CN107096772A - 混凝土泵送管内壁清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了混凝土泵送管内壁清理装置，包括套管、筒体，沿筒体周向在其外壁上开有环向槽，沿筒体的轴向套管贯穿筒体的两个封闭端，沿套管周向在其外圆周壁上设有外齿带，在套管内圆周壁上开设有螺纹，丝杆与套管螺纹配合，在环向槽上套设有与之匹配的环体，环体外圆周壁上设有多个外齿，环体内圆周壁上设有贯穿间隙的内齿带，电机的输出端上固定有主动齿轮，主动齿轮一侧通过从动齿轮与内齿带啮合，主动齿轮另一侧通过传动齿轮与外齿带啮合。本发明通过筒体在丝杆上做直线运动，以实现外齿对泵送管内壁上的突出物或是附着物进行旋向切割清理，确保管道内壁平整光滑，提高混凝土在泵送管内的流通效率。

Description

混凝土泵送管内壁清理装置

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，具体涉及混凝土泵送管内壁清理装置。

背景技术

在高层建筑滑模施工过程，是指以液压千斤顶为滑升动力，在成组千斤顶的同步作用下，带动1米多高的工具式模板或滑框沿着刚成型的混凝土表面或模板表面滑动，混凝土由模板的上口分层向套槽内浇灌，每层一般不超过30cm厚，当模板内最下层的混凝土达到一定强度后，模板套槽依靠提升机具的作用，沿着已浇灌的混凝土表面滑动或是滑框沿着模板外表面滑动，向上再滑动约30cm左右，这样如此连续循环作业，直到达到设计高度，完成整个施工。在混凝土通过泵送机将其压入泵送管道，然后通过泵送管道输送到模板套槽内，当滑模施工停模，混凝土输送暂停时，通常需要在短时间内清理泵送管道中残余的混凝土，以免混凝土凝固后堵塞管道。

传统的泵送管内壁清理方法包括两种，一种是直接通过泵送机泵入水冲洗泵送管中的混凝土，将其中的水泥冲洗掉，然后拆开泵送机的底部，将泵送管中预留的沙石等骨料排出，该类方法一般只适用于低矮楼层的施工；而在较大高度的楼层施工时，泵送管中余留的混凝土较多，直接冲洗造成较大浪费，但是直接冲洗泵送管后会在管道内产生大量大颗粒物料，特别是弯头较多的管道，大颗粒物料极易造成泵送管道的堵塞，一旦堵塞就只能分节拆除，清理再重新安装；另外一种清理方法是采用空气压缩机推动清洗球进行管道清理，即泵送混凝土结束后，首先拆除底部的一节混凝土输送泵管，快速的放入一个海绵球或者布团，然后再将泵送管接到空气压缩机上，空气压缩机推动清洗球将混凝土全部排出泵送管道，但是该种方式仍然存在较大的缺陷，即包括以下几点：1，需要单独配备一套空气压缩机，使用成本非常高；2、拆除泵送管道时会造成很多混凝土流出，不仅浪费而且会污染施工环境；3、海绵球或布团在泵送管道中特别容易堵塞，特别是在管道接头或转弯位置，一旦发生堵塞，就需要大量的人力物力来检查堵塞位置，然后拆除管道清理，清理的过程又会发生混凝土浪费和污染，同时在泵送管复位时需要重新对多个泵送节进行螺栓连接，继而导致工人的工作量加剧。

发明内容

本发明目的在于提供混凝土泵送管内壁清理装置，以快速实现对泵送管内壁的清理。

本发明通过下述技术方案实现：

混凝土泵送管内壁清理装置，包括套管以及两端封闭的筒体，沿所述筒体周向在其外壁上开有环向槽，且所述环向槽槽底设有环向的间隙，所述间隙与筒体内部连通，沿所述筒体的轴向套管贯穿筒体的两个封闭端，沿所述套管周向在其外圆周壁上设有外齿带，在套管内圆周壁上开设有螺纹，丝杆与套管螺纹配合，在筒体内部设有两个电机，在所述环向槽上套设有与之匹配的环体，环体外圆周壁上设有多个局部突出于环向槽的外齿，环体内圆周壁上设有贯穿所述间隙的内齿带，所述电机的输出端上固定有主动齿轮，且在电机内设有两个转轴，且在一个转轴端部转动设置有从动齿轮，在另一个转轴端部转动设置有传动齿轮，主动齿轮一侧通过从动齿轮与内齿带啮合，主动齿轮另一侧通过传动齿轮与外齿带啮合。针对现有技术中，在滑模施工工艺停模时，混凝土的泵送管清理不及时而导致管内附着物增加的问题，现有清理设备中存在的较大缺陷，即清理时管壁上的附着物无法清理彻底，并且在现有的清理工艺中均会出现清理介质损耗过多，清理效果差的缺陷，对此，申请人设计出一种专门用于直管泵送管内壁清理的装置，通过筒体在丝杆上做直线运动，以实现外齿对泵送管内壁上的突出物或是附着物进行旋向切割清理，确保管道内壁平整光滑，提高混凝土在泵送管内的流通效率；

具体使用时，首先将长度大于泵送管的丝杆置于泵送管内，然后将丝杠两端固定，确保丝杆的轴线与泵送管轴线重合，然后启动电机，使得主动齿轮上的动力通过传动齿轮传送至套筒外圆周上的外齿带上，此时筒体与丝杆之间实现相对运动，即筒体沿丝杆的轴向做直线运动，而在筒体随套管转动的同时，主动齿轮带动从动齿轮以及内齿带转动，多个外齿则开始旋转前进，以实现对管道内壁的附着物的清理工序；其中在外齿对管道内壁附着物进行清理时，外齿与筒体的驱动部件均为电机，筒体本身的转速与外齿的转速不一致，当外齿与附着物之间发生硬性碰撞时，筒体利用自身转动所产生的惯性作用附加在外齿上，并将外齿因硬性碰撞所产生的应力快速消除，即实现外齿在泵送管道内的平稳切割，避免外齿以及环体在旋转过程中出现顿挫感，提高本技术方案的清理效率。

所述环向槽的轴线与筒体的轴线重合且开设在所述筒体的中部。环向槽开设在筒体的中部，使得两个作为驱动部件的电机固定在筒体的中心位置，避免在筒体以及环体转动时产生径向上的跳动，维持筒体以及筒体内部各元件的工作稳定性。

所述环向槽呈椭圆状且其长轴与所述筒体的轴线相交。外齿在对泵送管内壁上附着物进行清理时，切割下的附着物会在沿环体的切线方向高速运动，并与管道内壁发生碰撞接触，由于外齿距离管道内壁的间距小，使得附着物对管道内壁形成较为剧烈的冲击，极容易在管道内壁形成凹陷，未避免该类情况发生，申请人将环向槽设计成椭圆状，且环向槽的长轴与筒体的轴线相交，使得环向槽内的环体以及外齿在旋转时，切割附着物后使之产生一个呈螺旋的运行轨迹，即切割下来的附着物斜向与管道内壁接触，进过反弹后远离环向槽的辐射范围，不仅能够避免掉落的附着物进入到环向槽内干扰环体的转动，还能降低掉落的附着物对管道内壁进行大强度的冲击，避免管道内壁受损严重。进一步地，环向槽内的环体与环向槽的形状相匹配，而对应的主动齿轮、从动齿轮、传动齿轮、内齿带、外齿带以及外齿等形状均与环向槽相适应，以在保证外齿正常旋转的前提下，减小在附着物清理过程中对泵送管内壁的损伤程度。

两个所述电机相对设置且分别固定在所述筒体的两个封闭端内侧壁上。作为优选，电机作为驱动核心，其安装位置直接影响到整个清理过程的稳定性以及清理效率，即当环向槽呈标准的圆形时或是环向槽呈椭圆状，两个电机相对设置后，两个主动齿轮通过传动齿轮与套管上外齿带的中部配合，两个配合点位于筒体的中部，因此，在将电力动力向外输出时，筒体以及筒体上的各元件的受力相对均衡，在筒体以及环体开始按照不同速度旋转时，筒体以及环体会以一个相对平稳状态运行，即不会产生沿筒体径向的跳动，降低各元件之间的相互磨损，进而延长装置的使用寿命。

以所述筒体的中垂线为旋转对称中心，两个所述电机呈旋转对称分布。进一步地，两个电机呈旋转对称，优选地，一个电机的安装位置在绕筒体的中心旋转180°后能够与另一个电机的安装工位重合，此时，两个电机的位置分别对应筒体内部的一半空间，使得筒体以及各元件在旋转状态下的稳定性达到最佳。

沿所述环体周向在其内圆周壁上设有内环，且所述内环由固定自润滑材料制成。外齿随环体在做圆周运动时，环体的内圆周壁会与环向槽发生相对磨损，进而导致环体自身的厚度减小，使得外齿与管道内壁之间的间距减小，最终导致管道内壁上的附着物清理不彻底；对此，申请人在环体的内圆周壁上设置由自润滑材料制成的内环，使得内环在与环向槽发生摩擦时会形成一个润滑层，减小环体与环向槽之间的相对运动时受到的摩擦力，进而达到提高管道内壁清理效率的目的。

所述内齿带固定在内环内圆周壁的中部。作为优选，内齿带固定在内环的内圆周壁中部，使得环体的整体受力更加均衡，避免环体出现局部磨损过度，以提高环体的使用寿命。

所述环体包括端部相互铰接的优弧段和劣弧段，优弧段内侧壁上设置的齿带Ⅰ与劣弧段内侧壁上设置的齿带Ⅱ合围构成内齿带，在优弧段的非铰接端上设有卡槽，在劣弧段的非铰接段上设有与卡槽相配合的卡扣。环体由优弧段与劣弧段组成，且优弧段的端部与劣弧段的端部铰接，而两者的非铰接段则通过卡接的形式连接，即环体为一个可拆卸式连接结构，在安装与拆卸式，通过对卡接部分的锁紧或是打开，即能实现环体与环向槽的快速配合。

所述优弧段所处圆弧对应的圆心角为190°～210°。优弧段所处圆弧对应的圆心角在190°～210°范围内，使得优弧段在安装时通过人工即能够顺利将其套设在环向槽内，然后再将优弧段的非铰接端与劣弧段的非铰接端卡接，以方便在外齿磨损严重后的快速更换。

所述优弧段所处圆弧对应的圆心角为200°。作为优选，优弧段所处圆弧对应的圆心角为200°，使得优弧段套设在环向槽上所受到阻力最小，使得应对不同内径的泵送管内壁清理时，可通过人工对环体进行对应的更换，即在不改变筒体以及筒体内部元件的前提下，对大直径的泵送管内壁清理时需要大尺寸的外齿，而外齿与环体为整体结构，操作人员只需将具备大尺寸外齿的环体固定在环向槽上，而在对小直径的泵送管内壁清理时需要小尺寸的外齿，操作人员只需将具备小尺寸外齿的环体固定在环向槽上，便能够实现清理工序；进一步地，通过环体与筒体的在制造时的相互独立，在最大程度上增加了本技术方案的适用范围。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明混凝土泵送管内壁清理装置，通过筒体在丝杆上做直线运动，以实现外齿对泵送管内壁上的突出物或是附着物进行旋向切割清理，确保管道内壁平整光滑，提高混凝土在泵送管内的流通效率；

2、本发明混凝土泵送管内壁清理装置，在外齿对管道内壁附着物进行清理时，外齿与筒体的驱动部件均为电机，筒体本身的转速与外齿的转速不一致，当外齿与附着物之间发生硬性碰撞时，筒体利用自身转动所产生的惯性作用附加在外齿上，并将外齿因硬性碰撞所产生的应力快速消除，即实现外齿在泵送管道内的平稳切割，避免外齿以及环体在旋转过程中出现顿挫感，提高本技术方案的清理效率；

3、本发明混凝土泵送管内壁清理装置，在环体的内圆周壁上设置由自润滑材料制成的内环，使得内环在与环向槽发生摩擦时会形成一个润滑层，减小环体与环向槽之间的相对运动时受到的摩擦力，进而达到提高管道内壁清理效率的目的。

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为本发明的结构示意图；

图2为筒体的结构示意图；

图3为筒体的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-泵送管、2-丝杆、3-套管、4-传动齿轮、5-主动齿轮、6-电机、7-内齿带、8-外齿、9-环体、10-从动齿轮、11-环向槽、12-间隙、13-筒体。

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1

如图1所示，本实施例包括套管3以及两端封闭的筒体13，沿所述筒体13周向在其外壁上开有环向槽11，且所述环向槽11槽底设有环向的间隙12，所述间隙12与筒体13内部连通，沿所述筒体13的轴向套管3贯穿筒体13的两个封闭端，沿所述套管3周向在其外圆周壁上设有外齿8带，在套管3内圆周壁上开设有螺纹，丝杆2与套管3螺纹配合，在筒体13内部设有两个电机6，在所述环向槽11上套设有与之匹配的环体9，环体9外圆周壁上设有多个局部突出于环向槽11的外齿8，环体9内圆周壁上设有贯穿所述间隙12的内齿带7，所述电机6的输出端上固定有主动齿轮5，且在电机6内设有两个转轴，且在一个转轴端部转动设置有从动齿轮10，在另一个转轴端部转动设置有传动齿轮4，主动齿轮5一侧通过从动齿轮10与内齿带7啮合，主动齿轮5另一侧通过传动齿轮4与外齿8带啮合。

具体使用时，首先将长度大于泵送管1的丝杆2置于泵送管1内，然后将丝杠两端固定，确保丝杆2的轴线与泵送管1轴线重合，然后启动电机6，使得主动齿轮5上的动力通过传动齿轮4传送至套筒外圆周上的外齿8带上，此时筒体13与丝杆2之间实现相对运动，即筒体13沿丝杆2的轴向做直线运动，而在筒体13随套管3转动的同时，主动齿轮5带动从动齿轮10以及内齿带7转动，多个外齿8则开始旋转前进，以实现对管道内壁的附着物的清理工序；其中在外齿8对管道内壁附着物进行清理时，外齿8与筒体13的驱动部件均为电机6，筒体13本身的转速与外齿8的转速不一致，当外齿8与附着物之间发生硬性碰撞时，筒体13利用自身转动所产生的惯性作用附加在外齿8上，并将外齿8因硬性碰撞所产生的应力快速消除，即实现外齿8在泵送管1道内的平稳切割，避免外齿8以及环体9在旋转过程中出现顿挫感，提高本技术方案的清理效率。

实施例2

如图2～3所示，本实施例在实施例1的基础上，所述环向槽11的轴线与筒体13的轴线重合且开设在所述筒体13的中部。环向槽11开设在筒体13的中部，使得两个作为驱动部件的电机6固定在筒体13的中心位置，避免在筒体13以及环体9转动时产生径向上的跳动，维持筒体13以及筒体13内部各元件的工作稳定性。

所述环向槽11呈椭圆状且其长轴与所述筒体13的轴线相交。外齿8在对泵送管1内壁上附着物进行清理时，切割下的附着物会在沿环体9的切线方向高速运动，并与管道内壁发生碰撞接触，由于外齿8距离管道内壁的间距小，使得附着物对管道内壁形成较为剧烈的冲击，极容易在管道内壁形成凹陷，未避免该类情况发生，申请人将环向槽11设计成椭圆状，且环向槽11的长轴与筒体13的轴线相交，使得环向槽11内的环体9以及外齿8在旋转时，切割附着物后使之产生一个呈螺旋的运行轨迹，即切割下来的附着物斜向与管道内壁接触，进过反弹后远离环向槽11的辐射范围，不仅能够避免掉落的附着物进入到环向槽11内干扰环体9的转动，还能降低掉落的附着物对管道内壁进行大强度的冲击，避免管道内壁受损严重。进一步地，环向槽11内的环体9与环向槽11的形状相匹配，而对应的主动齿轮5、从动齿轮10、传动齿轮4、内齿带7、外齿8带以及外齿8等形状均与环向槽11相适应，以在保证外齿8正常旋转的前提下，减小在附着物清理过程中对泵送管1内壁的损伤程度。

作为优选，电机6作为驱动核心，其安装位置直接影响到整个清理过程的稳定性以及清理效率，即当环向槽11呈标准的圆形时或是环向槽11呈椭圆状，两个电机6相对设置后，两个主动齿轮5通过传动齿轮4与套管3上外齿8带的中部配合，两个配合点位于筒体13的中部，因此，在将电力动力向外输出时，筒体13以及筒体13上的各元件的受力相对均衡，在筒体13以及环体9开始按照不同速度旋转时，筒体13以及环体9会以一个相对平稳状态运行，即不会产生沿筒体13径向的跳动，降低各元件之间的相互磨损，进而延长装置的使用寿命。

进一步地，两个电机6呈旋转对称，优选地，一个电机6的安装位置在绕筒体13的中心旋转180°后能够与另一个电机6的安装工位重合，此时，两个电机6的位置分别对应筒体13内部的一半空间，使得筒体13以及各元件在旋转状态下的稳定性达到最佳。

实施例3

如图1～3所示，本实施例沿所述环体9周向在其内圆周壁上设有内环，且所述内环由固定自润滑材料制成。外齿8随环体9在做圆周运动时，环体9的内圆周壁会与环向槽11发生相对磨损，进而导致环体9自身的厚度减小，使得外齿8与管道内壁之间的间距减小，最终导致管道内壁上的附着物清理不彻底；对此，申请人在环体9的内圆周壁上设置由自润滑材料制成的内环，使得内环在与环向槽11发生摩擦时会形成一个润滑层，减小环体9与环向槽11之间的相对运动时受到的摩擦力，进而达到提高管道内壁清理效率的目的。

其中，所述环体9包括端部相互铰接的优弧段和劣弧段，优弧段内侧壁上设置的齿带Ⅰ与劣弧段内侧壁上设置的齿带Ⅱ合围构成内齿带7，在优弧段的非铰接端上设有卡槽，在劣弧段的非铰接段上设有与卡槽相配合的卡扣。环体9由优弧段与劣弧段组成，且优弧段的端部与劣弧段的端部铰接，而两者的非铰接段则通过卡接的形式连接，即环体9为一个可拆卸式连接结构，在安装与拆卸式，通过对卡接部分的锁紧或是打开，即能实现环体9与环向槽11的快速配合。

本实施例中，所述优弧段所处圆弧对应的圆心角为190°～210°。优弧段所处圆弧对应的圆心角在190°～210°范围内，使得优弧段在安装时通过人工即能够顺利将其套设在环向槽11内，然后再将优弧段的非铰接端与劣弧段的非铰接端卡接，以方便在外齿8磨损严重后的快速更换。

作为优选，优弧段所处圆弧对应的圆心角为200°，使得优弧段套设在环向槽11上所受到阻力最小，使得应对不同内径的泵送管1内壁清理时，可通过人工对环体9进行对应的更换，即在不改变筒体13以及筒体13内部元件的前提下，对大直径的泵送管1内壁清理时需要大尺寸的外齿8，而外齿8与环体9为整体结构，操作人员只需将具备大尺寸外齿8的环体9固定在环向槽11上，而在对小直径的泵送管1内壁清理时需要小尺寸的外齿8，操作人员只需将具备小尺寸外齿8的环体9固定在环向槽11上，便能够实现清理工序；进一步地，通过环体9与筒体13的在制造时的相互独立，在最大程度上增加了本技术方案的适用范围。

作为优选，内齿带7固定在内环的内圆周壁中部，使得环体9的整体受力更加均衡，避免环体9出现局部磨损过度，以提高环体9的使用寿命。

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.混凝土泵送管内壁清理装置，包括套管(3)以及两端封闭的筒体(13)，其特征在于：沿所述筒体(13)周向在其外壁上开有环向槽(11)，且所述环向槽(11)槽底设有环向的间隙(12)，所述间隙(12)与筒体(13)内部连通，沿所述筒体(13)的轴向套管(3)贯穿筒体(13)的两个封闭端，沿所述套管(3)周向在其外圆周壁上设有外齿带，在套管(3)内圆周壁上开设有螺纹，丝杆(2)与套管(3)螺纹配合，在筒体(13)内部设有两个电机(6)，在所述环向槽(11)上套设有与之匹配的环体(9)，环体(9)外圆周壁上设有多个局部突出于环向槽(11)的外齿(8)，环体(9)内圆周壁上设有贯穿所述间隙(12)的内齿带(7)，所述电机(6)的输出端上固定有主动齿轮(5)，且在电机(6)内设有两个转轴，且在一个转轴端部转动设置有从动齿轮(10)，在另一个转轴端部转动设置有传动齿轮(4)，主动齿轮(5)一侧通过从动齿轮(10)与内齿带(7)啮合，主动齿轮(5)另一侧通过传动齿轮(4)与外齿带啮合。

2.根据权利要求1所述的混凝土泵送管内壁清理装置，其特征在于：所述环向槽(11)的轴线与筒体(13)的轴线重合且开设在所述筒体(13)的中部。

3.根据权利要求1所述的混凝土泵送管内壁清理装置，其特征在于：所述环向槽(11)呈椭圆状且其长轴与所述筒体(13)的轴线相交。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的混凝土泵送管内壁清理装置，其特征在于：两个所述电机(6)相对设置且分别固定在所述筒体(13)的两个封闭端内侧壁上。

5.根据权利要求4所述的混凝土泵送管内壁清理装置，其特征在于：以所述筒体(13)的中垂线为旋转对称中心，两个所述电机(6)呈旋转对称分布。

6.根据权利要求1所述的混凝土泵送管内壁清理装置，其特征在于：沿所述环体(9)周向在其内圆周壁上设有内环，且所述内环由固定自润滑材料制成。

7.根据权利要求6所述的混凝土泵送管内壁清理装置，其特征在于：所述内齿带(7)固定在内环内圆周壁的中部。

8.根据权利要求7所述的混凝土泵送管内壁清理装置，其特征在于：所述环体(9)包括端部相互铰接的优弧段和劣弧段，优弧段内侧壁上设置的齿带Ⅰ与劣弧段内侧壁上设置的齿带Ⅱ合围构成内齿带(7)，在优弧段的非铰接端上设有卡槽，在劣弧段的非铰接段上设有与卡槽相配合的卡扣。

9.根据权利要求8所述的混凝土泵送管内壁清理装置，其特征在于：所述优弧段所处圆弧对应的圆心角为190°～210°。

10.根据权利要求9所述的混凝土泵送管内壁清理装置，其特征在于：所述优弧段所处圆弧对应的圆心角为200°。