一種新型煤礦井下溼噴機的製作方法

2023-06-03 21:08:06

專利名稱：一種新型煤礦井下溼噴機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及煤礦井下混凝土溼式噴漿設備，特別涉及溼噴機的攪拌裝置。
背景技術：
目前，在鐵路、公路的隧道施工中，使用的混凝土多為商品混凝土，由攪拌運輸車 運至施工現場進行噴漿作業即可。煤礦井下巷道掘進的噴漿現場一般在地下1000米左右， 沒有適合礦井使用的攪拌運輸車，即便用其它設備將商品混凝土運送到井下也很不經濟。 較為經濟便捷的方法是將物料用礦井小車運到井下進行現場攪拌。目前，可以用作現場攪 拌的混凝土攪拌機有反轉出料式攪拌機與臥軸(立軸)強制式攪拌機，這些攪拌機的一個 共有缺點都是傳承上料、攪拌、出料的傳統混凝土攪拌模式，斷續地出料，所以只能斷續地 向混凝土溼噴機的泵送裝置供料。因此，設計一種能夠連續攪拌混凝土的溼噴機，不但能夠有效降低工人的勞動強 度，而且加快了混凝土溼噴的工程進度。

實用新型內容本實用新型的任務在於提供一種新型煤礦井下溼噴機，該溼噴機能夠連續的攪拌 混凝土原料，設備工作效率高。本實用新型為實現上述任務，採用的技術解決方案是一種新型煤礦井下溼噴機，包括配料機構、攪拌機構及泵送機構，配料機構、攪拌 機構、泵送機構依次連接，配料機構是用於原料混合的機構，攪拌機構包括螺旋攪拌軸，螺 旋攪拌軸上設置有螺旋推送葉片和攪拌葉片，泵送機構是用於將混凝土推射出去的機構。上述配料機構包括至少兩個配料鬥，各配料鬥的下部有錯位設置的兩個出料口， 兩齣料口通過螺旋副連通。上述配料鬥有兩個，各配料鬥下部的出料口及螺旋副的大小尺寸相同，兩螺旋副 分別由第一馬達、第二馬達驅動旋轉，配料鬥的上部設置有篩網。上述攪拌機構還包括U形槽、支撐架、給水部件，支撐架呈傾斜狀態，U形槽上部與 支撐架連接，螺旋攪拌軸設置在U形槽內，給水部件設置在U形槽上方，U形槽與給水部件 構成一個傾斜的輸送管，輸送管有進料口和出料口。上述螺旋攪拌軸上的螺旋推送葉片和攪拌葉片交替布置，攪拌葉片成柱狀立在螺 旋攪拌軸上，螺旋攪拌軸由第三馬達驅動旋轉；所述U形槽由橡膠板製成，螺旋推送葉片和 攪拌葉片上均裝有能夠拆卸更換的耐磨襯板；所述U形槽前部通過轉軸與支撐架上的軸座 連接，後部通過液壓缸與支撐架連接；所述給水部件包括多個調節水閥，各調節水閥均勻分 布在輸送管的上部。上述配料鬥的後端通過轉軸與輸送管後端的軸座連接，前端通過能夠活動的限位 卡與輸送管鎖緊，配料鬥下部的出料口與輸送管的進料口密閉連通。上述泵送機構包括交替做推拉動作的兩個主油缸、與兩主油缸分別連接的混凝土缸、料鬥，混凝土缸與料鬥連通，料鬥內設置有能夠交替與兩混凝土缸連通的S管，S管由擺 動缸驅動，主油缸、擺動缸均採用液動控制方式控制。上述料鬥內設有攪拌器，料鬥上方有篩網，輸送管的出料口正對篩網，料鬥的前端 設置有通過鉸軸連接的混凝土輸送鋼管。上述溼噴機還包括噴射機構，噴射機構有混凝土泵送軟管、主氣管路、從氣管路， 混凝土泵送軟管一端與混凝土輸送鋼管連通，另一端接噴嘴；主氣管路將井下氣源與混凝 土泵送軟管連通；從氣管路為主氣管路的一個分支，該管路上依次連接儲氣罐、氣動三聯 件、氣動速凝劑泵，最後接回主氣管路。上述溼噴機還包括液壓控制裝置，液壓控制裝置有兩組雙聯泵，第一組雙聯泵的 一個泵與第一馬達、第二馬達、液壓缸連接，另一個泵與第三馬達連接；第二組雙聯泵的一 個泵與攪拌器的驅動馬達連接，另一個泵是泵送機構的動力源。本實用新型的有益效果 1、螺旋攪拌軸上設置有螺旋推送葉片和攪拌葉片，實現了攪拌的連續作業，且攪 拌更為充分，攪拌效果理想。2、通過調節各配料鬥下方螺旋副的轉速按照一定比例旋轉，使得混凝土原料能夠 按照預期要求精確完成自動配料。3、U形槽與給水部件構成一個傾斜的輸送管，使配料鬥的位置能夠設置的較低，這 樣既能滿足機械上料的要求，還能滿足人工上料的要求。4、U形槽由橡膠板製成，不但耐磨性好，更有利於混凝土的清理。5、螺旋推送葉片和攪拌葉片上均裝有能夠拆卸更換的耐磨襯板，可以根據該部位 的磨損狀況及時更換耐磨襯板，延長了設備的使用壽命。6、輸送管上部的調節水閥，可以依據混凝土指標中的水含量，靈活調節其流量。7、配料鬥下部的出料口與輸送管的進料口密閉連通，可以有效防止水泥的飛揚。8、主油缸、擺動缸均採用液動控制方式控制，克服了電控液壓控制方式的防爆問 題，使得操作過程更加安全。9、U形槽前部通過轉軸與支撐架上的軸座連接，後部通過液壓缸與支撐架連接，清 洗時可以將液壓支柱升起一定高度，使輸送管呈前低後高的狀態，便於輸送管清洗，清洗出 的汙水殘餘物進入料鬥並利用清水通過清洗球推送排出。10、配料鬥的後端通過轉軸與輸送管後端的軸座連接，前端通過能夠活動的限位 卡與輸送管連接，清洗時可以調整限位卡將配料鬥向後方反轉，清洗簡便、徹底。

圖1為一種新型煤礦井下溼噴機的結構示意圖。圖2為配料機構的結構示意圖。圖3為配料機構的剖視圖。圖4為攪拌機構的剖視圖。圖5為螺旋攪拌軸的結構示意圖。圖6為泵送機構的剖視圖。圖7為泵送機構的俯視圖。[0034]圖8為噴射機構連接框圖。圖9為液壓控制原理圖。
以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明
具體實施方式
結合圖1至圖8，一種新型煤礦井下溼噴機，包括配料機構1、攪拌機構2、泵送機構3及噴射機構，配料機構1、攪拌機構2、泵送機構3、噴射機構依次連接。配料機構1是用 於原料混合的機構，攪拌機構2包括螺旋攪拌軸201，螺旋攪拌軸201上設置有螺旋推送葉 片202和攪拌葉片203，泵送機構將混凝土推射至噴射機構，噴射機構將混凝土、液體速凝 劑混合後，在壓縮空氣作用下將混凝土噴射出去。配料機構1包括兩個配料鬥101，各配料鬥101的上部設置有篩網，下部有錯位設 置的兩個出料口 102，兩齣料口 102通過螺旋副103連通。各配料鬥101下部的出料口 102 及螺旋副103的大小尺寸相同，兩螺旋副103分別由第一馬達、第二馬達驅動旋轉。在螺旋 副103與軸承座104之間有A型防塵圈，防止沙石等原料進入磨損機器。攪拌機構2還包括橡膠板製成的U形槽204、支撐架205、給水部件206。支撐架 205呈傾斜狀態，U形槽204前部通過轉軸與支撐架205上的軸座連接，後部通過液壓缸207 與支撐架205連接，螺旋攪拌軸201設置在U形槽204內，給水部件206設置在U形槽204 上方。U形槽204與給水部件206構成一個傾斜的輸送管，輸送管有進料口和出料口。配料 鬥101的後端通過轉軸與輸送管後端的軸座連接，前端通過能夠活動的限位卡與輸送管鎖 緊，配料鬥101下部的出料口 102與輸送管的進料口密閉連通。螺旋攪拌軸201上的螺旋推送葉片202和攪拌葉片203交替布置，攪拌葉片203成 柱狀立在螺旋攪拌軸201上，螺旋攪拌軸201由第三馬達驅動旋轉。螺旋推送葉片202和 攪拌葉片203上均裝有能夠拆卸更換的耐磨襯板。給水部件206包括多個調節水閥，各調 節水閥均勻分布在輸送管的上部。泵送機構3包括交替做推拉動作的兩個主油缸301、與兩主油缸301分別連接的 混凝土缸302、料鬥303，混凝土缸302與料鬥303連通，料鬥303內設置有能夠交替與兩混 凝土缸302連通的S管304，S管304由擺動缸驅動，主油缸、擺動缸均採用液動控制方式控 制。料鬥303內設有攪拌器，料鬥303上方有篩網，S管304連接噴射機構，輸送管的出料 口正對篩網。料鬥303的前端設置有通過鉸軸連接的混凝土輸送鋼管305，混凝土輸送鋼管 305的前端通過快速管夾與混凝土泵軟管401相連。噴射機構4有混凝土泵送軟管401、主氣管路、從氣管路，混凝土泵送軟管401 — 端與混凝土輸送鋼管305連通，另一端接噴嘴；主氣管路將井下氣源與混凝土泵送軟管401 連通；從氣管路為主氣管路的一個分支，該管路上依次連接儲氣罐402、氣動三聯件403、氣 動速凝劑泵404，最後接回主氣管路。對於噴射機構4進一步需要詳細說明的是井下氣源的壓縮空氣通過礦用K型接 頭與主氣管路相連，從氣管路的氣動速凝劑泵404將液體速凝劑泵入主氣管路，再用K型接 頭與混凝土泵送軟管401及混凝土噴嘴連通。新型煤礦井下溼噴機溼噴機還包括液壓控制裝置，液壓控制裝置有兩組雙聯泵， 第一組雙聯泵的一個泵2001與第一馬達、第二馬達、液壓缸連接、另一泵3001與第三馬達連接；第二組雙聯泵的一個泵4001與攪拌器的驅動馬達連接；另一泵5001是泵送機構的 動力源。本實用新型的速凝劑泵採用氣動往復式泵送裝置，有效克服了電動力泵的防爆問 題。上述螺旋副、螺旋攪拌軸、攪拌器可以根據需要控制正轉或反轉以及轉動速度。結合圖9，說明液壓控制裝置的控制方式該新型煤礦井下溼噴機集配比、攪拌、泵送、速凝劑配送與一體，整體採用液壓驅 動易實現方便調節、過載保護與防爆的特點。液壓控制裝置由兩個防爆電機驅動兩組雙聯 泵，除料鬥303中攪拌器的驅動採用定量泵(泵4001)外，其餘都採用變量泵實現各工作裝 置的速度調節。泵2001為螺旋副103與液壓缸207提供動力，兩配料鬥101通過第一馬達23、第 二馬達24串聯驅動，兩油缸26、26』並聯連接，手動換向閥25控制液壓缸207的提升油缸， 手動換向閥22控制配比馬達(第一馬達23、第二馬達24)。泵3001為第三馬達21的動力源。泵4001為攪拌器的驅動馬達19的動力源，手動換向閥20、18為二馬達的控制裝置。泵5001是泵送機構的動力源。手動換向閥6起正泵啟動、正泵停止；反泵啟動、 反泵停止的控制作用。手動換向閥6切換至右位正泵啟動，假如液動換向閥7也處於右位， 壓力油進入油缸15的無杆腔推動活塞杆伸出(推出混凝土)，同時使油缸15』的活塞杆 縮回(吸入混凝土)，當油缸15的活塞杆伸至油缸的前端時，安裝在前端的二通插裝閥組 件12發出壓力信號，此壓力信號控制液動換向閥8使其切換至右位，此時擺動油缸16』向 右擺動，當即將完成擺動時，又發出壓力信號控制換向閥7切換至左位，這時壓力油進入油 缸15』的無杆腔推動活塞杆伸出(推出混凝土)，同時使油缸15』的活塞杆縮回(吸入混 凝土)，當油缸15』的活塞杆伸至油缸的前端時，安裝在前端的二通插裝閥組件12』發出壓 力信號，此壓力信號控制液動換向閥8使其切換至左位，此時擺動油缸16向右擺動，當即將 完成擺動時，又發出壓力信號控制換向閥7切換至右位，至此已經完成了一個推出混凝土 的循環動作，又開始下一個循環動作。反泵時手動換向閥6切換至左位，也完成一個循環動 作，不過這個循環動作對應的是從管道把混凝土反吸回來。二通插裝閥組件發出壓力信號的原理是，在油缸活塞沒有行至端點時，二通插件 上下兩端的控制壓力相等，靠面積差使閥口關閉，不發出信號，當活塞行至端點時，二通插 件上端的壓力已經小於下端的壓力，插件打開發出控制壓力信號。節流口 13，14以及單向 閥11起減輕換向衝擊的作用。單向閥9與9』的作用是在液動換向閥8換向時卸掉其背壓使其迅速換向。單向 節流閥10能夠起到緩解油缸行至無杆腔端點時衝擊的作用。並接在兩個擺缸16與16』的 缸17是潤滑油脂泵的活塞，它能夠為溼噴機的所需潤滑部位提供潤滑油。溢流閥27、28、29、30為各自系統進行壓力調定，壓力表31、32、33、34顯示各自的 壓力，為減少油管數量，所有回油都並接在一起返回動力站。動力站內設有吸油與回油濾油 器對油液起過濾作用，有水冷卻器對油溫進行冷卻，冷卻後的水引至U形槽內用於攪拌混 凝土。[0056]煤礦井下溼噴機的工作過程敘述如下水泥和預先按比例配好的沙石分別裝入兩個料鬥101，通過調節各配料鬥下方螺旋副103的轉速按照一定比例旋轉，使得混凝土原料能夠按照預期要求精確完成自動配 料。配好的原料從配料鬥下部的出料口 102落入攪拌機構2，調節水閥根據要求定量給水， 螺旋攪拌軸201在第三馬達驅動下旋轉，這樣一邊對自動配好的原料加水攪拌，一邊由螺 旋葉片202源源不斷的為泵送機構3輸送攪拌好的混凝土。螺旋攪拌軸201上不僅設置有 螺旋推送葉片202，而且還設置有攪拌葉片203，使得對混凝土的攪拌更加均勻。之後，攪拌好的混凝土落入泵送機構3的料鬥303內，攪拌器對混凝土進行二次攪 拌。兩個主油缸301交替做推拉動作，當其中一支主油缸帶動其連接的混凝土缸向外推混 凝土時，S管304與該混凝土缸連通，此時另一支主油缸帶動其連接的混凝土缸從料鬥中吸 入混凝土。當向外推的主油缸運動到極限位時，該主油缸內壓力足夠將二通插裝閥閥口開 啟通油，這時液動換向閥自動換向，使主油路進入並控制擺動缸動作，此時S管304與另一 混凝土缸連通，換成該混凝土缸向外推混凝土。兩主油缸帶動其連接的混凝土缸交替做推 拉動作，S管中持續的有混凝土噴出。噴漿作業過程中工程人員只需操控混凝土泵送軟管與噴嘴即可，完成噴漿作業。當然，上述說明並非是對本實用新型的限制，本實用新型也並不僅限於上述舉例， 本技術領域的技術人員在本實用新型的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應 屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求一種新型煤礦井下溼噴機，其特徵在於所述溼噴機包括配料機構、攪拌機構及泵送機構，配料機構、攪拌機構、泵送機構依次連接，配料機構是用於原料混合的機構，攪拌機構包括螺旋攪拌軸，螺旋攪拌軸上設置有螺旋推送葉片和攪拌葉片，泵送機構是用於將混凝土推射出去的機構。
2.根據權利要求1所述的一種新型煤礦井下溼噴機，其特徵在於所述配料機構包括 至少兩個配料鬥，各配料鬥的下部有錯位設置的兩個出料口，兩齣料口通過螺旋副連通。
3.根據權利要求2所述的一種新型煤礦井下溼噴機，其特徵在於所述配料鬥有兩個， 各配料鬥下部的出料口及螺旋副的大小尺寸相同，兩螺旋副分別由第一馬達、第二馬達驅 動旋轉，配料鬥的上部設置有篩網。
4.根據權利要求2所述的一種新型煤礦井下溼噴機，其特徵在於所述攪拌機構還包 括U形槽、支撐架、給水部件，支撐架呈傾斜狀態，U形槽上部與支撐架連接，螺旋攪拌軸設 置在U形槽內，給水部件設置在U形槽上方，U形槽與給水部件構成一個傾斜的輸送管，輸 送管有進料口和出料口。
5.根據權利要求4所述的一種新型煤礦井下溼噴機，其特徵在於所述螺旋攪拌軸上 的螺旋推送葉片和攪拌葉片交替布置，攪拌葉片成柱狀立在螺旋攪拌軸上，螺旋攪拌軸由 第三馬達驅動旋轉；所述U形槽由橡膠板製成，螺旋推送葉片和攪拌葉片上均裝有能夠拆 卸更換的耐磨襯板；所述U形槽前部通過轉軸與支撐架上的軸座連接，後部通過液壓缸與 支撐架連接；所述給水部件包括多個調節水閥，各調節水閥均勻分布在輸送管的上部。
6.根據權利要求4所述的一種新型煤礦井下溼噴機，其特徵在於所述配料鬥的後端 通過轉軸與輸送管後端的軸座連接，前端通過能夠活動的限位卡與輸送管鎖緊，配料鬥下 部的出料口與輸送管的進料口密閉連通。
7.根據權利要求4至6中任一項所述的一種新型煤礦井下溼噴機，其特徵在於所述 泵送機構包括交替做推拉動作的兩個主油缸、與兩主油缸分別連接的混凝土缸、料鬥，混凝 土缸與料鬥連通，料鬥內設置有能夠交替與兩混凝土缸連通的S管，S管由擺動缸驅動，主 油缸、擺動缸均採用液動控制方式控制。
8.根據權利要求7所述的一種新型煤礦井下溼噴機，其特徵在於所述料鬥內設有攪 拌器，料鬥上方有篩網，輸送管的出料口正對篩網，料鬥的前端設置有通過鉸軸連接的混凝 土輸送鋼管。
9.根據權利要求8所述的一種新型煤礦井下溼噴機，其特徵在於所述溼噴機還包括 噴射機構，噴射機構有混凝土泵送軟管、主氣管路、從氣管路，混凝土泵送軟管一端與混凝 土輸送鋼管連通，另一端接噴嘴；主氣管路將井下氣源與混凝土泵送軟管連通；從氣管路 為主氣管路的一個分支，該管路上依次連接儲氣罐、氣動三聯件、氣動速凝劑泵，最後接回 主氣管路。
10.根據權利要求9所述的一種新型煤礦井下溼噴機，其特徵在於所述溼噴機還包 括液壓控制裝置，液壓控制裝置有兩組雙聯泵，第一組雙聯泵的一個泵與第一馬達、第二馬 達、液壓缸連接，另一個泵與第三馬達連接；第二組雙聯泵的一個泵與攪拌器的驅動馬達連 接，另一個泵是泵送機構的動力源。
專利摘要本實用新型公開一種新型煤礦井下溼噴機，該溼噴機包括配料機構、攪拌機構、泵送機構及噴射機構，配料機構、攪拌機構、泵送機構、噴射機構依次連接。配料機構是用於原料混合的機構，攪拌機構包括螺旋攪拌軸，螺旋攪拌軸上設置有螺旋推送葉片和攪拌葉片，泵送機構將混凝土推射至噴射機構，噴射機構將混凝土、液體速凝劑混合後，在壓縮空氣作用下將混凝土噴射出去。該溼噴機在螺旋攪拌軸上設置螺旋推送葉片和攪拌葉片，實現了攪拌的連續作業，且攪拌更為充分，攪拌效果理想。
文檔編號E21D11/10GK201610755SQ20102011753
公開日2010年10月20日 申請日期2010年2月10日 優先權日2010年2月10日
發明者馮開林, 劉淑梅, 崔保春, 李家祥, 鄭娟娟, 高波 申請人:山東科技大學