專利名稱：礦用混凝土濕式噴射裝備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種礦用濕式噴射混凝土的裝備，屬于礦山機械應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于噴射混凝土具有強度高、成本低、效率高等優(yōu)點，因此在隧道、煤礦等支護施工中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，國內(nèi)外廣泛采用的是干式噴射、潮式噴射以及后來出現(xiàn)的濕式噴射。其中，從20世紀(jì)60年代興起的濕式噴射技術(shù)，由于克服了干式和潮式噴射作業(yè)時的不足，具有配合比易于控制、回彈率低、粉塵濃度低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，在支護作業(yè)中得到了迅速的發(fā)展和應(yīng)用。目前，在國內(nèi)外進行濕噴作業(yè)所采用的設(shè)備主要輸送動力可分為泵送型和風(fēng)送型兩大類。泵送型主要是液壓泵送式濕噴機，結(jié)構(gòu)同混凝土輸送泵相近，在長距離泵送后再加風(fēng)噴射，可以達到較長的噴射距離。液壓泵送式濕噴機在煤礦井下使用的主要問題是體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修困難，操作人員需要較高的技術(shù)水平；對濕混凝土料的配料、攪拌均勻度、塌落度等要求較高，在沒有成熟的攪拌、上料設(shè)施的情況下，難以在煤礦井下使用。風(fēng)送型主要分轉(zhuǎn)子式、活塞式、軟管擠壓泵式等，攪拌好的濕混凝土料由于采用高壓風(fēng)作為輸送動力，其最佳輸送距離一般不超過30米，在噴射作業(yè)時，需要不斷的移動設(shè)備和原料，這就大大增加了工人的勞動強度，降低了生產(chǎn)效率。同時，在礦上井下進行濕式噴射混凝土施工時，由于受到作業(yè)空間限制，大型攪拌、輸送設(shè)備難以使用，只能采用人工攪拌或小功率攪拌設(shè)備，采用人工攪拌和連續(xù)上料，勞動強度大。因此，現(xiàn)有的濕噴設(shè)備均不能很好地滿足礦山井巷的使用要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是在保持原有濕式噴射混凝土優(yōu)點不變的基礎(chǔ)上，有效解決了煤礦井下混凝土的攪拌、上料問題，同時可將其輸送距離由目前的30m左右提高至60m以上。技術(shù)方案:一種礦用混凝土濕式噴射裝備，包括機架總成和行走輪，水泥漿制漿系統(tǒng)，在機架上設(shè)置水泥漿泵送系統(tǒng)，砂石料輸送系統(tǒng)，液體速凝劑輸送系統(tǒng)，電器控制系統(tǒng)，以及混合系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)，其中，水泥漿制漿系統(tǒng)與水泥漿泵送系統(tǒng)連接，水泥漿泵送系統(tǒng)和砂石料輸送系統(tǒng)分別與混合系統(tǒng)連接，混合系統(tǒng)和液體速凝劑輸送系統(tǒng)分別與噴射系統(tǒng)連接；水泥漿制漿系統(tǒng)，水泥漿泵送系統(tǒng)，砂石料輸送系統(tǒng)和液體速凝劑輸送系統(tǒng)的電源控制端分別與電器控制系統(tǒng)連接，由電器控制系統(tǒng)連接分別控制各系統(tǒng)的啟停。其中電器控制系統(tǒng)的控制箱上有四個按鈕，分別控制砂石噴射系統(tǒng)、水泥漿制漿系統(tǒng)、液體速凝劑輸送系統(tǒng)及水泥漿制漿系統(tǒng)。同時，該裝備還包括支撐各個部分的底盤和連接各系統(tǒng)的管路和快速夾子。水泥 漿制漿系統(tǒng)包含支架，支架內(nèi)設(shè)置有上層的攪拌倉和下層的儲漿倉，攪拌倉與儲漿倉之間連通并設(shè)置有開合閥門，攪拌倉上側(cè)設(shè)置下料口及加水口，攪拌倉的轉(zhuǎn)軸通過傳動機構(gòu)與驅(qū)動機構(gòu)傳動連接，儲漿倉的出口與水泥漿泵送系統(tǒng)連通。在水泥漿制漿系統(tǒng)的支架上側(cè)還設(shè)有水箱，水箱除設(shè)置有進水口和出水口外，還設(shè)置有水量調(diào)節(jié)裝置和溢水口。水量調(diào)節(jié)裝置包含一個固定在水箱內(nèi)壁上的調(diào)節(jié)板，調(diào)節(jié)板上至少設(shè)置有一排豎向的調(diào)節(jié)孔，溢流管通過調(diào)節(jié)螺栓固定在調(diào)節(jié)孔內(nèi)，不同的孔位置對應(yīng)不同的水量。當(dāng)水量調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)好后，水位固定，如再繼續(xù)加水，將從溢流口自動溢流出去，從而實現(xiàn)固定加水量的目的。攪拌倉與儲漿倉垂直上下布置，攪拌倉上設(shè)置有水泥加料口，儲漿倉下部有出漿口。電機經(jīng)減速后帶動攪拌軸及之上的攪拌葉片旋轉(zhuǎn)。另外，還可以改變水泥漿制漿系統(tǒng)中攪拌倉與儲漿倉的位置布局，使攪拌倉與儲漿倉左右布置。水泥漿泵送系統(tǒng)包含電機、無級變速器、減速器、偏心裝置和擠壓軟管，其中電機經(jīng)減速后帶動偏心裝置旋轉(zhuǎn)，造成擠壓軟管內(nèi)部空間的周期性變化從而實現(xiàn)吸入和排出。通過無級變速器實現(xiàn)泵輸出流量大小的連續(xù)調(diào)節(jié)。砂石料輸送系統(tǒng)為一轉(zhuǎn)子式噴射機，包括支架和轉(zhuǎn)子體，轉(zhuǎn)子體中心的轉(zhuǎn)軸豎向安裝于支架上，轉(zhuǎn)子體圓周上均勻布置有多個儲料腔，電機及變速箱與轉(zhuǎn)子體傳動連接，轉(zhuǎn)子體的上側(cè)設(shè)置有料斗，料斗下端的出料口與轉(zhuǎn)子體一側(cè)的一個儲料腔對接，轉(zhuǎn)子體另一側(cè)的一個儲料腔與風(fēng)路系統(tǒng)的風(fēng)口連通；在風(fēng)路系統(tǒng)上設(shè)置有用于清洗水泥漿輸送管路接口。料斗上設(shè)置有振動器，料斗內(nèi)設(shè)置有篩網(wǎng)，料斗側(cè)面與水平面垂直或與水平面的夾角不小于60度。液體速凝劑輸送系統(tǒng)包括一偏心柱塞泵。混合系統(tǒng)包含了一段三通短管和一段混合長管，三通短管的三個口分別為進砂石料口、進水泥漿口、出混合料口，出混合料口與混合長管連接，混合長管包括至少兩段帶錐度的管和直管依次焊接而成，使混合料能夠?qū)崿F(xiàn)充分混合?；旌舷到y(tǒng)包含外殼，外殼內(nèi)橫向安裝有主軸，主軸上設(shè)置有攪拌片，外殼一端設(shè)置進砂石料口和進水泥漿口、另一端設(shè)置混合料出口。動力驅(qū)動主軸及攪拌葉片旋轉(zhuǎn)，對砂石料和水泥漿混合、攪拌后輸送至 噴頭。 噴射系統(tǒng)包括噴嘴座和噴嘴組成，噴嘴座上還設(shè)置有液體速凝劑添加口?；旌舷到y(tǒng)與噴射系統(tǒng)連接管路長度為5 10米，5 10米的管路長度可使噴射距離最大。本實用新型采用以上的技術(shù)方案將達到如下的技術(shù)效果:制漿系統(tǒng)的水箱定量供水，再定量加水泥，可以保證設(shè)定的水灰比。根據(jù)施工現(xiàn)場砂石料的干濕程度，水箱水量調(diào)節(jié)裝置可以保證水灰比在一定范圍內(nèi)可調(diào)。上部為攪拌倉，實現(xiàn)對水泥漿的攪拌。打開開合閥門，攪拌好的水泥漿進入下部的儲漿倉，在攪拌軸的帶動下保證不產(chǎn)生沉淀。關(guān)閉開合閥門，攪拌倉內(nèi)繼續(xù)制水泥漿。儲漿倉內(nèi)的水泥漿被吸入水泥漿泵送系統(tǒng)內(nèi)。這樣，雖然攪拌水泥漿是斷續(xù)的，但可以實現(xiàn)水泥漿的連續(xù)供應(yīng)。原有的濕噴機管道內(nèi)全是濕料，而本實用新型是前一段是干料，中間才加水泥漿，水泥漿泵送系統(tǒng)將水泥漿以一定壓力輸送到混合器，在變成濕料前注入氣壓，因此能噴較遠的距離，在混合腔內(nèi)充分混合后噴射出去，原來的濕噴最遠距離是30米，煤礦井下要求60米以上，本實用新型提供的濕噴機的噴射距離大于等于60米。無級變速器調(diào)節(jié)水泥漿的輸送量，從而可以調(diào)節(jié)混合后的混凝土濕料的塌落度。另一方面，砂石料在砂石噴射機內(nèi)通過管路也被輸送到混合器內(nèi)。砂石噴射機料斗上設(shè)置有篩網(wǎng)和振動器，篩網(wǎng)可以過濾掉砂石料內(nèi)大的顆粒，防止堵管；振動器輔助下料。在混合器內(nèi)砂石料和水泥漿實現(xiàn)混合和攪拌，成為濕的混凝土料?；旌掀鲀?nèi)設(shè)置帶錐度的管或者帶攪拌葉片，都可以增強混合或攪拌效果。噴射系統(tǒng)設(shè)置有液體速凝劑添加口，液體速凝劑在此與濕的混凝土料混合后噴射出去。由于事先將水泥制成水泥漿，大大地降低了粉塵，同時可以實現(xiàn)遠距離噴射。

圖1是礦用濕式噴射混凝土新裝備總體示意圖；圖2是水箱結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的右視圖；圖4是圖2的俯視圖；圖5是混合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖6是混合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之二；圖7 是料斗結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是轉(zhuǎn)子體的俯視圖；圖9是圖8的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，標(biāo)號I為電器控制系統(tǒng)，2為水泥漿制漿系統(tǒng)，3為水泥漿泵送系統(tǒng)，4為砂石料輸送系統(tǒng)，5為液體速凝劑輸送系統(tǒng)，6為混合系統(tǒng)，7為機架總成，8為行走輪，9、10、11為進風(fēng)閥，12為噴射系統(tǒng),13為調(diào)節(jié)手輪,14為清洗用接口，15為水位計，16為溢流管，17為調(diào)節(jié)板，18為溢流管出口，19為溢流管入口，20為水箱，21為進水口，22為出水口，23為支架，24為攪拌電機，25為攪拌倉，26為儲漿倉，27為上環(huán)板，28為法蘭，29為料斗板，30為下口，31為振動器固定板，32為篩網(wǎng)，33為十字筋，34為轉(zhuǎn)子體，35為儲料腔。61為進砂石料口，62為三通短管，63為進水泥漿口，64為法蘭，65為混合長管，66為混合長管出口，61’為進砂石料口，62’為進水泥漿口，63’為殼體，64’為攪拌片，65’為彈簧，66’為軸承，67’為主軸，68’為混合料出口。
具體實施方式
實施例1:參見圖1，礦用混凝土濕式噴射裝備包括電器控制系統(tǒng)1、水泥漿制漿系統(tǒng)2、水泥衆(zhòng)泵送系統(tǒng)3、砂石料輸送系統(tǒng)4、液體速凝劑輸送系統(tǒng)5、混合系統(tǒng)6、噴射系統(tǒng)12和機架總成7等。其中電器控制系統(tǒng)、水泥漿泵送系統(tǒng)、砂石料輸送系統(tǒng)、液體速凝劑輸送系統(tǒng)布置在一個機架總成7上。機架總成7下部設(shè)有行走裝置8，方便該部分的移動。圖1中的水泥漿泵送系統(tǒng)3與機架總成7獨立分離，但作為進一步改進，水泥漿制漿系統(tǒng)2還可以和電器控制系統(tǒng)1、水泥漿泵送系統(tǒng)3、砂石料輸送系統(tǒng)4、液體速凝劑輸送系統(tǒng)5布置在一個車架總成7上。所述水泥漿制漿系統(tǒng)2包含支架23，驅(qū)動裝置采用電機24、無級變速器和減速器，還包含有偏心裝置和擠壓軟管，其中電機24經(jīng)減速后帶動偏心裝置旋轉(zhuǎn)。支架23內(nèi)設(shè)置有上層的攪拌倉25和下層的儲漿倉26，攪拌倉25與儲漿倉26之間連通并設(shè)置有開合閥門，攪拌倉25上側(cè)設(shè)置下料口及加水口，儲漿倉的出口與水泥漿泵送系統(tǒng)連通。在所述水泥漿制漿系統(tǒng)2的支架上側(cè)還設(shè)有水箱20，水箱20上設(shè)置有進水口 21和出水口 22，還設(shè)置有水量調(diào)節(jié)裝置和溢水口 ；所述水量調(diào)節(jié)裝置包含一個固定在水箱內(nèi)壁上的調(diào)節(jié)板17，調(diào)節(jié)板17上設(shè)置有調(diào)節(jié)孔，溢流管16的進口 19通過調(diào)節(jié)螺栓固定在調(diào)節(jié)孔內(nèi)。水泥漿制漿系統(tǒng)的水箱見圖2、圖3和圖4，在水箱側(cè)面水位計15上標(biāo)有刻度，表示在當(dāng)前水位時的水量的公斤數(shù)。在水箱內(nèi)設(shè)置有溢流管16，溢流管16固定在調(diào)節(jié)板17上與側(cè)面的溢流口18相連，調(diào)節(jié)板垂直放置，其上鉆有兩排調(diào)節(jié)孔，用來固定溢流管的上口，通過調(diào)節(jié)溢流管16上口的高度來控制水箱的水量。當(dāng)加水過量時自動溢流到外部。砂石料輸送系統(tǒng)4為一轉(zhuǎn)子式噴射機，包括電機、變速箱、轉(zhuǎn)子體、料斗和風(fēng)路系統(tǒng)，料斗安裝于轉(zhuǎn)子體上側(cè)，轉(zhuǎn)子體下側(cè)設(shè)置出料口，轉(zhuǎn)子體34中心的轉(zhuǎn)軸豎向安裝于支架上，轉(zhuǎn)子體圓周上均勻布置有多個儲料腔35，電機及變速箱與轉(zhuǎn)子體的轉(zhuǎn)軸傳動連接，轉(zhuǎn)子體的上側(cè)設(shè)置有料斗，料斗下端的出料口與轉(zhuǎn)子體一側(cè)的一個儲料腔對接，轉(zhuǎn)子體另一側(cè)的一個儲料腔與風(fēng)路系統(tǒng)的風(fēng)口連通；在風(fēng)路系統(tǒng)上設(shè)置有用于清洗水泥漿輸送管路接口。料斗上設(shè)置有振動器，料斗內(nèi)設(shè)置有篩網(wǎng)，料斗側(cè)面與水平面垂直或與水平面的夾角不小于60度。參見圖5，混合系統(tǒng)6包含了一段三通短管62和一段混合長管65，三通短管62的三個口分別為進砂石料口 61、進水泥漿口 63、出混合料口，出混合料口與混合長管65連接，混合長管65包括三段帶錐度的管和直管依次焊接而成，使混合料能夠?qū)崿F(xiàn)充分混合。為了達到最佳噴射距離，通過多次分析和實驗，將混合系統(tǒng)與噴射系統(tǒng)連接管路長度為5 10米。噴射系統(tǒng)12包括噴嘴座和噴嘴組成，噴嘴座上還設(shè)置有液體速凝劑添加口。操作時，按圖1將機器連接好后，即水泥漿制漿系統(tǒng)與水泥漿泵送系統(tǒng)連接，水泥漿泵送系統(tǒng)和砂石料輸送系統(tǒng)分別與混合系統(tǒng)連接，混合系統(tǒng)和液體速凝劑輸送系統(tǒng)分別與噴射系統(tǒng)連接。首先啟動電器控制系統(tǒng)I上的水泥漿制漿按鈕制漿，然后打開進風(fēng)閥門
9、10、11，啟動I上的水泥漿泵送按鈕，等到噴射系統(tǒng)12有水泥漿料噴射出去時，再啟動15上的砂石噴射按鈕和液體速凝劑輸送按鈕，開始混凝土噴射。期間，根據(jù)噴射料的回彈情況，調(diào)整水泥漿泵送 系統(tǒng)上的調(diào)節(jié)手輪13，可以調(diào)節(jié)混凝土拌合料的塌落度，進而將噴射的回彈率降低到最低。關(guān)機時，首先停止上砂石料，然后關(guān)閉液體速凝劑輸送系統(tǒng)和砂石噴射系統(tǒng)，最后關(guān)閉液體速凝劑輸送系統(tǒng)。清理機器時，可以將水泥漿輸送管直接插入專用接口 14，用風(fēng)力沖洗，最后關(guān)閉進風(fēng)閥門9。實施例2:參見圖6，內(nèi)容與實施例1基本相同，相同之處不重述，不同的是:混合系統(tǒng)包含外殼63’，外殼63’內(nèi)通過軸承66’橫向安裝有主軸67’，主軸67’上設(shè)置有攪拌片64’，外殼一端設(shè)置進砂石料口 61’和進水泥漿口 68’、另一端設(shè)置混合料出口 68’。動力驅(qū)動主軸及攪拌葉片旋轉(zhuǎn)64’，對砂石料和水泥漿混合、攪拌后輸送至噴頭。
權(quán)利要求1.一種礦用混凝土濕式噴射裝備，包括機架總成和行走輪，水泥漿制漿系統(tǒng)，其特征是:在機架上設(shè)置水泥漿泵送系統(tǒng)，砂石料輸送系統(tǒng)，液體速凝劑輸送系統(tǒng)，電器控制系統(tǒng)，以及混合系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)，所述水泥漿制漿系統(tǒng)與水泥漿泵送系統(tǒng)連接，水泥漿泵送系統(tǒng)和砂石料輸送系統(tǒng)分別與混合系統(tǒng)連接，混合系統(tǒng)和液體速凝劑輸送系統(tǒng)分別與噴射系統(tǒng)連接；所述水泥漿制漿系統(tǒng)，水泥漿泵送系統(tǒng)，砂石料輸送系統(tǒng)和液體速凝劑輸送系統(tǒng)的電源控制端分別與電器控制系統(tǒng)連接，由電器控制系統(tǒng)連接分別控制各系統(tǒng)的啟停。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用混凝土濕式噴射裝備，其特征是:水泥漿制漿系統(tǒng)包含支架，支架內(nèi)設(shè)置有上層的攪拌倉和下層的儲漿倉，攪拌倉與儲漿倉之間連通并設(shè)置有開合閥門，攪拌倉上側(cè)設(shè)置下料口及加水口，攪拌倉的轉(zhuǎn)軸通過傳動機構(gòu)與驅(qū)動機構(gòu)傳動連接，儲漿倉的出口與水泥漿泵送系統(tǒng)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用混凝土濕式噴射裝備，其特征是:在所述水泥漿制漿系統(tǒng)的支架上側(cè)還設(shè)有水箱，水箱上設(shè)置有進水口和出水口，還設(shè)置有水量調(diào)節(jié)裝置和溢水口 ；所述水量調(diào)節(jié)裝置包含一個固定在水箱內(nèi)壁上的調(diào)節(jié)板，調(diào)節(jié)板上至少設(shè)置有一排豎向的調(diào)節(jié)孔，溢流管通過調(diào)節(jié)螺栓固定在調(diào)節(jié)孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用混凝土濕式噴射裝備，其特征是:水泥漿泵送系統(tǒng)包含電機、無級變速器、減速器、偏心裝置和擠壓軟管，其中電機經(jīng)減速后帶動偏心裝置旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用混凝土濕式噴射裝備，其特征是:水泥漿制漿系統(tǒng)中攪拌倉與儲漿倉左右布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用混凝土濕式噴射裝備，其特征是:砂石料輸送系統(tǒng)為一轉(zhuǎn)子式噴射機，包括支架和轉(zhuǎn)子體，轉(zhuǎn)子體中心的轉(zhuǎn)軸豎向安裝于支架上，轉(zhuǎn)子體圓周上均勻布置有多個儲料腔，電機及變速箱與轉(zhuǎn)子體傳動連接，轉(zhuǎn)子體的上側(cè)設(shè)置有料斗，料斗下端的出料口與轉(zhuǎn)子體一側(cè)的一個儲料腔對接，轉(zhuǎn)子體另一側(cè)的一個儲料腔與風(fēng)路系統(tǒng)的風(fēng)口連通；在風(fēng)路系統(tǒng)上設(shè)置有用于清洗水泥漿輸送管路接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦用混凝土濕式噴射裝備，其特征是:料斗上設(shè)置有振動器，料斗內(nèi)設(shè)置有篩網(wǎng)，料斗側(cè)面與`水平面垂直或與水平面的夾角不小于60度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用混凝土濕式噴射裝備，其特征是:混合系統(tǒng)包含了一段三通短管和一段混合長管，三通短管的三個口分別為進砂石料口、進水泥漿口、出混合料口，出混合料口與混合長管連接，混合長管包括至少兩段帶錐度的管和直管依次焊接而成，使混合料能夠?qū)崿F(xiàn)充分混合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用混凝土濕式噴射裝備，其特征是:混合系統(tǒng)包含外殼，夕卜殼內(nèi)橫向安裝有主軸，主軸上設(shè)置有攪拌片，外殼一端設(shè)置進砂石料口和進水泥漿口、另一端設(shè)置混合料出口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用混凝土濕式噴射裝備，其特征是:混合系統(tǒng)與噴射系統(tǒng)連接管路長度為5 10米。
專利摘要本實用新型公開礦用混凝土濕式噴射裝備，包括水泥漿制漿系統(tǒng)、水泥漿泵送系統(tǒng)、砂石料輸送系統(tǒng)、液體速凝劑輸送系統(tǒng)、混合系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)及各系統(tǒng)連接軟管和快速裝夾裝置。水泥漿泵送系統(tǒng)將制成的水泥漿吸入后再以一定壓力輸送至混合系統(tǒng)。在混合系統(tǒng)，水泥漿與砂石料的混合物通過混合段軟管輸送至噴射系統(tǒng)與通過液體速凝劑輸送系統(tǒng)輸送過來的液體速凝劑混合，最終從噴頭噴射出去。本實用新型提出了一種全新的礦用混凝土濕式噴射裝備，它克服了干式噴射和潮式噴射裝備粉塵大、污染環(huán)境、回彈大等缺點，有效解決了目前礦井下進行濕式噴射時混凝土輸送距離短的問題。
文檔編號E21D11/10GK203145957SQ20132001126
公開日2013年8月21日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者顏威合, 王春林, 臧培剛, 張濤, 郭云崇, 張效瑞, 劉曉亭, 朱學(xué)鋒, 李博, 劉鵬程, 王開勇 申請人:河南省煤炭科學(xué)研究院有限公司, 中煤第五建設(shè)有限公司, 中煤第五建設(shè)有限公司第三十一工程處