一種高速公路掛網和噴播的自動化施工裝置的製作方法
2023-06-02 00:11:57 2
本發明涉及一種工程機械，特別是一種高速公路上使用的坡道掛網和噴播的自動化施工裝置。
背景技術：
掛鋼絲網防護和噴播綠化是高速公路石質挖方邊坡最常用的一種防護和綠化方式，目前大多採用人工施工的方式。近期由於人工勞力成本的不斷上升，掛鋼絲網防護和噴播綠化人工施工成本高、施工速度慢、質量不穩定，無法實現標準化施工。
由於高速公路綠化施工周期短，人工綠化速度慢，往往高速公路通車時草還沒有長出來，既影響美觀，也不利於雨季邊坡防護。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是克服已有技術之缺陷、提供一種自動化程度較高的一種高速公路掛網和噴播的自動化施工裝置。
為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案：
一種高速公路掛網和噴播的自動化施工裝置，包括車體，鑽孔掛網機構、輔助升降機構、攪拌系統以及車體動力裝置，所述車體上設置有操作室以及行走輪，所述車體動力裝置由發動機、變速箱以及與行走輪的驅動軸相連接的驅動橋組成；
所述鑽孔掛網機構包括旋轉底座、設置於旋轉底座上端的旋轉軸以及設置於旋轉軸上端的鑽孔掛網裝置，所述鑽孔掛網裝置由機械臂底座以及設置於機械臂底座上的一個以上的機械臂工作卡槽內的工作機械臂；
所述輔助升降機構由固定設置於車體上端的升降底座以及設置於升降底座上端的人工操作臺組成；
所述攪拌機構包括固定設置於車體上端的攪拌裝置、與攪拌裝置相連通的泥漿管、粘土儲存箱、營養液儲存箱、水箱以及草籽儲存箱，所述攪拌裝置由攪拌缸、設置於攪拌缸內的旋轉裝置、設置於攪拌缸上端的正向驅動電機以及設置於攪拌缸下端的反向驅動電機組成，所述旋轉裝置由連接軸承、設置於連接軸承上端的正向軸、設置於連接軸承下端的反向軸、圓周設置於正向軸上的兩個以上的順時針攪拌葉片以及圓周設置於反向軸上的兩個以上的逆時針攪拌葉片組成，所述正向軸上端與正向驅動電機的輸出軸相連接，其另一端插裝於連接軸承內，所述反向軸下端與反向驅動電機的輸出軸相連接，其另一端插裝於連接軸承內，所述粘土儲存箱通過螺旋輸土器與攪拌缸相連通，所述營養液儲存箱通過第一水泵與攪拌缸相連通，所述水箱通過第二水泵與攪拌缸相連通，所述草籽儲存箱通過螺旋輸籽器與攪拌缸相連通，所述泥漿管通過泥漿泵與攪拌缸相連通，所述通過螺旋輸土器、第一水泵、第二水泵、螺旋輸籽器、正向驅動電機以及反向驅動電機分別與分動箱的相應接口相連接。
上述高速公路掛網和噴播的自動化施工裝置，所述順時針攪拌葉片為斜向下設置的弧形，所述逆時針攪拌葉片斜向上設置的弧形。
上述高速公路掛網和噴播的自動化施工裝置，所述機械臂工作卡槽為四個，所述工作機械臂為衝擊鑽機、機械手和/或螺帽緊固器。
本發明的有益技術效果如下：
本發明整機完成掛網和噴播綠化工作，流水線作業生產效率高。全程機械控制，性能可靠，整體為車體設計，機動性好，可方便快捷的趕赴工作地點，本發明通過機械代替人工，大大節約施工費用。
附圖說明
圖1為本發明結構示意圖；
圖2為本發明工作狀態結構示意圖；
圖3為本發明攪拌機構俯視狀態結構示意圖；
圖4為本發明攪拌機構結構示意圖；
圖5為圖4的A部放大結構示意圖；
圖6為本發明工作流程圖。
圖中各標號分別表示為：1、車體；2、行走輪；3、操作室；4、攪拌缸；5、泥漿管；6、旋轉底座；7、旋轉軸；8、機械臂底座；9、機械臂工作卡槽；10、衝擊鑽機；11、機械手；12、螺帽緊固器；13、人工操作臺；14、升降底座；15、車體動力裝置；16、粘土儲存箱；17、營養液儲存箱；18、水箱；19、草籽儲存箱；20、泥漿泵；21、第一水泵；22、第二水泵；23、順時針攪拌葉片；24、逆時針攪拌葉片；25、螺旋輸土器；26、螺旋輸籽器；27、連接軸承；28、正向軸；29、反向軸。
具體實施方式
如圖1-6所示，本發明通過機械代替人工，流水線的工作有效的提高了工作效率以及工作的準確性，本發明包括車體1以及車體動力裝置15，所述車體1上設置有操作室3以及行走輪2，所述車體動力裝置15由發動機、變速箱以及與行走輪2的驅動軸相連接的驅動橋組成，其特徵在於還包括鑽孔掛網機構、輔助升降機構、攪拌系統以及與發動機相連接的分動箱；
所述鑽孔掛網機構包括旋轉底座6、設置於旋轉底座6上端的旋轉軸7以及設置於旋轉軸7上端的鑽孔掛網裝置，所述鑽孔掛網裝置由機械臂底座8以及設置於機械臂底座8上的一個以上的機械臂工作卡槽9內的工作機械臂；
所述機械臂工作卡槽9為四個，所述工作機械臂為衝擊鑽機10、機械手11和/或螺帽緊固器12。
本發明鑽孔掛網機構可上下、左右、前後擺動，達到一定範圍內的三維空間任意地方。操作裝置安裝在萬向機械臂上，操作裝置有鑽孔裝置、安裝裝置、固定裝置三種，通過更換不同的操作裝置完成鑽孔、安裝膨脹螺栓、掛鋼網、緊固螺帽等工作。
鑽孔裝置為衝擊鑽機安裝在萬向機械臂上完成鑽孔作業。安裝裝置為一個機械手，機械手安裝在萬向機械臂上，可以完成安裝膨脹螺栓、掛鋼網等工作。固定裝置為螺帽緊固機安裝在萬向機械臂上，可以完成緊固螺帽工作。
從鑽孔掛網系統的萬向機械臂伸出四個支臂，四個支臂可以安裝相同或不同的操作裝置，四個支臂可以單個驅動、全部驅動，也可以同時任意組合的兩兩驅動、三三驅動。四個支臂可以同時進行一種作業，也可以同時進行不同的作業。
所述輔助升降機構由固定設置於車體7上端的升降底座14以及設置於升降底座14上端的人工操作臺13組成；輔助完成鑽孔掛網系統的操作裝置更換、對機械工作的缺陷進行彌補、機械臂無法到達的位置人工補救等。
所述攪拌機構包括固定設置於車體1上端的攪拌裝置、與攪拌裝置相連通的泥漿管5、粘土儲存箱16、營養液儲存箱17、水箱18以及草籽儲存箱19，所述攪拌裝置由攪拌缸4、設置於攪拌缸4內的旋轉裝置、設置於攪拌缸4上端的正向驅動電機以及設置於攪拌缸4下端的反向驅動電機組成，所述旋轉裝置由連接軸承27、設置於連接軸承27上端的正向軸28、設置於連接軸承27下端的反向軸29、圓周設置於正向軸28上的兩個以上的順時針攪拌葉片23以及圓周設置於反向軸29上的兩個以上的逆時針攪拌葉片24組成，所述正向軸28上端與正向驅動電機的輸出軸相連接，其另一端插裝於連接軸承27內，所述反向軸29下端與反向驅動電機的輸出軸相連接，其另一端插裝於連接軸承內，所述粘土儲存箱16通過螺旋輸土器25與攪拌缸4相連通，所述營養液儲存箱17通過第一水泵21與攪拌缸4相連通，所述水箱18通過第二水泵22與攪拌缸4相連通，所述草籽儲存箱19通過螺旋輸籽器26與攪拌缸4相連通，所述泥漿管5通過泥漿泵20與攪拌缸4相連通，所述通過螺旋輸土器25、第一水泵21、第二水泵22、螺旋輸籽器26、正向驅動電機以及反向驅動電機分別與分動箱的相應接口相連接。
所述順時針攪拌葉片23為斜向下設置的弧形，所述逆時針攪拌葉片24斜向上設置的弧形，
普通拌和機工作時，攪拌軸帶動攪拌葉片旋轉，攪拌葉片上的線速度從攪拌軸中心沿半徑向外逐漸增加，攪拌速度有一個梯度。也就是處於攪拌缸外側的混合料攪拌效果好，處於攪拌缸內側即靠近攪拌軸位置的混合料攪拌效果差。受整個攪拌裝置的轉速限制缺陷，普通拌和機存在低效率區域(靠近攪拌軸位置的區域)。
單軸雙向旋轉葉片拌和機工作原理
單軸由上軸和下軸組成，上軸和下軸同心逆向轉動，上軸、下軸分別連接攪拌葉片和反向旋轉攪拌葉片。
攪拌葉片構造：攪拌葉片在水平方向沿旋轉的方向有一個向內的弧度，旋轉時帶動混合料向內運動；攪拌葉片在垂直方向沿旋轉的方向有一個向下的弧度，旋轉時帶動混合料向下運動。攪拌葉片旋轉工作時帶動混合料向內(軸中心)、向下複合運動。
反向旋轉攪拌葉片構造：反向旋轉攪拌葉片在水平方向沿旋轉的方向有一個向外的弧度，旋轉時帶動混合料向外運動；反向旋轉攪拌葉片在垂直方向沿旋轉的方向有一個向上的弧度，旋轉時帶動混合料向上運動。反向旋轉攪拌葉片旋轉工作時帶動混合料向外(攪拌缸壁)、向上複合運動。
工作時，攪拌葉片旋轉工作時帶動混合料向內(軸中心)、向下複合運動，反向旋轉攪拌葉片旋轉工作時帶動混合料向外(攪拌缸壁)、向上複合運動，使攪拌缸中內側和外側的混合料在攪拌的同時完成位置交換，能將處於內側(軸中心)攪拌效果差的混合料交換到外側得到充分攪拌，解決了普通攪拌機存在的低效率區域問題。大大提高了攪拌效率，使混合料攪拌更均勻。
攪拌軸由上軸和下軸組成，上軸和下軸同心逆向轉動，上軸、下軸分別連接順時針攪拌葉片和逆時針旋轉攪拌葉片。
順時針攪拌葉片在水平方向沿旋轉的方向有一個向內的弧度，在垂直方向沿旋轉的方向有一個向下的弧度，逆時針旋轉攪拌葉片在水平方向沿旋轉的方向有一個向外的弧度，在垂直方向沿旋轉的方向有一個向上的弧度。
本發明整機完成掛網和噴播綠化工作，流水線作業生產效率高。全程機械控制，性能可靠，整體為車體設計，機動性好，可方便快捷的趕赴工作地點，本發明通過機械代替人工，大大節約施工費用。