CN108691557B - 一种无脉冲s阀湿喷机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无脉冲S阀湿喷机，解决了混凝土湿喷机泵送过程中的脉冲问题，湿喷机包括机架、泵送机构、摆动机构和电机及液压系统，泵送机构包括料斗、料室、混凝土送料机构、辅助送料机构和分配阀，料斗设置在料室上方，混凝土送料机构和辅助送料机构均包括液压缸、混凝土活塞和混凝土缸，混凝土送料机构的混凝土缸和辅助送料机构的辅助混凝土缸均与料室相连，分配阀为偏心异径管，前端与出料口相连，后端设置有分配阀摩擦板和后摩擦板，摆动机构包括摆动液压缸、芯轴、摆臂和摆动液压缸底座，芯轴两端分别连接摆臂和分配阀上部。本发明提供的一种无脉冲S阀湿喷机还具有高压泵送、密封性能好、无泵送脉冲、喷浆回弹小等优点。
Description
技术领域
本发明涉及工程设备技术领域，尤其是一种无脉冲S阀湿喷机。
背景技术
混凝土湿喷机在煤矿巷道、公路隧道等需要喷浆支护的地方应用广泛，常见的混凝土湿喷机为柱塞式混凝土湿喷机，其工作原理是通过分配阀切换实现泵送，在泵送过程中由于分配阀的摆动，造成泵送过程中的脉冲现象，这增大了泵送过程的堵管机率，并造成喷浆过程中的回弹问题。
发明内容
为解决混凝土湿喷机在工作过程中出现的脉冲和喷浆回弹问题，本发明提供了一种无脉冲S阀湿喷机，具体技术方案如下：
一种无脉冲S阀湿喷机，包括机架、泵送机构、摆动机构和电机及液压系统，所述泵送机构包括料斗、料室、混凝土送料机构、辅助送料机构、分配阀和出料口，所述料斗设置在料室上方，混凝土送料机构设置在料室的侧面；所述混凝土送料机构的两个混凝土缸与料室相通，辅助送料机构的辅助混凝土缸与料室内的分配阀相通；所述分配阀为偏心异径管，所述分配阀为偏心异径管，分配阀的后端设置在料室内从混凝土缸进料，分配阀的前端穿过料室与出料口相连；所述摆动机构包括摆动液压缸、芯轴、摆臂和摆动液压缸底座，所述摆动液压缸底座安装在料室外侧，摆动液压缸对称布置在摆动液压缸底座的两侧，摆臂与摆动液压缸铰接；所述芯轴两端分别连接摆臂和分配阀上部；所述摆臂通过花键与芯轴配合安装；所述电机及液压系统包括液压油箱和电机，所述泵送机构、摆动机构和电机及液压系统设置在机架上。
优选的是，料室内设置有分配阀、后摩擦板、分配阀摩擦板、橡胶弹簧和密封圈，分配阀摩擦板与分配阀之间设置橡胶弹簧，分配阀摩擦板两翼设置有挡板，分配阀与出料口之间设置有密封圈。
优选的是，混凝土送料机构包括主液压缸、混凝土活塞和混凝土缸，主液压缸的活塞杆推动混凝土活塞在混凝土缸内运动；辅助送料机构包括辅助液压缸、辅助混凝土活塞和辅助混凝土缸，辅助液压缸的辅助活塞杆推动辅助混凝土活塞在辅助混凝土缸内运动。
优选的是，主液压缸安装在水洗槽上，辅助液压缸安装在主液压缸的上方。
优选的是，分配阀的截面形状呈S形，分配阀后端开口上部的形状与分配阀摆动扫过的辅助混凝土缸形状相同，分配阀后端开口下部的形状与混凝土缸出口的形状相同，分配阀前端呈圆柱形。
优选的是，分配阀在摆动过程中，分配阀的后端始终与辅助混凝土缸和其中1个混凝土缸相通，分配阀的前端始终与出料口相通。
优选的是，分配阀与混凝土送料机构的混凝土缸之间设置有分配阀摩擦板和后摩擦板；所述后摩擦板上设置有3个通孔。
还优选的是，混凝土送料机构的混凝土缸从料室内吸料，混凝土送料机构通过混凝土活塞将混凝土缸内的物料推送至分配阀，通过分配阀到达出料口；当任一混凝土送料机构泵送物料时，辅助混凝土缸内的辅助混凝土活塞收缩，辅助混凝土缸从分配阀内吸料，当所述分配阀摆动时，辅助混凝土缸内的物料被推送至分配阀。
还优选的是，分配阀摩擦板和后摩擦板之间紧密接触，当辅助混凝土缸内的辅助混凝土活塞推送物料时，分配阀摩擦板的两翼挡板遮挡混凝土缸的出口。
本发明的有益效果包括：(1)辅助混凝土活塞在混凝土活塞推送物料时收缩，使辅助混凝土缸吸入一部分物料，当混凝土缸被分配阀摩擦板遮挡时，辅助混凝土缸泵送物料，从而弥补了双液压缸泵送物料时分配阀摆动时泵送造成的脉动问题；并且辅助送料机构和混凝土送料机构共同在料室内向分配阀泵送物料，混凝土送料机构与辅助送料机构共同布置，使得泵送机构结构紧凑，辅助送料机构在料室内泵送更有利于密封，并且物料从料室直接泵出保证了泵送压力。(2)分配阀前端直接穿过料室，并在料室通过孔内摆动，适用于高压泵送，保护了分配阀的安全。(3)分配阀前端呈圆柱形，与出料口对应，保证了出料的稳定，减少了泵压损失。(4)在分配阀的后端均设置有摩擦板，摩擦板由硬质合金制作，加强了密封并防止了分配阀摆动造成磨损过快，延长了设备使用寿命，分配阀摩擦板与分配阀之间设置橡胶弹簧，保证了分配阀在摆动过程中的稳定。(5)摆臂通过花键与芯轴配合安装，芯轴通过花键与分配阀上部的安装孔配合安装，减小了芯轴的长度，减小了芯轴扭矩保护芯轴的安全，使得芯轴跟随摆臂有效摆动，并且方便安装。
附图说明
图1是一种无脉冲S阀湿喷机整机结构示意图；
图2是泵送机构和摆动机构安装结构示意图；
图3是泵送机构和摆动机构结构部分剖面示意图；
图4是摆动机构示意图；
图5是分配阀安装示意图；
图6是分配阀摆动结构示意图；
图7是分配阀后摩擦板结构示意图；
图8是分配阀摩擦板结构示意图；
图中：1-机架；2-泵送机构；3-摆动机构；4-电机及液压系统；21-料斗；22-料室；221-分配阀；223-后摩擦板；224-分配阀摩擦板；225-橡胶弹簧；226-密封圈；23-混凝土送料机构；231-混凝土活塞；232-活塞杆；233-混凝土缸；234-主液压缸；24-辅助送料机构；241-辅助混凝土活塞；242-辅助活塞杆；243-辅助混凝土缸；244-辅助液压缸；25-出料口；26-分配阀；27-水洗槽；31-摆动液压缸；32-摆臂；33-摆动液压缸底座；34-芯轴。
具体实施方式
结合图1至图8所示，本发明所述的一种无脉冲S阀湿喷机具体实施方式如下。
一种无脉冲S阀湿喷机如图1所示，具体包括机架1、泵送机构2、摆动机构3和电机及液压系统4。机架1设置有机轮，方便湿喷机移动；电机及液压系统4包括液压油箱和电机，液压油箱设置在机架1上部，电机和液压油箱驱动摆动机构3和泵送机构2的液压缸运动,该结构输出动力稳定、安全可靠；摆动机构3和泵送机构2配合安装，泵送机构2的混凝土送料机构23设置在机架1底部，泵送机构2的料斗21设置在车架前部上方，泵送机构2实现物料的泵送，摆动机构3通过芯轴34摆动带动分配阀26摆动。
其中，泵送机构如图2至图3所示，包括料斗21、料室22、混凝土送料机构23、辅助送料机构24、分配阀26、出料口25和水洗槽27，料斗21安装在料室22的上方，料斗21下端与料室22相连。混凝土送料机构23包括2个主液压缸234、2个混凝土活塞231和2个混凝土缸233，辅助送料机构24包括辅助液压缸244、辅助混凝土活塞241和辅助混凝土缸243。混凝土送料机构23的2个混凝土缸233沿同一水平布置在料室22侧面，两个混凝土送料机构23的混凝土缸233与料室22相通，辅助送料机构24的辅助混凝土缸243与分配阀26相通。分配阀26后端在料室22内摆动，分配阀26前端穿过料室22沿料室的分配阀通过孔转动。分配阀连通混凝土送料机构的混凝土缸233、辅助混凝土缸243和出料口25。混凝土送料机构23后侧安装有水洗槽27，辅助送料机构24安装在混凝土送料机构23的上方，液压机构集中布置，水洗槽27和料室22之间设置有拉杆。
如图3所示，泵送机构2的料室22内设置有分配阀221、后摩擦板223、分配阀摩擦板224、橡胶弹簧225和密封圈226，分配阀摩擦板224与分配阀221之间设置橡胶弹簧225，分配阀221与出料口25之间设置有密封圈226，其中密封圈226为圆形密封圈。分配阀221与混凝土送料机构23的混凝土缸233连接一侧设置有分配阀摩擦板224，料室22与分配阀221之间还设置有后摩擦板223，后摩擦板上设置有3个通孔，其中后摩擦板223上设有两个与混凝土送料机构的混凝土缸233管径相同的通孔，以及1个与辅助送料机构的辅助混凝土缸243管径相同的通孔，在分配阀摩擦板224两翼设置有挡板，挡板尺寸略大于混凝土缸的出口尺寸，保证分配阀摩擦板224转到中间位置时，分配阀摩擦板224两侧的挡板恰好遮挡混凝土缸233的出口，分配阀26继续摆动时，分配阀26与其中一个混凝土缸连通，另一个混凝土缸233与料室22连通。在分配阀26的后端设置有摩擦板，摩擦板由硬质合金制作，加强了密封并防止了分配阀摆动造成磨损过快，延长了设备使用寿命，分配阀摩擦板224与分配阀221后端之间设置橡胶弹簧225，保证了分配阀221在摆动过程中的稳定。
如图2所示，泵送机构2的混凝土送料机构23的活塞杆232一端设置有混凝土活塞231，混凝土送料机构23的混凝土活塞231在混凝土缸233内伸缩，混凝土缸233与料室22直接连通。辅助送料机构24的辅助活塞杆242一端设置有辅助混凝土活塞241，辅助送料机构的辅助混凝土活塞241在辅助混凝土缸243内伸缩，辅助混凝土缸243与分配阀26直接连通。辅助送料机构24和混凝土送料机构23共同在料室22内向分配阀26泵送物料，弥补了双液压缸泵送物料时分配阀26摆动时，泵送过程中的脉动问题，同时混凝土送料机构23与辅助液压缸23共同布置，使得泵送机构2结构紧凑，辅助液压缸24在料室22内泵送更有利于密封，并且物料从料室22直接泵出保证了泵送压力。
如图5、图7和图8所示，泵送机构2的分配阀26为偏心异径管，分配阀26的后端从混凝土缸进料，分配阀26的前端穿过料室与出料口相连，分配阀26的前端与出料口25同轴齐平安装，并且分配阀整体为铸造一体式结构。分配阀26前端直接穿过料室，并在料室通过孔内摆动，避免了分配阀与出料口管径不同导致的反作用力，保护了分配阀的安全。分配阀26的截面形状呈S形，分配阀26后端开口上部形状与分配阀26摆动扫过的辅助混凝土缸243的形状相同，分配阀26后端开口下部形状与混凝土缸233出口的形状相同，分配阀26前端呈圆柱形。其中分配阀26前端为分配阀与出料口连接端，分配阀26后端为分配阀与其中一个混凝土缸233和辅助混凝土缸243的连接端。分配阀26的后端即进料端始终与辅助液压缸244和一个混凝土缸233相通，分配阀前端穿过料室，前端即出料端始终与出料口25相通。分配阀26随摆动机构的芯轴34摆动，摆动过程中分配阀26的前端始终与出料口25相通，分配阀26的后端始终与其中一个混凝土送料机构23的混凝土缸233以及辅助送料机构24的辅助混凝土缸243相通用于泵送物料，通过设计合理的分配阀形状，使得分配阀在摆动过程中连通混凝土缸233和辅助混凝土缸243与出料口25，并能保持分配阀26的密封，特别是辅助混凝土缸243始终连通分配阀管腔，从而保证泵送物料的连续性。并且分配阀26前端呈圆柱形，与出料口25同轴对齐，保证了出料的稳定，避免了造成紊流，减少了泵压损失。
其中，摆动机构如图4所示，包括摆动液压缸31、芯轴34、摆臂32和摆动液压缸底座33，摆动液压缸底座33安装在料室33外侧，摆动液压缸31对称布置在摆动液压缸底座33的两侧，摆臂32与摆动液压缸31铰接，摆臂32通过花键与芯轴34配合安装。摆动液压缸31底座呈梯形，摆臂32安装在液压缸底座33的短边位置，2个摆动液压缸31分别布置在摆动液压缸底座33的两条斜边上，2个摆动液压缸31在工作中其中一个伸展时另一个收缩，保持重复工作从而带动芯轴34摆动，芯轴34带动分配阀26摆动。芯轴34两端分别连接摆臂32和分配阀26上部通过花键连接，分配阀26跟随芯轴34摆动。芯轴34两端直接通过花键与分配阀上部的安装孔配合安装，减小了芯轴的长度，减小了芯轴扭矩保护芯轴的安全，使得芯轴跟随摆臂有效摆动，并且方便安装。电机及液压系统4包括液压油箱和电机，泵送机构2、摆动机构3和电机及液压系统4设置在机架1上。
一种无脉冲S阀湿喷机的具体工作方式如下：将物料倒入料斗21内，由于重力作用料斗21内物料进入料室22；在料室22内其中一个混凝土送料机构23通过收缩混凝土活塞231，从料室22内吸料至混凝土缸233，另一个混凝土送料机构23的活塞杆232推动混凝土活塞231，将混凝土缸233内的物料通过分配阀26直接推送至出料口25；分配阀26随摆动机构3的芯轴34转动，此时完成吸料的混凝土缸233内的混凝土活塞231推送物料，完成送料的混凝土送料机构23从料室33内吸料，将物料吸入混凝土缸233内；当任一混凝土送料机构23泵送物料时辅助送料机构24从分配阀26内吸料，当所述分配阀26摆动时辅助送料机构24补充送料，从而避免出现送料的脉动现象。分配阀摩擦板224和后摩擦板之间紧密接触，当辅助混凝土缸内的辅助混凝土活塞推送物料时，分配阀摩擦板的两翼挡板遮挡混凝土缸的出口。
本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种无脉冲S阀湿喷机，包括机架、泵送机构、摆动机构和电机及液压系统，其特征在于，
所述泵送机构包括料斗、料室、混凝土送料机构、辅助送料机构、分配阀和出料口，所述料斗设置在料室上方，混凝土送料机构沿同一水平布置并设置在料室的侧面；所述混凝土送料机构的两个混凝土缸与料室相通，辅助送料机构的辅助混凝土缸与料室内的分配阀相通；所述分配阀为偏心异径管，分配阀的后端设置在料室内从混凝土缸进料，分配阀的前端穿过料室与出料口相连；所述料室内设置有分配阀、后摩擦板、分配阀摩擦板、橡胶弹簧和密封圈，分配阀摩擦板与分配阀之间设置橡胶弹簧，分配阀与出料口之间设置有密封圈，所述分配阀摩擦板两翼设置有挡板；所述分配阀的截面形状呈S形，分配阀后端开口上部的形状与分配阀摆动扫过的辅助混凝土缸形状相同，分配阀后端开口下部的形状与混凝土缸出口的形状相同，分配阀前端呈圆柱形；所述分配阀在摆动过程中，分配阀的后端始终与辅助混凝土缸相通，分配阀的前端始终与出料口相通；
所述摆动机构包括摆动液压缸、芯轴、摆臂和摆动液压缸底座，所述摆动液压缸底座安装在料室外侧，摆动液压缸对称布置在摆动液压缸底座的两侧，摆臂与摆动液压缸铰接；所述芯轴两端分别连接摆臂和分配阀上部；所述摆臂通过花键与芯轴配合安装；
混凝土送料机构包括主液压缸、混凝土活塞和混凝土缸，主液压缸的活塞杆推动混凝土活塞在混凝土缸内运动；辅助送料机构包括辅助液压缸、辅助混凝土活塞和辅助混凝土缸，辅助液压缸的辅助活塞杆推动辅助混凝土活塞在辅助混凝土缸内运动；所述主液压缸安装在水洗槽上，辅助液压缸安装在主液压缸的上方；
所述电机及液压系统包括液压油箱和电机，所述泵送机构、摆动机构和电机及液压系统设置在机架上。
2.根据权利要求1所述的一种无脉冲S阀湿喷机，其特征在于，所述分配阀与混凝土送料机构的混凝土缸之间设置有分配阀摩擦板和后摩擦板；所述后摩擦板上设置有3个通孔。
3.根据权利要求1或2所述的一种无脉冲S阀湿喷机，其特征在于，所述混凝土送料机构的混凝土缸从料室内吸料，混凝土送料机构通过混凝土活塞将混凝土缸内的物料推送至分配阀，通过分配阀到达出料口；当任一混凝土送料机构泵送物料时，辅助混凝土缸内的辅助混凝土活塞收缩，辅助混凝土缸从分配阀内吸料，当所述分配阀摆动时，辅助混凝土缸内的物料被推送至分配阀。
4.根据权利要求3所述的一种无脉冲S阀湿喷机，其特征在于，所述分配阀摩擦板和后摩擦板之间紧密接触，当辅助混凝土缸内的辅助混凝土活塞推送物料时，分配阀摩擦板的两翼挡板遮挡混凝土缸的出口。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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