CN110552719B - 一种用于混凝土喷射机的喷头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于混凝土喷射机的喷头，包括连接管、壳体、混合盘和喷嘴，壳体的内部设置有圆锥体和至少两根螺旋叶片，圆锥体的底部设置有半球形凹槽一，螺旋叶片的两侧分别于壳体的内壁和圆锥体的外壁固定连接，并且壳体的内壁和圆锥体之间形成的空腔被螺旋叶片分隔为至少两条互不连通的螺旋通道，混合盘内设置有半圆形凹槽，混合盘的中心向上突起形成挤出口，挤出口与喷嘴的内部空间相互连通，本发明将掺杂有速凝剂的混凝土打散，使其进入不同的螺旋通道，混凝土在旋出过程中获得旋转惯性，混凝土在旋出后依靠自身惯性在混合盘内汇流并撞击圆锥体底部的半球形凹槽一，增强速凝剂与混凝土的混合度。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土施工机械领域，具体为一种用于混凝土喷射机的喷头。
背景技术
喷射混凝土技术广泛应用于隧道、地铁、矿山等地下工程的洞室围岩表面支护中，喷射混凝土能及时对开挖洞室进行支护，并结合锚杆、钢拱架、钢筋网等，形成整体支护结构，能有效抑制围岩的变形，给施工安全带来保证；其中速凝剂是喷射混凝土的必须外加剂，主要作用使混凝土速凝快硬，提高一次喷层厚度，降低回弹，就是因为速凝剂的存在，才使得喷射混凝土在地下洞室围岩支护中发挥了应有的作用；
目前，国内主要有两种喷射混凝土工艺，即湿喷和潮喷，湿喷混凝土工艺为水泥、石子、砂子、水、减水剂在拌合站中搅拌均匀，倒入商混车中运送到施工现场，在高压风或者泵送的压力下，经由输料管运送至喷嘴处，并在喷嘴处加入液体速凝剂，喷射至围岩表面，由于湿喷混凝土的强度高、回弹小、粉尘小等优势，应用越来越广泛，成为了主要的喷射方式，但湿喷喷射工艺却存在着速凝剂与混凝土混合不均匀的问题，使用时只有部分混凝土能与速凝剂之间发生作用，致使喷射后的混凝土容易发生脱落，影响施工质量，给工程安全带来隐患。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术记载的上述缺陷或不足，提供一种用于混凝土喷射机的喷头。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于混凝土喷射机的喷头，包括连接管、壳体、混合盘和喷嘴，连接管和壳体为一体成型结构，混合盘固定设置在壳体的底部，喷嘴固定设置在混合盘的底部，壳体为上窄下宽的椎体，壳体的内部设置有圆锥体，壳体和圆锥体的轴心重合且锥度相等，圆锥体的锥面上均布有至少两根螺旋叶片，所述螺旋叶片的外侧边固定在壳体的内壁上，所述螺旋叶片至少绕圆锥体一周，连接管、壳体、混合盘和喷嘴之间均为同轴设置，壳体的内壁和圆锥体之间形成的空腔被螺旋叶片分隔为至少两条互不连通的螺旋通道，圆锥体的底部设置有半球形凹槽一，混合盘内设置有半球形凹槽二，混合盘的中心向上突起形成挤出口，挤出口的顶部高度高于半球形凹槽二的侧边高度，挤出口和半球形凹槽二同轴设置，挤出口与喷嘴的内部空间相互连通。
优选的，连接管远离壳体的一端设有外螺纹或卡扣，方便与现有混凝土喷射机对接；
优选的，混合盘与壳体通过螺纹连接；
优选的，喷嘴与混合盘通过螺栓固定连接；
优选的，所述螺旋叶片的数量为三根；
优选的，所述喷嘴内部的轴心处设置有滑筒，滑筒通过支杆固定在喷嘴的内壁上，滑筒的底部固设有倒锥形滑筒，滑筒和倒锥形滑筒内配合插装有滑杆，滑杆的顶端通过弹簧和滑筒的内壁相连接，滑杆的底部固设有锥形头，喷嘴的内部从下往上依次由空腔二、圆柱形空腔和空腔三三部分组成，其中空腔二和空腔三均呈现为倒置的圆台形状，空腔二的底部设置有出口
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明结构简单、成本较低，加装在现有混凝土喷射机的喷嘴上或直接替换现有的喷嘴，可显著提高混凝土与速凝剂的混合度，有效减少或避免喷射后的混凝土发生脱落。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的正视图及该正视图的A-A部剖视图；
图3是本发明中锥形柱和螺旋叶片的配合关系示意图；
图4是本发明中喷嘴的内部结构示意图；
图5是本发明中混合盘的顶部结构示意图；
图6是本发明中混合盘的底部结构示意图。
图中：1、连接管；2、壳体；3、混合盘；4、喷嘴；5、圆锥体；6、螺旋叶片；7、螺旋通道；8、半球形凹槽一；9、挤出口；10、半球形凹槽二；11、滑筒；12、弹簧；13、滑杆；14、倒锥形滑筒；15、锥形头；16、出口；17、空腔二；18、圆柱形空腔；19、空腔三；20、支杆。
具体实施方式
请参阅图1-6，一种用于混凝土喷射机的喷头，包括连接管1、壳体2、混合盘3和喷嘴4，连接管1和壳体2之间为一体成型结构，连接管1的外围设置有连接螺纹，混合盘3螺接（混合盘上端的内螺纹与壳体下端的外螺纹均未示出）在壳体2的底部，喷嘴4通过螺栓固定在混合盘3的底部，壳体2为上窄下宽的椎体，壳体2的内部设置有圆锥体5，壳体2和圆锥体5的轴心重合且锥度相等，圆锥体5的锥面上均匀焊接有三根螺旋叶片6，三根螺旋叶片6的外侧边焊接在壳体2的内壁上，三根螺旋叶片6为大小规格均相同的三根变径等距锥形螺旋叶片，且螺旋叶片6均绕锥形柱一周半，连接管1、壳体2、混合盘3和喷嘴4之间均为同轴设置，壳体2的内壁和圆锥体5之间形成的空腔被三根螺旋叶片6分隔为三条互不连通的螺旋通道7，圆锥体5的底部设置有半球形凹槽一8，混合盘3内设置有半球形凹槽二10，半球形凹槽二10的中心向上突起形成挤出口9，挤出口9的顶部高度高于半球形凹槽二10的侧边高度，挤出口9和半球形凹槽二10同轴设置，挤出口9与喷嘴4的内部空间相互连通，喷嘴4内部的轴心处设置有滑筒11，滑筒11通过支杆20固定在喷嘴4的内壁上，滑筒11的底部固设有倒锥形滑筒14，滑筒11和倒锥形滑筒14内配合插装有滑杆13，滑杆13的顶端通过弹簧12和滑筒11的内壁相连接，滑杆13的底部固设有锥形头15，喷嘴4的内部从下往上依次由空腔二17、圆柱形空腔18和空腔三19三部分组成，其中空腔二17和空腔三19均呈现为倒置的圆台形状，空腔二17的底部设置有出口16。
本发明的使用过程为：通过连接管1将本发明安装在混凝土喷射机出料口（预先通过简单改装，使其能够与连接管1螺接）的端部，启动喷射机，掺有速凝剂的混凝土首先通过连接管1进入到壳体2内，然后被三根螺旋叶片6分隔为三部分并分别沿螺旋通道7旋出，混凝土在旋出过程中获得旋转惯性，当混凝土从螺旋通道7旋进混合盘3的半球形凹槽10二时，3股混凝土依靠自身惯性在半球形凹槽二10内旋转汇流并冲向半球形凹槽一8，混凝土在半球形凹槽一8的底部产生撞击和混合，增强速凝剂与混凝土的混合效果，混合后的混凝土接着从挤出口9处被挤入到喷嘴4内，喷嘴4内设置有可以上下滑动的锥形头15，当锥形头15向上移动时，锥形头15和圆柱形空腔18之间的间隙缩小，混凝土的压力变大，使得同一流量的混凝土的流速更快，射程更远，当湿喷机在启停时，小流量的混凝土也可以保持较大的喷速，并且锥形头的设置亦可将混凝土分流、汇流从而促进混凝土与速凝剂的混合。
以下通过对比试验进行进一步说明：
对照组：采用GYP-90液压混凝土湿喷机；
实验组1：在GYP-90液压混凝土湿喷机的喷嘴处加装本发明（采用普通喷嘴）；
实验组2：在GYP-90液压混凝土湿喷机的喷嘴处加装本发明（采用本申请限定的喷嘴4）
试验项目：根据德国标准检测喷射混凝土初凝、终凝时间；每组进行3次平行试验，检测结果如下所示，
组别 初凝时间 终凝时间
对照组 3min 14s~2min 35s 7min 22s~7min 38s
实验组1 2min 2s~2min 14s 5min 8s~5min 54s
实验组2 1min 55s~2min 9s 4min 50s~5min 30s
由上述数据可知，实验组的喷射混凝土的初凝和终凝时间有显著缩短，说明本发明可显著提高速凝剂与混凝土的混合效果，有效减少或避免喷射后的混凝土发生脱落，确保施工质量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于混凝土喷射机的喷头，包括连接管（1）、壳体（2）、混合盘（3）和喷嘴（4），连接管（1）和壳体（2）为一体成型结构，混合盘（3）固定设置在壳体（2）的底部，喷嘴（4）固定设置在混合盘（3）的底部，壳体（2）为上窄下宽的椎体，壳体（2）的内部设置有圆锥体（5），壳体（2）和圆锥体（5）的轴心重合且锥度相等，圆锥体（5）的锥面上均布有至少两根螺旋叶片（6），所述螺旋叶片（6）的外侧边固定在壳体（2）的内壁上，所述螺旋叶片（6）至少绕圆锥体一周，连接管（1）、壳体（2）、混合盘（3）和喷嘴（4）之间均为同轴设置，壳体（2）的内壁和圆锥体（5）之间形成的空腔被螺旋叶片（6）分隔为至少两条互不连通的螺旋通道（7），圆锥体（5）的底部设置有半球形凹槽一（8），混合盘（3）内设置有半球形凹槽二（10），混合盘（3）的中心向上突起形成挤出口（9），挤出口（9）的顶部高度高于半球形凹槽二（10）的侧边高度，挤出口（9）和半球形凹槽二（10）同轴设置，挤出口（9）与喷嘴（4）的内部空间相互连通。
2.如权利要求1所述的喷头，其特征在于：所述连接管（1）远离壳体的一端设有外螺纹或卡扣，方便与现有混凝土喷射机对接。
3.如权利要求1所述的喷头，其特征在于：所述混合盘（3）与壳体（2）通过螺纹连接。
4.如权利要求1所述的喷头，其特征在于：所述喷嘴（4）与混合盘（3）通过螺栓固定连接。
5.如权利要求1所述的喷头，其特征在于：所述螺旋叶片（6）的数量为三根。
6.如权利要求1所述的喷头，其特征在于：所述螺旋叶片（6）与圆锥体（5）和壳体（2）之间均通过焊接连接。
7.如权利要求1-6任一所述的喷头，其特征在于：所述喷嘴（4）内部的轴心处设置有滑筒（11），滑筒（11）通过支杆（20）固定在喷嘴（4）的内壁上，滑筒（11）的底部固设有倒锥形滑筒（14），滑筒（11）和倒锥形滑筒（14）内配合插装有滑杆（13），滑杆（13）的顶端通过弹簧（12）和滑筒（11）的内壁相连接，滑杆（13）的底部固设有锥形头（15），喷嘴（4）的内部从下往上依次由空腔二（17）、圆柱形空腔（18）和空腔三（19）三部分组成，其中空腔二（17）和空腔三（19）均呈现为倒置的圆台形状，空腔二（17）的底部设置有出口（16）。
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