本发明涉及建筑工程设备技术领域，特别涉及一种具有螺旋搅拌输送功能的湿式搅拌混凝土喷射机组。
背景技术：
混凝土喷射机是对矿山巷道、隧道、国防洞窟、山体护坡等场所进行混凝土喷射的设备，主要利用压缩空气将混凝土经过料腔进入沿输料管道连续输送，并喷射到施工面上去。目前，国内外的混凝土喷射机分为干喷机和湿喷机，干喷机是将粉状物料送入到喷射机内，喷射机内有多个料杯，粉状物料在压缩气体的压力下，从料杯中喷入到出料弯头中，进入到输料管，在输料管的喷头处加水，使物料与水进行混合，干喷机的缺点是物料混合不均匀，物料喷射到施工面上的回弹力大(干了，回弹大，湿了容易流淌)，干喷机在压缩气体的作用力下，产生的粉尘很大，对人体有害，容易造成尘灰病。
中国专利cn103104266b公开了一种湿式混凝土喷射机组，包括能移动的机身，机身上安装有搅笼、喷射机构和喷浆机安装板，搅笼内装有螺旋搅拌输送系统，螺旋搅拌输送系统的一端通过传动轮连接有电机，搅笼上装有水泥料斗、沙石料斗、加水装置、出料口和清洗出料口，搅笼从尾端至前端倾斜安装，水泥料斗和沙石料斗的下部与搅笼的尾端连接并与螺旋搅拌输送系统相连通，沙石料斗上装有振动器，螺旋搅拌输送系统的前端有出料口，出料口安装在喷射机构上方，与喷射机构相连通，工作时，水泥与沙石分别从水泥料斗和沙石料斗送入，经螺旋搅拌输送系统搅拌后形成混凝土，进而借助螺旋输送作用从出料口进入喷射机构，此时喷射机构进入高压空气，将混凝土泥浆料由喷射机构的喷枪喷出，喷到施工面上。上述湿喷机虽然设置了料斗，当物料进入到料斗中，物料的搅拌是在螺旋搅拌输送系统中完成的，而螺旋搅拌输送系统又是将物料从料斗中传送到喷射机构中的装置，因此物料得到的混合搅拌时间很短，即物料无法以存储的形式获得混合搅拌，并在搅拌过程中就被输送到了喷射机构中，从而造成物料的搅拌及混合不充分，无法达到均匀混合的状态，喷射到施工面上后，其质量无法得到保证，影响作业效果。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
为了解决上述问题，本发明提供了一种具有螺旋搅拌输送功能的湿式混凝土喷射机组，首先对水泥骨料加水进行搅拌，经螺旋输送叶片传送到混料箱中进行暂存，同时往混料箱内放入沙石干料，再通过搅拌叶片将潮湿的水泥与沙石干料搅拌混合，经空压机加压之后由喷射器喷射到施工面上，可对物料进行充分搅拌和混合，达到均匀混合的状态，提升了作业效率，也提升了作业效果，并且大大减少了过程中产生的粉尘量，保证了作业人员的身体健康。
(二)技术方案
一种具有螺旋搅拌输送功能的湿式混凝土喷射机组，包括车体，所述车体包括底板和设于所述底板底部的滚轮，所述底板表面设有水箱，所述水箱为中空结构，所述水箱的底部内侧设有液压传感器，所述水箱的正面设有进水管，所述水箱的一个侧面设有出水口，所述水箱的一侧设有水泵，所述水泵固定安装于所述底板的一端，所述水箱的所述出水口与所述水泵的吸水管相连接，所述水箱的顶部设有水泥搅拌输送装置，所述水泥搅拌输送装置的长度大于所述水箱的长度，所述水泥搅拌输送装置为中空结构，所述水泥搅拌输送装置的顶部一端设有水泥进料口，所述水泥进料口的上方设有水泥进料斗，所述水泥进料斗的底部伸入所述水泥进料口，所述水泥进料口的底部设有筛网，所述水泥进料斗的底部位于所述筛网的上方，所述水泥搅拌输送装置的内部居中的设有搅拌杆，所述搅拌杆横向设置，所述搅拌杆贯穿所述水泥搅拌输送装置的两个侧面，所述搅拌杆的两个端部均伸出于所述水泥搅拌输送装置的两个侧面，所述搅拌杆与所述水泥搅拌输送装置的侧面通过轴承相连接，所述搅拌杆的一个端部上设有从动轮，所述从动轮固定于所述搅拌杆上，所述水泥搅拌输送装置的顶部另一端设有第一旋转电机，所述第一旋转电机的侧部固定于所述水泥搅拌输送装置的顶部，所述第一旋转电机的第一旋转轴上设有主动轮，所述主动轮与所述第一旋转轴固定连接，所述主动轮与所述从动轮位于同一竖直平面，所述主动轮与所述从动轮之间设有涨紧皮带，于所述水泥搅拌输送装置内部的所述搅拌杆的表面设有螺旋输送叶片，所述搅拌杆的另一个端部所在的所述水泥搅拌输送装置的侧面上设有进水口，所述进水口位于所述搅拌杆的下方，所述水泵的出水管与所述水泥搅拌输送装置的所述进水口相连接，所述出水管上设有流量计，所述水泥搅拌输送装置的底部设有水泥下料口，所述水泥下料口位于所述水箱的外侧，所述水箱的另一侧设有混料箱，所述混料箱为上端开口结构，所述混料箱的开口位于所述水泥下料口的正下方，所述混料箱的正面居中的设有第二旋转电机，所述第二旋转电机的第二旋转轴伸入所述混料箱的里面，所述第二旋转轴的表面周向的设有若干搅拌叶片，所述混料箱的背面设有出料口，所述混料箱的一侧设有空压机，所述空压机固定安装于所述底板的另一端，所述空压机的吸入管与所述混料箱的所述出料口相连接，所述空压机的喷射口连接喷射枪，所述水泵的背面设有控制器，所述控制器位于所述底板的一端，所述控制器的顶部设有控制开关，所述控制器的一个侧面上设有蜂鸣器，所述液位传感器、所述流量计和所述控制开关连接所述控制器的输入端，所述控制器的输出端分别连接所述第一旋转电机、所述第二旋转电机、所述水泵、所述空压机和所述蜂鸣器，所述底板的一端外侧设有梯子。
进一步的，所述液位传感器选用静压式液位传感器。
进一步的，所述第一旋转电机和所述第二旋转电机均选用rs-380sh型步进电机。
进一步的，所述控制器选用16位单片机mc95s12dj128。
进一步的，所述车体由外部电源提供工作电压。
(三)有益效果
本发明提供了一种具有螺旋搅拌输送功能的湿式混凝土喷射机组，首先对水泥骨料加水进行搅拌，经螺旋输送叶片传送到混料箱中进行暂存，同时往混料箱内放入沙石干料，再通过搅拌叶片将潮湿的水泥与沙石干料搅拌混合，经空压机加压之后由喷射器喷射到施工面上，可对物料进行充分搅拌和混合，达到均匀混合的状态，提升了作业效率，也提升了作业效果，并且大大减少了过程中产生的粉尘量，保证了作业人员的身体健康，基于传感器和单片机控制技术，液位传感器对水箱内的水量实时监测，当水量不足时蜂鸣器报警提醒作业人员及时加水，流量计对与水泥骨料进行混合的供水量进行监测，筛网对水泥骨料进行筛选，保证了混凝土浆料的质量，也保证了作业质量，基于车体的设计，方便移动，其结构简单，设计巧妙，空间利用合理，系统功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的实用性和可扩展性，操作非常简单，可广泛应用于建筑工程中需要喷射的场合。
附图说明
图1为本发明所涉及的一种具有螺旋搅拌输送功能的湿式混凝土喷射机组的正面结构示意图。
图2为本发明所涉及的一种具有螺旋搅拌输送功能的湿式混凝土喷射机组的水箱的内部结构示意图。
图3为本发明所涉及的一种具有螺旋搅拌输送功能的湿式混凝土喷射机组的水泥搅拌输送装置的内部结构示意图。
图4为本发明所涉及的一种具有螺旋搅拌输送功能的湿式混凝土喷射机组的第二旋转电机的结构示意图。
图5为本发明所涉及的一种具有螺旋搅拌输送功能的湿式混凝土喷射机组的背面结构示意图。
图6为本发明所涉及的一种具有螺旋搅拌输送功能的湿式混凝土喷射机组的系统工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所涉及的实施例做进一步详细说明。
结合图1～图6，一种具有螺旋搅拌输送功能的湿式混凝土喷射机组，包括车体，车体包括底板1和设于底板1底部的滚轮2，底板1表面设有水箱3，水箱3为中空结构，水箱3的底部内侧设有液压传感器4，水箱3的正面设有进水管5，水箱3的一个侧面设有出水口6，水箱3的一侧设有水泵7，水泵7固定安装于底板1的一端，水箱3的出水口6与水泵7的吸水管8相连接，水箱3的顶部设有水泥搅拌输送装置11，水泥搅拌输送装置11的长度大于水箱3的长度，水泥搅拌输送装置11为中空结构，水泥搅拌输送装置11的顶部一端设有水泥进料口，水泥进料口的上方设有水泥进料斗12，水泥进料斗12的底部伸入水泥进料口，水泥进料口的底部设有筛网13，水泥进料斗12的底部位于筛网13的上方，水泥搅拌输送装置11的内部居中的设有搅拌杆14，搅拌杆14横向设置，搅拌杆14贯穿水泥搅拌输送装置11的两个侧面，搅拌杆14的两个端部均伸出于水泥搅拌输送装置11的两个侧面，搅拌杆14与水泥搅拌输送装置14的侧面通过轴承15相连接，搅拌杆14的一个端部上设有从动轮18，从动轮18固定于搅拌杆14上，水泥搅拌输送装置11的顶部另一端设有第一旋转电机19，第一旋转电机19的侧部固定于水泥搅拌输送装置11的顶部，第一旋转电机19的第一旋转轴20上设有主动轮21，主动轮21与第一旋转轴20固定连接，主动轮21与从动轮18位于同一竖直平面，主动轮21与从动轮18之间设有涨紧皮带22，于水泥搅拌输送装置11内部的搅拌杆14的表面设有螺旋输送叶片16，搅拌杆14的另一个端部所在的水泥搅拌输送装置11的侧面上设有进水口17，进水口17位于搅拌杆14的下方，水泵7的出水管9与水泥搅拌输送装置11的进水口17相连接，出水管9上设有流量计10，水泥搅拌输送装置11的底部设有水泥下料口23，水泥下料口23位于水箱3的外侧，水箱3的另一侧设有混料箱24，混料箱24为上端开口结构，混料箱24的开口位于水泥下料口23的正下方，混料箱24的正面居中的设有第二旋转电机26，第二旋转电机26的第二旋转轴27伸入混料箱24的里面，第二旋转轴27的表面周向的设有若干搅拌叶片28，混料箱24的背面设有出料口，混料箱24的一侧设有空压机39，空压机39固定安装于底板1的另一端，空压机39的吸入管与混料箱24的出料口相连接，空压机39的喷射口40连接喷射枪，水泵7的背面设有控制器41，控制器41位于底板1的一端，控制器41的顶部设有控制开关42，控制器41的一个侧面上设有蜂鸣器43，液位传感器4、流量计10和控制开关42连接控制器41的输入端，控制器41的输出端分别连接第一旋转电机19、第二旋转电机26、水泵7、空压机39和蜂鸣器43，底板1的一端外侧设有梯子45。
基于车体的设计，方便了移动喷射机组，节省了劳动力。
水箱3为水泥骨料存储水量，水箱3内的液位传感器4对剩余水量进行实时监测。液位传感器4选用静压式液位传感器，利用液体静压力的测量原理工作，将测量到的压力转换成电信号，送给控制器41进行处理，检测精度非常高。当剩余水量低于预设阈值时，控制器41触发蜂鸣器43发声报警，提醒作业人员及时从水箱3的进水管5往里加水，避免影响正常作业。
将水泥骨料从水泥进料斗12放入水泥搅拌输送装置11里面，水泥进料斗12的底部伸入水泥进料口，防止水泥的粉尘飘散至外面，水泥进料口底部的筛网13对水泥骨料进行筛选，筛选掉最大粒径超过20mm的水泥骨料，符合要求的水泥骨料从筛网13的网孔掉落，保证了水泥的质量，也保证了混凝土浆料的质量和作业质量。水泵7将水箱3内的水吸入水泥搅拌输送装置11里面，水泵7的出水管9上面的流量计10对与水泥骨料进行混合的供水量进行监测，使含水量控制在5％～8％以内(体积分数)。第一旋转电机19工作，第一旋转轴20旋转，带动主动轮21转动，主动轮21通过涨紧皮带22带动从动轮18转动，从动轮18带动搅拌杆14旋转，将水泥骨料与水搅拌混合，并经搅拌杆14表面的螺旋输送叶片16往前输送，边搅拌边往前输送，潮湿的水泥从底部的水泥下料口23掉入下方的混料箱24中。同时往混料箱24中放入沙石干料，第二旋转电机26工作，第二旋转轴27旋转，带动第二旋转轴27上面的若干搅拌叶片28转动，将潮湿的水泥与沙石干料进行搅拌混合，使其成为混凝土浆料。这样，使得物料具有充足的搅拌混合时间，使得物料的搅拌及混合非常充分，达到均匀混合的状态，提升了作业效率，也提升了作业效果。第一旋转电机19和第二旋转电机26均选用rs-380sh型步进电机，可非常方便的设置步进电机的步进频率，从而调节其旋转轴的旋转速率。
空压机39工作，将混料箱24里面的混凝土浆料吸入，经喷射口40由喷射枪喷射至施工面上。
车体由外部电源供电，按下控制器41顶部的控制开关42，即进入工作状态。
控制器41对液位传感器4、流量计10和控制开关42的输入信号进行处理，输出控制信号分别控制第一旋转电机19、第二旋转电机26、水泵7、空压机39和蜂鸣器43工作。控制器41选用16位单片机mc95s12dj128，其内置128kb的flash、8kb的ram和2kb的eeprom，具有5v输入和驱动能力，cpu工作频率可达到50mhz，29路独立的数字i/o接口，20路带中断和唤醒功能的数字i/o接口，2个8通道的10位a/d转换器，具有8通道的输入捕捉/输出比较，还具有8个可编程pwm通道，具有2个串行异步通信接口sci，2个同步串行外设接口spi，i2c总线和can功能模块等，满足设计要求。
由于水泥进料斗12位于较高的位置，若仅凭人工则需要耗费较多的精力及时间，因此在车体的基础上设计了梯子45，将梯子45与车体一体化设置，节省了另外寻找辅助设备的时间。作业人员可非常方便的往水泥进料斗12里面放料，降低了劳动强度，提升了作业效率。
本发明提供了一种具有螺旋搅拌输送功能的湿式混凝土喷射机组，首先对水泥骨料加水进行搅拌，经螺旋输送叶片传送到混料箱中进行暂存，同时往混料箱内放入沙石干料，再通过搅拌叶片将潮湿的水泥与沙石干料搅拌混合，经空压机加压之后由喷射器喷射到施工面上，可对物料进行充分搅拌和混合，达到均匀混合的状态，提升了作业效率，也提升了作业效果，并且大大减少了过程中产生的粉尘量，保证了作业人员的身体健康，基于传感器和单片机控制技术，液位传感器对水箱内的水量实时监测，当水量不足时蜂鸣器报警提醒作业人员及时加水，流量计对与水泥骨料进行混合的供水量进行监测，筛网对水泥骨料进行筛选，保证了混凝土浆料的质量，也保证了作业质量，基于车体的设计，方便移动，其结构简单，设计巧妙，空间利用合理，系统功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的实用性和可扩展性，操作非常简单，可广泛应用于建筑工程中需要喷射的场合。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。