CN108979671A - 一种混凝土湿喷机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于混凝土喷浆机技术领域，涉及一种混凝土湿喷机。该混凝土湿喷机具有两套独立的动力系统即燃油发动机动力系统和电机动力系统，两套系统可通过动力切换开关实现自由切换，混凝土泵送系统包括速凝剂容器、空气压缩机、压缩空气分流器、速凝剂混合器、混流喷头和料斗，速凝剂与压缩空气混合后，输送至混流喷头，同时料斗中的混凝土经混凝土泵泵送至混流喷头，压缩空气、速凝剂及混凝土在混流喷头中混合后，通过喷浆管道喷至施工作业面，混凝土凝固均匀浇筑质量大大提高。
Description
技术领域
本发明属于混凝土喷浆机技术领域，涉及一种混凝土湿喷机。
背景技术
目前市场上的混凝土湿式喷浆机主要的特点为汽车底盘、并在此底盘基础上增加混凝土泵送机构，同时采用单喷头或双喷头作业；其产品主要是在混凝土车载泵的基础上增加了砂浆喷头和速凝剂输送系统。
现有产品缺点：行走系统为汽车底盘，采用的都是单动力系统，当动力系统出现故障时，整机就彻底崩溃，无法工作，而且汽车底盘不能较好的适应复杂的地形工况，以及狭小空间的施工要求，例如隧道内部施工。同时喷射系统不能智能将混凝土砂浆、速凝剂及压缩空气按比例混合，造成混凝土砂浆施工质量较差，反弹率较高；同时喷射系统中压缩空气没有直接作用于喷头最前端，造成喷射压力不够，施工工艺性较差，严重时甚至发生堵管等故障。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种混凝土湿喷机，克服了背景技术提到的单动力系统可能出现的故障问题；
本发明的目的之二在于提供一种混凝土湿喷机，不再采用汽车作为底盘，解决了不能较好地适应复杂地形工况的问题；
本发明的目的之三在于提供一种混凝土湿喷机，解决了速凝剂、混凝土砂浆和压缩空气不能按比例混合导致施工质量较差及堵管的故障问题。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种混凝土湿喷机，包括移动底盘，移动端底盘采用刚性工程机械底盘，移动底盘包括车架和设置在车架下方的四个滚轮；车架上设有司机室、混凝土泵送系统、电控系统、燃油发动机动力系统和电机动力系统，司机室内设有动力切换开关，燃油发动机动力系统和电机动力系统与动力切换开关连接，通过动力切换开关选择采用燃油发动机动力系统或电机动力系统作为动力源。
进一步，混凝土泵送系统包括速凝剂容器、空气压缩机、压缩空气分流器、速凝剂混合器、混流喷头和料斗，料斗通过混凝土泵接至混流喷头，空气压缩机与压缩空气分流器的入口连接，速凝剂容器的出口管路上设有速凝剂泵，压缩空气分流器的出口和速凝剂泵均与速凝剂混合器连接；
空气压缩机将空气压缩形成压缩空气，压缩空气通过压缩空气分流器输送至速凝剂混合器内，同时速凝剂容器中的速凝剂通过速凝剂泵泵送至速凝剂混合器内，速凝剂与压缩空气混合后，输送至混流喷头，同时料斗中的混凝土经混凝土泵泵送至混流喷头，压缩空气、速凝剂及混凝土在混流喷头中混合后，通过喷浆管道喷至施工作业面。
进一步，速凝剂泵和混凝土泵均与电控系统连接，速凝剂泵将检测到的速凝剂泵出量反馈给电控系统，混凝土泵将检测到的混凝土泵出量反馈给电控系统，电控系统根据混凝土的泵出量调节速凝剂泵的速凝剂泵送量。
进一步，速凝剂泵的入口通过切换阀连接速凝剂容器和水箱，正常工作时，速凝剂泵与速凝剂容器连通，抽取速凝剂；在施工作业开始前，速凝剂泵与水箱连通，抽取水箱中的水湿润作业面；在施工作业结束后，速凝剂泵与水箱连通，抽取水箱中的水清洗管道。
进一步，混流喷头为多个。
进一步，车架上设有支腿自平衡系统，支腿自平衡系统包括设置于车架下方四个支腿及设置于车架上的倾角传感器，两个支腿位于车架前端，其余两个支腿位于车架后端；
倾角传感器与电控系统连接，支腿通过液压缸与电控系统连接，当车架倾斜的角度不在预设的安全角度范围时，倾角传感器将测量到的角度反馈给电控系统，电控系统控制液压缸驱动支腿伸出，将车架支撑平稳；当车架处于预设的安全角度范围以内时，电控系统控制液压缸驱动支腿收缩至预设位置。
进一步，移动底盘包括车架、后驱动桥、前驱动桥和传动箱，后驱动桥、前驱动桥及传动箱均安装在车架上，后驱动桥安装于车架后端，前驱动桥安装于车架前端，传动箱通过前传动轴与前驱动桥连接，传动箱通过后传动轴与后驱动桥连接；在前驱动桥上设有前转向油缸，在后驱动桥上设有后转向油缸；
后驱动桥通过支座与车架刚性连接，前驱动桥与车架通过摆动架铰接。
进一步，还包括液压油散热系统，液压油散热系统包括散热风扇和温度传感器，温度传感器将检测到的液压油温度反馈给电控系统，电控系统根据温度高低控制风扇的转速。
进一步，所述的混凝土湿喷机还包括GPS定位模块及通讯模块，通讯模块将所述的混凝土湿喷机位置信息传送给监控终端。
进一步，车架上还设有自动卷电缆器和液压卷扬机。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开的混凝土湿喷机，具有两套独立的动力系统即燃油发动机动力系统和电机动力系统，两套系统可各自独立为整机提供动力源，并设置动力切换开关，可通过动力切换开关实现自由切换，以便适应施工工况的多变性。当机器作业时，优先选用电机动力系统作为动力源，尤其当在狭小、相对密闭空间作业；当机器转场时，优先采用燃油发动机作为动力源，使得整机更加灵活、机动；当两套动力源任一动力系统故障时，另一动力源可充当应急动力源保证机器正常作业或转移到安全地带，方便故障排除及人机安全。
进一步，空气经空气压缩机增压再分流后，与速凝剂混合雾化；混凝土经混凝土泵增压输送至混流喷头，与压力空气和速凝剂混合雾化，速凝剂与混凝土混合更均匀更充分，混凝土凝固均匀浇筑质量大大提高。
进一步，速凝剂泵与混凝土泵送系统关联控制，通过检测混凝土泵送方量，按照设定的混凝土与速凝剂混合比例及时调节速凝剂的泵出量，然后通过压缩空气强行加入到混凝土中，确保混凝土喷施到作业面后快速凝固。
进一步，通过一切换阀将速凝剂泵在速凝剂容器和水箱之间进行连接切换。正常工作时，速凝剂泵与速凝剂容器连通，抽取速凝剂；在施工作业前或结束后，速凝剂泵与水箱连接，速凝剂泵充当水泵，可对混凝土管道进行清洗，也可对作业面加湿及清洗。
进一步，泵送系统可根据客户需要，配置多个喷头，各喷头可同时作业，也可单独作业。混凝土泵送系统可根据喷头数量调整混凝土输送量，速凝剂系统根据各喷头混凝土喷射量各自独立、自动匹配速凝剂加注量，以保证喷射质量和施工效率。
进一步，该设备安装液压支腿并配备倾角传感器，操纵人员只需一个按键，液压支腿可自动将整机支承平稳或收放到位。
进一步，通过温度传感器将温度反馈给电控系统，电控系统控制散热风扇及时给液压油降温，避免液压油被氧化，进而降低元器件之间的磨损，提高整机的安全性。
进一步，采用刚性工程机械底盘并四轮全时驱动，越野型强；特有的四轮转向系统，可实现直线行走、蟹型行走、原地转向、八字形行走、前轮单独转向、后轮单独转向等功能，以适应狭小空间作业需求，机动灵活。
进一步，整机配有液压卷扬机，当机器行走系统发生故障或依靠自身动力无法行驶时，可利用液压卷扬临时自救。液压卷扬机可安装在机器前方，也可安装在机器尾部，满足应急需求。
进一步，该装备可实时将整机信息传递到监控终端，以实现整机的远程监控、故障诊断、卫星定位远程调度等功能，便于工程管理员实时监控整个施工项目的进度及信息。
附图说明
图1为本发明混凝土湿喷机的结构示意图；
图2为本发明混凝土湿喷机的另一方向结构示意图；
图3为本发明移动底盘的结构示意图；
图4为本发明四轮行走的各种状态示意图；
其中，1为移动底盘；2为料斗；3为燃油发动机动力系统；4为电机动力系统；5为速凝剂泵；6为高压清洗系统；7为水箱；8为支腿自平衡系统；9为混流喷头；10为速凝剂容器；11为自动卷电缆器；12为电控系统；13为液压油散热系统；14为车架；15为驾驶室；16为压缩空气分流器；17为速凝剂混合器；18为后驱动桥，19为前驱动桥，20为传动箱，21为前传动轴，22为后传动轴，23为前转向油缸，24为后转向油缸，25为支座，26为摆动架。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
如图1～2所示，本发明的一种混凝土湿喷机，包括移动底盘1，移动底盘1包括车架和设置在车架下方的四个滚轮；车架上设有司机室15、混凝土泵送系统、电控系统12、燃油发动机动力系统3和电机动力系统4，司机室15内设有动力切换开关，燃油发动机动力系统3和电机动力系统4与动力切换开关连接，通过动力切换开关选择采用燃油发动机动力系统3或电机动力系统4作为动力源。
整机包含两套独立的动力系统，为整机提供所有动力。两套动力系统通过动力切换开关实现互锁控制，即燃油发动机动力系统3工作时，电机动力系统4停止工作；电机动力系统4工作时，燃油发动机动力系统3不能工作，以此防止双动力同时工作而损坏整机液压系统，造成人机危害。可通过动力切换开关实现自由切换，以便适应施工工况的多变性。当机器作业时，优先选用电机动力系统4作为动力源，尤其当在狭小、相对密闭空间作业；当机器转场时，优先采用燃油发动机作为动力源，使得整机更加灵活、机动；当两套动力源任一动力系统故障时，另一动力源可充当应急动力源保证机器正常作业或转移到安全地带，方便故障排除及人机安全。该产品具有两套独立的动力系统，两套系统可各自独立为整机提供动力源，并设置动力切换开关，双动力可通过切换开关实现自由切换，以便适应施工工况的多变性。
移动底盘1采用刚性工程机械底盘并四轮全时驱动，越野型强；特有的四轮转向系统，可实现直线行走、蟹型行走、原地转向、八字形行走、前轮单独转向及后轮单独转向等功能，以适应狭小空间作业需求，机动灵活。
如图3所示，移动底盘1包括车架14、后驱动桥18、前驱动桥19和传动箱20，后驱动桥18和前驱动桥19、传动箱20分别安装于车架14上，后驱动桥18安装于车架14后端，前驱动桥19安装于车架14前端，传动箱20通过前传动轴5与前驱动桥19连接，传动箱20通过后传动轴6与后驱动桥18连接，组成前后驱动四轮行走系统。其中后驱动桥18通过支座25与车架14刚性连接，前驱动桥19与车架14通过摆动架26铰接，实现前驱动桥19相对于车架14左右摆动。摆动角度由摆动架26机械限位。在前驱动桥19上设有前转向油缸23，在后驱动桥18上设有后转向油缸24，使得前后桥各自独立左右偏转。如图4所示，在相应的电控系统和专用液压转向阀的配合下实现直线行走、前轮转向、后轮转向、四轮转向及斜行，不同行走方式均设置操作按钮，可根据工况人为选择。
混凝土泵送系统包括速凝剂容器10、空气压缩机、压缩空气分流器16、速凝剂混合器17、混流喷头9和料斗2，料斗2通过混凝土泵接至混流喷头9，空气压缩机与压缩空气分流器16的入口连接，速凝剂容器10的出口管路上设有速凝剂泵5，压缩空气分流器16的出口和速凝剂泵5均与速凝剂混合器17连接；空气压缩机将空气压缩形成压缩空气，压缩空气通过压缩空气分流器16输送至速凝剂混合器17内，同时速凝剂容器10中的速凝剂通过速凝剂泵5泵送至速凝剂混合器17内，速凝剂与压缩空气混合后，输送至混流喷头9，同时料斗2中的混凝土经混凝土泵泵送至混流喷头9，压缩空气、速凝剂及混凝土在混流喷头9中混合后，通过喷浆管道喷至施工作业面。
速凝剂泵5和混凝土泵均与电控系统12连接，速凝剂泵5将检测到的速凝剂泵5出量反馈给电控系统12，电控系统12根据混凝土泵中输送缸换向频率和混凝土缸筒容积计算出混凝土泵出量，并根据混凝土的泵出量调节速凝剂泵5的速凝剂输送量。
速凝剂泵5的入口通过切换阀连接速凝剂容器10和水箱7，正常工作时，速凝剂泵5与速凝剂容器10连通，抽取速凝剂；在施工作业开始前，速凝剂泵5与水箱7连通，抽取水箱7中的水湿润作业面；在施工作业结束后，速凝剂泵5与水箱7连通，抽取水箱7中的水清洗管道。当速凝剂泵5与速凝剂容器10连接时，速凝剂泵5与混凝土泵关联控制，通过检测混凝土泵送方量，按照设定的混凝土与速凝剂混合比例通过压缩空气强行加入到混凝土中，确保混凝土喷施到作业面后快速凝固；当混凝土泵送系统停止工作时，速凝剂输送系统也将进入待命状态或关闭状态。当速凝剂泵5与水箱7连接时，速凝剂泵5充当水泵，可对混凝土管道进行清洗，也可对作业面加湿及清洗。
该设备泵送系统可根据客户需要，配置2个及以上喷头接口。各喷头可同时作业，也可单独作业。混凝土泵送系统可根据喷头数量调整混凝土输送量，速凝剂系统根据各喷头混凝土喷射量各自独立、自动匹配速凝剂加注量，以保证喷射质量和施工效率。
混流喷头9可以将来自泵送机构的混凝土均分成多路2路以上，与压缩空气、速凝剂充分混合后喷至作业面，也可以以单路混合的方式，将混凝土与压缩空气、速凝剂喷至作业面。
车架上设有支腿自平衡系统8，支腿自平衡系统8包括设置于车架下方四个支腿及设置于车架上的倾角传感器，两个支腿位于车架前端，其余两个支腿位于车架后端；倾角传感器与电控系统12连接，支腿通过液压缸与电控系统12连接，当车架倾斜时，倾角传感器将测量到的角度反馈给电控系统12，电控系统12控制液压缸驱动支腿伸出，将车架支撑平稳；当车架处于预设的安全角度范围以内时，电控系统12控制液压缸驱动支腿收缩至预设位置。
支腿自动平衡系统根据电控系统12中的倾角传感器，在人为操纵相应控制按钮后，自动将整机支撑平稳或自动将液压支腿缩回设定位置。在液压支腿未缩回制定位置时，整机行走系统失效锁定，当液压支腿缩回至制定位置时，行走系统解锁，整机可正常行走。一次确保整机行驶安全；当液压支腿伸出支撑整机时，若整机未达到设定的安全倾角范围内，整机泵送系统失效，待整机支撑平稳后，泵送系统起效，泵送系统可正常工作。
优选地，还包括液压油散热系统13，液压油散热系统13包括散热风扇和温度传感器，温度传感器将检测到的温度反馈给电控系统12，电控系统12根据温度高低控制风扇的转速。
移动底盘1采用液压机械传动方式，即液压泵驱动行走液压马达，再通过机械变速箱传至前后桥，最终驱动整机行走，其中前后桥均为转向驱动桥，使得前轮转向、后轮转向、四轮转向或八字形行走。
驾驶室内设置整机操控机构和控制按钮，方便驾驶人员操控主机。同时操控台可180°旋转，以方便整机在前进或后退时操纵人员具有良好的视野。
电控系统12包括中央处理器、GPS定位模块及通讯模块，通讯模块将位置信息及所属的混凝土湿喷机的整机信息传送给监控终端。
车架的一端上还设有自动卷电缆器11，用于自动收放电缆或管道，安装空间小、维护方便、使用可靠。
车架上还设有液压卷扬机，当机器行走系统发生故障或依靠自身动力无法行驶时，可利用液压卷扬临时自救。液压卷扬机可安装在机器前方，也可安装在机器尾部，满足应急需求。
该装置还配备有高压清洗系统6，包含水箱7、高压水泵及高压水枪，可对机器本身进行清洗，也可对作业面进行加湿或清洗。
所述的混凝土湿喷机还包括GPS定位模块及通讯模块，通讯模块将混凝土湿喷机位置信息传送给监控终端，当装置出现故障时，可以及时联络到服务人员，让服务人员知道确切的位置。该装备可扩展配置远程电子信息交互技术，可实时将整机信息传递到信息总站，以实现整机的远程监控、故障诊断、卫星定位远程调度等功能。
Claims (10)
1.一种混凝土湿喷机，其特征在于，包括移动底盘(1)，移动端底盘采用刚性工程机械底盘，移动底盘(1)包括车架和设置在车架下方的四个滚轮；车架上设有司机室(15)、混凝土泵送系统、电控系统(12)、燃油发动机动力系统(3)和电机动力系统(4)，司机室(15)内设有动力切换开关，燃油发动机动力系统(3)和电机动力系统(4)与动力切换开关连接，通过动力切换开关选择采用燃油发动机动力系统(3)或电机动力系统(4)作为动力源。
2.根据权利要求1所属的一种混凝土湿喷机，其特征在于，混凝土泵送系统包括速凝剂容器(10)、空气压缩机、压缩空气分流器(16)、速凝剂混合器(17)、混流喷头(9)和料斗(2)，料斗(2)通过混凝土泵接至混流喷头(9)，空气压缩机与压缩空气分流器(16)的入口连接，速凝剂容器(10)的出口管路上设有速凝剂泵(5)，压缩空气分流器(16)的出口和速凝剂泵(5)均与速凝剂混合器(17)连接；
空气压缩机将空气压缩形成压缩空气，压缩空气通过压缩空气分流器(16)输送至速凝剂混合器(17)内，同时速凝剂容器(10)中的速凝剂通过速凝剂泵(5)泵送至速凝剂混合器(17)内，速凝剂与压缩空气混合后，输送至混流喷头(9)，同时料斗(2)中的混凝土经混凝土泵泵送至混流喷头(9)，压缩空气、速凝剂及混凝土在混流喷头(9)中混合后，通过喷浆管道喷至施工作业面。
3.根据权利要求2所属的一种混凝土湿喷机，其特征在于，速凝剂泵(5)和混凝土泵均与电控系统(12)连接，速凝剂泵(5)将检测到的速凝剂泵(5)出量反馈给电控系统(12)，混凝土泵将检测到的混凝土泵出量反馈给电控系统(12)，电控系统(12)根据混凝土的泵出量调节速凝剂泵(5)的速凝剂泵(5)送量。
4.根据权利要求2所属的一种混凝土湿喷机，其特征在于，速凝剂泵(5)的入口通过切换阀连接速凝剂容器(10)和水箱(7)，正常工作时，速凝剂泵(5)与速凝剂容器(10)连通，抽取速凝剂；在施工作业开始前，速凝剂泵(5)与水箱(7)连通，抽取水箱(7)中的水湿润作业面；在施工作业结束后，速凝剂泵(5)与水箱(7)连通，抽取水箱(7)中的水清洗管道。
5.根据权利要求2所属的一种混凝土湿喷机，其特征在于，混流喷头(9)为多个。
6.根据权利要求1所属的一种混凝土湿喷机，其特征在于，车架上设有支腿自平衡系统(8)，支腿自平衡系统(8)包括设置于车架下方四个支腿及设置于车架上的倾角传感器，两个支腿位于车架前端，其余两个支腿位于车架后端；
倾角传感器与电控系统(12)连接，支腿通过液压缸与电控系统(12)连接，当车架倾斜的角度不在预设的安全角度范围时，倾角传感器将测量到的角度反馈给电控系统(12)，电控系统(12)控制液压缸驱动支腿伸出，将车架支撑平稳；当车架处于预设的安全角度范围以内时，电控系统(12)控制液压缸驱动支腿收缩至预设位置。
7.根据权利要求1所属的一种混凝土湿喷机，其特征在于，移动底盘(1)包括车架(14)、后驱动桥(18)、前驱动桥(19)和传动箱(20)，后驱动桥(18)、前驱动桥(19)及传动箱(20)均安装在车架(14)上，后驱动桥(18)安装于车架(14)后端，前驱动桥(19)安装于车架(14)前端，传动箱(20)通过前传动轴(5)与前驱动桥(19)连接，传动箱(20)通过后传动轴(6)与后驱动桥(18)连接；在前驱动桥(19)上设有前转向油缸(23)，在后驱动桥(18)上设有后转向油缸(24)；
后驱动桥(18)通过支座(25)与车架(14)刚性连接，前驱动桥(19)与车架(14)通过摆动架(26)铰接。
8.根据权利要求1所属的一种混凝土湿喷机，其特征在于，还包括液压油散热系统(13)，液压油散热系统(13)包括散热风扇和温度传感器，温度传感器将检测到的液压油温度反馈给电控系统(12)，电控系统(12)根据温度高低控制散热风扇的转速。
9.根据权利要求1所属的一种混凝土湿喷机，其特征在于，所述的混凝土湿喷机还包括GPS定位模块及通讯模块，通讯模块将所述的混凝土湿喷机位置信息传送给监控终端。
10.根据权利要求1所属的一种混凝土湿喷机，其特征在于，车架上还设有自动卷电缆器(11)和液压卷扬机。
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