CN2517872Y - 高效混凝土喷射机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于隧道和地下工程施工机械。提出的高效混凝土喷射机其主机通过支承安装在车架(19)上;主机主要包括料斗(1)、拨料器(2)、筛网(14)、上、下部橡胶摩擦板(11)(7)和转子(5)、出料弯头;车架(19)上设置有电机(23)、减速器(17)和风路装置(21);喷射机具有两个出料口并将出料口分列主机两侧;每个出料口的出料弯头内设置锥套(39),锥套(39)的外表面具有多条斜槽,斜槽与出料弯头的衬套构成斜向进风孔;斜槽与锥套(39)的母线之间的夹角α为16°—20°,斜槽的仰角β为5°—9°。本实用新型具有工作效率高,易于操作和成本较低的特点。

Description

高效混凝土喷射机

(一)技术领域：

本实用新型属于隧道和地下工程施工机械，主要提出一种高效混凝土喷射机。

(二)背景技术：

近年来，随着新奥法施工技术的推广应用，喷射混凝土已成为隧道和地下工程结构的主要支护形式。经调查，国内虽有很多种类、型号不同的混凝土喷射机，分别为：焦作方庄煤矿设备厂、南京、成都、郑州、新乡、铁科院西南分院等单位制造的喷射机，其工作能力大多为5m³/h，不能满足工程施工进度需要。在双线隧道中，每循环喷射混凝土需要3～4小时，由于喷射机工作能力小，从而制约了施工的进度。为了提高施工进度，往往使用两台喷射机同步喷射。国外虽有性能优良、工作能力大的混凝土喷射机，像瑞典的阿里瓦(Aliva280)等公司的产品，但价格十分昂贵，每台售价约一百多万人民币，使喷射混凝土相对成本很高，国内一般施工单位很难承受。因此，需要研制新一代的，比较适合我国基本国情的，成本较低、工作能力较大的新型高效混凝土喷射机，以取代目前通用的小型喷射机。

为了满足施工现场对高效、大工作能力喷射机的需求，有的工厂曾制造过工作能力为8.5m³/h的单出料口混凝土喷射机，由于拌合料流量的增大，由出料口至喷头的输料管直径也相应增大为φ65/85mm(工作能力为5m³/h，喷射机输料管直径为φ50/70mm)。可是经过现场使用，效果并不理想，普遍反映由于输料管加粗后，不但增加了重量，且移动操作时甚为不便。况且，喷头出口的喷出流量几乎增加了一倍，喷射手控制甚为困难，手动操作难以驾驭。有的单位为了解决这个问题，曾研究用机械手代替人工操作，也因操作复杂、易出故障和机器的售价过高而没有得到推广使用。

国内普遍使用的转子式喷射机，大都沿用美国里德(REED)型或艾姆科(EIMCD)型小转子，有转II、转IV、转V、转VI等，其中转V、转VI型喷射机在结构和质量上都有重大改进和提高，性能较好，易损件寿命有所提高。据有关资料介绍，机旁粉尘浓度在20mg/m³以下，平均回弹率15％左右，橡胶板使用寿命达200m³混凝土料，转子衬板为350-400m³/块。

90年河南煤研所研制的PZ-5型喷射机采用直通式转子、弹性材料腔和柔性出料弯头结构，利用高压气流的动压射流作用，以解决转子和出料弯头内的粘料问题，同时采用涡旋气流输送原理，克服了湿混凝土料输送中脉冲、沉积和堵管。且料流均匀、喷敷效果好，其机旁粉尘浓度在15-20mg/m³，平均回弹率为10-15％，橡胶密封板使用寿命为400m³/块，衬板为4000m³/块以上。

92年隧道局科研所研制的PZ-5B型喷射机，是在研制HPJ-I型喷射机时对PZ-5型的转子料腔、出料弯头等关键部件进行了试验研究，使机组的技术性能又进一步提高。由于该产品性能良好、操作简便、价格适宜、可靠耐用而广泛为各施工单位所采用。

另外，96年由铁科院西南分院研制出TK-961型转子活塞式湿喷机，采用转子活塞凸轮喂料机构，具有结构新颖、使用方便、可靠性高等优点。其工作能力为5m³/h，机旁粉尘浓度≤10mg/m³，平均回弹率≤20％。

瑞士阿里瓦(Aliva)公司生产的A-260型喷射机，采用了弹性软体料腔和橡胶衬弯头，可以干喷和潮喷两用，该机技术性能良好，在欧洲、亚洲、大洋洲都有广阔市场，其机旁粉尘浓度为25～30mg/m³，回弹率不超过15～16％，橡胶磨擦板可使用500m³，衬板使用寿命为400～6000m³/块。该公司的A-280干湿多用喷射机，工作能力可以在3～11m³/h之间无级调节，干喷时的最大输送距离为300m，湿喷为40m。

其余像瑞士Meynadier公司的MEYCO，GMO60，GMO90等机型，德国BSM公司的GL404/406型，前苏联的ъM60及ъM70等产品，与阿里瓦喷射机大致相似。

国外喷射机自动化、机械化程度很高，效率高，工作能力大，节省劳动力，工人劳动强度低，粉尘、回弹很少。但体积大、设备复杂、且价格昂贵，不适合中国国情。

(三)发明内容：

本实用新型的目的即是提出一种高效混凝土喷射机，使其具有喷射效率高和易于操作且成本较低的特点。

本实用新型完成其发明任务提出的技术方案是：主机主要包括料斗、拨料器、筛网和转子、出料弯头；主机通过支承安装在车架上，车架上设置有电机、减速器和风路装置；喷射机具有两个出料口并将出料口分列主机两侧设置；每个出料口的出料弯头内设置锥套，锥套的外表面具有多条斜槽，斜槽与出料弯头的衬套构成斜向进风孔；斜槽与锥套的母线之间的夹角α为16°-20°，斜槽的仰角β为5°-9°。

其转子由沿圆周均布的多根钢管和两块圆周均匀开孔且中部具有圆孔的钢板构成。

本实用新型在主机两侧设置两个出料口，并通过对其各项技术参数的设计，使其具有工作效率高、易于操作和成本较低的特点，其出料弯头设置的压缩空气喷射结构，高速气流使出料弯头内腔形成负压，起诱导作用将抖合料从入口处吸入内腔，形成类似于多头风螺旋的涡旋流场，实现稀薄浮游输送，克服潮湿喷混凝土料的粘附、堵管、脉冲和离析等问题。

(四)附图说明：

附图1为本实用新型喷射机主机结构示意图。

附图2为本实用新型整机结构示意图。

附图3为本实用新型上部橡胶磨擦板结构示意图。

附图4为本实用新型下部橡胶磨擦板结构示意图。

附图5为本实用新型出料弯头结构示意图。

附图6为图5A-A旋转剖面图。

附图7为图5B-B旋转放大剖面图。

图中，1-料斗，2-拨料器，3-进风孔，4-衬板，5-转子，6-直通料腔，7-下部橡胶摩擦板，8-出料弯头上壳，9-出料弯头下壳，10-底板，11-上部橡胶摩擦板，12-顶板，13-传动轴，14-筛网，15-弹性夹紧装置，16-大轮，17-减速箱，19-车架，20-小轮，21-风路装置；22-配电箱，23-电机，24-振动器，30-下料孔，31-下料孔护套，32-进料孔，33-进料孔护板，36-上壳衬套，37-进风管，38-蜗壳，39-锥套，40-螺栓，41-下壳衬套，42-斜槽。

(五)具体实施方式：

结合附图给出的实施例对其结构加以进一步说明：

如附图1所示，本实用新型喷射机主机主要包括料斗1、拨料器2、筛网14、转子5和出料弯头；并具有上、下部橡胶摩擦板11、7，主机具有两个出料口并将两个出料口分列主机两侧设置，相应设置两个出料弯头。

如附图2所示，喷射机还包括有车架19、减速箱17、风路装置21和电机23、配电箱22；主机位于喷射机的前部，前端与支架连接，将重量传递到大轮16，其后端与减速箱17和车架19连接，把重量传递到小轮20。主机部分及主机与其它部分的连接关系为：主机底板10的下方用螺栓与车架19、减速箱17连成一体，底板10的下方通过弹性夹紧装置15与顶板12呈弹性浮动连接。该机采用四条均匀分布的带有橡胶弹簧(圆柱形胶套)的长螺杆把与减速器连接的底板、与料斗底座连接的顶板全部转子总成自动夹紧，保证密封结合面各处压力分布合理，磨损后可以自动补偿。上部橡胶摩擦板11和下部橡胶摩擦板7均用螺栓分别固定在顶板12和底板10上，底板10两侧装有出料弯头。料斗1安装在顶板12上，内装有筛网14，筛网14其后端与振动器24连接。主机的转动部分中，衬板4和转子5用定位销连接成一体，中心串有传动轴13，拨料器2装在传动轴顶部。电机23通过减速箱17将动力传递到转子5使转子转动，带动传动轴13和拨料器2作同向转动。如附图2所示，喷射机的其余部分减速箱17、风路装置21、电机23和配电箱22均安装在车架19上，减速箱17前端与主机的底板10连接，后端与车架连接，因此，减速箱17、车架19和主机呈刚性结构，在减速箱17后上方安装有电机23。在电机的后上方是与之连成一体的配电箱22，以控制电机的运转。在车架的后端部焊装风路装置的主件风包，将由风源送来的压缩空气通过上、下风路送到主机的顶板12进入转子的直通料腔6，另一路送到出料弯头。

主机的转子5采用直通式软体料腔结构，即中部为空腔的圆盘体转子沿圆周均布有12个直通料腔6，可由12根一定长度的钢管和两块圆周均布12个孔且中部具有圆孔的圆形钢板焊接成型。料腔为圆孔直通式，内壁装弹性耐磨橡胶套，能随着气流的流动使腔壁弹性颤动，起到自清洗作用，避免料腔粘结、堵塞，大大提高了机器处理潮湿拌和料的能力，减少清理和维修工作量。

如附图3、4所示，具有两块橡胶摩擦板11、7；上部橡胶摩擦板11的进料孔32设置有进料孔防护板33；下部橡胶摩擦板7的下料孔30设置有下料孔护套31，以延缓磨损过程，其试验使用寿命达到400m/块以上。

如附图5、6、7所示，出料弯头主要由上壳8、锥套39和下壳9组成；弯头内腔采用耐磨橡胶制成的弹性软体衬套36、41，内孔非常光滑。出料弯头上设置环形蜗壳38，与压缩空气进风管37连通，使压缩空气先进入环形蜗壳38。出料弯头内壁设置有锥套39，由螺栓40将弯头下壳9、蜗壳38和上壳8连接一体。锥套39外壁上具有多个斜槽，在锥套39与弯头衬套之间构成斜向进风孔，锥套39上的斜槽与锥套的母线之间的夹角α可在16°-20°，锥套上的斜槽深度不同，从下向上逐渐变浅，斜槽的仰角β为5°-9°。高速气流使出料弯头内腔形成负压，起诱导作用将拌合料从入口处吸入内腔，呈螺旋形的进风孔将拌合料形成涡旋流动，并在两条风路来的压力空气推动下向前推进，进入输料软管，并使其呈浮游状到达喷头，再添加少量补充水喷射出去。斜向进风孔喷出的旋转气流，与内壳衬套表面接触，不仅把物料吹散呈悬浮和离散状态，而且减少了衬套内表面粘附、沉积甚至堵塞。

Claims (4)

1、一种高效混凝土喷射机，其主机通过支承安装在车架(19)上；主机主要包括料斗(1)、拨料器(2)、筛网(14)、上、下部橡胶摩擦板(11)(7)和转子(5)、出料弯头；车架(19)上设置有电机(23)、减速器(17)和风路装置(21)；其特征是：喷射机具有两个出料口并将出料口分列主机两侧；每个出料口的出料弯头内设置锥套(39)，锥套(39)的外表面具有多条斜槽，斜槽与出料弯头的衬套构成斜向进风孔；斜槽与锥套(39)的母线之间的夹角α为16°-20°，斜槽的仰角β为5°-9°。

2、根据权利要求1所述的高效混凝土喷射机，其特征是转子(5)由沿圆周均布的多根钢管和两块圆周均匀开孔且中部具有圆孔的钢板构成。

3、根据权利要求1所述的高效混凝土喷射机，其特征是上部橡胶摩擦板(11)的进料孔(32)设置有进料孔防护板(33)；下部橡胶摩擦板(7)的下料孔(30)设置有下料孔护套(31)。

4、根据权利要求1所述的高效混凝土喷射机，其特征是出料弯头上设置与压缩空气进风管(37)和出料弯头内腔连通的蜗壳(38)。

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