CN114941540B - 一种隧道用多功能湿喷机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于湿喷机技术领域，具体的说是一种隧道用多功能湿喷机；包括，车体，所述车体上安装有控制系统、操作总成、液压系统和喷湿系统；还包括：拱形喷湿机构；所述拱形喷湿机构包括：支撑板，所述支撑板的一端固定在车体上；第一液压缸，所述第一液压缸固连在支撑板上表面；安装柱，所述安装柱固连在第一液压缸的伸长轴上；电机；第二液压缸；弧形滑轨段，每个所述第二液压缸的伸长轴上均转动连接有弧形滑轨段；凸形滑块；喷射仓，所述喷射仓固连在凸形滑块上表面；本发明主要用于解决拱架式隧道湿喷机在使用时，由于拱架的直径是恒定不变的，从而只能对相同或者将近直径的拱形隧道进行喷射，从而使该拱架式隧道湿喷机在使用时存在一定的局限性。

Description

一种隧道用多功能湿喷机
技术领域
本发明属于喷湿机技术领域，具体的说是一种隧道用多功能湿喷机。
背景技术
喷射混凝土，是用喷射法施工的混凝土。喷射混凝土有“干拌”和“湿拌”两种施工法，一般采用“干拌”法。它是将水泥、砂及最大粒径小于25毫米的石子按一定比例拌合后，装入喷射机，用压缩空气将干混合料沿管路输送至喷头处,与水混合并以40～60米/秒的高速喷射至作业面上。湿拌法则是将原材料预先加水拌和后喷射。喷射混凝土施工时，由于水泥颗粒与集料互相撞击，连续挤压，以及采用较小的水灰比，从而使混凝土具有足够的密实性、较高的强度和较好的耐久性；
然而，目前在对隧道进行喷射混凝土时，大多采用湿喷机进行喷射；隧道混凝土湿喷机是利用液压泵产生的推力，使两个油缸往复交替运动，将稠密流物料由输送管道送至混流管处,经压缩空气形成稀薄流通过管道送至喷头处，在喷头处加入一定比例的速凝剂，直接喷射到受喷面上的一种机、电、液三合一的机械设备。隧道混凝土湿喷机采用液压泵送式，是液压泵送式混凝土湿喷机，由油缸工作缸推送机构、切换缸分配阀机构、搅拌机构、机架及行走机构、润滑系统、液压系统、电气系统及输送管路等构成。隧道混凝土湿喷机可用于喷浆、充填、注浆、泵送等施工，广泛应用于铁路公路隧道、水利水电、地铁隧道、矿山巷道、军事设施、各种地下建筑和抢险等领域的工程施工。
同时，目前也存在一种拱架式隧道湿喷机，该种拱架式湿喷机主要为了适配隧道的拱形而设计的一种湿喷机，利用该拱架式隧道湿喷机在喷射混凝土时，可以使喷头更好的贴合隧道的拱形进行喷射，防止喷头在喷射时，喷头与隧道拱形之间的距离无法相对恒定，导致隧道喷涂不均匀；
然而，该拱架式隧道湿喷机在使用时，由于拱架的直径是恒定不变的，从而只能对相同或者将近直径的拱形隧道进行喷射，从而使该拱架式隧道湿喷机在使用时存在一定的局限性。
鉴于此，为了缓解上述缺陷带来的问题，本发明设计研发了一种隧道用多功能湿喷机。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种隧道用多功能湿喷机，包括，车体，所述车体上安装有控制系统、操作总成、液压系统和喷湿系统；
还包括：
拱形喷湿机构，所述拱形喷湿机构用于对隧道进行喷射混凝土；
所述拱形喷湿机构包括：
支撑板，所述支撑板的一端固定在车体上，另一端延伸出车体；
第一液压缸，所述第一液压缸固连在支撑板上表面，并与液压系统连通；
安装柱，所述安装柱固连在第一液压缸的伸长轴上；
电机，所述电机固定安装在安装柱内部；
第二液压缸，所述第二液压缸为多个，并固连在安装柱的圆周方向；
弧形滑轨段，每个所述第二液压缸的伸长轴上均转动连接有弧形滑轨段，且相邻的弧形滑轨段相互靠近形成圆形拱架；每个所述弧形滑轨段一端内圈表面均固连有安装块，且安装块内壁中开设有通孔；所述弧形滑轨段另一端内圈表面均固连两个半圆板，且半圆板内壁中开设有通孔；所述弧形滑轨段上的安装块插入相邻的弧形滑轨段上的两个半圆板之间，并通过销轴穿过通孔进行固定，使相邻的弧形滑轨段转动连接；
凸形滑道，每个弧形滑轨段内壁中均设有凸形滑道；
凸形滑块，所述凸形滑块在凸形滑道内滑动，且部分凸形滑块延伸出凸形滑道；所述凸形滑块延伸出凸形滑道的一侧端面固连有转杆；所述电机的输出轴上固连有伸缩杆，且伸缩杆的伸长杆与转杆转动连接；
喷射仓，所述喷射仓固连在凸形滑块上表面；所述喷射仓上安装有喷射管；所述喷射仓通过混凝土管与喷湿系统内的混凝土储料箱连通；
所述混凝土管下方位于喷射仓端面球接有承托板，且承托板内开设有与混凝土管直径相同的腔室；所述承托板另一端与车体球接；所述承托板包括上托板和下托板，且上托板和下托板之间设有限位杆；
每个所述弧形滑轨段两侧端面均开设有螺纹孔；所述弧形滑轨段相互靠近形成拱架的首端和尾端端面位置均通过螺栓和螺纹孔固定有挡板。
优选的，所述凸形滑块位于凸形滑道内的两侧端面为圆弧形；
所述凸形滑块下表面转动连接有均匀布置的滚轮；
所述凸形滑块两侧端面均固连有弧形导向板，且弧形导向板横截面为锥形；
所述弧形导向板内壁中转动连接有均匀布置的滚珠；
每个所述弧形滑轨段两侧端面均固连有导向层，且凸形滑道贯穿导向层；所述导向层为弹性橡胶材料制成；所述导向层在初始状态下相互贴合。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种隧道用多功能湿喷机，由于第二液压缸为多个，在多个第二液压缸伸长时，会带动与第二液压杆转动连接的弧形滑轨段移动，且控制系统以及液压系统控制多个第二液压缸伸长不同的长度，当不同第二液压缸伸长不同的长度时，相邻的弧形滑轨段在安装块、半圆板以及销轴的作用下会发生转动，直至由多个弧形滑轨段形成的半圆的拱架，且适用于需要喷涂的半圆拱形的隧道,通过控制系统调节不同第二液压油缸的伸长长度，从而使多个弧形滑轨段形成不同形状的拱架，从而可以适用于不同形状的拱形隧道。
2.本发明所述的一种隧道用多功能湿喷机，由于相邻的弧形滑轨段之间通过通过安装块、半圆板、通孔以及销轴连接，当需要喷射混凝土的隧道的直径大于该拱形喷湿机构能形成的最大直径时，此时工作人员可以继续添加弧形滑轨段，并通过安装块、半圆板、通孔以及销轴进行连接，随后再将添加的弧形滑轨段与安装柱上剩余为的第二液压缸转动连接，当新的弧形滑轨段安装完成后，可以增大弧形滑轨段形成拱形的直径，从而可以使该拱形喷湿机构应用在直径相差不大的隧道内进行喷射，从而增大该喷湿机的使用范围。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的侧视图；
图3是本发明拱形喷湿机构的立体图；
图4是本发明拱形喷湿机构另一视角的立体图；
图5是本发明拱形喷湿机构的部分剖视图；
图6是本发明图2中A处局部放大图；
图7是本发明图2中B处局部放大图；
图8是本发明图4中C处局部放大图；
图9是本发明图5中D处局部放大图；
图中：1、车体；2、拱形喷湿机构；21、支撑板；22、第一液压缸；23、安装柱；24、电机；25、第二液压缸；3、弧形滑轨段；31、安装块；32、半圆板；33、销轴；34、凸形滑道；35、凸形滑块；351、弧形导向板；352、滚珠；36、转杆；37、伸缩杆；38、螺纹孔；39、挡板；4、喷射仓；41、喷射管；42、混凝土管；43、承托板；44、上托板；45、下托板；46、限位杆；47、导向层。
具体实施方式
如图1-图9所示，本发明所述的一种隧道用多功能湿喷机，
总体实施过程，包括，车体1，所述车体1上安装有控制系统、操作总成、液压系统和喷湿系统；
还包括：
拱形喷湿机构2，所述拱形喷湿机构2用于对隧道进行喷射混凝土；
所述拱形喷湿机构2包括：
支撑板21，所述支撑板21的一端固定在车体1上，另一端延伸出车体1；
第一液压缸22，所述第一液压缸22固连在支撑板21上表面，并与液压系统连通；
安装柱23，所述安装柱23固连在第一液压缸22的伸长轴上；
电机24，所述电机24固定安装在安装柱23内部；
第二液压缸25，所述第二液压缸25为多个，并固连在安装柱23的圆周方向；
弧形滑轨段3，每个所述第二液压缸25的伸长轴上均转动连接有弧形滑轨段3，且相邻的弧形滑轨段3相互靠近形成圆形拱架；每个所述弧形滑轨段3一端内圈表面均固连有安装块31，且安装块31内壁中开设有通孔；所述弧形滑轨段3另一端内圈表面均固连两个半圆板32，且半圆板32内壁中开设有通孔；所述弧形滑轨段3上的安装块31插入相邻的弧形滑轨段3上的两个半圆板32之间，并通过销轴33穿过通孔进行固定，使相邻的弧形滑轨段3转动连接；
凸形滑道34，每个弧形滑轨段3内壁中均设有凸形滑道34；
凸形滑块35，所述凸形滑块35在凸形滑道34内滑动，且部分凸形滑块35延伸出凸形滑道34；所述凸形滑块35延伸出凸形滑道34的一侧端面固连有转杆36；所述电机24的输出轴上固连有伸缩杆37，且伸缩杆37的伸长杆与转杆36转动连接；
喷射仓4，所述喷射仓4固连在凸形滑块35上表面；所述喷射仓4上安装有喷射管41；所述喷射仓4通过混凝土管42与喷湿系统内的混凝土储料箱连通；
所述混凝土管42下方位于喷射仓4端面球接有承托板43，且承托板43内开设有与混凝土管42直径相同的腔室；所述承托板43另一端与车体1球接；所述承托板43包括上托板44和下托板45，且上托板44和下托板45之间设有限位杆46；
每个所述弧形滑轨段3两侧端面均开设有螺纹孔38；所述弧形滑轨段3相互靠近形成拱架的首端和尾端端面位置均通过螺栓和螺纹孔38固定有挡板39；
总体实施方式，在需要使用该湿喷机时，首先将车体1驶入隧道内，并使拱形喷湿机构2靠近需要隧道需要喷涂的位置，随后工作人员通过控制系统控制支撑板21上固连的第一液压缸22伸长，在第一液压缸22伸长的过程中可以推动安装柱23向上移动，从而通过安装柱23带动喷射管41靠近隧道最高点，当喷射管41上移至喷射距离后，控制系统停止控制第一液压缸22伸长，同时通过控制系统控制第二液压缸25伸长，由于第二液压缸25为多个，在多个第二液压缸25伸长时，会带动与第二液压杆转动连接的弧形滑轨段3移动，且控制系统以及液压系统控制多个第二液压缸25伸长不同的长度，当不同第二液压缸25伸长不同的长度时，相邻的弧形滑轨段3在安装块31、半圆板32以及销轴33的作用下会发生转动，直至由多个弧形滑轨段3形成的半圆的拱架，且适用于需要喷涂的半圆拱形的隧道，同时在第二液压缸25伸长的过程中，伸缩杆37同样跟随凸形滑块35向上移动，同时在第一液压缸22和第二液压缸25伸长的过程中，上托板44和下托板45在限位杆46的限位下相互分离，从而可以使承托板43适应第一液压缸22和第二液压缸25伸长的距离，且混凝土管42被拉出；通过控制系统调节不同第二液压油缸25的伸长长度，从而使多个弧形滑轨段3形成不同形状的拱架，从而可以适用于不同形状的拱形隧道；
同时，由于相邻的弧形滑轨段3之间通过通过安装块31、半圆板32、通孔以及销轴33连接，当需要喷射混凝土的隧道的直径大于该拱形喷湿机构2能形成的最大直径时，此时工作人员可以继续添加弧形滑轨段3，并通过安装块31、半圆板32、通孔以及销轴33进行连接，随后再将添加的弧形滑轨段3与安装柱23上剩余为的第二液压缸25转动连接，当新的弧形滑轨段3安装完成后，可以增大弧形滑轨段3形成拱形的直径，从而可以使该拱形喷湿机构2应用在直径相差不大的隧道内进行喷射，从而增大该喷湿机的使用范围；
当多个弧形滑轨段3形成适用于隧道喷涂的拱架后，此时控制系统控制电机24转动范围性转动，当电机24转动的过程中，可以带动伸缩杆37来回转动，即，当电机24带动伸缩杆37转动至由多个弧形滑轨段3形成的拱架的首端位置时，此时电机24带动伸缩杆37反转，当伸缩杆37转动至由多个弧形滑轨段3形成的拱架的尾端位置时，此时电机24带动伸缩杆37正转，以此循环，同时由于弧形滑轨段3相互靠近形成拱架的首端和尾端端面位置均通过螺栓和螺纹孔38固定有挡板39，从而可以防止凸形滑块35在凸形滑道34内滑动的使，使凸形滑块35滑出凸形滑道34；
在伸缩杆37来回转动的过程中，可以通过转杆36带动凸形滑块35在凸形滑道34内来回滑动，从而带动喷射仓4和喷射管41来回移动，同时液压系统将混凝土储料仓内的混凝土压入混凝土管42内，由于承托板43用于托住混凝土管42，且由于承托板43与车体1和喷射仓4球接，在喷射仓4来回移动的过程中，承托板43同样来回移动，在此工程中可以防止混凝土管42在来回移动的过程中发生缠绕甚至产生褶皱，从而防止混凝土在混凝土管42内出现堵塞的情况；
进入混凝土管42内的混凝土会进入喷射仓4内，随后通过喷射管41向隧道位置喷去，从而实现对隧道的喷射，在此过程中通过将多个弧形滑轨段3调整至适用于隧道拱形的拱架，可以使喷射管41在喷射时，使喷射管41与隧道拱形之间的距离相对恒定，从而使隧道喷射较为均匀，若需要喷射的隧道存在由岩石层之间形成的凹陷，以及开凿隧道形成的凹陷时，此时可以控制电机24的转动速度，必要时可以控制电机24停止转动，使喷射管41对准凹陷进行喷射；
当隧道喷射完成后，控制系统控制第一液压缸22和第二液压缸25恢复初始状态，并停止液压系统以及喷湿系统工作，随后将车体1驶出隧道即可。
进一步实施，所述凸形滑块35位于凸形滑道34内的两侧端面为圆弧形；
所述凸形滑块35下表面转动连接有均匀布置的滚轮；
所述凸形滑块35两侧端面均固连有弧形导向板351，且弧形导向板351横截面为锥形；
所述弧形导向板351内壁中转动连接有均匀布置的滚珠352；
每个所述弧形滑轨段3两侧端面均固连有导向层47，且凸形滑道34贯穿导向层47；所述导向层47为弹性橡胶材料制成；所述导向层47在初始状态下相互贴合；
进一步实施时，当相邻的弧形滑轨段3被第二液压缸25推动发生转动时，相邻的弧形滑轨段3贴合处可能存在三角形的间隙，由于凸形滑块35两侧端面均固连有弧形导向板351，且弧形导向板351横截面为锥形，当凸形滑块35将要滑动至相邻的弧形滑轨段3内时，弧形导向板351的锥形侧可以伸入相邻的弧形滑轨段3内的凸形滑道34内，从而可以对凸形滑块35进行限位，防止凸形滑块35脱离无法进入相邻的弧形滑轨段3内的凸形滑道34内，同时由于凸形滑块35两端为弧形，当凸形滑块35与相邻的弧形滑轨段3内的凸形滑道34接触时，可在圆弧形面的作用下滑入凸形滑道34内；
同时，由于凸形滑块35下表面转动连接有滚轮，在凸形滑块35滑动的过程中可以降低凸形滑块35在凸形滑道34内滑动的摩擦力，同时由于弧形导向板351内壁中转动连接有均匀布置的滚珠352，在弧形导向板351与相邻的弧形滑轨段3的凸形滑道34接触，可以减小弧形导向板351与凸形滑道34的摩擦力，从而可以更方便的使弧形导向板351进入相邻的弧形滑轨段3的凸形滑道34内；
作为该实施方式的另外一种实施方式，通过在每个弧形滑轨段3两端均固连橡胶材质的导向层47，且凸形滑道34均贯穿导向层47，且导向层47初始状态下相互贴合，当多个弧形滑轨段3向外扩张形成更大直径的拱架时，此时相邻的弧形滑轨段3在转动时会相互靠近，此时相邻的导向层47之间相互挤压，当凸形滑块35想要滑入相邻的弧形滑轨段3内的凸形滑道34内时，由于导向层47的存在可以穿过导向层47内的凸形滑道34滑入相邻的弧形滑轨段3内，在此过程中可以防止凸形滑块35脱离凸形滑道34，从而影响对隧道的喷射过程。
上述实施例显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种隧道用多功能湿喷机，包括车体(1)，所述车体(1)上安装有控制系统、操作总成、液压系统和喷湿系统；
其特征在于，还包括：
拱形喷湿机构(2)，所述拱形喷湿机构(2)用于对隧道进行喷射混凝土；
所述拱形喷湿机构(2)包括：
支撑板(21)，所述支撑板(21)的一端固定在车体(1)上，另一端延伸出车体(1)；
第一液压缸(22)，所述第一液压缸(22)固连在支撑板(21)上表面，并与液压系统连通；
安装柱(23)，所述安装柱(23)固连在第一液压缸(22)的伸长轴上；
电机(24)，所述电机(24)固定安装在安装柱(23)内部；
第二液压缸(25)，所述第二液压缸(25)为多个，并固连在安装柱(23)的圆周方向；
弧形滑轨段(3)，每个所述第二液压缸(25)的伸长轴上均转动连接有弧形滑轨段(3)，且相邻的弧形滑轨段(3)相互靠近形成圆形拱架；每个所述弧形滑轨段(3)一端内圈表面均固连有安装块(31)，且安装块(31)内壁中开设有通孔；所述弧形滑轨段(3)另一端内圈表面均固连两个半圆板(32)，且半圆板(32)内壁中开设有通孔；所述弧形滑轨段(3)上的安装块(31)插入相邻的弧形滑轨段(3)上的两个半圆板(32)之间，并通过销轴(33)穿过通孔进行固定，使相邻的弧形滑轨段(3)转动连接；
凸形滑道(34)，每个弧形滑轨段(3)内壁中均设有凸形滑道(34)；
凸形滑块(35)，所述凸形滑块(35)在凸形滑道(34)内滑动，且部分凸形滑块(35)延伸出凸形滑道(34)；所述凸形滑块(35)延伸出凸形滑道(34)的一侧端面固连有转杆(36)；所述电机(24)的输出轴上固连有伸缩杆(37)，且伸缩杆(37)的伸长杆与转杆(36)转动连接；
喷射仓(4)，所述喷射仓(4)固连在凸形滑块(35)上表面；所述喷射仓(4)上安装有喷射管(41)；所述喷射仓(4)通过混凝土管(42)与喷湿系统内的混凝土储料箱连通。
2.根据权利要求1所述的一种隧道用多功能湿喷机，其特征在于：所述混凝土管(42)下方位于喷射仓(4)端面球接有承托板(43)，且承托板(43)内开设有与混凝土管(42)直径相同的腔室；所述承托板(43)另一端与车体(1)球接；所述承托板(43)包括上托板(44)和下托板(45)，且上托板(44)和下托板(45)之间设有限位杆(46)。
3.根据权利要求1所述的一种隧道用多功能湿喷机，其特征在于：所述凸形滑块(35)位于凸形滑道(34)内的两侧端面为圆弧形。
4.根据权利要求3所述的一种隧道用多功能湿喷机，其特征在于：所述凸形滑块(35)下表面转动连接有均匀布置的滚轮。
5.根据权利要求1所述的一种隧道用多功能湿喷机，其特征在于：所述凸形滑块(35)两侧端面均固连有弧形导向板(351)，且弧形导向板(351)横截面为锥形。
6.根据权利要求5所述的一种隧道用多功能湿喷机，其特征在于：所述弧形导向板(351)内壁中转动连接有均匀布置的滚珠(352)。
7.根据权利要求1所述的一种隧道用多功能湿喷机，其特征在于：每个所述弧形滑轨段(3)两侧端面均固连有导向层(47)，且凸形滑道(34)贯穿导向层(47)；所述导向层(47)为弹性橡胶材料制成；所述导向层(47)在初始状态下相互贴合。
8.根据权利要求1所述的一种隧道用多功能湿喷机，其特征在于：每个所述弧形滑轨段(3)两侧端面均开设有螺纹孔(38)；所述弧形滑轨段(3)相互靠近形成拱架的首端和尾端端面位置均通过螺栓和螺纹孔(38)固定有挡板(39)。
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