一(9)之间的滑轨一(16)，安装板一固定在机架上，轨道压板一(9)均固定在安装板一上，滑轨一(16)设置在安装板一上方，滑轨一(16)上套有能够沿着滑轨一(16)滑动的滑轨架一(12)，滑轨架一(12)分别与刀具本体以及动力机构连接，在滑轨架一(12)的底部安装有齿条一(13)，齿条一(13)设置在安装板一上方，安装板一上安装有齿轮一(14)，且齿轮一(14)与齿条一(13)啮合，齿轮一(14)中套有手轮(15)，且手轮(15)与齿轮一(14)同轴固定，手轮(15)能够带动齿轮一(14)转动。
6.根据权利要求5所述的一种能够对混凝土输送泵管堵塞后进行快速疏通的设备，其特征在于，所述刀具本体包括输出轴(6)以及与输出轴(6)同轴固定的螺旋钻杆(8)，输出轴(6)远离螺旋钻杆(8)的一端与动力系统连接，输出轴(6)上套有若干个轴承，轴承分别安装在轴承座中，轴承座分别连接有轴承座支架，且轴承座支架与对应的滑轨架一(12)或安装板一固定，螺旋钻杆能够插入到泵管(19)中。
7.根据权利要求6所述的一种能够对混凝土输送泵管堵塞后进行快速疏通的设备，其特征在于，所述轴承中与安装板固定的轴承座支架中设置的轴承为直线轴承(7)。
8.根据权利要求5所述的一种能够对混凝土输送泵管堵塞后进行快速疏通的设备，其特征在于，所述动力系统包括电动机(1)，电动机(1)连接有减速机(2)，减速机(2)连接有联轴器(3)，联轴器(3)与输出轴(6)远离螺旋钻杆(8)的一端连接，且电动机(1)和减速机(2)均与滑轨架一(12)固定。
9.根据权利要求3所述的一种能够对混凝土输送泵管堵塞后进行快速疏通的设备，其特征在于，所述旋转机构包括转台(21)和转轴22，转台(21)的顶部同时与所有管卡(20)的底部垂直固定，转轴(22)设置在转台(21)下方并且转轴(22)的顶部与转台(21)的底部中心垂直固定，转轴(22)的底部与泵管移动机构垂直固定。
10.根据权利要求9所述的一种能够对混凝土输送泵管堵塞后进行快速疏通的设备，其特征在于，所述泵管移动机构包括安装板二、轨道压板二以及安装在轨道压板二之间的滑轨二(26)，安装板二固定在机架上，轨道压板二均固定在安装板二上，滑轨二(26)设置在安装板二上方，滑轨二(26)上套有能够沿着滑轨二(26)滑动的滑轨架二，滑轨架二与转轴(22)的底部垂直固定，在滑轨架二底部安装有齿条二(23)，齿条二(23)设置在安装板二上方，安装板二上安装有齿轮二(25)，且齿轮二(25)与齿条二(23)啮合，齿轮二(25)中套有方向手柄(24)，且方向手柄(24)与齿轮二(25)同轴固定，方向手柄(24)能够带动齿轮二(25)转动。
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