CN220813380U - 一种超高压水射流破除混凝土的降噪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超高压水射流破除混凝土的降噪装置，包括固定于在高压水管的外侧固定有喷刀隔音组件，还包括上层隔音组件和下层隔音组件，其中，喷刀隔音组件包括柱状护罩和柔性环罩，柱状护罩固定于高压水管的下段，在所述柱状护罩的底部连接有柔性环罩，在所述柱状护罩的外侧壁复合有消音涂层。该设计使得水射流破除混凝土机器人在保持高效率的同时，减少了对周边环境的影响，提升了施工效率和安全性，展现出很大的应用价值。

Description

一种超高压水射流破除混凝土的降噪装置

技术领域

本实用新型属于水射流破除混凝土机器人降噪技术领域，具体涉及一种超高压水射流破除混凝土的降噪装置。

背景技术

水射流破除混凝土机器人是一种使用高压水流（水射流）来打碎和移除混凝土结构的机器人设备。这种设备将水压力提升到极高水平，并将高压水通过特制的喷嘴定向喷射，形成高速、高能量的水射流。水射流撞击混凝土结构时，利用水流的冲击力和剪切力将混凝土打碎并剥离。

现有的水射流破除混凝土机器人虽然在技术上取得了很大进步，但还存在一些问题，这些问题在上述优化方案中得到了有效的解决。例如：传统的水射流破除混凝土机器人在操作过程中会产生大量噪音，噪音级别高达110分贝。这种噪音对周边环境，特别是居民区的影响非常大。夜间施工更是对噪音控制有着更高要求；传统的水射流机器人在工作时可能会产生飞溅，有可能会对工作人员或者周边环境构成危险；传统的水射流机器人在进行混凝土破除时，往往需要多次调整位置，效率不高。

由于传统的水射流破除混凝土机器人也存在一些问题，需要通过新的设计方案来改进和解决。

实用新型内容

针对现有水射流破除混凝土机器人在城市道路施工过程存在噪音较大和安全性问题，本实用新型提供一种超高压水射流破除混凝土的降噪装置，减少对周边环境的噪声影响，提升施工效率和安全性。

本实用新型解决其技术问题的方案是：采用一种超高压水射流破除混凝土的降噪装置，包括位于水射流破除混凝土机器人的高压水管，其特征在于，在高压水管的外侧固定有喷刀隔音组件，该喷刀隔音组件包括柱状护罩和柔性环罩，柱状护罩固定于高压水管的下段，在所述柱状护罩的底部连接有柔性环罩，在所述柱状护罩的外侧壁复合有消音涂层。

优选地，还包括位于水射流破除混凝土机器人上部的上层隔音组件和下部的下层隔音组件，所述上层隔音组件包括机壳、上固定封板、上活动封板和后活动封板，机壳的上部沿横向设置矩形的上部滑槽，在上部滑槽的一侧通过轨道安装有上活动封板，在上活动封板中部开孔，位于机壳内部的高压水管的上部从该开孔引出，并与高压供水设备连接；在所述机壳的后壁设置矩形的后部滑槽，且在后部滑槽的一侧通过轨道安装有后活动封板。

优选地，在上部滑槽两侧边内壁设置轨道槽，将上活动封板的两边匹配套装于相应的轨道槽内能够自由滑动，在后部滑槽两侧边内壁设置轨道槽，将后活动封板的两边匹配套装于相应的轨道槽内能够自由滑动。

优选地，使开孔的直径大于高压水管的直径，从而在开孔与高压水管之间存在配合间隙，在该开孔上侧部分的高压水管上固定有锥形罩，锥形罩覆盖于配合间隙的外侧，锥形罩下部与上活动封板表面固定。

优选地，下层隔音组件包括下固定罩和下罩横孔，在机壳内部下方固定安装有下固定罩，在下固定罩的上侧中部设置有下罩横孔，高压水管贯穿于该下罩横孔，在下罩横孔，的边缘固定有横孔密封垫，用于消减从下罩横孔传出的噪音，在下固定罩的下侧安装有柔性接地垫。

优选地，水射流破除混凝土机器人包括横移机构，该横移机构包括支撑座、横向轨道、横移架、内置轨道轮、高压水管和喷刀，前后两根平行的横向轨道通过内支架与支撑座固定为一体，横移架的两侧分别安装有内置轨道轮，两侧内置轨道轮分别支撑在相应的横向轨道内侧，在横移架的一侧安装有横移驱动机构，用于驱动横移架沿横向往复移动。

优选地，在横移架内侧安装有高压管夹具，用于夹持高压水管，高压水管的下端固定安装有喷刀，喷刀与被处理砼面靠近，所述的高压水管包括刚性高压水管和柔性高压水管，将高压管夹具夹持于刚性高压水管外侧，作为高压水管的主要支撑部件，并保持刚性高压水管为竖立状态，喷刀固定于刚性高压水管的下端。

优选地，在横移架与高压管夹具之间增加提升机构，提升机构的动力源既可以采用液压马达为动力源，也可以采用电机为动力源，液压马达或电机的转轴安装有摆臂，摆臂末端通过销轴铰接高压管夹具的上部。

有益效果：该设计使得水射流破除混凝土机器人在保持高效率的同时，减少了对周边环境的影响，提升了施工效率和安全性，展现出很大的应用价值。1.噪音降低：通过移动柱状护罩和防溅罩的改良，采用阻尼材料和吸音棉等降噪元素，显著降低了机器人操作时产生的噪音，从而减少对周边环境的噪音污染，尤其适合在居民区附近的城市道路施工。

2.操作安全性提高：防溅罩和移动柱状护罩的设计可以防止高压水和混凝土碎片四溅，提高了工作现场的安全性。同时，废弃物收集箱的设计，使废弃物能被及时清理，避免了工作现场的污染。

3.操作效率提升：通过对喷刀移动机构的优化，可以在保证噪音降低的同时，实现混凝土的高效破除。加上废弃物收集箱的设置，能让工作现场保持整洁，从而提高整体施工效率。

4.适应性增强：该机器人通过对噪音的有效控制和优化的施工效率，使其能够更好地适应夜间和高密度人口区域的施工需求，提高了其在城市道路施工中的应用范围和适应性。

附图说明

图1是本实用新型装置的外观结构示意图；

图2是图1的后部立体结构示意图；

图3是图1的俯视图；

图4是图3中A-A剖面结构示意图；

图5是图1的内部结构示意图；

图6是本实用新型在机器人中施工应用示意图。

图中标号：横移机构1，支撑座11，横向轨道12，横移架13，内置轨道轮14，高压管夹具15，刚性高压水管16，横移驱动机构17，喷刀18，提升机构19，上层隔音组件2，机壳21，上固定封板22，上活动封板23，柔性高压水管24，锥形罩25，后活动封板26，液压管27，配合间隙28，下层隔音组件3，下固定罩31，下罩横孔32，横孔密封垫33，翻转座34，落地罩，柔性接地垫36，柔性贴地垫37，喷刀隔音组件4，柱状护罩41，柔性环罩42，消音涂层43，后连接组件5，连接座51，外置轨道轮52，液压缸53，履带车6，高架桥7。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：一种超高压水射流破除混凝土的降噪装置。在混凝土破除过程中，机器人的横移机构会产生很大的噪音，以致对周围环境产生影响。因此，这个装置的目的是减少这种噪音的产生，并保护环境。该降噪装置是在水射流破除混凝土机器人的横移机构1基础上，分别增加上层隔音组件2、下层隔音组件3和喷刀隔音组件4，从而达到降低噪音的目的。水射流破除混凝土机器人在城市道路或路桥施工时产生噪音过大而扰民问题而改进。

如图4和图5所示，横移机构1包括支撑座11、横向轨道12、横移架13、内置轨道轮14、高压管夹具15、刚性高压水管16、横移驱动机构17和喷刀18等。其中，前后两根平行的横向轨道12通过内支架与支撑座11固定为一体，横移架13的两侧分别安装有内置轨道轮14，两侧内置轨道轮14分别支撑在相应的横向轨道12内侧。图4中可以看出，横向轨道12为菱形截面，内置轨道轮14为V形槽轮，图5中的内置轨道14用虚线表示。在横移架13内侧安装有高压管夹具15，用于夹持高压水管，高压水管的下端固定安装有喷刀18，喷刀18与被处理砼面靠近。本实施例是中的高压水管包括刚性高压水管16和柔性高压水管24，将高压管夹具15夹持于刚性高压水管16外侧，作为高压水管16的主要支撑部件，并保持刚性高压水管16为竖立状态，喷刀18固定于刚性高压水管16的下端。在横移架13的一侧安装有横移驱动机构17，用于驱动横移架13沿横向往复移动。横移驱动机构17既可以采用液压马达为动力源，也可以采用电机为动力源，液压马达或电机的转轴安装有齿轮，机壳内的支架上安装有齿条，使得齿轮与齿条啮合传动。或者采用其他驱动方式，例如带轮和环带，实现横移架13沿横向往复移动。

优选在横移架13与高压管夹具15之间增加提升机构19，提升机构的动力源既可以采用液压马达为动力源，也可以采用电机为动力源，液压马达或电机的转轴安装有摆臂，摆臂末端通过销轴铰接高压管夹具15的上部。通过提升机构19能够改变喷刀18与地面的工作距离。

如图2所述，上层隔音组件2包括机壳21、上固定封板22、上活动封板23、柔性高压水管24、锥形罩25和后活动封板26。其中，机壳21的上部沿横向设置矩形的上部滑槽，且在上部滑槽的一端固定有上固定封板22，在上部滑槽的另一侧通过轨道安装有上活动封板23，具体是在上部滑槽两侧边内壁设置轨道槽，将上活动封板23的两边匹配套装于相应的轨道槽内，能够自由滑动。在上活动封板23中部开孔，位于机壳内部的高压水管的上部从该开孔引出，并与高压供水设备连接，优选使开孔的直径大于高压水管的直径，从而在开孔与高压水管之间存在配合间隙28。在该开孔上侧部分的高压水管上固定有锥形罩25，锥形罩25覆盖于配合间隙28的外侧，锥形罩25下部与上活动封板23表面固定。配合间隙28的作用是将高压水管与上活动封板隔离，避免高压水管因高配震动而造成上固定封板22的震动，从而避免上固定封板22发出噪音发生。锥形罩25能够封闭配合间隙28，尽量减少机壳21内声音传出。

图4中可以看出，高压水管包括刚性高压水管16和柔性高压水管24，其中刚性高压水管16被固定于横移机构的夹具内，且上部从所述上活动封板的开孔引出后与锥形罩25固定，刚性高压水管16顶部与柔性高压水管24密封连接，从而在高压水管随横移机构横向往复移动时，柔性高压水管能够配合横向往复移动。

在所述机壳21的后壁设置矩形的后部滑槽，且在后部滑槽的一侧通过轨道安装有后活动封板26，具体是在后部滑槽两侧边内壁设置轨道槽，将后活动封板26的两边匹配套装于相应的轨道槽内，能够自由滑动。

在后活动封板26上固定有液压管27或电源线，用于连接横移驱动机构17和提升机构19，例如当横移驱动机构17和提升机构19分别为液压马达时，活动封板26上固定的液压管27分别连接各液压马达，当横移驱动机构17和提升机构19分别为电机时，后活动封板26上固定的电源线分别连接各电机。

如图4所示，下层隔音组件3包括下固定罩31，下罩横孔32，横孔密封垫33，翻转座34，落地罩，柔性接地垫36，柔性贴地垫37，其中，在所述机壳内部下方固定安装有下固定罩31，例如将下固定罩31固定于横向轨道12下部或者内支架下部。在下固定罩31的上侧中部设置有下罩横孔32，高压水管贯穿于该下罩横孔32，在下罩横孔32，的边缘固定有横孔密封垫33，用于消减从下罩横孔32传出的噪音。在下固定罩31的下侧安装有柔性接地垫36。

如图4中，还可以进一步在下固定罩31的前侧通过销轴铰接有翻转座34，在翻转座34的下侧安装有落地罩，在落地罩的内侧套固有柔性接地垫36，在落地罩的下方连接有柔性贴地垫37。用于消除从设备底部边缘传出的噪音。

该降噪装置还包括喷刀隔音组件4，如图4中，喷刀隔音组件4包括柱状护罩41和柔性环罩42，以及消音涂层43。柱状护罩41固定于高压水管的下段，具体使固定在刚性高压水管16的下段，在所述柱状护罩41的底部连接有柔性环罩42，柔性环罩42与地面接触或近似接触。同时，在所述柱状护罩41的外侧壁复合有消音涂层43，以及在所述下固定罩31内壁复合有消音涂层。消音涂层例如采用吸音棉。消音涂层不易设置于柱状护罩41的内壁，否则会被高压水溅射冲击脱落。

上述装置通过后连接组件5与履带车6连接，如图2、图4和图6所示，履带车6行走于高架桥7的边沿，水射流破除混凝土机器人用于对高架桥边缘已切割的防撞护栏进行高压水射流破碎处理作业。后连接组件5包括连接座51、外置轨道轮52和液压缸53等结构部件。接座51与履带车前端固定，接座51的前侧上下部分别设置外置轨道轮52，所述支撑座11的上下部分别设置轨道，且上下轨道分别套装于与相应的外置轨道轮52内，接座51内安装有液压缸53，液压缸53的推杆魔蛋固定于所述支撑座。从而当液压缸53向左或向右移动时，能整体驱动该装置平移一定距离，以适应相应的工作范围。

为了使设备在运动时更加灵活，高压水管包括刚性高压水管16和柔性高压水管24。刚性高压水管16被固定在横移机构的夹具内，其上部通过上活动封板23的开孔引出，并与锥形罩25固定。刚性高压水管16的顶部与柔性高压水管24密封连接，使得在高压水管随横移机构横向往复移动时，柔性高压水管能够配合移动，进一步增加了设备的工作灵活性。

整个装置的设计精巧，能有效地降低混凝土破除过程中的噪音，保护环境，同时保持设备的高效工作。

上述方案具体的实施过程如下：

在开始破除混凝土的作业前，首先需要对设备进行适当的布置和安装。将水射流破除混凝土机器人放置在工作区域内，根据施工现场的具体情况，调整提升机构19，使喷刀18与混凝土地面的距离适宜。之后，打开电源和水源，使高压水流通过刚性高压水管16和柔性高压水管24进入喷刀18。

开始作业时，横移机构1的驱动装置启动，使得横移架13在齿条的引导下进行横向移动，带动高压水管和喷刀18沿着混凝土地面进行扫描。这个过程中，高压水流从喷刀18中喷射出来，对混凝土进行破除。

这个过程中产生的噪音将被有效地降低。首先，移动柱状护罩41的存在形成了第一道阻挡。由于护罩41的外侧面和底部都涂有消音阻尼材料，而且外侧面还安装了吸音棉，因此从喷刀18中喷射出的高压水流产生的噪音会在通过护罩41时得到有效的降低。

其次，原防溅罩的内外壁由于不再直接受到高压水流的冲刷，也可以喷涂阻尼材料，进一步增加对噪音的降低。

再者，防溅罩上部因为喷刀的左右移动和前后高频摆动，无法完全封闭，会产生噪音外溢。为了解决这个问题，在防溅罩上部和原刀具护罩上进行密封。这里设计了抽拉式的塑料板（即上活动封板23和后活动封板26）进行密封，考虑到高压管和液压管的移动，高压管摆动处采用锥形罩25进行密封。

整个作业过程中，由于这些噪音减少装置的存在，使得混凝土破除的噪音能够得到有效的降低，从而满足城市道路夜间施工的噪音限制要求。

本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种超高压水射流破除混凝土的降噪装置，包括位于水射流破除混凝土机器人的高压水管，其特征在于，在高压水管的外侧固定有喷刀隔音组件（4），该喷刀隔音组件（4）包括柱状护罩（41）和柔性环罩（42），柱状护罩（41）固定于高压水管的下段，在所述柱状护罩（41）的底部连接有柔性环罩（42），在所述柱状护罩（41）的外侧壁复合有消音涂层（43）；还包括位于水射流破除混凝土机器人上部的上层隔音组件（2）和下部的下层隔音组件（3），所述上层隔音组件（2）包括机壳（21）、上固定封板（22）、上活动封板（23）和后活动封板（26），机壳（21）的上部沿横向设置矩形的上部滑槽，在上部滑槽的一侧通过轨道安装有上活动封板（23），在上活动封板（23）中部开孔，位于机壳内部的高压水管的上部从该开孔引出，并与高压供水设备连接；在所述机壳（21）的后壁设置矩形的后部滑槽，且在后部滑槽的一侧通过轨道安装有后活动封板（26）。

2.根据权利要求1所述的超高压水射流破除混凝土的降噪装置，其特征在于，在上部滑槽两侧边内壁设置轨道槽，将上活动封板（23）的两边匹配套装于相应的轨道槽内能够自由滑动，在后部滑槽两侧边内壁设置轨道槽，将后活动封板（26）的两边匹配套装于相应的轨道槽内能够自由滑动。

3.根据权利要求1所述的超高压水射流破除混凝土的降噪装置，其特征在于，使开孔的直径大于高压水管的直径，从而在开孔与高压水管之间存在配合间隙（28），在该开孔上侧部分的高压水管上固定有锥形罩（25），锥形罩（25）覆盖于配合间隙（28）的外侧，锥形罩（25）下部与上活动封板（23）表面固定。

4.根据权利要求1所述的超高压水射流破除混凝土的降噪装置，其特征在于，下层隔音组件（3）包括下固定罩（31）和下罩横孔（32），在机壳（21）内部下方固定安装有下固定罩（31），在下固定罩（31）的上侧中部设置有下罩横孔（32），高压水管贯穿于该下罩横孔（32），在下罩横孔（32），的边缘固定有横孔密封垫（33），用于消减从下罩横孔（32）传出的噪音，在下固定罩（31）的下侧安装有柔性接地垫（36）。

5.根据权利要求1所述的超高压水射流破除混凝土的降噪装置，其特征在于，水射流破除混凝土机器人包括横移机构（1），该横移机构（1）包括支撑座（11）、横向轨道（12）、横移架（13）、内置轨道轮（14）、高压水管和喷刀（18），前后两根平行的横向轨道（12）通过内支架与支撑座（11）固定为一体，横移架（13）的两侧分别安装有内置轨道轮（14），两侧内置轨道轮（14）分别支撑在相应的横向轨道（12）内侧，在横移架（13）的一侧安装有横移驱动机构（17），用于驱动横移架（13）沿横向往复移动。

6.根据权利要求5所述的超高压水射流破除混凝土的降噪装置，其特征在于，在横移架（13）内侧安装有高压管夹具（15），用于夹持高压水管，高压水管的下端固定安装有喷刀（18），喷刀（18）与被处理砼面靠近，所述的高压水管包括刚性高压水管（16）和柔性高压水管（24），将高压管夹具（15）夹持于刚性高压水管（16）外侧，作为高压水管（16）的主要支撑部件，并保持刚性高压水管（16）为竖立状态，喷刀（18）固定于刚性高压水管（16）的下端。

7.根据权利要求1所述的超高压水射流破除混凝土的降噪装置，其特征在于，在横移架（13）与高压管夹具（15）之间增加提升机构（19），提升机构的动力源采用液压马达为动力源或采用电机为动力源，液压马达或电机的转轴安装有摆臂，摆臂末端通过销轴铰接高压管夹具（15）的上部。