CN111188637A - 一种远距离混凝土喷射机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种远距离混凝土喷射机，涉及混凝土喷射设备技术领域。包括底架、缸筒机构、转子机构和液压系统，缸筒机构包括上缸筒部分和下缸筒部分。其中缸筒、推料活塞、密封活塞及其密封箱体相互配合，密封活塞和缸筒形成端面密封，下缸筒端部设置有集料箱用于收集推料活塞累积的余料。转子机构主要包括转子外壳、转子和锥形分料器，转子的转动过程中将各个料仓的物料连续喷射。液压系统包括液压油箱和电机，为喷射机提供动力。喷射机采用端面密封的形式，避免了密封部件与混凝土及缸筒的摩擦，推料活塞可以采用刚性活塞，通过密封活塞实现密封，转子机构均匀分配混凝土实现无脉冲连续；还具有远距离无尘输送、寿命长等优点。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土喷射设备技术领域，尤其是一种远距离混凝土喷射机。
背景技术
在煤矿巷道建设、公路铁路隧道建设过程中离不开混凝土喷射机，目前市场上常用的混凝土喷射机主要有转子式、推链式、泵送式等形式，其中泵送式混凝土喷射机只能用于湿式喷射，设备体积大，清理维护复杂，应用越来越少；转子式、推链式等干喷、潮喷设备存在粉尘大，输送距离近，密封件磨损快等问题，因此需要提供一种体积小巧、粉尘量小，输送距离远的混凝土喷射机。
另外现有的混凝土喷射机机构中，密封部件和推料部件多为同一结构，既起推料的作用也有密封的作用，但是随着混凝土和密封结构的摩擦，其密封结构失效快，同时推料部件也不能使用刚性结构，密封的不足也会导致喷射距离小、易产生粉尘等问题；并且大部分的喷射装置还存在脉冲的问题，为此对现有的混凝土喷射机结构做进一步的改进。
发明内容
为了解决混凝土喷射过程中由于密封不足造成的粉尘大、输送距离短，以及密封件与缸筒和混凝土摩擦造成的磨损的问题，本发明提供了一种远距离混凝土喷射机，具体的技术方案如下。
一种远距离混凝土喷射机，包括底架、缸筒机构、转子机构和液压系统，所述转子机构固定在底架上用于喷射混凝土，所述缸筒机构设置在转子机构上方，所述液压系统实现液压驱动；所述缸筒机构包括上缸筒部分、下缸筒部分和密封箱，所述密封箱与上缸筒、下缸筒相连，所述上缸筒部分的上密封活塞和上缸筒形成端面密封，下缸筒部分的下密封活塞和下缸筒形成端面密封，所述上密封活塞和下密封活塞至少有一个处于密封位置；所述密封箱的侧面设置有排气装置，下缸筒的端部还设置有集料箱。
优选的是，转子机构包括转子外壳、转子、锥形分料器、进气口、出料口、外壳支腿和驱动机构，驱动机构包括驱动马达、齿轮箱和马达座，转子外壳通过外壳支腿固定在齿轮箱上方，转子在转子外壳内并与齿轮箱的输出轴相连接，锥形分料器配置在转子的上方；所述转子外壳和齿轮箱的输出轴之间还设置有密封座，密封座内部设置有0型密封圈，转子外壳的底部安装有出料口，与所述出料口同侧的转子外壳上方还设置有进气口；所述齿轮箱的输入端固定安装在马达座上，马达输出轴和齿轮箱输入轴之间通过花键套接。
还优选的是，转子整体呈环形，沿环形均匀布置多个隔板，隔板之间形成多个料腔，料腔下侧开口；所述转子中间的通孔为安装孔，安装孔和齿轮箱输出轴配合安装。
还优选的是，下缸筒部分的下箱体和转子外壳固定连接，密封箱固定在下箱体的侧面，下油缸座布置在下箱体上与密封箱相对的侧面，下油缸安装在下油缸座上；所述下缸筒设置在密封箱内，集料箱与密封箱相接；所述下缸筒部分的下推料活塞和下密封活塞之间通过下连杆固定连接，下密封活塞和下油缸的活塞杆固定连接，下推料活塞沿下缸筒运动。
还优选的是，上缸筒部分的上缸筒和密封箱上的缸筒法兰固定连接，上油缸通过上油缸座固定在上缸筒的端部；所述上密封活塞和上推料活塞之间通过上连杆固定连接；所述上推料活塞和上油缸的活塞杆固定连接，料斗固定在上缸筒的上方。
进一步优选的是，上缸筒和密封箱的连接端设置有上密封橡胶，上密封活塞上设置有密封凸台，上密封活塞和上密封橡胶配合形成密封。
进一步优选的是，下缸筒和密封箱的连接端设置有下密封橡胶，下密封活塞上设置有密封凸台，下密封活塞和下密封橡胶配合形成密封。
进一步优选的是，排气装置通过排气法兰安装在密封箱上，所述排气装置包括排气油缸、排气活塞、排气座和排气管，所述排气管穿过排气座并和排气座固定连接，排气油缸固定在排气管的端部，排气活塞固定在排气油缸的活塞杆前端，并沿排气管移动；所述排气活塞上还设置有O型密封圈，排气管上设置有多个内排气孔，排气座与密封箱相连通。
还进一步优选的是，料斗内盛有混凝土，料斗内的混凝土落入上缸筒，此时下密封活塞处于密封位置；上推料活塞运动将上缸筒内的物料推送至密封箱，物料从密封箱落入下缸筒；此时上密封活塞处于密封位置，下推料活塞向下缸筒内的物料推送至下箱体，物料经过下箱体落入转子外壳，经过锥形分料器落入转子的料槽内，转子转动将混凝土依次推送到出料口处，进气口输送高压风泵送混凝土。
本发明提供的一种远距离混凝土喷射机有益效果包括：
(1)混凝土喷射机在底架上安装了缸筒机构、转子机构和液压系统，各个部件合理的布置在底架上，使设备整体结构紧凑，通过上缸筒部分和下缸筒部分密封活塞的配合，实现了更好的密封，减少了粉尘、提高了喷射距离。
(2)该喷射机的推料活塞和密封活塞分开，缩短了活塞与缸筒及物料的接触距离，从而减少活塞的密封，延长活塞的使用寿命；通过转子和锥形分料器保证了料斗有序供料，实现混凝土输送及喷浆的连续性，减少了喷浆脉冲；通过设置集料箱从而形成密封空间，并且集料箱还可以收集下推料活塞夹带的少了物料。
另外，喷射机在工作时其中一个密封活塞处于密封状态，从而保证设备整体的密封，防止粉尘逸出，保证了密封性能，提高了输送距离。
附图说明
图1是远距离混凝土喷射机结构示意图；
图2是转子机构的结构示意图；
图3是转子外壳示意图；
图4是转子的示意图；
图5是进气装置结构示意图；
图6是缸筒机构和转子机构组装结构的部分剖面示意图；
图7是缸筒机构的剖视图；
图8是密封箱结构示意图；
图9是排气装置结构示意图；
图10是排气管的结构图；
图中：
1-行走轮；2-机架；3-液压油箱；4-电机；5-缸筒机构；6-排气装置；7-转子机构；
501-料斗，502-上密封活塞，503-下推料活塞，504-集料箱，505-下密封活塞，506-上推料活塞，507-上油缸，508-下油缸，509-密封箱，510-下密封橡胶，511-下箱体，512-下油缸座，513-下连杆，514-上密封橡胶，515-上连杆，516-上缸筒，517-上油缸座，518-上缸筒法兰，519-排气孔，520-排气法兰；
601-排气油缸，602-排气活塞，603-排气座，604-排气管，605-内排气孔；
701-齿轮箱，702-马达座，703-驱动马达，704-出料口，705-密封座，706-转子外壳，707-转子，708-进气装置，709-锥形分料器，710-进气口安装座，711-料腔，712-安装板；713出气口。
具体实施方式
结合图1至图10所示，本发明提供的一种近距离混凝土喷射机具体实施方式如下。
一种远距离混凝土喷射机具体包括底架、缸筒机构5、转子机构7和液压系统。其转子机构固定在底架上用于喷射混凝土，缸筒机构设置在转子机构上方用于传输混凝土，液压系统实现了液压驱动。液压系统的电机4安装在液压油箱3上方，电机的输出轴通过联轴器和液压泵相连，液压泵设置在液压油箱内。底架包括机架2和行走轮1，行走轮1设置在机架2的底部，可以在底架的四角位置分别设置1个行走轮，机架可以使用钢材焊接制作，行走轮可以根据使用环境选择合适的行走轮结构。该混凝土喷射机在底架上安装了缸筒机构5、转子机构7和液压系统，各个部件合理的布置在底架上，使设备整体结构紧凑，通过缸筒机构密封活塞的配合，实现了更好的密封，减少了粉尘、提高了喷射距离。
其中缸筒机构5包括上缸筒部分、下缸筒部分和密封箱，密封箱509与上缸筒、下缸筒相连，上缸筒部分的上密封活塞和上缸筒形成端面密封，下缸筒部分的下密封活塞和下缸筒形成端面密封，上密封活塞和下密封活塞至少有一个处于密封位置。其中密封箱的结构如图8所示，可以为一体式结构，密封箱上还设置有上缸筒连接法兰以及排气法兰，下缸筒可以和密封箱组合设置，也可以一体设置，工作过程中能够保持密封箱有一个口的密封。密封箱的侧面设置有排气装置，当上缸筒向密封箱内推送物料时，排气装置打开排气。下缸筒的端部还设置有集料箱，集料箱对推料活塞的活动范围形成密封，并收集少量进入集料箱的物料，避免发生堵塞。
下缸筒部分的下箱体511和转子外壳706固定连接，可以通过法兰连接或焊接等形式固定，密封箱509固定在下箱体511的侧面，下油缸座512布置在下箱体511上与密封箱509相对的侧面，下油缸508安装在下油缸座上。下缸筒设置在密封箱509内，集料箱504与密封箱509相接，另外还要保证连接位置的密封性。下缸筒部分的下推料活塞503和下密封活塞505之间通过下连杆固定连接，下密封活塞505和下油缸的活塞杆固定连接，下推料活塞503沿下缸筒运动；其中下推料活塞503、下密封活塞505、下连杆513和下油缸508同轴布置，下推料活塞503在下缸筒内运动完成推料，下密封活塞用于完成密封。下缸筒和密封箱的连接端设置有下密封橡胶510，下密封活塞505上设置有密封凸台，下密封活塞505和下密封橡胶510配合形成密封，下密封活塞压紧在下密封橡胶上的位置为密封位置。
上缸筒部分的上缸筒516和密封箱509上的缸筒法兰固定连接，上油缸507通过上油缸座固定在上缸筒的端部。上密封活塞502和上推料活塞之间通过上连杆固定连接，上推料活塞和上油缸的活塞杆固定连接，料斗501固定在上缸筒的上方；其中上密封活塞、上推料活塞和上油缸507同轴布置，上推料活塞506在上缸筒内运动，完成物料推送，上密封活塞502用于完成密封。上缸筒516和密封箱509的连接端设置有上密封橡胶514，上密封活塞502上设置有密封凸台，上密封活塞和上密封橡胶配合形成密封，上密封活塞压紧在上密封橡胶上的位置为密封位置。
在上缸筒部分和下缸筒部分中，推料活塞和密封活塞彼此分离，尤其是密封活塞仅在密封时与缸筒接触，所以密封活塞的磨损小；而且推料活塞单独起推料的作用，因此可以选用刚性活塞，从而更加耐磨，延长设备的寿命。此外未图示的实施例中，推料活塞和密封活塞的截面可以为方形，并且缸筒和箱体的截面形状与活塞相互配合。
排气装置通过排气法兰安装在密封箱上，排气装置具体包括排气油缸601、排气活塞602、排气座603和排气管604，排气管604穿过排气座并和排气座固定连接，可以通过法兰固定连接，排气油缸601固定在排气管的端部，排气活塞602固定在排气油缸的活塞杆前端，并沿排气管移动。排气活塞602上还设置有O型密封圈，排气管604上设置有多个内排气孔，排气座与密封箱相连通。排气油缸601推动排气活塞在排气管内移动，排气活塞602封堵在内排气孔的位置时，排气装置关闭；当排气活塞602离开该内排气孔605，排气座通过内排气孔605和排气座及密封箱连通，实现排气。
转子机构包括转子外壳706、转子707、锥形分料器709、进气口、出料口704、外壳支腿和驱动机构，驱动机构包括驱动马达703、齿轮箱701和马达座702，转子外壳706通过外壳支腿固定在齿轮箱上方，转子707在转子外壳内并与齿轮箱的输出轴相连接，锥形分料器709配置在转子的上方。转子外壳706和齿轮箱701的输出轴之间还设置有密封座705，密封座705内部设置有0型密封圈，转子外壳的底部安装有出料口，与所述出料口同侧的转子外壳上方还设置有进气口。齿轮箱701的输入端固定安装在马达座上，驱动马达的输出轴和齿轮箱输入轴之间通过花键套接。其中转子707整体呈环形，沿环形均匀布置多个隔板，隔板沿转子的半径布置，隔板之间形成多个料腔711，料腔下侧开口，转子707中间的通孔为安装孔，安装孔和齿轮箱输出轴配合安装，该安装孔可以呈扁圆形，齿轮箱701的输出轴也呈扁圆状。另外，转子外壳706整体呈圆柱形，下侧设置有固定板，固定板上设置密封孔和出料孔；转子外壳706的侧表面上设置有进气口安装座，进气口安装座用于固定安装进气装置708，进气装置包括安装板712和出气口713，安装板712和进气口安装座710相互配合安装，进气装置的出气口部分伸入转子外壳706内，并且出气口的形状与转子料腔711的轮廓形状相同，从而方便喷射送料。
该混凝土喷射机的工作原理如下：料斗内盛有混凝土或其他物料，料斗内的混凝土落入上缸筒，此时下密封活塞处于密封位置；上推料活塞运动将上缸筒内的物料推送至密封箱，物料从密封箱落入下缸筒；此时上密封活塞处于密封位置，下推料活塞向下缸筒内的物料推送至下箱体，物料经过下箱体落入转子外壳，经过锥形分料器落入转子的料槽内，转子转动将混凝土依次推送到出料口处，进气口输送高压风泵送混凝土。
该喷射机的推料活塞和密封活塞分开，缩短了活塞与缸筒及物料的接触距离，从而减少活塞的密封，延长活塞的使用寿命；通过转子和锥形分料器保证了料斗有序供料，实现混凝土输送及喷浆的连续性，减少了喷浆脉冲；通过设置集料箱从而形成密封空间，并且集料箱还可以收集下推料活塞夹带的少了物料，并实现了缸筒端部的密封；喷射机还具有远距离无尘输送、寿命长等优点
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 (9)
1.一种远距离混凝土喷射机，其特征在于，包括底架、缸筒机构、转子机构和液压系统，所述转子机构固定在底架上用于喷射混凝土，所述缸筒机构设置在转子机构上方，所述液压系统实现液压驱动；所述缸筒机构包括上缸筒部分、下缸筒部分和密封箱，所述密封箱与上缸筒、下缸筒相连，所述上缸筒部分的上密封活塞和上缸筒形成端面密封，下缸筒部分的下密封活塞和下缸筒形成端面密封，所述上密封活塞和下密封活塞至少有一个处于密封位置；所述密封箱的侧面设置有排气装置，下缸筒的端部还设置有集料箱。
2.根据权利要求1所述的一种远距离混凝土喷射机，其特征在于，所述转子机构包括转子外壳、转子、锥形分料器、进气口、出料口、外壳支腿和驱动机构，驱动机构包括驱动马达、齿轮箱和马达座，转子外壳通过外壳支腿固定在齿轮箱上方，转子在转子外壳内并与齿轮箱的输出轴相连接，锥形分料器配置在转子的上方；所述转子外壳和齿轮箱的输出轴之间还设置有密封座，密封座内部设置有0型密封圈，转子外壳的底部安装有出料口，与所述出料口同侧的转子外壳上方还设置有进气口；所述齿轮箱的输入端固定安装在马达座上，马达输出轴和齿轮箱输入轴之间通过花键套接。
3.根据权利要求2所述的一种远距离混凝土喷射机，其特征在于，所述转子整体呈环形，沿环形均匀布置多个隔板，隔板之间形成多个料腔，料腔下侧开口；所述转子中间的通孔为安装孔，安装孔和齿轮箱输出轴配合安装。
4.根据权利要求1所述的一种远距离混凝土喷射机，其特征在于，所述下缸筒部分的下箱体和转子外壳固定连接，密封箱固定在下箱体的侧面，下油缸座布置在下箱体上与密封箱相对的侧面，下油缸安装在下油缸座上；所述下缸筒设置在密封箱内，集料箱与密封箱相接；所述下缸筒部分的下推料活塞和下密封活塞之间通过下连杆固定连接，下密封活塞和下油缸的活塞杆固定连接，下推料活塞沿下缸筒运动。
5.根据权利要求4所述的一种远距离混凝土喷射机，其特征在于，所述上缸筒部分的上缸筒和密封箱上的缸筒法兰固定连接，上油缸通过上油缸座固定在上缸筒的端部；所述上密封活塞和上推料活塞之间通过上连杆固定连接；所述上推料活塞和上油缸的活塞杆固定连接，料斗固定在上缸筒的上方。
6.根据权利要求5所述的一种远距离混凝土喷射机，其特征在于，所述上缸筒和密封箱的连接端设置有上密封橡胶，上密封活塞上设置有密封凸台，上密封活塞和上密封橡胶配合形成密封。
7.根据权利要求5所述的一种远距离混凝土喷射机，其特征在于，所述下缸筒和密封箱的连接端设置有下密封橡胶，下密封活塞上设置有密封凸台，下密封活塞和下密封橡胶配合形成密封。
8.根据权利要求5至7任一项所述的一种远距离混凝土喷射机，其特征在于，所述排气装置通过排气法兰安装在密封箱上，所述排气装置包括排气油缸、排气活塞、排气座和排气管，所述排气管穿过排气座并和排气座固定连接，排气油缸固定在排气管的端部，排气活塞固定在排气油缸的活塞杆前端，并沿排气管移动；所述排气活塞上还设置有O型密封圈，排气管上设置有多个内排气孔，排气座与密封箱相连通。
9.根据权利要求8所述的一种远距离混凝土喷射机，其特征在于，所述料斗内盛有混凝土，料斗内的混凝土落入上缸筒，此时下密封活塞处于密封位置；上推料活塞运动将上缸筒内的物料推送至密封箱，物料从密封箱落入下缸筒；此时上密封活塞处于密封位置，下推料活塞向下缸筒内的物料推送至下箱体，物料经过下箱体落入转子外壳，经过锥形分料器落入转子的料槽内，转子转动将混凝土依次推送到出料口处，进气口输送高压风泵送混凝土。
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