一種旋轉式混凝土噴頭的製作方法

2023-12-10 22:01:47

一種旋轉式混凝土噴頭的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種旋轉式混凝土噴頭，包括噴頭和驅動裝置，所述的噴頭包括一段直管，直管的一端連接有彎頭，直管的另一端貫連有與直管同軸且內徑大於直管內徑的空腔接頭，在空腔接頭內部設置有與直管同軸且內徑相同的固定管，固定管的端部與直管的端部接觸；在直管中部安裝所述的驅動裝置，驅動裝置包括伺服電機、蝸輪和與蝸輪配合的蝸杆，蝸輪安裝在直管外側並與直管固結，蝸杆安裝在一個蝸杆外殼中，該蝸杆外殼安裝固結在混凝土噴射機上，蝸杆與伺服電機連接；在蝸輪兩側的直管上均安裝有固定軸承，固定軸承通過軸承支座固結在混凝土噴射機上。本裝置可以精確控制混凝土噴射機噴頭轉向、轉速，代替人工控制噴頭，提高施工質量和施工效率。
【專利說明】—種旋轉式混凝土噴頭
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於道路施工【技術領域】，涉及一種可以精確控制混凝土噴射機噴頭的轉向、轉速，從而代替人工控制噴頭，將工人從惡劣的工作環境解脫出來的旋轉式混凝土噴頭。
【背景技術】
[0002]噴射混凝土是藉助於混凝土噴射機將混凝土高速噴射到受噴面上凝結硬化而成的一種混凝土。與傳統的現場澆築混凝土不同，噴射混凝土一般不需要立模，也不需要振搗，而是依靠高速噴射的功能，將混合料連續噴敷在受噴面上，衝擊擠壓達到密實的效果。噴射混凝土時，如果由工人操持噴嘴進行噴射，由於噴嘴出口距巖面約lm，骨料的反彈及噴射產生的粉塵對施噴人員有極大的危害，加上生產率的大幅度提高，因噴射壓力的增加而使反射力加大，工人的勞動強度更大，考慮到工人的勞動安全性，而不得不用機械手來代替人工噴射。但是機械手存在價格昂貴、不便推廣等問題，只能在一些大型設備使用，而在中小型設備上則缺乏可以替代人工的裝備。

【發明內容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種新型旋轉式混凝土噴頭，以解決現有技術中存在的混凝土噴射施工中機械手等設備價格昂貴，在中小型設備中，噴射工人工作環境惡劣，勞動強度大，手工操作精度低等問題。
[0004]一種旋轉式混凝土噴頭，包括噴頭和驅動裝置，所述的噴頭包括一段直管，直管的一端連接有彎頭，直管的另一端貫連有與直管同軸且內徑大於直管內徑的空腔接頭，在空腔接頭內部設置有與直管同軸且內徑相同的固定管，固定管的端部與直管的端部接觸；在直管中部安裝所述的驅動裝置，驅動裝置包括伺服電機、蝸輪和與蝸輪配合的蝸杆，蝸輪安裝在直管外側並與直管固結，蝸杆安裝在一個蝸杆外殼中，該蝸杆外殼安裝固結在混凝土噴射機上，蝸杆與伺服電機連接；在蝸輪兩側的直管上均安裝有固定軸承，固定軸承通過軸承支座固結在混凝土噴射機上。
[0005]進一步地，所述的固定管通過接頭軸承安裝在空腔接頭中，在固定管與直管接觸處設置有橡膠密封圈；空腔接頭未與直管連接的一端安裝有接頭法蘭，所述的固定管穿過該接頭法蘭。
[0006]進一步地，所述的蝸杆通過蝸杆軸承安裝在蝸杆外殼中，蝸杆外殼通過蝸杆支座安裝在混凝土噴射機上；在蝸杆軸承外部設置有蝸杆軸承外殼，該蝸杆軸承外殼固結在所述的蝸杆外殼上；在蝸杆外殼的兩端還設置有外殼法蘭。
[0007]進一步地，所述的直管中部外側加工有鍵銷，在所述的蝸輪內部加工有與鍵銷配合的鍵槽；在蝸輪的外部設置有蝸輪外殼，蝸輪外殼固結在所述的蝸杆軸承外殼上。
[0008]進一步地，所述的軸承支座包括固結在混凝土噴射機上的軸承下支座，和與軸承下支座配合的軸承上支座，所述的固定軸承安裝在軸承下支座和軸承上支座中。[0009]進一步地，所述的蝸杆的端部加工有用於和伺服電機輸出軸連接的內花鍵。
[0010]進一步地，所述的彎頭為直角管，直角管一端的內徑與直管的內徑相同並與直管連接，直角管的另一端的內徑小於直管內徑。
[0011]本實用新型提供了一種旋轉式混凝土噴頭，可以精確控制混凝土噴射機噴頭的轉向、轉速，代替人工控制噴頭，提高施工質量和施工效率，避免工人手動操作噴頭而帶來的健康隱患。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的俯視圖；
[0013]圖2是蝸輪和蝸杆部分的結構圖；
[0014]圖3是蝸輪和蝸杆部分的側視圖；
[0015]圖4是固定軸承的結構圖；
[0016]圖中標號分別表不:I一空腔接頭，2—接頭法蘭,3 —固定管，4一接頭軸承，5—橡膠密封圈，6—固定軸承,7—軸承下支座,8—蝸杆軸承外殼,9一外殼法蘭，IO—伺服電機，11一蝸杆的端部，12一彎頭，13一直管，14一蝸輪，15一蝸杆外殼，16一蝸輪外殼，17一蝸杆軸承，18—內花鍵，19一蝸杆支座，20—蝸杆,21—鍵銷；22—軸承上支座；
[0017]以下結合附圖對本實用新型做進一步說明。
【具體實施方式】
[0018]遵從上述技術方案，如圖1至圖4所示，一種旋轉式混凝土噴頭，包括噴頭和驅動裝置，所述的噴頭包括一段直管13，直管13的一端連接有彎頭12，直管13的另一端貫連有與直管13同軸且內徑大於直管13內徑的空腔接頭1，在空腔接頭I內部設置有與直管13同軸且內徑相同的固定管3，固定管3的端部與直管13的端部接觸；在直管13中部安裝所述的驅動裝置，驅動裝置包括伺服電機10、蝸輪14和與蝸輪14配合的蝸杆20，蝸輪14安裝在直管13外側並與直管13固結，蝸杆20安裝在一個蝸杆外殼15中，該蝸杆外殼15安裝固結在混凝土噴射機上，蝸杆20與伺服電機10連接；在蝸輪14兩側的直管13上均安裝有固定軸承6,固定軸承6通過軸承支座固結在混凝土噴射機上。
[0019]固定管3通過接頭軸承4安裝在空腔接頭I中，固定管3的一端與混凝土噴射機的噴射出口連接，另一端與直管13接觸，並設置有橡膠密封圈5 ;工作時直管13繞直管13的中心軸旋轉，而固定管3不旋轉，端部與直管13保持緊密接觸，橡膠密封圈5可使旋轉過程中外部的雜物不能進入；空腔接頭I未與直管13連接的一端安裝有接頭法蘭2，所述的固定管3穿過該接頭法蘭2，接頭法蘭2對空腔接頭I內部的結構起到保護作用。
[0020]蝸杆20通過蝸杆軸承17安裝在蝸杆外殼15中，可在惡略的工況環境下保護蝸杆20結構；蝸杆外殼15通過蝸杆支座19安裝在混凝土噴射機上；在蝸杆軸承17外部設置有蝸杆軸承外殼8，該蝸杆軸承外殼8固結在所述的蝸杆外殼15上；在蝸杆外殼15的兩端還設置有外殼法蘭9 ;此處的外殼法蘭9亦能起到保護蝸杆20內部結構的作用。
[0021]直管13中部外側加工有鍵銷21，在所述的蝸輪14內部加工有與鍵銷21配合的鍵槽；鍵銷21與鍵槽相互配合，使蝸輪14轉動時帶動直管13轉動；在蝸輪14的外部設置有蝸輪外殼16，起到保護作用；蝸輪外殼16固結在所述的蝸杆軸承外殼8上，使蝸輪外殼16能得到固定。
[0022]軸承支座包括固結在混凝土噴射機上的軸承下支座7，和與軸承下支座7配合的軸承上支座22，所述的固定軸承6安裝在軸承下支座7和軸承上支座22中。
[0023]本裝置採用伺服電機10來輸出扭矩，在蝸杆20端部加工有用於和伺服電機10輸出軸連接的內花鍵18，保持伺服電機10與蝸杆20轉動的一致，便於伺服電機10的控制。
[0024]在本裝置中，彎頭12為直角彎頭12，直角管一端的內徑與直管13的內徑相同並與直管13連接，直角管的另一端的內徑小於直管13內徑；直管13轉動時，直角管轉動，可以使混凝土噴灑向不同的方向和位置。
[0025]本實用新型的應用方案是:將本裝置固定在混凝土噴射機上，固定管3 —端與混凝土噴射機的混凝土噴射口通過軟管連接，混凝土通過噴射機獲得動能後沿軟管進入固定管3，經過直管13後進入彎頭12。同時，伺服電機10根據控制指令做出相應的轉動動作，扭矩傳遞給蝸杆20，蝸杆20通過機械配合帶動蝸輪14轉動，蝸輪14通過鍵銷21和鍵槽帶動直管13做出相應的轉動動作，從而帶動彎頭12轉動，以精確地將混凝土按照需要噴射到相應的施工位置。
[0026]在混凝土經過空腔接頭I時，由於空腔接頭I內橡膠密封圈5的存在，使直管13與固定管3相對轉動的時候仍然能夠保持相對密封，防止混凝土通過直管13與固定管3之間的空隙溢出。接頭軸承4可使直管13與固定管3之間的相對滑動摩擦阻力大大減小，且有助於兩者保持同心。接頭法蘭2使空腔接頭I內部形成相對密封空間，有助於其抵抗惡劣的工作環境，提高零件的使用壽命。
[0027]由於混凝土噴射出去時具有較大的動量，因此會對此新型混凝土噴頭有較大的反衝作用力，使直管13的工作狀態受到影響。為了克服這種不良影響，在伺服電機10與直管13之間安裝蝸輪14和蝸杆20機構，利用蝸輪14蝸杆20機構的反向自鎖功能來消除直管13所受到的反衝作用，增加設備的精確度和可靠性。
[0028]直管13的驅動採用伺服電機10，其能夠按照指令精確控制直管13的轉角、轉速等參數，易於實現自動控制，精確控制，提高施工質量。由於其噴射實現自動控制或者遠程控制，使處於惡劣環境中的工作人員擺脫粉塵汙染，有利於工作人員的身體健康。
【權利要求】
1.一種旋轉式混凝土噴頭，包括噴頭和驅動裝置，其特徵在於，所述的噴頭包括一段直管(13)，直管(13)的一端連接有彎頭(12)，直管(13)的另一端貫連有與直管(13)同軸且內徑大於直管(13)內徑的空腔接頭(1)，在空腔接頭(I)內部設置有與直管(13)同軸且內徑相同的固定管(3)，固定管(3)的端部與直管(13)的端部接觸；在直管(13)中部安裝所述的驅動裝置，驅動裝置包括伺服電機(10)、蝸輪(14)和與蝸輪(14)配合的蝸杆(20)，蝸輪(14)安裝在直管(13)外側並與直管(13)固結，蝸杆(20)安裝在一個蝸杆外殼(15)中，該蝸杆外殼(15)安裝固結在混凝土噴射機上，蝸杆(20)與伺服電機(10)連接；在蝸輪(14)兩側的直管(13)上均安裝有固定軸承(6)，固定軸承(6)通過軸承支座固結在混凝土噴射機上。
2.如權利要求1所述的旋轉式混凝土噴頭，其特徵在於，所述的固定管(3)通過接頭軸承(4)安裝在空腔接頭(I)中，在固定管(3)與直管(13)接觸處設置有橡膠密封圈(5);空腔接頭(I)未與直管(13)連接的一端安裝有接頭法蘭(2)，所述的固定管(3)穿過該接頭法蘭⑵。
3.如權利要求1所述的旋轉式混凝土噴頭，其特徵在於，所述的蝸杆(20)通過蝸杆軸承(17)安裝在蝸杆外殼(15)中，蝸杆外殼(15)通過蝸杆支座(19)安裝在混凝土噴射機上；在蝸杆軸承(17)外部設置有蝸杆軸承外殼(8)，該蝸杆軸承外殼(8)固結在所述的蝸杆外殼(15)上；在蝸杆外殼(15)的兩端還設置有外殼法蘭(9)。
4.如權利要求3所述的旋轉式混凝土噴頭，其特徵在於，所述的直管(13)中部外側加工有鍵銷(21)，在所述的蝸輪(14)內部加工有與鍵銷(21)配合的鍵槽；在蝸輪(14)的外部設置有蝸輪外殼(16)，蝸輪外殼(16)固結在所述的蝸杆軸承外殼(8)上。
5.如權利要求1所述的旋轉式混凝土噴頭，其特徵在於，所述的軸承支座包括固結在混凝土噴射機上的軸承下支座(7)，和與軸承下支座(7)配合的軸承上支座(22)，所述的固定軸承(6)安裝在軸承下支座(7)和軸承上支座(22)中。
6.如權利要求1所述的旋轉式混凝土噴頭，其特徵在於，所述的蝸杆的端部(11)加工有用於和伺服電機(10)輸出軸連接的內花鍵(18)。
7.如權利要求1所述的旋轉式混凝土噴頭，其特徵在於，所述的彎頭(12)為直角管，直角管一端的內徑與直管(13)的內徑相同並與直管(13)連接，直角管的另一端的內徑小於直管(13)內徑。
【文檔編號】E21D11/10GK203570325SQ201320689379
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月1日 優先權日:2013年11月1日
【發明者】宇文旋, 白孟妮, 劉新昊 申請人:長安大學