專利名稱：煤礦井下混凝土攪拌機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦井下施工建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種結(jié)構(gòu)緊湊的混凝土攪拌機(jī)。
背景技術(shù)：
在巖土、隧道以及煤礦開采施工過程中廣泛采用了混凝土噴漿支護(hù)，它不但能夠起到加固穩(wěn)定巷道的作用，而且也能夠起到很好的巷道封閉作用，防止瓦斯氣體和水滲透。 然而，目前煤礦巷道混凝土噴漿中較多地采用干式混凝土噴漿法，與濕噴法比較干噴法存在的主要問題有回彈率高、污染嚴(yán)重、強(qiáng)化后的混凝土質(zhì)量比低等缺點(diǎn)。為此國(guó)家安監(jiān)總局已將干式噴漿機(jī)列為淘汰產(chǎn)品。目前，在鐵路、公路隧道等混凝土噴漿施工中，用于噴漿的混凝土都為商品混凝土，由攪拌運(yùn)輸車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行噴漿作業(yè)即可。而煤礦井下的巷道掘進(jìn)的噴漿現(xiàn)場(chǎng)一般距地面有數(shù)百米甚至超過千米的深度，沒有適于各類礦井的專用攪拌運(yùn)輸車，即使有這類運(yùn)送設(shè)備，從地面運(yùn)送混凝土至井下也很不經(jīng)濟(jì)。所以較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法是進(jìn)行混凝土現(xiàn)場(chǎng)攪拌，目前可以用作現(xiàn)場(chǎng)攪拌的混凝土攪拌機(jī)有反轉(zhuǎn)出料式攪拌機(jī)與臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)，這些攪拌機(jī)的一個(gè)共有缺點(diǎn)都是按地面施工而設(shè)計(jì)，體積龐大，根本不能適應(yīng)煤礦井下巷道內(nèi)狹窄空間的施工作業(yè)。因此，需要設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)緊湊的適用于煤礦井下巷道內(nèi)使用的混凝土攪拌機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的適用于煤礦井下巷道內(nèi)使用的混凝土攪拌機(jī)，其具有結(jié)構(gòu)新穎，使用方便的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用的技術(shù)解決方案是煤礦井下混凝土攪拌機(jī)，包括機(jī)架、上料機(jī)構(gòu)及攪拌機(jī)構(gòu)，上料機(jī)構(gòu)位于機(jī)架的前端，攪拌機(jī)構(gòu)位于機(jī)架上；所述上料機(jī)構(gòu)包括支架、上料斗、液壓缸、第一鏈輪軸、第二鏈輪軸，支架由底梁、 豎立在底梁上方的兩根H型鋼以及上梁構(gòu)成；液壓缸的活塞桿的前端與底梁連接，液壓缸的缸筒的前端連接第一鏈輪軸，液壓缸的缸筒的后端連接第二鏈輪軸，第一鏈輪軸和第二鏈輪軸的兩端均連接有導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪限位于兩根H型鋼的內(nèi)側(cè)；第一鏈輪軸和第二鏈輪軸上均設(shè)置有鏈輪，主牽引鏈一端固定于底梁，繞過第二鏈輪軸上的鏈輪后牽拉上料斗，輔牽引鏈一端固定于上梁，繞過第一鏈輪軸上的鏈輪后反向牽拉上料斗；H型鋼的外側(cè)設(shè)置有滑座，滑座通過兩個(gè)限位于H型鋼外側(cè)的運(yùn)動(dòng)輪上下滑動(dòng)，上料斗的上端左右兩側(cè)通過吊耳與滑座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，上料斗靠在滑座上，滑座上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有上料斗翻轉(zhuǎn)油缸，上料斗翻轉(zhuǎn)油缸的活塞桿與上料斗上的連接耳連接。
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進(jìn)一步，所述攪拌機(jī)構(gòu)包括攪拌筒，攪拌筒橫臥在機(jī)架上，攪拌筒內(nèi)橫向設(shè)置有攪拌軸，攪拌軸上沿軸的長(zhǎng)度方向錯(cuò)位豎立有攪拌臂，攪拌臂的前端設(shè)有攪拌葉片。進(jìn)一步，所述攪拌筒由主筒體和筒蓋兩部分構(gòu)成，主筒體的內(nèi)壁貼有耐磨襯板，攪拌軸采用調(diào)心軸承支撐。進(jìn)一步，所述機(jī)架呈L形，攪拌筒通過攪拌筒的吊耳與機(jī)架上端連接，機(jī)架上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)連接的攪拌筒翻轉(zhuǎn)油缸，攪拌筒翻轉(zhuǎn)油缸的活塞桿與攪拌筒上的連接耳連接。進(jìn)一步，所述機(jī)架的下部是盛放液壓油的油箱。進(jìn)一步，所述上料斗被擋板分為三個(gè)配料倉(cāng)，分別是水泥配料倉(cāng)、石子配料倉(cāng)、沙子配料倉(cāng)，配料倉(cāng)上方為出料口，出料口的一側(cè)設(shè)置有水箱，水箱通過軟管與攪拌筒連接。進(jìn)一步，所述水箱內(nèi)設(shè)置有液位閥，礦井水首先接入液壓油冷卻器，之后連接彈簧自動(dòng)歸位閥，再連接液位閥，水箱通過軟管與設(shè)置在攪拌筒內(nèi)的灑水管連接。進(jìn)一步，所述機(jī)架的下方設(shè)置有行走輪。本發(fā)明的有益效果I、煤礦井下混凝土攪拌機(jī)，采用液壓缸推動(dòng)第二鏈輪軸，由主牽引鏈牽拉上料斗， 上料斗翻轉(zhuǎn)油缸推動(dòng)上料斗翻轉(zhuǎn)，使混凝土生料上料過程分解為提升與翻轉(zhuǎn)兩個(gè)動(dòng)作，降低了動(dòng)作所用高度，使該機(jī)適用于煤礦井下巷道內(nèi)施工作業(yè)。2、攪拌筒的翻轉(zhuǎn)由攪拌筒翻轉(zhuǎn)油缸帶動(dòng)，攪拌筒翻轉(zhuǎn)油缸的位置設(shè)置增大其伸縮比，在不增加動(dòng)作高度的前提下，容易完成將攪拌好的混凝土熟料倒入混凝土濕噴機(jī)。3、攪拌機(jī)構(gòu)由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，既克服了電機(jī)減速器直接驅(qū)動(dòng)不易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)的缺點(diǎn)，又有利于各部件的結(jié)構(gòu)布置。4、上料機(jī)構(gòu)采用了倍增原理，液壓缸每上升一個(gè)單位高度，主牽引鏈和輔牽引鏈共同帶動(dòng)上料斗上升兩個(gè)單位高度，使液壓缸行程放大，增大了油缸的伸縮比，克服了采用套筒式伸縮缸運(yùn)動(dòng)速度不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。5、水箱內(nèi)裝有可調(diào)液位的液位閥，使每次進(jìn)水量可控，結(jié)合彈簧自動(dòng)歸位閥，可以保證每次倒入攪拌筒的水量一致，保證了攪拌混凝土的水灰比。6、上料斗被擋板分為三個(gè)配料倉(cāng)，分別是水泥配料倉(cāng)、石子配料倉(cāng)、沙子配料倉(cāng)， 由各配料倉(cāng)的容量控制各混凝土原料的配比。7、充分利用機(jī)身結(jié)構(gòu)，將機(jī)架下部作為油箱，使整個(gè)機(jī)器更加緊湊，節(jié)省了空間， 同時(shí)也降低了成本。8、攪拌軸采用調(diào)心軸承支撐，可適應(yīng)攪拌過程中較大的阻力，采用橡膠密封與浮動(dòng)密封結(jié)合的組合密封形式可以更好地保護(hù)軸承，延長(zhǎng)機(jī)器壽命。9、機(jī)架的下方設(shè)置有行走輪，方便在巷道內(nèi)搬運(yùn)行走，增強(qiáng)了混凝土攪拌機(jī)的靈活性，同時(shí)也降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。


圖I是煤礦井下混凝土攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是上料斗翻轉(zhuǎn)狀態(tài)圖。圖3是攪拌筒翻轉(zhuǎn)狀態(tài)圖。圖4是上料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是上料機(jī)構(gòu)的剖視圖。圖6是上料斗的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是攪拌筒的剖視圖。圖8是攪拌筒定量上水的工作原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明結(jié)合圖I至圖8，煤礦井下混凝土攪拌機(jī)，包括機(jī)架2、上料機(jī)構(gòu)I及攪拌機(jī)構(gòu)3，上料機(jī)構(gòu)I位于機(jī)架2的前端，攪拌機(jī)構(gòu)3位于機(jī)架2上。所述上料機(jī)構(gòu)I包括支架11、上料斗12、液壓缸13、第一鏈輪軸14、第二鏈輪軸 15，支架11由底梁111、豎立在底梁111上方的兩根H型鋼112以及上梁113構(gòu)成。液壓缸13的活塞桿的前端與底梁111連接，液壓缸13的缸筒的前端連接第一鏈輪軸14，液壓缸13的缸筒的后端連接第二鏈輪軸15，第一鏈輪軸14和第二鏈輪軸15的兩端均連接有導(dǎo)向輪16，導(dǎo)向輪16限位于兩根H型鋼112的內(nèi)側(cè)。第一鏈輪軸14和第二鏈輪軸15上均設(shè)置有鏈輪17，主牽引鏈18 —端固定于底梁 111，繞過第二鏈輪軸15上的鏈輪17后牽拉上料斗12，輔牽引鏈19 一端固定于上梁113， 繞過第一鏈輪軸14上的鏈輪17后反向牽拉上料斗12。H型鋼112的外側(cè)設(shè)置有滑座4，滑座4通過兩個(gè)限位于H型鋼112外側(cè)的運(yùn)動(dòng)輪 41上下滑動(dòng)，上料斗12的上端左右兩側(cè)通過吊耳121與滑座4轉(zhuǎn)動(dòng)連接，上料斗12靠在滑座4上，滑座4上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有上料斗翻轉(zhuǎn)油缸42，上料斗翻轉(zhuǎn)油缸42的活塞桿與上料斗12 上的連接耳122連接。攪拌機(jī)構(gòu)3包括攪拌筒31，攪拌筒31橫臥在機(jī)架2上，攪拌筒31內(nèi)橫向設(shè)置有攪拌軸32，攪拌軸32上沿軸的長(zhǎng)度方向錯(cuò)位豎立有攪拌臂33，攪拌臂33的前端設(shè)有攪拌葉片34。所述攪拌筒31由主筒體311和筒蓋312兩部分構(gòu)成，主筒體311的內(nèi)壁貼有耐磨襯板313，攪拌軸32采用調(diào)心軸承支撐。所述機(jī)架2呈L形，攪拌筒31通過攪拌筒的吊耳 314與機(jī)架2上端連接，機(jī)架2上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)連接的攪拌筒翻轉(zhuǎn)油缸35，攪拌筒翻轉(zhuǎn)油缸35 的活塞桿與攪拌筒31上的連接耳315連接。所述機(jī)架2的下部是盛放液壓油的油箱，機(jī)架 2的下方設(shè)置有行走輪21。上料斗12被擋板分為三個(gè)配料倉(cāng)，分別是水泥配料倉(cāng)、石子配料倉(cāng)、沙子配料倉(cāng)， 配料倉(cāng)上方為出料口，出料口的一側(cè)設(shè)置有水箱5，水箱5通過軟管與攪拌筒31連接。所述水箱5內(nèi)設(shè)置有液位閥51，礦井水首先接入液壓油冷卻器52，之后連接彈簧自動(dòng)歸位閥 53，再連接液位閥51，水箱5通過軟管與設(shè)置在攪拌筒31內(nèi)的灑水管54連接。如圖I、圖2、圖4、圖5所示，液壓缸13推動(dòng)第一鏈輪軸14、第二鏈輪軸15由主牽引鏈18和輔牽引鏈19共同帶動(dòng)上料斗12上升，并將混凝土生料上料過程分解為提升與翻轉(zhuǎn)兩個(gè)動(dòng)作，這樣可以有效地降低動(dòng)作所占用高度。上料機(jī)構(gòu)采用了倍增原理，液壓缸13 每上升一個(gè)單位高度，主牽引鏈18和輔牽引鏈19共同帶動(dòng)上料斗12上升兩個(gè)單位高度， 使液壓缸13行程放大，增大了油缸的伸縮比，克服了采用套筒式伸縮缸運(yùn)動(dòng)速度不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。主牽引鏈18 —端固定于底梁111上繞過鏈輪后牽拉上料斗12，液壓缸13缸筒的前端連接第一鏈輪軸14，輔牽引鏈19 一端固定于上梁113，繞過第一鏈輪軸14上的鏈輪17 后反向牽拉上料斗12，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向?qū)ι狭隙?2的同步牽拉，且使上料斗12的位移速度是液壓缸13提升速度的2倍。上料斗12繞著轉(zhuǎn)動(dòng)軸的料斗行走輪旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，完成向攪拌筒31的上料過程，正是由于這種結(jié)構(gòu)使上料斗12的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑可以做到比較小，也就減少了上料時(shí)的空間占用。 在上料斗的上方是定量水箱，也就是在完成向攪拌筒上干料的同時(shí)完成了攪拌機(jī)的定量給水，完成攪拌。上料完畢后翻轉(zhuǎn)上料斗翻轉(zhuǎn)油缸42的活塞桿收回，上料斗回到如圖I時(shí)的狀態(tài)，然后利用操作閥控制上料斗的上升以及上料斗翻轉(zhuǎn)油缸42的收回，上料斗12落回地面。如圖6所示的上料斗12為薄鋼板焊接件，內(nèi)部被擋板分為三個(gè)容積空間，分別用來盛裝水泥、石子和沙子，由于事先已經(jīng)經(jīng)過計(jì)算按容積確定了攪拌筒所需的混凝土生料量和三者之間的比例，所以只要裝滿這三個(gè)容積空間就能確定混凝土的體積配比，其位置設(shè)計(jì)較低，這樣可以容易實(shí)現(xiàn)人工上料。如圖3為攪拌筒31將攪拌好的混凝土倒入濕噴機(jī)料斗的工作狀態(tài)圖，操作多路閥的控制手柄使攪拌筒翻轉(zhuǎn)油缸35的活塞桿伸出，攪拌筒31就繞著轉(zhuǎn)軸翻轉(zhuǎn)，將攪拌好的混凝土倒入濕噴機(jī)中，倒完后再由控制手柄控制攪拌筒翻轉(zhuǎn)油缸35，將攪拌筒收回原位。如圖8所示，礦井水首先接入液壓油冷卻器52，之后連接彈簧自動(dòng)歸位閥53，再連接液位閥51，水箱5通過軟管與設(shè)置在攪拌筒31內(nèi)的灑水管54連接。彈簧自動(dòng)歸位閥53 的工作原理是常態(tài)下，球閥由彈簧力的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)外力作用在球閥手柄時(shí)，球閥打開，管道接通。液位閥的工作原理是當(dāng)水箱內(nèi)水位下降，閥門即開啟供水，當(dāng)水位上升到要求水位時(shí)，浮球閥關(guān)閉，閥門即停止供水。當(dāng)上料斗處于原位時(shí)，作用于彈簧自動(dòng)歸位閥，彈簧自動(dòng)歸位閥打開，礦井水由彈簧自動(dòng)歸位閥通過液位閥，進(jìn)入水箱。當(dāng)水箱內(nèi)的水位到達(dá)要求水位時(shí),液位閥自動(dòng)關(guān)閉， 停止向水箱供水，當(dāng)上料斗開始上料時(shí)，彈簧自動(dòng)歸位閥在彈簧力的作用下自動(dòng)關(guān)閉。隨著上料斗的上升和翻轉(zhuǎn)，水箱內(nèi)的礦井水在重力的作用下，通過管道進(jìn)入攪拌筒灑水管，開始灑水。當(dāng)上料斗上完料，回到原位時(shí)，打開彈簧自動(dòng)歸位閥，開始向水箱供水。一個(gè)循環(huán)周期完成。當(dāng)然，上述說明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.煤礦井下混凝土攪拌機(jī)，其特征在于包括機(jī)架、上料機(jī)構(gòu)及攪拌機(jī)構(gòu)，上料機(jī)構(gòu)位于機(jī)架的前端，攪拌機(jī)構(gòu)位于機(jī)架上；所述上料機(jī)構(gòu)包括支架、上料斗、液壓缸、第一鏈輪軸、第二鏈輪軸，支架由底梁、豎立在底梁上方的兩根H型鋼以及上梁構(gòu)成；液壓缸的活塞桿的前端與底梁連接，液壓缸的缸筒的前端連接第一鏈輪軸，液壓缸的缸筒的后端連接第二鏈輪軸，第一鏈輪軸和第二鏈輪軸的兩端均連接有導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪限位于兩根H型鋼的內(nèi)側(cè)；第一鏈輪軸和第二鏈輪軸上均設(shè)置有鏈輪，主牽引鏈一端固定于底梁，繞過第二鏈輪軸上的鏈輪后牽拉上料斗，輔牽引鏈一端固定于上梁，繞過第一鏈輪軸上的鏈輪后反向牽拉上料斗；H型鋼的外側(cè)設(shè)置有滑座，滑座通過兩個(gè)限位于H型鋼外側(cè)的運(yùn)動(dòng)輪上下滑動(dòng)，上料斗的上端左右兩側(cè)通過吊耳與滑座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，上料斗靠在滑座上，滑座上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有上料斗翻轉(zhuǎn)油缸，上料斗翻轉(zhuǎn)油缸的活塞桿與上料斗上的連接耳連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤礦井下混凝土攪拌機(jī)，其特征在于所述攪拌機(jī)構(gòu)包括攪拌筒，攪拌筒橫臥在機(jī)架上，攪拌筒內(nèi)橫向設(shè)置有攪拌軸，攪拌軸上沿軸的長(zhǎng)度方向錯(cuò)位豎立有攪拌臂，攪拌臂的前端設(shè)有攪拌葉片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦井下混凝土攪拌機(jī)，其特征在于所述攪拌筒由主筒體和筒蓋兩部分構(gòu)成,主筒體的內(nèi)壁貼有耐磨襯板,攪拌軸采用調(diào)心軸承支撐。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦井下混凝土攪拌機(jī)，其特征在于所述機(jī)架呈L形，攪拌筒通過攪拌筒的吊耳與機(jī)架上端連接，機(jī)架上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)連接的攪拌筒翻轉(zhuǎn)油缸，攪拌筒翻轉(zhuǎn)油缸的活塞桿與攪拌筒上的連接耳連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦井下混凝土攪拌機(jī)，其特征在于所述機(jī)架的下部是盛放液壓油的油箱。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦井下混凝土攪拌機(jī)，其特征在于所述上料斗被擋板分為三個(gè)配料倉(cāng)，分別是水泥配料倉(cāng)、石子配料倉(cāng)、沙子配料倉(cāng)，配料倉(cāng)上方為出料口，出料口的一側(cè)設(shè)置有水箱，水箱通過軟管與攪拌筒連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤礦井下混凝土攪拌機(jī)，其特征在于所述水箱內(nèi)設(shè)置有液位閥，礦井水首先接入液壓油冷卻器，之后連接彈簧自動(dòng)歸位閥，再連接液位閥，水箱通過軟管與設(shè)置在攪拌筒內(nèi)的灑水管連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤礦井下混凝土攪拌機(jī)，其特征在于所述機(jī)架的下方設(shè)置有行走輪。
全文摘要
本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的適用于煤礦井下巷道內(nèi)使用的混凝土攪拌機(jī)，其主要包括機(jī)架、上料機(jī)構(gòu)及攪拌機(jī)構(gòu)，上料機(jī)構(gòu)位于機(jī)架的前端，攪拌機(jī)構(gòu)位于機(jī)架上。該攪拌機(jī)能夠利用定比例的混凝土生料上料斗確定混凝土的配比、利用可調(diào)的定量供水部件確定混凝土的水灰比，液壓油缸驅(qū)動(dòng)鏈輪提升上料，液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)攪拌機(jī)攪拌后，由液壓油缸推動(dòng)翻轉(zhuǎn)，將攪拌好的混凝土熟料倒入井下混凝土濕噴機(jī)的料斗內(nèi)，在不減少攪拌能力的前提下，使其運(yùn)動(dòng)件所占空間最小，適于巷道作業(yè)。
文檔編號(hào)B28C7/02GK102581954SQ20121004402
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者馮開林, 劉彬, 劉淑梅, 李強(qiáng), 王華超, 程衛(wèi)民, 鄭娟娟, 高波 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)