CN220909720U - 一种煤矿湿式混凝土喷浆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于巷道管道喷浆施工领域，涉及一种煤矿湿式混凝土喷浆系统，包括混凝土上料搅拌机、矿用输送泵、机械臂、喷头和输送管道；喷头安装在机械臂末端，输送管道包括通风管、混凝土管和混合管，通风管、混凝土管和混合管经三通接头连接；喷浆时，混凝土上料搅拌机放置在粉状混凝土料附近，用于将粉状混凝土料铲起，搅拌完成后，将混凝土料倒入矿用输送泵；矿用输送泵设置在混凝土上料搅拌机附近，用于将液体混凝土料泵送挤压至混凝土管中；混凝土管与矿用输送泵的输出管口连接；混合管与喷头连接，用于将来自通风管的高压风与来自混凝土管的液体混凝土料混合。解决了现有喷浆还依赖人工完成无法保证喷浆质量及人员身体健康造成影响的问题。

Description

一种煤矿湿式混凝土喷浆系统

技术领域

本实用新型属于巷道管道喷浆施工领域，具体涉及一种煤矿湿式混凝土喷浆系统。

背景技术

当前，我国煤矿井下巷道的支护及维护大多为锚喷支护。喷浆方式采用干式喷浆工艺，喷浆环境相当恶劣，对工人的身体健康有严重影响，造成尘肺病风险，而企业同样需要花费大量人力成本聘请有经验的工人进行作业。同时喷浆作业均采用传统人工手持喷头的方式喷浆，由于喷浆时工人需要手持喷头砂浆管、水管、喷头、喷浆料等并不停地移动，且移动过程中需要不停转动喷头实现画圆方式喷浆，才能保证喷浆质量。另外，喷浆管路由于风压后坐力较大，增加了混凝土喷枪的把控难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种煤矿湿式混凝土喷浆系统，解决了现有喷浆还依赖人工完成无法保证喷浆质量及人员身体健康造成影响的问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种煤矿湿式混凝土喷浆系统，包括混凝土上料搅拌机、矿用输送泵、机械臂、喷头和输送管道；

喷头安装在机械臂末端，输送管道包括通风管、混凝土管和混合管，通风管用于输入高压风，通风管、混凝土管和混合管经三通接头连接；

喷浆时，混凝土上料搅拌机放置在粉状混凝土料附近，用于将粉状混凝土料铲起，搅拌完成后，将混凝土料倒入矿用输送泵；

矿用输送泵设置在混凝土上料搅拌机附近，用于将液体混凝土料泵送挤压至混凝土管中；

混凝土管与矿用输送泵的输出管口连接；混合管与喷头连接，用于将来自通风管的高压风与来自混凝土管的液体混凝土料混合。

进一步，混凝土上料搅拌机带有铲斗。

进一步，矿用输送泵上带有泵送机构，泵送机构用于将液体混凝土料泵入混凝土管中。

进一步，机械臂带有大臂和伸缩臂，大臂和伸缩臂连接，伸缩臂与喷头连接。

进一步，喷头包括固定座、第一摆动油缸，万向节、第二摆动油缸、旋转马达、偏心轮、连接架和喷射管；

第一摆动油缸与第二摆动油缸连接在固定座上，第一摆动油缸与伸缩臂末端连接，第二摆动油缸与第一摆动油缸垂直设置；第二摆动油缸的一端与连接架连接，喷射管连接在连接架上方；

旋转马达与偏心轮连接，偏心轮通过连接架与万向节组合；

偏心轮与万向节均与连接架连接，形成两个支点，将连接架支撑固定。

进一步，在连接架上还设有托架，混合管贯穿托架后与喷射管连接。

进一步，通风管连接在井下风管一侧。

进一步，混凝土上料搅拌机、矿用输送泵及机械臂均采用履带行走机构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型公开了一种煤矿湿式混凝土喷浆系统，由混凝土搅拌机、混凝土输送泵及喷浆机械臂组成。与传统的干式喷浆工艺相比，本实用新型能够解决传统干式喷浆工艺施工环境恶劣，现场粉尘浓度大，工人劳动强度大，严重影响工人身心健康的问题。本系统通过机器操作，能够实现自动铲料、自动搅拌、泵送及喷浆作业，系统设计合理，结构紧凑，操纵简便，可以适应井下各种底板条件，极大的改善喷浆现场作业环境，降低工人劳动强度，提高喷浆效率，具有很好的应用和推广价值。

本实用新型的混合管将来自通风管的高压风与来自混凝土管的液体混凝土料混合，通过喷头喷射出，高压风的设计可保证混凝土料更顺畅喷射出管道，同时将高压风与混凝土料的混合口设置在输送泵出口处，消除湿式混凝土料长距离通过输送泵泵送输料的堵管隐患，不易造成堵管的风险。

进一步，设计了多自由度的喷头结构，通过垂直两个方向的旋转机构，实现喷射管的多方向灵活操作；同时设计了喷头喷射管刷动机构，可以实现喷射管的自动划圆动作，替代人工手持喷射管操作，大大降低了现场工人的工作强度。

附图说明

图1为本实用新型的一种煤矿湿式混凝土喷浆系统的组成结构示意图；

图2为混凝土上料搅拌机的结构示意图；

图3为混凝土输送泵的结构示意图；

图4为喷浆机械臂的结构示意图；

图5为喷头的结构示意图。

其中，1、粉状混凝土料；2、混凝土上料搅拌机；3、矿用输送泵；4、机械臂；5、井下风管；6、通风管；7、三通接头；8、混合管；9、喷头；10、混凝土管；

21、履带行走机构A；22、电气系统A；23、第四销轴；24、第二举升油缸；25、铲斗；26、第一举升油缸；27、第二销轴；28、液压阀组；29、搅拌桶；210、第三销轴；211、第一销轴；

31、履带行走机构B；32、液压系统；33、电气系统B；34、泵送机构；

41、大臂；42、伸缩臂；

91、固定座；92、第一摆动油缸；93、万向节；94、第二摆动油缸；95、旋转马达；96、偏心轮；97、连接架；98、喷射管；99、托架。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅为本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。

本实用新型附图及实施例描述和示出的组件可以以各种不同的配置来布置和设计，因此，以下附图中提供的本实用新型实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而仅仅是表示本实用新型选定的一种实施例。基于本实用新型的附图及实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。

需要说明的是：术语“包含”、“包括”或者其他任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，使得包括一系列要素的过程、元素、方法、物品或者设备不仅仅只包括那些要素，还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括该其过程、元素、方法、物品或者设备所固有的要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型公开了一种煤矿湿式混凝土喷浆系统，包括混凝土上料搅拌机2、矿用输送泵3、机械臂4、喷头9和输送管道；喷头9安装在机械臂4末端，输送管道包括井下风管5、通风管6、混凝土管10和混合管8，井下风管5与通风管6相连接，用于输入高压风；通风管6、混凝土管10和混合管8经三通接头7连接，混凝土管10与矿用输送泵3的输出管口连接，用于通入液体混凝土料；混合管8与喷头9连接，用于将来自通风管6的高压风与来自混凝土管10的液体混凝土料混合。

混凝土上料搅拌机2放置在粉状混凝土料1附近，用于将粉状混凝土料1铲起，搅拌完成后，将混凝土料倒入矿用输送泵3；矿用输送泵3设置在混凝土上料搅拌机2附近，用于接收混凝土上料搅拌机2完成搅拌后的混凝土料，将液体混凝土料泵送挤压至混凝土管10中。

喷浆工艺流程，如图1所示：混凝土上料搅拌机2通过履带行走机构前进，由自带的铲斗25将堆放于地面上的粉状混泥土料铲起，然后加水搅拌，搅拌完成后，将混凝土料倒入矿用输送泵3，由矿用输送泵3将液体混凝土料泵送挤压至混凝土管10，然后经由三通接头7，将液体混凝土料与井下风管5输送的高压风混合后，由高压风将液压混凝土料吹起流动，再流经混合管8通过喷头9将液压混凝土喷出至井下墙体表面，完成湿式混凝土喷浆工艺流程。

如图2所示，混凝土上料搅拌机2主要包括：履带行走机构A21、电气系统A22、第一销轴211、第一举升油缸26、铲斗25、第二举升油缸24、第二销轴27、液压阀组28、搅拌桶29、第三销轴210、第四销轴23。动作顺序为：启动电气系统A22，操作液压阀组28将第一举升油缸26伸出，随后通过第一销轴211推动铲斗25上升，铲斗25上升过程中同时围绕第二销轴27转动，当铲斗25上升到一定高度后，内部的粉状混凝土料1会自然下落至搅拌桶29内。随后加水搅拌，将粉状混凝土变为液压混凝土，搅拌完成后，操作液压阀组28将第二举升油缸24伸出，随后通过第三销轴210推动搅拌桶29上升，搅拌桶29上升过程中同时围绕第四销轴23转动，当搅拌桶29上升到一定高度后，搅拌桶29内液体混凝土料自然流出，流进混凝土输送泵中。

如图3所示，混凝土输送泵主要包括：履带行走机构B31、液压系统32、电气系统B33、泵送机构34等部件。混凝土输送泵的主要功能为将液体混凝土料通过泵送机构34挤压后沿混凝土管10流动。

如图4所示，机械臂4主要包括：履带行走机构、液压系统32、电气系统、支撑腿、大臂41和伸缩臂42等部件。机械臂4的主要功能为通过大臂41的升降，伸缩臂42的伸缩等结构动作调节喷头9与井下墙面的相对位置，实现对墙面不同位置，不同角度的喷射。

如图5所示，喷头9主要具有绕第一摆动油缸92中心的旋转功能，绕第二摆动油缸94的中心旋转功能及喷射管98的圆形轨迹摆动。喷头9结构主要包括：固定座91、第一摆动油缸92，万向节93，第二摆动油缸94，旋转马达95，偏心轮96，连接架97，喷射管98等部件。

第一摆动油缸92与第二摆动油缸94连接在固定座91上，第一摆动油缸92与伸缩臂42末端连接，第二摆动油缸94与第一摆动油缸92垂直设置；第二摆动油缸94的一端与连接架97连接，喷射管98连接在连接架97上方，旋转马达95与偏心轮96连接，偏心轮96通过连接架97与万向节93组合，偏心轮96与万向节93均与连接架97连接，形成两个支点，将连接架97支撑固定。

另外，连接架97上方还设置有托架99，托架99对混合管8起支撑作用，混合管8固定在喷射管98内壁中。

两个摆动油缸通过液压系统32操作阀组控制，分别可以实现绕各自轴线的转动，用于调整喷射口的角度。

偏心轮96通过连接架97与万向节93组合，旋转马达95绕轴心转动可以带动偏心轮96转动，连接架97与偏心轮96的固定点会形成绕马达轴心的圆形轨迹，使得连接架97及连接架97上方喷头9的其他组件同步按照圆形轨迹移动，最终实现喷射管98出口按圆形轨迹运动。

本实用新型公开了一种煤矿湿式混凝土喷浆系统，由混凝土搅拌机、混凝土输送泵及喷浆机械臂4组成。与传统的干式喷浆工艺相比，本实用新型能够解决传统干式喷浆工艺施工环境恶劣，现场粉尘浓度大，工人劳动强度大，严重影响工人身心健康的问题。本系统通过遥控操作，能够实现自动铲料、自动搅拌、泵送及喷浆作业。系统设计合理，结构紧凑，操纵简便，可以适应井下各种底板条件，极大的改善喷浆现场作业环境，降低工人劳动强度，提高喷浆效率。具有很好的应用和推广价值。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种煤矿湿式混凝土喷浆系统，其特征在于，包括混凝土上料搅拌机(2)、矿用输送泵(3)、机械臂(4)、喷头(9)和输送管道；

喷头(9)安装在机械臂(4)末端，输送管道包括通风管(6)、混凝土管(10)和混合管(8)，通风管(6)用于输入高压风，通风管(6)、混凝土管(10)和混合管(8)经三通接头(7)连接；

喷浆时，混凝土上料搅拌机(2)放置在粉状混凝土料(1)附近，用于将粉状混凝土料(1)铲起，搅拌完成后，将混凝土料倒入矿用输送泵(3)；

矿用输送泵(3)设置在混凝土上料搅拌机(2)附近，用于将液体混凝土料泵送挤压至混凝土管(10)中；

混凝土管(10)与矿用输送泵(3)的输出管口连接；混合管(8)与喷头(9)连接，用于将来自通风管(6)的高压风与来自混凝土管(10)的液体混凝土料混合。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿湿式混凝土喷浆系统，其特征在于，混凝土上料搅拌机(2)带有铲斗(25)。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿湿式混凝土喷浆系统，其特征在于，矿用输送泵(3)上带有泵送机构(34)，泵送机构(34)用于将液体混凝土料泵入混凝土管(10)中。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿湿式混凝土喷浆系统，其特征在于，机械臂(4)带有大臂(41)和伸缩臂(42)，大臂(41)和伸缩臂(42)连接，伸缩臂(42)与喷头(9)连接。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿湿式混凝土喷浆系统，其特征在于，喷头(9)包括固定座(91)、第一摆动油缸(92)，万向节(93)、第二摆动油缸(94)、旋转马达(95)、偏心轮(96)、连接架(97)和喷射管(98)；

第一摆动油缸(92)与第二摆动油缸(94)连接在固定座(91)上，第一摆动油缸(92)与伸缩臂(42)末端连接，第二摆动油缸(94)与第一摆动油缸(92)垂直设置；第二摆动油缸(94)的一端与连接架(97)连接，喷射管(98)连接在连接架(97)上方；

旋转马达(95)与偏心轮(96)连接，偏心轮(96)通过连接架(97)与万向节(93)组合；

偏心轮(96)与万向节(93)均与连接架(97)连接，形成两个支点，将连接架(97)支撑固定。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿湿式混凝土喷浆系统，其特征在于，在连接架(97)上还设有托架(99)，混合管(8)贯穿托架(99)后与喷射管(98)连接。

7.根据权利要求1所述的一种煤矿湿式混凝土喷浆系统，其特征在于，通风管(6)连接在井下风管(5)一侧。

8.根据权利要求1所述的一种煤矿湿式混凝土喷浆系统，其特征在于，混凝土上料搅拌机(2)、矿用输送泵(3)及机械臂(4)均采用履带行走机构。