一种活塞转子式混凝土喷射机的制作方法

本发明涉及混凝土喷射设备技术领域，尤其是一种活塞转子式混凝土喷射机。

背景技术：

在煤矿巷道建设、公路铁路隧道建设过程中离不开混凝土喷射机，目前常见的混凝土喷射机主要有转子式、推链式、泵送式等形式，其中泵送式混凝土喷射机只能用于湿式喷射，设备体积大，清理维护复杂，应用越来越少；转子式、推链式等干喷、潮喷设备存在粉尘大，输送距离近，密封件磨损快等问题，因此需要提供一种体积小巧、粉尘量小，输送距离远的混凝土喷射机。

另外现有的转子式混凝土喷射机还存在密封主要靠送料活塞实现，导致密封不严密，喷射距离小，容易产生粉尘等问题，为此还需要对现有的转子式混凝土喷射机结构做进一步的改进。

技术实现要素：

为了解决混凝土喷射过程中由于密封不足造成的粉尘大、输送距离短，以及密封件与缸筒和混凝土摩擦造成的磨损的问题，本发明提供了一种活塞转子式混凝土喷射机，具体技术方案如下。

一种活塞转子式混凝土喷射机，包括底架、缸筒结构、转子机构和液压系统，所述底架包括机架和行走轮，行走轮设置在机架的底部；缸筒机构固定安装在转子机构的上方，转子机构固定在机架上用于喷射混凝土，液压系统实现液压驱动；所述缸筒结构包括上缸筒机构和下缸筒机构，上缸筒机构和下缸筒机构平行配置；料斗和上缸筒机构的上缸筒固定相连，上缸筒连通上箱体，上箱体的下方与下缸筒相接，下缸筒和下箱体相连，下箱体设置在转子机构的上方；所述上缸筒内设置有上推料活塞，上推料活塞和上密封活塞之间通过上连轴连接，上连轴上等间距的设置有2个以上的挡料片。

优选的是，上缸筒机构包括上液压缸、上箱体、上缸筒、上密封活塞、上推料活塞和挡料片，上箱体和下缸筒通过安装法兰固定连接，上缸筒的一侧设置有上液压缸，另一侧和上箱体连通；所述上液压缸的上活塞杆前端安装有上密封活塞，上活塞杆前端还连接有上连轴，上连轴前端固定配置有上推料活塞；所述上缸筒的上方通过连接法兰和料斗固定连接；所述挡料片的直径小于上缸筒内径，上箱体的端部设置有密封端盖。

还优选的是，下缸筒机构包括下液压缸、下箱体、下缸筒、下密封活塞、下推料活塞、集料箱和排气装置，下箱体和转子外壳固定连接，所述下箱体一侧安装有下液压缸，另一侧依次安装有下缸筒、集料箱和排气装置；所述下液压缸的下活塞杆前端安装有下密封活塞，下活塞杆前端还连接有下连轴，下连轴的前端固定配置有下推料活塞；下推料活塞的端部沿轴线还配置有排气杆。

还优选的是，排气装置包括排气杆、排气法兰、排气座、排气管、排气活塞、弹簧、弹簧压片、大螺母和张紧手轮；所述排气法兰固定在集尘箱上与下缸筒相对的侧面，排气座安装在排气法兰上；排气管穿过排气法兰并固定，所述排气管的管壁上还对称设置有多个内排气孔，排气管的一端还设置有外螺纹；排气管的内部还设置有内轴肩，内轴肩和排气活塞配合，排气活塞和内轴肩的对侧安装有弹簧，弹簧和大螺母之间设置有弹簧压片；所述大螺母设置有内螺纹与排气管的内螺纹配合安装，大螺母中部还设置有张紧手轮。

进一步优选的是，转子机构包括转子外壳、转子、锥形分料器、进气口、出料口、外壳支腿和驱动机构，驱动机构包括驱动马达、齿轮箱和马达座，转子外壳通过外壳支腿固定在齿轮箱上方，转子在转子外壳内并与齿轮箱的输出轴相连接，锥形分料器配置在转子的上方；所述转子外壳和齿轮箱的输出轴之间还设置有密封座，密封座内部设置有0型密封圈，转子外壳的底部安装有出料口，与所述出料口同侧的转子外壳上方还设置有进气口；所述齿轮箱的输入端固定安装在马达座上，马达输出轴和齿轮箱输入轴之间通过花键套接。

还进一步优选的是，转子呈环形，沿转子的半径均匀的布置多个隔板，隔板之间形成多个料腔，料腔下侧设置有开口；进气口处安装进气装置，进气装置伸入转子外壳内，进气装置的出风口和转子上的料槽形状相同。

还进一步优选的是，液压系统包括液压油箱、电机和液压泵，所述液压油箱固定安装在机架上，电机配置在液压油箱的上方，所述液压泵从液压油箱泵送液压油。

更进一步优选的是，活塞转子式混凝土喷射机工作时，上密封活塞和下密封活塞至少有一个密封活塞处于密封位置；所述上液压缸拉动上推料活塞向上缸筒一侧运动，上密封活塞运动至上缸筒和上箱体之间的位置密封，物料从料斗进入上缸筒，随后上液压缸带动上推料活塞向上箱体一侧运动，将物料推送至上箱体；所述下液压缸推动下密封活塞向下缸筒一侧运动，下密封活塞密移动至下缸筒和下箱体之间的位置密封，物料从上箱体落入下缸筒，同时下推料活塞上的排气杆打开排气活塞，排气装置打开，随后下液压缸带动下推料活塞反向运动，将物料推送至下箱体，同时排气杆远离排气活塞，排气装置关闭。

本发明的有益效果包括：

(1)本发明提供的一种活塞转子式混凝土喷射机，在底架上安装了缸筒结构、转子机构和液压系统，使设备整体结构紧凑，通过上缸筒机构和下缸筒机构的配合，实现了更好的密封，减少了粉尘、提高了喷射距离。

(2)该喷射机的推料活塞和密封活塞分开，缩短了活塞与缸筒及物料的接触距离，从而减少活塞的密封，延长活塞的使用寿命；通过设置挡料片保证了料斗有序供料，避免了料斗中的物料直接进入下缸筒；通过设置集料箱从而形成密封空间，并且集料箱还可以收集下推料活塞夹带的少了物料。

(3)喷射机在工作时其中一个密封活塞处于密封状态，从而保证设备整体的密封，防止粉尘逸出，保证密封性能提高输送距离；锥形分料器将落下的物料分布到转子的各个料腔中，实现混凝土输送及喷浆的连续性，减少了喷浆脉冲。

附图说明

图1是活塞转子式混凝土喷射机的结构示意图；

图2是活塞转子式混凝土喷射机的部分结构示意图；

图3是转子机构的示意图；

图4是转子外壳的结构示意图；

图5是进气装置的结构示意图；

图6是转子的结构示意图；

图7是下缸筒的部分结构示意图；

图8是下缸筒的剖面结构示意图；

图9是排气装置的结构示意图；

图10是排气管结构示意图；

图11是上缸筒的结构示意图；

图12是上缸筒的剖面结构示意图；

图中：

1-底架，2-转子机构；3-下缸筒机构，4-料斗，5-上缸筒机构，6-液压系统；

201-齿轮箱，202-马达座，203-驱动马达，204-外壳支腿，205-锥形分料器，206-进气口，207-转子，208-转子外壳，209-密封座，210-出料口，211-进气口安装座，212-安装板，213-出气口，214-料腔；

301-下液压缸，302-下液压缸安装座，303-下密封活塞，304-下箱体，305-下推料活塞，306-排气杆，307-下缸筒，308-集料箱，309-排气装置，311-排气管，312-排气座，313-弹簧，314-弹簧压片，315-张紧手轮，316-大螺母，317-排气活塞，318-排气法兰；319-下连轴；320-下活塞杆；321-内排气孔；

501-上液压缸，502-上液压缸安装座，503-上缸筒，504-挡料片，505-上密封活塞，506-上箱体，507-密封端盖，508-上推料活塞，509-上连轴。

具体实施方式

结合图1至图12所示，本发明提供的一种活塞转子式混凝土喷射机具体实施方式如下。

一种活塞转子式混凝土喷射机具体结构包括底架1、缸筒结构、转子机构2和液压系统6，底架用于承载喷射机结构，并辅助喷射机行走；缸筒结构利用上下平行布置的缸筒控制物料供给喷射装置，尤其是上下缸筒在工作过程中的密封设计，实现了良好的密封并提高了活塞的使用寿命；转子机构用于均匀分配物料并实现混凝土的连续输送，减少脉冲；液压系统为喷射机各个工作部件提供动力，液压驱动使喷射机可以适用于煤矿井下等复杂的环境。

活塞转子式混凝土喷射机的底架1包括机架和行走轮，行走轮设置在机架的底部，可以在机架的四角位置分别设置1个行走轮，机架可以使用钢材焊接制作，行走轮可以根据使用环境选择合适的行走轮结构。其缸筒机构固定安装在转子机构的上方，转子机构固定在机架上用于喷射混凝土，液压系统实现液压驱动。缸筒结构包括上缸筒机构5和下缸筒机构3，上缸筒机构5和下缸筒机构3平行配置，上缸筒结构和下缸筒机构独立工作，配合实现密封和送料。料斗4和上缸筒机构的上缸筒503固定相连，上缸筒503连通上箱体506，上箱体506的下方与下缸筒307相接，下缸筒307和下箱体304相连，下箱体304设置在转子机构的上方；物料从料斗4落入上缸筒503，再从上缸筒推入上箱体506，从上箱体506落入下缸筒307，再从下缸筒307推入下箱体304，由下箱体304落入转子机构的上方。上缸筒内设置有上推料活塞，上推料活塞和上密封活塞之间通过上连轴连接，上连轴上等间距的设置有2个以上的挡料片，挡片可以避免物料从料斗直接落入下缸筒。

缸筒结构的上缸筒机构包括上液压缸501、上箱体506、上缸筒503、上密封活塞505、上推料活塞508和挡料片504，上箱体和下缸筒通过安装法兰固定连接，上缸筒的一侧设置有上液压缸，另一侧和上箱体连通，上液压缸的上活塞杆前端安装有上密封活塞，上活塞杆前端还连接有上连轴，上连轴前端固定配置有上推料活塞，上缸筒的上方通过连接法兰和料斗固定连接，挡料片的直径小于上缸筒内径，上箱体的端部设置有密封端盖，密封端盖用于密封上箱体。上液压缸的上活塞杆伸长，推料活塞跟随上活塞杆移动，将上缸筒内的物料推送至上箱体，由于存在挡片，所以物料分级进入上箱体，这个过程中挡片可以格挡在上缸筒和上箱体之间。

缸筒结构的下缸筒机构包括下液压缸301、下箱体304、下缸筒307、下密封活塞303、下推料活塞305、集料箱308和排气装置309，下箱体和转子外壳固定连接，具体可以为焊接或法兰盘连接。其中下箱体一侧安装有下液压缸，另一侧依次安装有下缸筒、集料箱和排气装置，下推料活塞在下缸筒内运动，集料箱的设置是为了形成密封，另外还可以避免从缝隙中到下推料活塞另一侧的物料增多而堵塞，排气装置则是为了保证下推料活塞往复运动过程中不会因为产生。下液压缸的下活塞杆前端安装有下密封活塞，下活塞杆前端还连接有下连轴，下活塞杆和下连轴同轴设置，下连轴的前端固定配置有下推料活塞；下推料活塞的端部沿轴线方向还配置有排气杆，排气杆和排气装置的排气活塞相对应。

其中下缸筒机构的排气装置包括排气杆306、排气法兰318、排气座312、排气管311、排气活塞317、弹簧313、弹簧压片314、大螺母316和张紧手轮315，排气法兰固定在集尘箱上与下缸筒相对的侧面，排气座安装在排气法兰上；排气管穿过排气法兰并固定，排气管的管壁上还对称设置有多个内排气孔，优选的是对称布置4个内排气孔，排气管的一端还设置有外螺纹，从而方便安装。排气管的内部还设置有内轴肩，内轴肩和排气活塞配合，排气活塞和内轴肩的对侧安装有弹簧，弹簧和大螺母之间设置有弹簧压片。大螺母设置有内螺纹与排气管的内螺纹配合安装，大螺母中部还设置有张紧手轮，用于调整大螺母和排气管的配合，并保证弹簧的弹力。

转子机构包括转子外壳208、转子207、锥形分料器205、进气口213、出料口210、外壳支腿204和驱动机构，驱动机构包括驱动马达203、齿轮箱201和马达座202，转子外壳通过外壳支腿固定在齿轮箱上方，转子在转子外壳内并与齿轮箱的输出轴相连接，锥形分料器配置在转子的上方。转子外壳和齿轮箱的输出轴之间还设置有密封座，密封座内部设置有0型密封圈，转子外壳的底部安装有出料口，与所述出料口同侧的转子外壳上方还设置有进气口。齿轮箱的输入端固定安装在马达座上，马达输出轴和齿轮箱输入轴之间通过花键套接。其中转子整体呈环形，沿环形均匀布置多个隔板，隔板沿转子的半径布置，隔板之间形成多个料腔，料腔下侧开口，转子中间的通孔为安装孔，安装孔和齿轮箱输出轴配合安装，该安装孔可以呈扁圆形，齿轮箱的输出轴也呈扁圆状。另外，转子外壳整体呈圆柱形，下侧设置有固定板，固定板上设置密封孔和出料孔；转子外壳的侧表面上设置有进气口安装座，进气口安装座用于固定安装进气装置，进气装置包括安装板和出气口，安装板和进气口安装座相互配合安装，进气装置的出气口部分伸入转子外壳内，并且出气口的形状与转子料腔的轮廓形状相同，从而方便喷射送料。

液压系统6包括液压油箱、电机和液压泵，所述液压油箱固定安装在机架上，电机配置在液压油箱的上方，液压泵从液压油箱泵送液压油。

活塞转子式混凝土喷射机工作时，上密封活塞和下密封活塞至少有一个密封活塞处于密封位置。具体的是当上液压缸拉动上推料活塞向上缸筒一侧运动，上密封活塞运动至上缸筒和上箱体之间的位置密封，物料从料斗进入上缸筒，随后上液压缸带动上推料活塞向上箱体一侧运动，将物料推送至上箱体，当下液压缸推动下密封活塞向下缸筒一侧运动，下密封活塞密移动至下缸筒和下箱体之间的位置密封，物料从上箱体落入下缸筒，同时下推料活塞上的排气杆打开排气活塞，排气装置打开，随后下液压缸带动下推料活塞反向运动，将物料推送至下箱体，同时排气杆远离排气活塞，排气装置关闭。喷射机在工作时其中一个密封活塞处于密封状态，从而保证设备整体的密封，防止粉尘逸出，保证密封性能提高输送距离。

混凝土喷射机在底架上安装了缸筒结构、转子机构和液压系统，使设备整体结构紧凑，通过上缸筒机构和下缸筒机构的配合，实现了更好的密封，减少了粉尘、提高了喷射距离；尤其是喷射机的推料活塞和密封活塞分开，缩短了活塞与缸筒及物料的接触距离，从而减少活塞的密封，延长活塞的使用寿命；通过设置挡料片保证了料斗有序供料，避免了料斗中的物料直接进入下缸筒；通过设置集料箱从而形成密封空间，并且集料箱还可以收集下推料活塞夹带的少了物料；锥形分料器将落下的物料分布到转子的各个料腔中，实现混凝土输送及喷浆的连续性，减少了喷浆脉冲。另外该混凝土喷射机还具有输送距离远，工作过程无尘，以及使用寿命长等优点。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。