專利名稱：高效混凝土噴射機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于隧道和地下工程施工機(jī)械，主要提出一種高效混凝土噴射機(jī)。
為了滿足施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)高效、大工作能力噴射機(jī)的需求，有的工廠曾制造過(guò)工作能力為8.5m3/h的單出料口混凝土噴射機(jī)，由于拌合料流量的增大，由出料口至噴頭的輸料管直徑也相應(yīng)增大為φ65/85mm(工作能力為5m3/h，噴射機(jī)輸料管直徑為φ50/70mm)?？墒墙?jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)使用，效果并不理想，普遍反映由于輸料管加粗后，不但增加了重量，且移動(dòng)操作時(shí)甚為不便。況且，噴頭出口的噴出流量幾乎增加了一倍，噴射手控制甚為困難，手動(dòng)操作難以駕馭。有的單位為了解決這個(gè)問(wèn)題，曾研究用機(jī)械手代替人工操作，也因操作復(fù)雜、易出故障和機(jī)器的售價(jià)過(guò)高而沒(méi)有得到推廣使用。
國(guó)內(nèi)普遍使用的轉(zhuǎn)子式噴射機(jī)，大都沿用美國(guó)里德(REED)型或艾姆科(EIMCD)型小轉(zhuǎn)子，有轉(zhuǎn)II、轉(zhuǎn)IV、轉(zhuǎn)V、轉(zhuǎn)VI等，其中轉(zhuǎn)V、轉(zhuǎn)VI型噴射機(jī)在結(jié)構(gòu)和質(zhì)量上都有重大改進(jìn)和提高，性能較好，易損件壽命有所提高。據(jù)有關(guān)資料介紹，機(jī)旁粉塵濃度在20mg/m3以下，平均回彈率15％左右，橡膠板使用壽命達(dá)200m3混凝土料，轉(zhuǎn)子襯板為350-400m3/塊。
90年河南煤研所研制的PZ-5型噴射機(jī)采用直通式轉(zhuǎn)子、彈性材料腔和柔性出料彎頭結(jié)構(gòu)，利用高壓氣流的動(dòng)壓射流作用，以解決轉(zhuǎn)子和出料彎頭內(nèi)的粘料問(wèn)題，同時(shí)采用渦旋氣流輸送原理，克服了濕混凝土料輸送中脈沖、沉積和堵管。且料流均勻、噴敷效果好，其機(jī)旁粉塵濃度在15-20mg/m3，平均回彈率為10-15％，橡膠密封板使用壽命為400m3/塊，襯板為4000m3/塊以上。
92年隧道局科研所研制的PZ-5B型噴射機(jī)，是在研制HPJ-I型噴射機(jī)時(shí)對(duì)PZ-5型的轉(zhuǎn)子料腔、出料彎頭等關(guān)鍵部件進(jìn)行了試驗(yàn)研究，使機(jī)組的技術(shù)性能又進(jìn)一步提高。由于該產(chǎn)品性能良好、操作簡(jiǎn)便、價(jià)格適宜、可靠耐用而廣泛為各施工單位所采用。
另外，96年由鐵科院西南分院研制出TK-961型轉(zhuǎn)子活塞式濕噴機(jī)，采用轉(zhuǎn)子活塞凸輪喂料機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)新穎、使用方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。其工作能力為5m3/h，機(jī)旁粉塵濃度≤10mg/m3，平均回彈率≤20％。
瑞士阿里瓦(Aliva)公司生產(chǎn)的A-260型噴射機(jī)，采用了彈性軟體料腔和橡膠襯彎頭，可以干噴和潮噴兩用，該機(jī)技術(shù)性能良好，在歐洲、亞洲、大洋洲都有廣闊市場(chǎng)，其機(jī)旁粉塵濃度為25～30mg/m3，回彈率不超過(guò)15～16％，橡膠磨擦板可使用500m3，襯板使用壽命為400～6000m3/塊。該公司的A-280干濕多用噴射機(jī)，工作能力可以在3～11m3/h之間無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，干噴時(shí)的最大輸送距離為300m，濕噴為40m。
其余像瑞士Meynadier公司的MEYCO，GMO60，GMO90等機(jī)型，德國(guó)BSM公司的GL404/406型，前蘇聯(lián)的ъM60及ъM70等產(chǎn)品，與阿里瓦噴射機(jī)大致相似。
國(guó)外噴射機(jī)自動(dòng)化、機(jī)械化程度很高，效率高，工作能力大，節(jié)省勞動(dòng)力，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，粉塵、回彈很少。但體積大、設(shè)備復(fù)雜、且價(jià)格昂貴，不適合中國(guó)國(guó)情。
本實(shí)用新型完成其發(fā)明任務(wù)提出的技術(shù)方案是主機(jī)主要包括料斗、撥料器、篩網(wǎng)和轉(zhuǎn)子、出料彎頭；主機(jī)通過(guò)支承安裝在車架上，車架上設(shè)置有電機(jī)、減速器和風(fēng)路裝置；噴射機(jī)具有兩個(gè)出料口并將出料口分列主機(jī)兩側(cè)設(shè)置；每個(gè)出料口的出料彎頭內(nèi)設(shè)置錐套，錐套的外表面具有多條斜槽，斜槽與出料彎頭的襯套構(gòu)成斜向進(jìn)風(fēng)孔；斜槽與錐套的母線之間的夾角α為16°-20°，斜槽的仰角β為5°-9°。
其轉(zhuǎn)子由沿圓周均布的多根鋼管和兩塊圓周均勻開(kāi)孔且中部具有圓孔的鋼板構(gòu)成。
本實(shí)用新型在主機(jī)兩側(cè)設(shè)置兩個(gè)出料口，并通過(guò)對(duì)其各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的設(shè)計(jì)，使其具有工作效率高、易于操作和成本較低的特點(diǎn)，其出料彎頭設(shè)置的壓縮空氣噴射結(jié)構(gòu)，高速氣流使出料彎頭內(nèi)腔形成負(fù)壓，起誘導(dǎo)作用將抖合料從入口處吸入內(nèi)腔，形成類似于多頭風(fēng)螺旋的渦旋流場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)稀薄浮游輸送，克服潮濕噴混凝土料的粘附、堵管、脈沖和離析等問(wèn)題。
附圖
2為本實(shí)用新型整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3為本實(shí)用新型上部橡膠磨擦板結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖4為本實(shí)用新型下部橡膠磨擦板結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖5為本實(shí)用新型出料彎頭結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖6為圖5A-A旋轉(zhuǎn)剖面圖。
附圖7為圖5B-B旋轉(zhuǎn)放大剖面圖。
圖中，1-料斗，2-撥料器，3-進(jìn)風(fēng)孔，4-襯板，5-轉(zhuǎn)子，6-直通料腔，7-下部橡膠摩擦板，8-出料彎頭上殼，9-出料彎頭下殼，10-底板，11-上部橡膠摩擦板，12-頂板，13-傳動(dòng)軸，14-篩網(wǎng)，15-彈性?shī)A緊裝置，16-大輪，17-減速箱，19-車架，20-小輪，21-風(fēng)路裝置；22-配電箱，23-電機(jī)，24-振動(dòng)器，30-下料孔，31-下料孔護(hù)套，32-進(jìn)料孔，33-進(jìn)料孔護(hù)板，36-上殼襯套，37-進(jìn)風(fēng)管，38-蝸殼，39-錐套，40-螺栓，41-下殼襯套，42-斜槽。
如附圖2所示，噴射機(jī)還包括有車架19、減速箱17、風(fēng)路裝置21和電機(jī)23、配電箱22；主機(jī)位于噴射機(jī)的前部，前端與支架連接，將重量傳遞到大輪16，其后端與減速箱17和車架19連接，把重量傳遞到小輪20。主機(jī)部分及主機(jī)與其它部分的連接關(guān)系為主機(jī)底板10的下方用螺栓與車架19、減速箱17連成一體，底板10的下方通過(guò)彈性?shī)A緊裝置15與頂板12呈彈性浮動(dòng)連接。該機(jī)采用四條均勻分布的帶有橡膠彈簧(圓柱形膠套)的長(zhǎng)螺桿把與減速器連接的底板、與料斗底座連接的頂板全部轉(zhuǎn)子總成自動(dòng)夾緊，保證密封結(jié)合面各處壓力分布合理，磨損后可以自動(dòng)補(bǔ)償。上部橡膠摩擦板11和下部橡膠摩擦板7均用螺栓分別固定在頂板12和底板10上，底板10兩側(cè)裝有出料彎頭。料斗1安裝在頂板12上，內(nèi)裝有篩網(wǎng)14，篩網(wǎng)14其后端與振動(dòng)器24連接。主機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分中，襯板4和轉(zhuǎn)子5用定位銷連接成一體，中心串有傳動(dòng)軸13，撥料器2裝在傳動(dòng)軸頂部。電機(jī)23通過(guò)減速箱17將動(dòng)力傳遞到轉(zhuǎn)子5使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)傳動(dòng)軸13和撥料器2作同向轉(zhuǎn)動(dòng)。如附圖2所示，噴射機(jī)的其余部分減速箱17、風(fēng)路裝置21、電機(jī)23和配電箱22均安裝在車架19上，減速箱17前端與主機(jī)的底板10連接，后端與車架連接，因此，減速箱17、車架19和主機(jī)呈剛性結(jié)構(gòu)，在減速箱17后上方安裝有電機(jī)23。在電機(jī)的后上方是與之連成一體的配電箱22，以控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。在車架的后端部焊裝風(fēng)路裝置的主件風(fēng)包，將由風(fēng)源送來(lái)的壓縮空氣通過(guò)上、下風(fēng)路送到主機(jī)的頂板12進(jìn)入轉(zhuǎn)子的直通料腔6，另一路送到出料彎頭。
主機(jī)的轉(zhuǎn)子5采用直通式軟體料腔結(jié)構(gòu)，即中部為空腔的圓盤(pán)體轉(zhuǎn)子沿圓周均布有12個(gè)直通料腔6，可由12根一定長(zhǎng)度的鋼管和兩塊圓周均布12個(gè)孔且中部具有圓孔的圓形鋼板焊接成型。料腔為圓孔直通式，內(nèi)壁裝彈性耐磨橡膠套，能隨著氣流的流動(dòng)使腔壁彈性顫動(dòng)，起到自清洗作用，避免料腔粘結(jié)、堵塞，大大提高了機(jī)器處理潮濕拌和料的能力，減少清理和維修工作量。
如附圖3、4所示，具有兩塊橡膠摩擦板11、7；上部橡膠摩擦板11的進(jìn)料孔32設(shè)置有進(jìn)料孔防護(hù)板33；下部橡膠摩擦板7的下料孔30設(shè)置有下料孔護(hù)套31，以延緩磨損過(guò)程，其試驗(yàn)使用壽命達(dá)到400m/塊以上。
如附圖5、6、7所示，出料彎頭主要由上殼8、錐套39和下殼9組成；彎頭內(nèi)腔采用耐磨橡膠制成的彈性軟體襯套36、41，內(nèi)孔非常光滑。出料彎頭上設(shè)置環(huán)形蝸殼38，與壓縮空氣進(jìn)風(fēng)管37連通，使壓縮空氣先進(jìn)入環(huán)形蝸殼38。出料彎頭內(nèi)壁設(shè)置有錐套39，由螺栓40將彎頭下殼9、蝸殼38和上殼8連接一體。錐套39外壁上具有多個(gè)斜槽，在錐套39與彎頭襯套之間構(gòu)成斜向進(jìn)風(fēng)孔，錐套39上的斜槽與錐套的母線之間的夾角α可在16°-20°，錐套上的斜槽深度不同，從下向上逐漸變淺，斜槽的仰角β為5°-9°。高速氣流使出料彎頭內(nèi)腔形成負(fù)壓，起誘導(dǎo)作用將拌合料從入口處吸入內(nèi)腔，呈螺旋形的進(jìn)風(fēng)孔將拌合料形成渦旋流動(dòng)，并在兩條風(fēng)路來(lái)的壓力空氣推動(dòng)下向前推進(jìn)，進(jìn)入輸料軟管，并使其呈浮游狀到達(dá)噴頭，再添加少量補(bǔ)充水噴射出去。斜向進(jìn)風(fēng)孔噴出的旋轉(zhuǎn)氣流，與內(nèi)殼襯套表面接觸，不僅把物料吹散呈懸浮和離散狀態(tài)，而且減少了襯套內(nèi)表面粘附、沉積甚至堵塞。
權(quán)利要求1.一種高效混凝土噴射機(jī)，其主機(jī)通過(guò)支承安裝在車架(19)上；主機(jī)主要包括料斗(1)、撥料器(2)、篩網(wǎng)(14)、上、下部橡膠摩擦板(11)(7)和轉(zhuǎn)子(5)、出料彎頭；車架(19)上設(shè)置有電機(jī)(23)、減速器(17)和風(fēng)路裝置(21)；其特征是噴射機(jī)具有兩個(gè)出料口并將出料口分列主機(jī)兩側(cè)；每個(gè)出料口的出料彎頭內(nèi)設(shè)置錐套(39)，錐套(39)的外表面具有多條斜槽，斜槽與出料彎頭的襯套構(gòu)成斜向進(jìn)風(fēng)孔；斜槽與錐套(39)的母線之間的夾角α為16°-20°，斜槽的仰角β為5°-9°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效混凝土噴射機(jī)，其特征是轉(zhuǎn)子(5)由沿圓周均布的多根鋼管和兩塊圓周均勻開(kāi)孔且中部具有圓孔的鋼板構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效混凝土噴射機(jī)，其特征是上部橡膠摩擦板(11)的進(jìn)料孔(32)設(shè)置有進(jìn)料孔防護(hù)板(33)；下部橡膠摩擦板(7)的下料孔(30)設(shè)置有下料孔護(hù)套(31)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效混凝土噴射機(jī)，其特征是出料彎頭上設(shè)置與壓縮空氣進(jìn)風(fēng)管(37)和出料彎頭內(nèi)腔連通的蝸殼(38)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于隧道和地下工程施工機(jī)械。提出的高效混凝土噴射機(jī)其主機(jī)通過(guò)支承安裝在車架(19)上;主機(jī)主要包括料斗(1)、撥料器(2)、篩網(wǎng)(14)、上、下部橡膠摩擦板(11)(7)和轉(zhuǎn)子(5)、出料彎頭;車架(19)上設(shè)置有電機(jī)(23)、減速器(17)和風(fēng)路裝置(21);噴射機(jī)具有兩個(gè)出料口并將出料口分列主機(jī)兩側(cè);每個(gè)出料口的出料彎頭內(nèi)設(shè)置錐套(39),錐套(39)的外表面具有多條斜槽,斜槽與出料彎頭的襯套構(gòu)成斜向進(jìn)風(fēng)孔;斜槽與錐套(39)的母線之間的夾角α為16°—20°,斜槽的仰角β為5°—9°。本實(shí)用新型具有工作效率高,易于操作和成本較低的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21D11/10GK2517872SQ01268869
公開(kāi)日2002年10月23日 申請(qǐng)日期2001年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月4日
發(fā)明者何仲豪, 李平, 范成鋼, 劉招偉, 王連池 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)機(jī)車廠多種經(jīng)營(yíng)開(kāi)發(fā)公司, 鐵道部隧道工程局科學(xué)研究所