WO2020042424A1 - 混凝土单颗粒骨料给料喷射器 - Google Patents

混凝土单颗粒骨料给料喷射器 Download PDF

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feeding
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stepping motor
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French (fr)
Inventor
陈连军
李鹏程
蒋学凯
潘刚
周智
程奎峰
刘国明
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Shandong University of Science and Technology
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/24—Producing shaped prefabricated articles from the material by injection moulding

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of wet concrete spray test, and in particular, to a concrete single particle aggregate feed injector.
  • the wet concrete spraying technology is widely used worldwide due to its high spraying efficiency, low cost, and good quality.
  • the rebound of the spray and the dust problem caused by it are a problem that has long plagued wet-concrete spray construction, which not only causes material loss and pollution of the operating environment, but also reduces the strength of the sprayed concrete layer.
  • the aggregate accounts for about 3/4 of the total volume of the concrete.
  • the rebound of concrete shot is mainly the collision between the aggregate and surrounding rock and aggregate particles. Therefore, to study the rebound of shotcrete is to study the effect of the characteristics of concrete aggregate on the rebound of shotcrete, and to provide theoretical support for the technology of shotcrete and dust reduction.
  • the extraction of a single aggregate from concrete is generally performed manually. After the single aggregate is taken out, the spray test is performed. The test operation is complicated and the efficiency is low, which cannot meet the requirements of wet concrete spray test.
  • the object of the present invention is to provide a concrete single particle aggregate feed injector, which can efficiently extract a single aggregate from concrete and spray it.
  • the present invention provides a concrete single-particle aggregate feed injector.
  • the concrete single-particle aggregate feed injector includes a particle injector and a feeding device.
  • the particle injector includes an injector bracket and is disposed on the injector bracket.
  • the first driving device, the charging plate, the injection pipe and the travel switch, the first driving device drives the charging plate to reciprocate linearly.
  • the upper surface of the charging plate is provided with a plurality of material grooves at equal intervals, and one end of the injection pipe is connected with a high voltage.
  • the other end of the spray pipe is located at the same horizontal position as the trough, two ends of the loading plate are provided with a limit switch, two ends of the ejector bracket are provided with electromagnetic coils that are inductive with the limit switch, and the limit switch signal is connected to the first A control end of a stepping motor;
  • the feeding device includes a hopper, a second driving device, a stirring shaft, a feeding tube, a feeding spoon and a discharging tube, the hopper is arranged on the ejector support, and the second driving device drives the stirring shaft to rotate
  • a plurality of feeding tubes are arranged at equal intervals in the radial direction of the stirring shaft.
  • a feeding spoon is set at one end of the feeding tube, and the feeding spoon is located in the space inside the hopper.
  • the hopper is provided with an inclined transfer groove and the other end of the feeding tube. It is located above the transfer tank, and the lower end of the transfer tank is connected to one end of the discharge pipe, and the other end of the discharge pipe is located above the linear reciprocating position of the feed groove.
  • the first driving device includes a first stepping motor and a gear
  • a lower surface of the loading plate is provided with a rack meshing with the gear
  • the first stepping motor drives the loading plate via the gear and the rack Linear reciprocating motion.
  • control end of the first stepping motor is a computer.
  • the second driving device is a second stepping motor
  • a second stepping motor is disposed on one side of the hopper
  • an output shaft of the second stepping motor is coaxially connected to the stirring shaft to drive the stirring shaft to rotate.
  • the high-pressure air source is an air compressor.
  • the hopper is assembled on the injector support via a hopper support.
  • the concrete single-granular aggregate feed injector further includes a base, the injector support is connected to the base via a horizontal calibration screw, and the injector support is provided with two mutually horizontal leveling rulers.
  • the concrete single particle aggregate feed injector of the present invention has the following characteristics and advantages
  • the concrete single-granular aggregate feed injector of the present invention has a simple structure and low test cost input; the concrete single-granular aggregate feed injector of the present invention is applied to a wet concrete spray test, and can be conveniently removed from concrete slurry. A single aggregate is extracted from the material, and the single aggregate is sprayed. The test efficiency is high, which meets the requirements of wet concrete spray test.
  • FIG. 1 is a front view of a concrete single particle aggregate feed injector
  • FIG. 2 is a side view of a concrete single particle aggregate feed injector
  • 201 the injector bracket, 202, the injection pipe, 203, the loading plate, 204, the gear, 205, the limit switch, 206, the trough, 207, the leveling ruler, 208, the horizontal calibration screw, 209, Base, 211, hopper, 212, mixing shaft, 213, feed spoon, 214, discharge tube, 215, hopper bracket, 216, feed tube, 217, transfer tank, 301, first stepper motor, 302, Two stepper motors.
  • this embodiment provides a concrete single particle aggregate feed injector.
  • the concrete single particle aggregate feed injector includes a particle ejector and a feeding device.
  • the particle ejector includes an ejector support 201 and a base 209.
  • the ejector support 201 is connected to the base 209 via a horizontal alignment screw 208.
  • the ejector support 201 is provided with two mutually horizontal leveling rulers 207. By observing the level adjustment ruler 207 and adjusting the level adjustment screw 208, the injector bracket 201 can be leveled.
  • the ejector bracket 201 is provided with a first driving device, a charging plate 203, an injection pipe 202, and a stroke switch 205.
  • the first driving device includes a first stepping motor 301 and a gear 204.
  • a rack is provided on the lower surface of the loading plate 203, and the rack meshes with the gear 204.
  • the first stepping motor 301 linearly reciprocates via a gear 204 and a rack-driven loading plate 203.
  • the upper surface of the loading plate 203 is provided with a plurality of hoppers 206 at equal intervals, and the hopper 206 is used for containing single-grain aggregate.
  • One end of the injection pipe 202 is connected to a high-pressure air source.
  • the high-pressure air source of this embodiment is an air compressor, and the air compressor provides high-pressure air to one end of the injection pipe 202.
  • the other end of the spray pipe 202 is located at the same horizontal position as the hopper 206. The high-pressure air sprayed from the other end of the spray pipe 202 sprays the single-particle aggregate in the hopper 206 out.
  • Position switches 205 are provided at both ends of the loading plate 203, and electromagnetic coils are provided at both ends of the injector bracket 201, and the electromagnetic coils are inductive with the position switches 205.
  • the travel switch 205 is signal-connected to the control terminal of the first stepping motor 301.
  • the control terminal of the first stepping motor 301 is a computer. Induction in the travel switch 205 When reaching the electromagnetic coil, the position switch 205 transmits a reverse rotation signal to the control end of the first stepping motor 301 to control the first stepping motor 301 to rotate in the reverse direction.
  • the feeding device includes a hopper 211, a second driving device, a stirring shaft 212, a feeding tube 216, a feeding spoon 213, and a discharging tube 214.
  • the hopper 211 is assembled on the ejector support 201 via a hopper support 215.
  • the second driving device is a second stepping motor 302.
  • a second stepping motor 302 is provided on one side of the hopper 211, and an output shaft of the second stepping motor 302 is coaxially connected to the stirring shaft 212 to drive the stirring shaft 212 to rotate.
  • the feed shaft 212 is provided with a plurality of feed tubes 216 at equal intervals in the radial direction, and one end of the feed tube 216 is provided with a feed spoon 213.
  • the feeding spoon 213 is located in the space inside the hopper 211, and the hopper 211 is provided with a transfer groove 217 arranged at an angle.
  • the other end of the discharge pipe 214 is located above the linear reciprocating position of the hopper 206.
  • the second stepping motor 302 drives the stirring shaft 212 to rotate, and the feeding spoon 213 scoops the single-grain aggregate in the hopper 211.
  • the linear rack reciprocating frequency of the loading rack 2 03 has a synchronous multiple relationship with the rotation frequency of the stirring shaft 212.
  • the single particle aggregate enters the feeding pipe 216 and falls from the transfer tank 217 and the discharging pipe 214 into the feeding tank 206.
  • the concrete single-particle aggregate feed injector of this embodiment has a simple structure and low test cost investment.
  • the concrete single-grain aggregate feed injector of this embodiment is applied to a wet concrete spray test, and a single aggregate can be conveniently extracted from the concrete slurry in the hopper 211 through a feeding spoon 213, and the single aggregate can be placed In the hopper 206, high-pressure air provided by a high-pressure air source is ejected from the injection pipe 202, and the high-pressure air ejected from the injection pipe 202 drives a single aggregate in the hopper 206 to be ejected.
  • Spray panel, a single aggregate rebounds on the sprayed panel or adheres to the sprayed panel.
  • the high-speed camera is oriented toward the ejection direction of the single-particle aggregate and the rebound direction of the single-particle aggregate sprayed to the sprayed panel.
  • the high-speed camera shoots the injection and rebound of the single-particle aggregate.
  • the computer is connected to the high-speed camera via the signal cable to read the shooting data of the high-speed camera.
  • the shooting data is used to calculate the initial velocity V0 of the single particle aggregate ejection, the speed V of the rebound from the sprayed panel and the The trajectory was run to determine the energy loss of the single-particle aggregate from ejection to rebound.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

一种混凝土单颗粒骨料给料喷射器，包括粒子喷射器和给料装置；粒子喷射器包括喷射器支架（201）和设置于喷射器支架（201）上的第一驱动装置、装料板（203）、喷射管（202）、行程开关（205），装料板（203）的上表面等间距开设有多个料槽（206）；给料装置包括料斗（211）、第二驱动装置、搅拌轴（212）、进料管（216）、进料勺（213）和出料管（214），料斗（211）设置于喷射器支架（201）上，料斗（211）内设置有倾斜布置的转运槽（217）。该混凝土单颗粒骨料给料喷射器结构简单，可方便地从混凝土浆料中提取单颗骨料，并将单颗骨料进行喷射，试验效率较高。

Description

说明书 发明名称:混凝土单颗粒骨料给料喷射器 技术领域
[0001] 本发明涉及湿式混凝土喷射试验技术领域， 特别是涉及一种混凝土单颗粒骨料 给料喷射器。
背景技术
[0002] 湿式混凝土喷射技术， 由于其喷射效率高、 成本低、 质量好等特点在世界范围 内被广泛应用。 与此同时， 喷射回弹及其导致的粉尘问题是长期困扰湿式混凝 土喷射施工的难题， 不仅造成物料损失， 作业环境污染， 同时混凝土喷层强度 降低。 湿喷混凝土材料配比组成中， 骨料约占混凝土总体积的 3/4, 混凝土喷射 回弹主要是骨料与围岩以及骨料颗粒之间的碰撞。 所以， 研究喷射混凝土的回 弹就是研究混凝土骨料特性对喷射混凝土回弹的影响， 为喷射混凝土减弹降尘 技术提供理论支持。 目前从混凝土中提取单颗骨料一般为人工操作， 取出单颗 骨料后再进行喷射试验， 试验操作复杂、 效率较低， 不能满足湿式混凝土喷射 试验要求。
发明概述
技术问题
问题的解决方案
技术解决方案
[0003] 本发明的目的在于提供一种混凝土单颗粒骨料给料喷射器， 高效地从混凝土中 提取单颗骨料并进行喷射。
[0004] 本发明提供一种混凝土单颗粒骨料给料喷射器， 混凝土单颗粒骨料给料喷射器 包括粒子喷射器和给料装置； 粒子喷射器包括喷射器支架和设置于喷射器支架 上的第一驱动装置、 装料板、 喷射管和行程开关， 第一驱动装置驱动装料板直 线往复运动， 装料板的上表面等间距开设有多个料槽， 喷射管的一端连接有高 压气源， 喷射管的另一端与料槽位于同一水平位置， 装料板的两端设置行程开 关， 喷射器支架的两端设置与行程开关感应的电磁线圈， 行程开关信号连接第 一步进电机的控制端； 给料装置包括料斗、 第二驱动装置、 搅拌轴、 进料管、 进料勺和出料管， 料斗设置于喷射器支架上， 第二驱动装置驱动搅拌轴旋转， 搅拌轴的径向等间距设置多个进料管， 进料管的一端设置进料勺， 进料勺位于 料斗内的空间， 料斗内设置有倾斜布置的转运槽， 进料管的另一端位于转运槽 的上方， 转运槽的下方连接出料管的一端， 出料管的另一端位于料槽直线往复 运动位置的上方。
[0005] 进一步的， 第一驱动装置包括第一步进电机和齿轮， 所述装料板的下表面设置 有与齿轮啮合的齿条， 第一步进电机经齿轮、 齿条驱动装料板直线往复运动。
[0006] 进一步的， 第一步进电机的控制端为计算机。
[0007] 进一步的， 第二驱动装置为第二步进电机， 料斗的一侧设置第二步进电机， 第 二步进电机的输出轴同轴连接搅拌轴以驱动搅拌轴旋转。
[0008] 进一步的， 所述高压气源为空气压缩机。
[0009] 进一步的， 喷射器支架上经料斗支架装配料斗。
[0010] 进一步的， 混凝土单颗粒骨料给料喷射器还包括底座， 喷射器支架经水平校准 螺丝连接于底座， 喷射器支架上设置有两个相互垂直的水平调整尺。
发明的有益效果
有益效果
[0011] 与现有技术相比， 本发明的混凝土单颗粒骨料给料喷射器具有以下特点和优点
[0012] 本发明的混凝土单颗粒骨料给料喷射器， 结构简单， 试验成本投入较低； 本发 明的混凝土单颗粒骨料给料喷射器应用于湿式混凝土喷射试验， 可方便地从混 凝土浆料中提取单颗骨料， 并将单颗骨料进行喷射， 试验效率较高， 满足湿式 混凝土喷射试验的要求。
[0013] 结合附图阅读本发明的具体实施方式后， 本发明的特点和优点将变得更加清楚
对附图的简要说明
附图说明
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或 5见有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的 附图是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性 劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015] 图 1为混凝土单颗粒骨料给料喷射器的主视图；
[0016] 图 2为混凝土单颗粒骨料给料喷射器的侧视图；
[0017] 其中， 201、 喷射器支架， 202、 喷射管， 203、 装料板， 204、 齿轮， 205、 行 程开关， 206、 料槽， 207、 水平调整尺， 208、 水平校准螺丝， 209、 底座， 211 、 料斗， 212、 搅拌轴， 213、 进料勺， 214、 出料管， 215、 料斗支架， 216、 进 料管， 217、 转运槽， 301、 第一步进电机， 302、 第二步进电机。
发明实施例
本发明的实施方式
[0018] 如图 1、 图 2所示， 本实施例提供一种混凝土单颗粒骨料给料喷射器， 混凝土单 颗粒骨料给料喷射器包括粒子喷射器和给料装置。
[0019] 粒子喷射器包括喷射器支架 201和底座 209， 喷射器支架 201经水平校准螺丝 208 连接于底座 209上， 喷射器支架 201上设置有两个相互垂直的水平调整尺 207。 通 过观察水平调整尺 207并调节水平校准螺丝 208， 可以使喷射器支架 201处于水平
[0020] 喷射器支架 201上设置第一驱动装置、 装料板 203、 喷射管 202和行程开关 205。
第一驱动装置包括第一步进电机 301和齿轮 204, 装料板 203的下表面设置有齿条 ， 齿条与齿轮 204啮合。 第一步进电机 301经齿轮 204、 齿条驱动装料板 203直线 往复运动。
[0021] 装料板 203的上表面等间距开设有多个料槽 206 , 料槽 206内用于盛放单颗粒骨 料。 喷射管 202的一端连接高压气源， 本实施例的高压气源为空气压缩机， 空气 压缩机为射管 202的一端提供高压空气。 喷射管 202的另一端与料槽 206位于同一 水平位置。 喷射管 202的另一端喷射出的高压空气将料槽 206中的单颗粒骨料喷 射出去。 装料板 203的两端设置行程开关 205 , 喷射器支架 201的两端设置电磁线 圈， 电磁线圈与行程开关 205感应。 行程开关 205信号连接第一步进电机 301的控 制端， 本实施例中， 第一步进电机 301的控制端为计算机。 在行程开关 205感应 到电磁线圈时， 行程开关 205向第一步进电机 301的控制端传递反向旋转信号， 以控制第一步进电机 301反向旋转。
[0022] 给料装置包括料斗 211、 第二驱动装置、 搅拌轴 212、 进料管 216、 进料勺 213和 出料管 214。 喷射器支架 201上经料斗支架 215装配料斗 211。 第二驱动装置为第 二步进电机 302， 料斗 211的一侧设置第二步进电机 302， 第二步进电机 302的输 出轴同轴连接搅拌轴 212以驱动搅拌轴 212旋转。
[0023] 搅拌轴 212的径向等间距设置多个进料管 216 , 进料管 216的一端设置进料勺 213 。 进料勺 213位于料斗 211内的空间， 料斗 211内设置有倾斜布置的转运槽 217， 进料管 216的另一端位于转运槽 217的上方， 转运槽 217的下方连接出料管 214的 一端， 出料管 214的另一端位于料槽 206直线往复运动位置的上方。 第二步进电 机 302带动搅拌轴 212转动， 进料勺 213挖取料斗 211中的单颗粒骨料。 装料齿条 2 03直线往复运动频率与搅拌轴 212旋转频率呈同步的倍数关系， 单颗粒骨料进入 进料管 216并从转运槽 217、 出料管 214落入料槽 206内。
[0024] 本实施例的混凝土单颗粒骨料给料喷射器， 结构简单， 试验成本投入较低。 本 实施例的混凝土单颗粒骨料给料喷射器应用于湿式混凝土喷射试验， 可方便地 通过进料勺 213从料斗 211内的混凝土浆料中提取单颗骨料， 并将单颗骨料放置 于料槽 206， 由高压气源提供高压空气从喷射管 202喷出， 喷射管 202喷出的高压 空气带动料槽 206中的单颗骨料喷射出， 喷射出的单颗骨料射向受喷面板， 单颗 骨料在受喷面板回弹或粘附在受喷面板上。 高速摄像机朝向单颗粒骨料的喷射 方向以及单颗粒骨料喷射到受喷面板的回弹方向， 高速摄像机对单颗粒骨料的 喷射和回弹进行拍摄。 计算机经信号电缆信号连接高速摄像机， 以读取高速摄 像机的拍摄数据， 由拍摄数据计算得到单颗粒骨料喷射出的初始速度 V0、 从受 喷面板回弹回来的速度 V以及单颗粒骨料的运行轨迹， 以确定单颗粒骨料从喷射 出至回弹回来的能量损失。
[0025] 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

权利要求书
[权利要求 1] 一种混凝土单颗粒骨料给料喷射器， 其特征在于： 混凝土单颗粒骨料 给料喷射器包括粒子喷射器和给料装置； 粒子喷射器包括喷射器支架 和设置于喷射器支架上的第一驱动装置、 装料板、 喷射管和行程开关 ， 第一驱动装置驱动装料板直线往复运动， 装料板的上表面等间距开 设有多个料槽， 喷射管的一端连接有高压气源， 喷射管的另一端与料 槽位于同一水平位置， 装料板的两端设置行程开关， 喷射器支架的两 端设置与行程开关感应的电磁线圈， 行程开关信号连接第一步进电机 的控制端； 给料装置包括料斗、 第二驱动装置、 搅拌轴、 进料管、 进 料勺和出料管， 料斗设置于喷射器支架上， 第二驱动装置驱动搅拌轴 旋转， 搅拌轴的径向等间距设置多个进料管， 进料管的一端设置进料 勺， 进料勺位于料斗内的空间， 料斗内设置有倾斜布置的转运槽， 进 料管的另一端位于转运槽的上方， 转运槽的下方连接出料管的一端， 出料管的另一端位于料槽直线往复运动位置的上方。
[权利要求 2] 根据权利要求 i所述的混凝土单颗粒骨料给料喷射器， 其特征在于： 第一驱动装置包括第一步进电机和齿轮， 所述装料板的下表面设置有 与齿轮啮合的齿条， 第一步进电机经齿轮、 齿条驱动装料板直线往复 运动。
[权利要求 3] 根据权利要求 i所述的混凝土单颗粒骨料给料喷射器， 其特征在于： 第一步进电机的控制端为计算机。
[权利要求 4] 根据权利要求 i所述的混凝土单颗粒骨料给料喷射器， 其特征在于： 第二驱动装置为第二步进电机， 料斗的一侧设置第二步进电机， 第二 步进电机的输出轴同轴连接搅拌轴以驱动搅拌轴旋转。
[权利要求 5] 根据权利要求 i所述的混凝土单颗粒骨料给料喷射器， 其特征在于： 所述高压气源为空气压缩机。
[权利要求 6] 根据权利要求 i所述的混凝土单颗粒骨料给料喷射器， 其特征在于： 喷射器支架上经料斗支架装配料斗。
[权利要求 7] 根据权利要求 i所述的混凝土单颗粒骨料给料喷射器， 其特征在于： 混凝土单颗粒骨料给料喷射器还包括底座， 喷射器支架经水平校准螺 丝连接于底座， 喷射器支架上设置有两个相互垂直的水平调整尺。
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