一种矿用混凝土湿喷机
阅读说明：本技术 一种矿用混凝土湿喷机 (Mining concrete wet spraying machine ) 是由 李小祥 邹海波 朱志民 王浩权 杨浩 王庆阳 刘明宇 王新鑫 唐响威 门健 于 2021-08-26 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种矿用混凝土湿喷机,涉及工程机械技术领域,包括车架体、动力装置和混凝土泵送系统,混凝土泵送系统包括泵送装置和臂体伸缩装置,所述泵送装置包括装载端和第一输出端；所述前车架的前端悬置有平台架,所述平台架用于安装臂体伸缩装置；所述混凝土泵送系统还包括气体压缩装置,所述气体压缩装置设置于前车架上；将臂体伸缩装置设置在前车架的前端且接近地面,使臂体伸缩装置实现圆周方向的旋转,且旋转不易与车架上的其他装置相互干扰；本公开提供的装置具有机体结构稳定、平衡能力佳、气体输送效率高、能耗小、喷播效率高等优点。(The application discloses a mining concrete wet spraying machine, which relates to the technical field of engineering machinery and comprises a frame body, a power device and a concrete pumping system, wherein the concrete pumping system comprises a pumping device and an arm body telescopic device, and the pumping device comprises a loading end and a first output end; the front end of the front frame is suspended with a platform frame, and the platform frame is used for installing an arm body telescopic device; the concrete pumping system also comprises a gas compression device, and the gas compression device is arranged on the front frame; the arm body telescopic device is arranged at the front end of the front frame and is close to the ground, so that the arm body telescopic device can rotate in the circumferential direction, and the rotation is not easy to interfere with other devices on the frame; the device has the advantages of stable structure, good balance capability, high gas conveying efficiency, low energy consumption, high spray seeding efficiency and the like.)
技术领域
本公开涉及工程机械技术领域，具体是涉及一种矿用混凝土湿喷机。
背景技术
混凝土湿喷机是一种利用液压力将预拌好的混凝土混合料通过管道输送至喷枪，在喷头口接入压缩空气和速凝剂将混合料高速喷射到受喷面，经快速凝结硬化形成混凝土支护层的工程机械。喷射混凝土技术以其简便的工艺、经济的造价，在各种施工领域中有着广泛的应用。
混凝土湿喷机主要是通过臂体伸缩装置的悬臂伸出带动泵送装置喷播混凝土，非工作状态时，悬臂处于收拢状态，两种不同状态下臂体伸缩装置对机体的重力作用不同，容易造成机体晃动，而这种晃动会影响混凝土的喷播效率和质量。
现有技术中已经记载了一些混凝土湿喷机平衡结构的相关技术方案，如，公开号为：CN209817449U的实用新型专利公开了一种混凝土湿喷机臂架支撑装置，并具体公开了该混凝土湿喷机包括支撑柱和承接座，所述支撑柱顶部固定设有安装座，所述安装座内设有滚球，所述承接座可转动的设在安装座上。该技术方案的工作原理是：在臂架收拢后，臂架的基础臂之外的各节臂架均可以通过臂架支撑装置进行支撑，当臂架支撑装置所支撑的臂架发生倾斜时，滚球相对于支撑柱可转动，从而带动承接座相应发生改变，并最终适应臂架的倾斜，使得承接座与臂架之间始终保持面接触，从而有效防止臂架与支撑座之间形成线接触，避免臂架对连接销轴产生侧翻扭矩，防止臂架发生变形。但是，该结构加工工艺复杂，大大增加了混凝土湿喷机的生产成本；另一方面，对于自重较大的臂架该结构平衡能力有限，当处于工况不佳的条件下，仍然存在较大的倾斜问题。
如，公开号为：CN108953257A的发明公开了一种混凝土湿喷机的液压系统，并具体公开了该系统包括用于输送混凝土的泵送系统和分配系统，用于搅拌混凝土的搅拌系统，用于清洗管路的水泵清洗系统；泵送系统、分配系统、搅拌系统及水泵清洗系统均由液压油箱提供液压油；还包括支腿支撑系统、电缆自动收放系统和散热系统。该技术方案在混凝土湿喷机倾斜时，通过支腿支撑系统控制支腿的伸缩，实现混凝土湿喷机的平衡稳定。但是，支腿对于自重较大的湿喷机的支撑能力有限，在工况不佳的条件下尤其明显。
综上所述，虽然现有技术已经存在一些用于控制湿喷机平衡的技术方案，但是大多为在湿喷机上增加平衡装置的方式，不仅加工工艺复杂，并且大大增加生产成本，其在使用过程中也需要多一步调控。另一方面，此类平衡装置相对于湿喷机架体而言效果有限，尤其当混凝土湿喷机处于矿山巷道等空间狭小的隧道内施工时，这一工况条件对湿喷机的平衡要求更高。从目前公开的技术方案来看，混凝土湿喷机的平衡性仍然存在很大的问题。另一方面，混凝土湿喷机的输送压力仍然存在很大问题，气体传输管路复杂、输送损耗大、混凝土喷射效率和质量低。
发明内容
本公开针对现有技术中混凝土湿喷机平衡性不佳、容易晃动造成喷播效率低、施工质量不佳等问题，提供一种矿用混凝土湿喷机，该装置主要用于在矿山巷道内实现混凝土平稳喷播，该装置具有移动灵活、机体结构稳定、平衡能力佳、不易晃动、喷播效率高等优点。
本公开的构思在于提供一种矿用混凝土湿喷机，该装置通过设置铰接部将前车架和后车架连接为一体，使得混凝土湿喷机的前车架和后车架可以单独转向，进而使得装置在工况不佳的情况下可弯曲行进，大大提高了装置的灵活性。
进一步的，本公开的另一构思在于，通过改变车架上功能部件的位置分布，提高混凝土输送效率，实现混凝土湿喷机整机的质心平衡，提高混凝土喷播效率。
更进一步的，本公开的另一构思在于，将臂体伸缩装置设置在前车架的前端且接近地面，使臂体伸缩装置实现圆周方向的旋转，且旋转不易与车架上的其他装置相互干扰，不会造成车架体的晃动，使得喷播混凝土效率高。
更进一步的，本公开的另一构思在于，通过改变气体压缩装置在前车架上的布设位置，使得气体压缩装置由前车架底部的转向驱动桥承重，减少气体输送的路程，提高装置混凝土喷播效率，实现整机的质心平衡。
更进一步的，本公开的另一构思在于，通过在气体压缩装置内设置组合换向阀体，实现压缩气体的输送，减少管路布设，提高混凝土喷播效率。
本公开提供一种矿用混凝土湿喷机，该装置主要用于在矿山巷道内实现混凝土平稳喷播，具体包括：
车架体，所述车架体包括前车架和后车架；
铰接部，所述铰接部用于将前车架和后车架连接为一体；
动力装置，所述动力装置用于驱动车架体行驶；
混凝土泵送系统，所述混凝土泵送系统用于压力输送及喷播混凝土。
现有技术中使用的混凝土湿喷机多为一体车架结构，一体式结构存在体积大、车架长的问题，其在横截面较小的矿山巷道以及工程隧道内弯曲行进困难。而本申请利用铰接部连接前车架和后车架，使得整个车架体结构分开，大大减小了弯曲行进对转角的限制，提高了湿喷机的使用便利性。
在一些实施例中，所述混凝土泵送系统包括：
泵送装置，所述泵送装置用于将混凝土输送并喷播，所述泵送装置包括装载端和第一输出端，所述第一输出端为混凝土的输出端口；
臂体伸缩装置，所述臂体伸缩装置用于悬臂伸缩带动泵送装置工作。
本技术方案中，泵送装置通过臂体伸缩装置即可控制喷播混凝土的范围。
进一步的，所述前车架的前端悬置有平台架，所述平台架用于安装臂体伸缩装置；
其中，本申请文件中的前车架的前端为前车架远离后车架的端部；
所述平台架上安装有回转支撑部，所述回转支撑部用于控制臂体伸缩装置；
所述回转支撑部使得臂体伸缩装置实现周向旋转，所述臂体伸缩装置在旋转时不与其他装置相互干扰；
更进一步的，所述臂体伸缩装置设置有悬挂架，所述悬挂架用于安装泵送装置的第一输出端。
本技术方案中通过设置回转支撑部安装在平台架上，使得臂体伸缩装置受回转支撑部控制实现周向旋转，并且使得臂体伸缩装置在旋转时不易与车架上的其他装置产生相互干扰，还节省了车架体的空间，节省出来的空间可以用来布置其他部件。
另一方面，由于平台架是悬出于前车架结构并且接近地面，而泵送装置通过臂体伸缩装置中悬臂的伸缩和回转支撑部的旋转带动输出端进行喷播工作，因此当臂体伸缩装置中的悬臂伸出带动泵送装置第一输出端工作时，由于平台架的质心低，不会造成车架体的晃动，因此泵送装置第一输出端所喷播的混凝土光滑且均匀地附着在物体表面，大大提高了混凝土湿喷机的施工质量。
在一些实施例中，所述混凝土泵送系统还包括速凝介质输送装置和气体压缩装置，所述速凝介质输送装置用于输送混凝土速凝剂，所述气体压缩装置用于提供喷射压力。
更进一步的，所述速凝介质输送装置包括速凝剂泵和介质桶，所述速凝剂泵位于前车架的前端；所述前车架一侧安装有水箱，所述介质桶设置在前车架另一侧，所述水箱与介质桶相对。
本技术方案通过设置水箱和介质桶的安装位置，使得水箱和介质桶相对位于前车架的两侧，大大提高了混凝土湿喷机的整机质心平衡。
在一些实施例中，所述速凝介质输送装置还包括执行驱动机构，所述执行驱动机构与速凝剂泵连接，所述速凝剂泵设置有第一输入端和第一输出端；
所述速凝介质输送装置还包括介质桶、不锈钢安全阀和介质混合器，所述速凝剂泵的第一输入端与介质桶连通，所述速凝剂泵的第一输出端与不锈钢安全阀连通，所述介质混合器连接不锈钢安全阀。
在一些实施例中，所述泵送装置的装载端安装在后车架的后端部。
其中，本申请文件中所述的后车架的后端部为后车架远离前车架的端部。
进一步的，所述泵送装置的装载端连接有主缸体，所述主缸体设置在后车架的底部；
所述泵送装置的第一输出端为混凝土喷射装置，所述混凝土喷射装置与装载端之间通过管件连通；
所述管件位于车架体的一侧，所述管件的质量与对侧功能部件的质量抵消。
在一些实施例中，所述后车架安装有散热器和第一液压控制阀组，所述第一液压控制阀组用于控制主缸体工作，所述主缸体分别与散热器和第一液压控制阀组连接。
进一步的，所述管件位于后车架的一侧，所述散热器和第一液压控制阀组位于后车架另一侧，所述管件的质量与对侧的散热器和第一液压控制阀组的质量抵消。
本技术方案通过设置管件与散热器、第一液压控制阀组分别位于后车架两侧，使得后车架两侧的质量抵消，保持后车架的质心平衡，使得喷播平衡不易晃动，提高混凝土喷播质量和效率。
在一些实施例中，所述气体压缩装置设置于前车架上，所述气体压缩装置包括空压机和组合换向阀体，所述空压机与组合换向阀体连接，所述组合换向阀体用于将气体转向；
所述组合换向阀体分别连接空压机和气体输送管道，所述气体输送管道连接速凝介质输送装置。
气体压缩装置通过气体输送管道为速凝介质输送装置提供输送压力，并且，相比于现有技术中将气体压缩装置布设在车架的侧后方，通过繁琐的气体管路输送压缩气体，本技术方案将气体压缩装置设置在前车架，气体压缩装置与臂体伸缩装置的距离更近，仅需设置一个组合换向阀体即可实现气体的换向和输出，不仅减少了管路的布设，也使得压缩气体输送过程中的压力损失降低，保证了压缩气体输出的压力和流量，提高装置混凝土喷播效率和质量。
在一些实施例中，所述混凝土湿喷机还包括进料斗，所述进料斗用于放置混凝土，所述进料斗连接混凝土泵送系统。
在实际使用过程中，矿井特殊的环境条件，使得传统的混凝土罐车无法进入工作，因此，本技术方案通过在湿喷机上增加进料斗，在矿井下将搅拌好的混凝土装到进料斗内，使得混凝土湿喷机可以持续工作，大大提高了湿喷机的工作效率。
本申请公开了一种矿用混凝土湿喷机，通过设置铰接部，实现前车架和后车架的连接，使得整个车架体结构分开，大大减小了弯曲行进对转角的限制；通过将臂体伸缩装置设置在前车架的前端且接近地面，使臂体伸缩装置实现圆周方向的旋转，且旋转不易与车架上的其他装置相互干扰，不会造成车架体的晃动，使得喷播混凝土效率高；通过设置水箱和介质桶分别位于前车架的两侧提高整机质心平衡；通过设置管件与散热器、第一液压控制阀组分别位于后车架两侧，使得后车架两侧的质量抵消，保持后车架的质心平衡；将气体压缩装置和速凝介质输送装置均布设在前车架，缩短气体输送路程，减少压力损耗；通过在气体压缩装置内设置组合换向阀体，实现压缩气体的输送，减少管路布设，提高混凝土喷播效率。本公开提供的装置具有机体结构稳定、平衡能力佳、气体输送效率高、能耗小、喷播效率高等优点。
附图说明
以下将结合附图和优选实施例来对本公开进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本公开范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。
图1：本公开一种矿用混凝土湿喷机的主视图；
图2：本公开图1中A处的局部放大图；
图3：本公开图1的俯视图；
图4：本公开速凝介质输送装置的结构示意图；
图5：本公开图4的俯视图；
图6：本公开图1的侧视图；
图7：本公开图1内部结构俯视图；
图8：本公开气体压缩装置的结构示意图；
图9：本公开图8的左视示意图。
1、车架体；2、动力装置；3、泵送装置；4、臂体伸缩装置；5、速凝介质输送装置；6、气体压缩装置；7、水路装置；8、润滑供给装置；9、液压控制装置；10、电控装置；11、驾驶室；12、照明灯；13、铰接部；14、电缆卷筒；301、装载端；302、主缸体；303、混凝土喷射装置；304、第一管件；305、第二管件；306、第三管件；307、第四管件；308、第五管件；309、二次混合器；310、套管；311、喷头；401、悬挂架；501、速凝剂泵；502、介质桶；503、介质混合器；504、不锈钢安全阀；505、执行驱动机构；506、变频电机；507、液压马达；601、空压机；602、组合换向阀体；603、第一弯头；604、第一球阀；605、四通接头；606、第二弯头；607、气体输送管道；608、测压表；609、第二球阀；610、第三球阀；611、宝塔接头；701、水箱；901、散热器；902、第一液压控制阀组；1011、转向驱动桥；1012、支持桥；10111、第一桥架；10112、铰接轴；10113、定位轴。
具体实施方式
下面结合附图1至9，对本公开作详细的说明。
为了使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本公开进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。
图1至图3是本公开的一个具体的实施例，具体的如下：
本实施例具体提供一种矿用混凝土湿喷机，该装置主要用于在矿山巷道内实现混凝土喷播，具体包括：车架体1、铰接部13、动力装置2和混凝土泵送系统，还可以包括润滑供给装置8用于提供润滑剂；混凝土泵送系统包括泵送装置3和臂体伸缩装置4，泵送装置3包括装载端301和混凝土的输出端口，前车架的前端悬置有用于安装臂体伸缩装置4的平台架，平台架上安装有用于控制臂体伸缩装置4的回转支撑部，使得臂体伸缩装置4实现周向旋转，且在旋转时不与其他装置相互干扰，臂体伸缩装置4设置有悬挂架401，悬挂架401用于安装泵送装置3的第一输出端。
通过设置回转支撑部安装在平台架上，使得臂体伸缩装置4受回转支撑部控制实现周向旋转，并且使得臂体伸缩装置4在旋转时不易与车架上的其他装置产生相互干扰，还节省了车架体1的空间，可以用来布置其他部件。另一方面，由于平台架的质心低，不会造成车架体1的晃动，因此泵送装置3第一输出端所喷播的混凝土光滑且均匀地附着在物体表面，提高了混凝土湿喷机的施工质量。
进一步的，本公开还可以基于上述实施例提供另一种实施例，如图6所示，具体如下：
其中，动力装置2包括安装在前车架底部的转向驱动桥1011和安装在后车架底部的支持桥1012，转向驱动桥1011包括第一桥架10111、铰接轴10112和定位轴10113，铰接轴10112为第一桥架10111的铰接点，第一桥架10111绕定位轴10113转动。
进一步的，混凝土泵送系统还包括速凝介质输送装置5和气体压缩装置6，气体压缩装置6设置于前车架上，气体压缩装置6位于臂体伸缩装置4的后端由转向驱动桥1011承重。
通过设置铰接轴10112作为第一桥架10111的铰接点，使得第一桥架10111通过铰接轴10112可以自由转动，通过设置定位轴10113作为第一桥架10111的旋转中轴线，使得第一桥架10111整体绕定位轴10113旋转，进而使得轮胎总成行走在有斜坡或坑洼等条件不好的路段时可以自动调平，提高了装置的平稳性。设置气体压缩装置6的安装位置，使其由转向驱动桥1011承重，大大提高了混凝土湿喷机的整机质心平衡，更加有利于臂体伸缩装置4工作。
更进一步的，本公开还可以基于前述实施例提供另一种实施例，如图1至图7所示，具体如下：
其中，速凝介质输送装置5包括速凝剂泵501和介质桶502，速凝剂泵501位于前车架的前端；混凝土湿喷机还包括驾驶室11和水路装置7，驾驶室11位于气体压缩装置6的后端，水箱701与介质桶502分别安装在前车架的两侧，水箱701与介质桶502相对，提高混凝土湿喷机的整机质心平衡。
更进一步的，本公开还可以基于前述实施例提供另一种实施例，如图1至图6所示，具体如下：
其中，速凝介质装置还包括执行驱动机构505、不锈钢安全阀504和介质混合器503，执行驱动机构505连接速凝剂泵501，介质混合器503连接不锈钢安全阀504。
进一步的，介质混合器503底部设置有第一螺纹孔，介质混合器503的侧面设置有第二螺纹孔；不锈钢安全阀504通过管路连接第一螺纹孔，气体压缩装置6通过管路连接第二螺纹孔。
进一步的，执行驱动机构505为变频电机506，变频电机506和速凝剂泵501通过电控装置10连接；
或，执行驱动机构505为液压马达507，液压马达507和速凝剂泵501通过液压控制装置9连接。
本实施方式通过管路将不锈钢安全阀504、介质混合器503和气体压缩装置6连通，使得速凝介质通过不锈钢安全阀504进入介质混合器503，压缩气体通过气体压缩装置6进入介质混合器503，速凝介质与压缩气体在介质混合器503内混合。
更进一步的，本公开还可以基于前述实施例提供另一种实施例，如图1至图7所示，具体如下：
其中，泵送装置3的装载端301安装在后车架的后端部，泵送装置3的装载端301连接有主缸体302，所述主缸体302设置在后车架的底部；泵送装置3的第一输出端为混凝土喷射装置303，混凝土喷射装置303与装载端301之间通过管件连通；
管件包括第一管件304和第二管件305，第一管件304为弯曲金属管，第二管件305为非金属软管；第一管件304的一端连接装载端301，第一管件304的另一端连接第二管件305；
后车架设置有散热器901和第一液压控制阀组902，主缸体302分别连接散热器901和第一液压控制阀组902；第一管件304和第二管件305位于后车架的一侧，散热器901和第一液压控制阀组902位于后车架另一侧，第一管件304和第二管件305的质量与对侧的散热器901和第一液压控制阀组902的质量抵消。
本实施方式通过设置管件与散热器901、第一液压控制阀组902分别位于后车架两侧，使得后车架两侧的质量抵消，保持后车架的质心平衡，使得喷播平衡不易晃动，提高混凝土喷播质量和效率。
更进一步的，本公开还可以基于前述实施例提供另一种实施例，如图3所示，具体如下：
其中，管件还包括第三管件306和第四管件307，第三管件306两端分别连通第二管件305和第四管件307，第四管件307另一端连通混凝土喷射装置303；第三管件306为金属直管，第四管件307为非金属软管。
臂体伸缩装置4设置有悬挂架401，混凝土喷射装置303连接在悬挂架401上；
混凝土喷射装置303包括第五管件308和二次混合器309，第五管件308为连接管设置有四个端口，第五管件308第一端连接第四管件307，第五管件308与第一端对侧的第二端连接二次混合器309，第五管件308与第一端间隔设置的第三端和第四端分别连接悬挂架401和介质混合器503；二次混合器309连接有喷头311；
混凝土喷射装置303还包括套设在第四管件307上的套管310，套管310一端与臂体伸缩装置4连接，套管310为弹簧软管且设置有吊环用于悬挂。
在本实施方式中，设置有套设在第四管件307上的套管310，套管310具有弹性，且套管310设置有悬挂吊环，使得第四管件307也呈悬挂状，保护第四管件307、防止第四管件307与地面摩擦导致的磨损。
更进一步的，本公开还可以基于前述实施例提供另一种实施例，如图1至图9所示，具体如下：
混凝土泵送系统还包括设置于前车架上的气体压缩装置6，气体压缩装置6包括空压机601和组合换向阀体602，空压机601与组合换向阀体602连接；
组合换向阀体602包括第一弯头603和第一球阀604，第一弯头603两端分别连接空压机601和第一球阀604；组合换向阀体602还包括四通接头605、第二弯头606和第二球阀609，四通接头605一对端口分别与第一球阀604和第二弯头606连接，第二弯头606另一端与气体输送管道607连接，四通接头605的另一对端口分别连接测压表608和第三球阀610，测压表608另一端与第二球阀609连接；第三球阀610一端设置有宝塔接头611用于外接软管，第一球阀604、第二球阀609和第三球阀610的开关换向实现压缩气体的输送。
进一步的，气体输送管道607还连接速凝介质输送装置5，为速凝介质输送装置5提供输送压力。
本实施方式将气体压缩装置6设置在前车架，气体压缩装置6与臂体伸缩装置4的距离更近，仅需设置一个组合换向阀体602即可实现气体的换向和输出，不仅减少了管路的布设，也使得压缩气体输送过程中的压力损失降低，保证了压缩气体输出的压力和流量，提高装置混凝土喷播效率和质量。
混凝土湿喷机还包括水路装置7、液压控制装置9、电缆卷筒14、电控装置10和照明灯12；液压控制装置9分别连接动力装置2、臂体伸缩装置4、电缆卷筒14、泵送装置3和润滑供给装置8；电控装置10分别与液压控制装置9、压缩气体装置和照明灯12连接；速凝介质输送装置5有液压控制装置9或电控装置10控制。
更进一步的，本公开还可以基于前述实施例提供另一种实施例，具体如下：
其中，混凝土湿喷机还包括用于放置混凝土的进料斗，进料斗安装在车架体1上，且连接混凝土泵送系统。
本实施方式中，搅拌好的混凝土通过铲车装入进料斗，使得混凝土湿喷机可以持续工作，大大提高了湿喷机的工作效率。
以上对本公开进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本公开的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开原理的前提下，还可以对本公开进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本公开权利要求的保护范围内。
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