一种混凝土喷浆机用喷嘴结构的制作方法

本发明涉及混凝土喷浆施工用的混凝土喷浆机，具体是一种混凝土喷浆机用的喷嘴结构。

背景技术：

混凝土喷浆施工是将混凝土浆料(包含水泥浆和沙石等)通过喷嘴的汇集导向而喷射到目标靶-钢筋网架、墙面或岩壁等上，实现凝固。混凝土喷浆施工作业在工程建筑、矿山、隧道、涵洞、地铁、水电工程等混凝土施工中得到了广泛应用。

通过混凝土喷浆施工的作业特性可知，喷嘴是混凝土喷浆机组成的关键部件之一，其影响着混凝土浆料能否有效地喷射到目标靶上。

目前，混凝土喷浆机用的喷嘴仅具有单一的汇集导向功能，无法将经其喷射而出的混凝土浆料进行助力推送，导致经其喷射而出的混凝土浆料的射程较短，特别是浆料中的大量细石会因重力作用而掉落在目标靶以外的区域，经测试，掉落的细石约为混凝土浆料中沙石总量的30％左右。这样的施工状况不仅会造成施工材料的浪费，同时会影响喷浆固化的效率和抗压强度等，而且，喷射到目标靶上的混凝土浆料因缺少足够的凝固骨料而使得固化后的混凝土质量难以得到有效地保障。

因而，有必要对上述喷嘴的结构作出改进。

技术实现要素：

本发明的技术目的在于：针对上述混凝土喷浆机的特殊性和现有用的喷嘴技术的不足，提供一种能够将经其喷射而出的混凝土浆料助力推送，以达到较大射程的混凝土喷浆机用喷嘴结构。

本发明的技术目的是通过下述技术方案实现的：一种混凝土喷浆机用喷嘴结构，包括内部具有浆料流道的壳体，所述壳体内的浆料流道沿着进出流动方向而分为进浆段、助力段和喷浆段，所述助力段内布置有至少一个叶轮机构，所述叶轮机构在外力的驱动下而使叶片沿着进浆段至喷浆段的方向旋转。

作为优选方案之一，所述助力段内布置的叶轮机构为两个，一个为主动叶轮机构、另一个为从动叶轮机构，所述主动叶轮机构的主动侧轴杆和所述从动叶轮机构的从动侧轴杆排布在浆料流过所述助力段的主路径两侧，所述主动叶轮机构的主动侧叶片和所述从动叶轮机构的从动侧叶片的旋转范围分别伸入浆料流过所述助力段的主路径，且所述主动叶轮机构的主动侧叶片和所述从动叶轮机构的从动侧叶片的旋转动作互不干涉。

进一步的，所述主动叶轮机构的主动侧叶片和所述从动叶轮机构的从动侧叶片的旋转范围能够分别覆盖于浆料流过所述助力段的主路径，且所述主动叶轮机构的主动侧叶片数量与所述从动叶轮机构的从动侧叶片数量保持一致，所述主动叶轮机构的主动侧叶片和所述从动叶轮机构的从动侧叶片的旋转动作在浆料流过所述助力段的主路径处按照顺序交替而互不干涉。

再进一步的，-所述主动叶轮机构主要由主动侧轴杆、两组主动侧轴承、多片主动侧叶片、一个主动侧输出齿轮和一个主动侧输入齿轮组成，所述主动侧轴杆通过两组主动侧轴承装配在所述助力段对应的壳体上，多片主动侧叶片沿着周向排布并连接在所述主动侧轴杆处在所述助力段内的部位上，所述主动侧输出齿轮和主动侧输入齿轮分别连接在所述主动侧轴杆延伸出所述助力段的部位上，所述主动侧输出齿轮用作驱动所述从动叶轮机构，所述主动侧输入齿轮用作连接驱动外力；

-所述从动叶轮机构主要由从动侧轴杆、两组从动侧轴承、多片从动侧叶片和一个从动侧输入齿轮组成，所述从动侧轴杆通过两组从动侧轴承装配在所述助力段对应的壳体上，多片从动侧叶片沿着周向排布并连接在所述从动侧轴杆处在所述助力段内的部位上，所述从动侧输入齿轮连接在所述从动侧轴杆延伸出所述助力段的部位上，且所述从动侧输入齿轮与所述主动叶轮机构上的主动侧输出齿轮相对应、并啮合，所述从动侧输入齿轮用作接收所述主动叶轮机构的主动侧输出齿轮所输出的驱动力。

更进一步的，所述主动叶轮机构的主动侧叶片为2～4片，这些主动侧叶片在主动侧轴杆的周向上均匀排布。所述主动叶轮机构的主动侧输出齿轮和主动侧输入齿轮连接在所述主动侧轴杆延伸出所述助力段的同一侧部位上。所述从动叶轮机构的从动侧叶片为2～4片，这些从动侧叶片在从动侧轴杆的周向上均匀排布。

作为优选方案之一，所述喷浆段为后端面积大、前端面积小的锥形渐变结构。进一步的，所述喷浆段的前端端面为圆形结构。

作为优选方案之一，所述壳体的外部连接有底座。

本发明的有益技术效果是：

1.本发明将壳体内的浆料流道沿着进出流动方向而分为进浆段、助力段和喷浆段，在助力段内排布了叶轮机构的助力推料结构，从而利用叶轮机构的叶片旋转使进浆段进入的混凝土浆料经离心力的拨动推送而向喷浆段喷射出，以达到较大射程的喷浆效果，使经其喷射出的大部分混凝土浆料能够有效地进入目标靶-钢筋网架、墙面或岩壁等上，经测试，混凝土浆料中因重力作用而落入目标靶以外区域的细石约为混凝土浆料中沙石总量的10％左右；可见，本发明有利于减少施工材料浪费，同时有利于提高喷浆固化效率和抗压强度等，而且，有利于提高固化后的混凝土质量，应用前景好；

2.本发明助力段上的两个叶轮机构的排布结构，能够对流经助力段而过的混凝土浆料的阻力实现有效地降低，以确保助力推送效果的最大化，这尤其是将叶轮机构的叶片旋转范围以能够覆盖于浆料流过助力段主路径的设计结构中最为明显；

3.本发明的主动叶轮机构和从动叶轮机构的配合结构，既实现了结构简单化，又能够使两个叶轮机构的叶片分别沿着进浆段至喷浆段的方向同步旋转，从而对流经而过的混凝土浆料实现良好的助力推送效果；

4.本发明的叶轮机构采用2～4片叶片，其既能够对流经而过的混凝土浆料实现良好的助力推送，又能有效地降低叶片对进入的混凝土浆料的阻力，以保障喷浆效果；

5.本发明的喷浆段结构，有利于喷射而出的混凝土浆料集中，进而有利于实现较大射程的喷浆，这尤其是在喷浆段的前端端面采用圆形结构中更为明显。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图，图中可以看出，壳体的长度两端之间依次划分为进浆段、助力段和喷浆段，助力段内布置有两个相互啮合的叶轮机构，喷浆段为后端大、前端小的锥形渐变结构，在主动叶轮机构一侧的壳体上连接有底座。

图2为图1的后视图，图中可以看出，壳体的长度两端之间依次划分为进浆段、助力段和喷浆段，助力段内布置有两个叶轮机构，喷浆段为后端大、前端小的锥形渐变结构，在主动叶轮机构一侧的壳体上连接有底座。

图3为图1所示壳体内部的浆料流道结构及本发明的工作原理示意图，在图中可以看出，壳体内的浆料流道沿着进出流动方向而分为进浆段、助力段和喷浆段；助力段内布置有两个叶轮机构，每个叶轮机构的叶片旋转方向是由着进浆段向喷浆段旋转，两个叶轮机构的叶片旋转范围能够分别覆盖于浆料流过助力段的主路径，两个叶轮机构的叶片数量保持一致，两个叶轮机构的旋转动作在浆料流过助力段的主路径处按照顺序交替而互不干涉；喷浆段为后端面积大、前端面积小的锥形渐变结构；壳体的外部连接有底座。

图中代号含义：1—壳体；11—进浆段；12—助力段；13—喷浆段；14—底座；2—主动叶轮机构；21—主动侧轴杆；22—主动侧轴承；23—主动侧套筒；24—主动侧叶片；25—主动侧输出齿轮；26—主动侧输入齿轮；3—从动叶轮机构；31—从动侧轴杆；32—从动侧轴承；33—从动侧套筒；34—从动侧叶片；35—从动侧输入齿轮。

具体实施方式

本发明涉及混凝土喷浆施工用的混凝土喷浆机，具体是一种混凝土喷浆机用的喷嘴结构，下面以多个实施例对本发明的主体技术内容进行详细说明。其中，实施例1结合说明书附图-即图1、图2和图3对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释，其它实施例虽未单独绘制附图，但其主体结构仍可参照实施例1的附图。

在此需要特别说明的是，本发明的附图是示意性的，其为了清楚本发明的技术目的已经简化了不必要的细节，以避免模糊了本发明贡献于现有技术的技术方案。

实施例1

参见图1、图2和图3所示，本发明包括壳体1，该壳体1为两端之间形成通孔的内空结构，壳体1的一端用作连接混凝土喷浆机的浆料输送管，壳体1的另一端用作对着目标靶-钢筋网架、墙面或岩壁等，壳体1两端之间的内空作为浆料流道。

壳体1内的浆料流道沿着进出流动方向而依次划分为进浆段11、助力段12和喷浆段13，壳体1内的浆料流道宽度方向基本上沿着进浆段11至喷浆段13的中线呈对称关系。

其中，进浆段11为圆筒结构；进浆段11用于对接混凝土喷浆机的浆料输送管。喷浆段13用作将混凝土浆料喷射出，为了将喷射出的浆料集中、形成良好的喷射效果，喷浆段13为后端(即结合助力段12的端)面积大、前端(即喷出浆料的端)面积小的锥形渐变结构；而且，喷浆段13的横截面为圆形结构，特别是前端端面为圆形结构。

助力段12沿着壳体1宽度方向的整体轮廓近似于两个部分叠合的圆，助力段12的一侧中部用作对接进浆段11、另一侧中部用作对接喷浆段13；助力段12的这两个圆的圆心处在进浆段11延伸面的两侧，进浆段11用作引入混凝土浆料，因而进浆段11自身及其延伸面作为所引入混凝土浆料流动的主路径(下同)。助力段12内布置有两个叶轮机构，一个为主动叶轮机构2，其以助力段12的一个圆的圆心为装配中心，该圆的半径略大于主动叶轮机构2的主动侧叶片24长度；另一个为从动叶轮机构3，其以助力段12的另一个圆的圆心作为装配中心，该圆的半径略大于从动叶轮机构3的从动侧叶片34长度；通过前述排布结构可知，主动叶轮机构2的主动侧轴杆21和从动叶轮机构3的从动侧轴杆31排布在浆料流过助力段12的主路径两侧。

助力段12内排布的主动叶轮机构2主要由主动侧轴杆21、两组主动侧轴承22、三片主动侧叶片24、一个主动侧输出齿轮25和一个主动侧输入齿轮26组成。具体的，主动侧轴杆21通过两组主动侧轴承22装配在助力段12厚度方向对应的壳体1上。三片主动侧叶片24沿着周向均匀排布并连接在主动侧套筒23上，主动侧套筒23通过键等构件套装在主动侧轴杆21处在助力段12内的部位上，每片主动侧叶片24的宽度对应于助力段12的厚度、但略小，这样才使壳体不影响各主动侧叶片24随着主动侧轴杆21的旋转。主动叶轮机构2的主动侧输出齿轮25和主动侧输入齿轮26分别通过键等构件连接在主动侧轴杆21延伸出助力段12的同一侧部位上，主动侧输入齿轮26相对处在主动侧输出齿轮25的外侧，且主动侧输出齿轮25的直径大于主动侧输入齿轮26；主动侧输出齿轮25用作直接驱动下述从动叶轮机构3，主动侧输入齿轮26通过链条、皮带等传力件(本实施例中为链条)用作连接驱动外力-即发动机、液压马达、电机、风力机等，在驱动外力的作用下，主动侧轴杆21上的各主动侧叶片24沿着进浆段11至喷浆段13的方向旋转。

助力段12内排布的从动叶轮机构3主要由从动侧轴杆31、两组从动侧轴承32、三片从动侧叶片34和一个从动侧输入齿轮35组成。具体的，从动侧轴杆31通过两组从动侧轴承32装配在助力段12厚度方向对应的壳体1上。三片从动侧叶片34沿着周向均匀排布并连接在从动侧套筒33上，从动侧套筒33通过键等构件套装在从动侧轴杆31处在助力段12内的部位上，每片从动侧叶片34的宽度对应于助力段12的厚度、但略小，这样才使壳体不影响各从动侧叶片34随着从动侧轴杆31的旋转。从动叶轮机构3的从动侧输入齿轮35通过键等构件连接在从动侧轴杆31延伸出助力段12的部位上，且从动侧输入齿轮35与上述主动叶轮机构2上的主动侧输出齿轮25在同一侧相对应、并啮合，从动侧输入齿轮35用作接收主动叶轮机构2的主动侧输出齿轮25所输出的驱动力，在主动叶轮机构2的主动侧输出齿轮25驱动下，从动侧轴杆31上的各从动侧叶片34沿着进浆段11至喷浆段13的方向旋转。

上述主动叶轮机构2的各主动侧叶片24在主动侧轴杆21上的旋转范围是能够覆盖于浆料流过助力段12的主路径的。上述从动叶轮机构3的各从动侧叶片34在从动侧轴杆31上的旋转范围亦是能够覆盖于浆料流过助力段12的主路径的。如此，需要对主动叶轮机构2的各主动侧叶片24和从动叶轮机构3的各从动侧叶片34之间的配合关系作出约束，在约束结构中，不能将主动叶轮机构2的各主动侧叶片24和从动叶轮机构3的各从动侧叶片34在周向旋转中形成一一对应关系，即必须使主动叶轮机构2的各主动侧叶片24和从动叶轮机构3的各从动侧叶片34在周向旋转中形成错位，换言之，主动叶轮机构2的一片主动侧叶片24对应在从动叶轮机构3的相邻两片从动侧叶片34之间，反之，从动叶轮机构3的一片从动侧叶片34对应在主动叶轮机构2的相邻两片主动侧叶片24之间，这样就会使主动叶轮机构2的各主动侧叶片24和从动叶轮机构3的各从动侧叶片34的旋转动作在浆料流过助力段12的主路径处按照顺序交替，而且主动叶轮机构2以齿轮结构驱动了从动叶轮机构3实现同步旋转，从而使两个叶轮机构的各叶片之间互不干涉。

此外，上述助力段12处的两个圆形轮廓结构，使得内壁无棱角结构，不会形成混凝土浆料的堆积，有利于实现稳定、长效的喷浆。

本发明壳体1的外部连接有底座14，该底座14连接在主动叶轮机构3处的壳体1上，当本发明安装在机架上时，这样有利于稳定受力。

实施例2

本实施例的其它内容与实施例1的相同，不同之处在于：主动叶轮机构上的主动侧叶片为2片；同样的，从动叶轮机构上的从动侧叶片为2片。

实施例3

本实施例的其它内容与实施例1的相同，不同之处在于：主动叶轮机构上的主动侧叶片为4片；同样的，从动叶轮机构上的从动侧叶片为4片。

实施例4

本发明包括壳体，该壳体为两端之间形成通孔的内空结构，壳体的一端用作连接混凝土喷浆机的浆料输送管，壳体的另一端用作对着目标靶-钢筋网架、墙面或岩壁等，壳体两端之间的内空作为浆料流道。

壳体内的浆料流道沿着进出流动方向而依次划分为进浆段、助力段和喷浆段，壳体内的浆料流道宽度方向基本上沿着进浆段至喷浆段的中线呈对称关系。

其中，进浆段为圆筒结构；进浆段用于对接混凝土喷浆机的浆料输送管。喷浆段用作将混凝土浆料喷射出，为了将喷射出的浆料集中、形成良好的喷射效果，喷浆段为后端(即结合助力段的端)面积大、前端(即喷出浆料的端)面积小的锥形渐变结构；而且，喷浆段的横截面为圆形结构，特别是前端端面为圆形结构。

助力段沿着壳体宽度方向的整体轮廓近似于两个部分叠合的圆，助力段的一侧中部用作对接进浆段、另一侧中部用作对接喷浆段；助力段的这两个圆的圆心处在进浆段延伸面的两侧，进浆段用作引入混凝土浆料，因而进浆段自身及其延伸面作为所引入混凝土浆料流动的主路径。助力段内布置有两个叶轮机构，一个为主动叶轮机构，其以助力段的一个圆的圆心为装配中心，该圆的半径略大于主动叶轮机构的主动侧叶片长度；另一个为从动叶轮机构，其以助力段的另一个圆的圆心作为装配中心，该圆的半径略大于从动叶轮机构的从动侧叶片长度；通过前述排布结构可知，主动叶轮机构的主动侧轴杆和从动叶轮机构的从动侧轴杆排布在浆料流过助力段的主路径两侧。

助力段内排布的主动叶轮机构主要由主动侧轴杆、两组主动侧轴承、三片主动侧叶片、一个主动侧输出齿轮和一个主动侧输入齿轮组成。具体的，主动侧轴杆通过两组主动侧轴承装配在助力段厚度方向对应的壳体上。三片主动侧叶片沿着周向均匀排布并连接在主动侧套筒上，主动侧套筒通过键等构件套装在主动侧轴杆处在助力段内的部位上，每片主动侧叶片的宽度对应于助力段的厚度、但略小，这样才使壳体不影响各主动侧叶片随着主动侧轴杆的旋转。主动叶轮机构的主动侧输出齿轮和主动侧输入齿轮分别通过键等构件连接在主动侧轴杆延伸出助力段的同一侧部位上，主动侧输入齿轮相对处在主动侧输出齿轮的外侧，且主动侧输出齿轮的直径大于主动侧输入齿轮；主动侧输出齿轮用作直接驱动下述从动叶轮机构，主动侧输入齿轮通过链条、皮带等传力件用作连接驱动外力-即发动机、液压马达、电机、风力机等，在驱动外力的作用下，主动侧轴杆上的各主动侧叶片沿着进浆段至喷浆段的方向旋转。

助力段内排布的从动叶轮机构主要由从动侧轴杆、两组从动侧轴承、三片从动侧叶片和一个从动侧输入齿轮组成。具体的，从动侧轴杆通过两组从动侧轴承装配在助力段厚度方向对应的壳体上。三片从动侧叶片沿着周向均匀排布并连接在从动侧套筒上，从动侧套筒通过键等构件套装在从动侧轴杆处在助力段内的部位上，每片从动侧叶片的宽度对应于助力段的厚度、但略小，这样才使壳体不影响各从动侧叶片随着从动侧轴杆的旋转。从动叶轮机构的从动侧输入齿轮通过键等构件连接在从动侧轴杆延伸出助力段的部位上，且从动侧输入齿轮与上述主动叶轮机构上的主动侧输出齿轮在同一侧相对应、并啮合，从动侧输入齿轮用作接收主动叶轮机构的主动侧输出齿轮所输出的驱动力，在主动叶轮机构的主动侧输出齿轮驱动下，从动侧轴杆上的各从动侧叶片沿着进浆段至喷浆段的方向旋转。

上述主动叶轮机构的各主动侧叶片在主动侧轴杆上的旋转范围是能够延伸于浆料流过助力段的主路径靠近中部处的。上述从动叶轮机构的各从动侧叶片在从动侧轴杆上的旋转范围亦是能够延伸于浆料流过助力段的主路径靠近中部处的。如此，主动叶轮机构的各主动侧叶片的旋转范围与从动叶轮机构的各从动侧叶片的旋转范围不存在干涉。

此外，上述助力段处的两个圆形轮廓结构，使得内壁无棱角结构，不会形成混凝土浆料的堆积，有利于实现稳定、长效的喷浆。

本发明壳体的外部连接有底座，该底座连接在主动叶轮机构处的壳体上，当本发明安装在机架上时，这样有利于稳定受力。

实施例5

本发明包括壳体，该壳体为两端之间形成通孔的内空结构，壳体的一端用作连接混凝土喷浆机的浆料输送管，壳体的另一端用作对着目标靶-钢筋网架、墙面或岩壁等，壳体两端之间的内空作为浆料流道。

壳体内的浆料流道沿着进出流动方向而依次划分为进浆段、助力段和喷浆段，进浆段和助力段处在同一直线上，而且喷浆段则与进浆段的延线存在钝角结构的夹角，使得壳体内的浆料流道呈较大钝角结构的折线状。

其中，进浆段为圆筒结构；进浆段用于对接混凝土喷浆机的浆料输送管。喷浆段用作将混凝土浆料喷射出，为了将喷射出的浆料集中、形成良好的喷射效果，喷浆段为后端(即结合助力段的端)面积大、前端(即喷出浆料的端)面积小的锥形渐变结构；而且，喷浆段的横截面为圆形结构，特别是前端端面为圆形结构。

助力段沿着壳体宽度方向的整体轮廓近似于圆形中，该圆形的圆心位置处在进浆段与喷浆段之间夹角位置的内侧处，助力段的一侧用作对接进浆段、另一侧用作对接喷浆段。助力段内布置有一个叶轮机构，其以助力段处的圆心为装配中心，该圆的半径略大于叶轮机构的叶片长度。通过前述排布结构可知，叶轮机构的轴杆排布在浆料流过助力段的主路径内侧的。

助力段内排布的叶轮机构主要由轴杆、两组轴承、三片叶片和一个输入齿轮组成。具体的，轴杆通过两组轴承装配在助力段厚度方向对应的壳体上。三片叶片沿着周向均匀排布并连接在套筒上，套筒通过键等构件套装在轴杆处在助力段内的部位上，每片叶片的宽度对应于助力段的厚度、但略小，这样才使壳体不影响各叶片随着轴杆的旋转。叶轮机构的输入齿轮通过键等构件连接在轴杆延伸出助力段的部位上，输入齿轮通过链条、皮带等传力件用作连接驱动外力-即发动机、液压马达、电机、风力机等，在驱动外力的作用下，轴杆上的各叶片沿着进浆段至喷浆段的方向旋转。

上述叶轮机构的各叶片在轴杆上的旋转范围能够覆盖于浆料流过助力段的主路径，从而利用叶轮机构旋转的离心力将进浆段进入的混凝土浆料经喷浆段喷射出。

此外，上述助力段处的圆形轮廓结构，使得内壁无棱角结构，不会形成混凝土浆料的堆积，有利于实现稳定、长效的喷浆。

本发明壳体的外部连接有底座，该底座连接在叶轮机构处的壳体上，当本发明安装在机架上时，这样有利于稳定受力。

以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制。尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换(例如喷浆段的横截面以矩形或其它多边形结构成型等；亦例如叶轮机构的叶片直接固定在轴杆上而无需套筒等)；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。