一种输送混凝土砂浆的防堵管系统及方法与流程

本发明涉及混凝土砂浆输送领域，尤其涉及一种输送混凝土砂浆的防堵管系统及方法。

背景技术：

1、混凝土加固在建筑工程、矿业工程甚至装修工程等领域均有举重若轻的作用，它只需预先将水泥、沙、石等加水拌制，输送一定距离后直接喷洒到目标位置，喷出的砂浆混凝土强度高、分布均匀，整个设备工艺简单，易于操作。目前通常采用泵送输送混凝土，即利用液压动力通过输送缸将混凝土输送一定距离。在泵送的过程中，由于水泥本身附着力较强，输送过程中管壁上粘附的水泥浆会逐渐增加，在长时间不清理时则逐渐造成泵管的堵塞。

2、泵管堵塞维修的费用较大，同时会带来工期延误、窝工等经济损失，由于泵管不透明的，混凝土砂浆的输送情况并不能肉眼可见，因此在实际过程中会面临着难以判断堵塞位置的困难。另外，在找到堵塞位置时，堵塞轻微时，可通过人工敲击泵管，通过产生的振动将附着在管壁上的砂浆震落以缓解堵塞，堵塞严重时，则需要更大力度的振动敲击，这种方式无疑需要耗费较大的人力。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的在于提供一种输送混凝土砂浆的防堵管系统及方法，以解决现有技术中在泵送混凝土砂浆的过程中，泵管易堵塞、堵塞位置难以发现以及缓解堵塞措施耗费人力的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、输送混凝土砂浆的防堵管系统，包括：

4、泵管段，设有多节，相邻两节泵管段通过法兰密封连接；

5、管箍对，设有两组，分别固定在首节泵管段和末节泵管段上，两组管箍对之间于泵管段的径向左右两侧分别设有导向轴和可转动的丝杆轴；

6、行星移动盘，包括行星骨架、转动装配在行星骨架上的两个行星齿轮以及与行星骨架防脱配合的外齿圈，所述行星骨架包括两个呈十字形且间隔布置的行星支架，行星支架套设在泵管段外；行星支架上具有四个行星爪，两个行星齿轮分别转动装配在处于上侧和下侧的两个行星爪上并均与外齿圈啮合传动；处于左右两侧的行星爪中，其中一个与所述导向轴导向滑动配合，另一个与所述丝杆轴螺纹连接；其中一个行星齿轮传动连接有驱动电机；

7、振动敲击机构，包括安装板、敲击电机、转动盘、连杆、敲击杆和导向套，安装板固定在所述外齿圈的外侧，敲击电机与转动盘分别位于安装板的两侧，敲击电机的输出轴与转动盘连接，连杆的一端与转动盘铰接并且铰接位置与转动盘的中心有设定的距离，连杆的另一端与敲击杆铰接，敲击杆与所述导向套导向配合；

8、堵塞位置检测系统，用于检测泵管段中堵塞位置；

9、控制器，与所述驱动电机和敲击电机控制连接，并与所述堵塞位置检测系统通讯连接，用于在堵塞位置检测系统检测到堵塞位置时控制驱动电机和敲击电机工作。

10、进一步的，所述外齿圈的径向相背的两侧均连接有防脱挡止环，防脱挡止环的内环边所处的位置位于行星齿轮与对应的行星爪转动装配位置的外侧，并且处于行星齿轮与外齿圈啮合位置的内侧；所述安装板与其中一侧的防脱挡止环固定连接。

11、进一步的，所述安装板为l形板，包括与对应防脱挡止环固定连接的第一板段和与第一板段垂直连接的第二板段，第二板段上连接有第一电机固定板，所述敲击电机安装在第一电机固定板上。

12、进一步的，背向安装板的行星支架上连接有第二电机固定板，所述驱动电机安装在第二固定板上。

13、进一步的，所述防脱挡止环的内环边与各个行星爪相切。

14、进一步的，所述管箍对包括两个与泵管段的外径适配的半环形箍体，半环形箍体的径向两端分别一体成型有紧固板，管箍对中的两个半环形箍体通过紧固板紧固连接；管箍对中的两个半环形箍体上分别设有供导向轴和可转动丝杆轴穿过的穿孔。

15、进一步的，所述堵塞位置检测系统包括定位装置、分析处理装置和安装在每节泵管段表面的低频音波发射器和低频音波反射器，低频音波发射器和低频音波反射器分别位于泵管段的径向相背的两侧，低频音波发射器用于向低频音波反射器发射音波，低频音波反射器用于在接收到发射音波时向低频音波发射器反射音波；分析处理装置与低频音波发射器和低频音波反射器均通信连接以接收发射时间数据、反射时间数据、发射音波信号和反射音波信号，并且分析处理装置能够对接收到的发射音波信号和反射音波信号进行放大、滤波处理，然后将处理后的发射音波信号和反射音波信号传输至定位装置，定位装置通过空间定位基站进行定位。

16、本发明的输送混凝土砂浆的防堵管方法的技术方案是：

17、输送混凝土砂浆的防堵管方法，包括在每节泵管段上的径向两侧设置低频音波发射器和低频音波反射器，并且在首节泵管段和末节泵管段之间设置能够沿泵管段的圆周方向对泵管段进行敲击的振动敲击机构；根据发射音波信号和反射音波信号的波形是否发生变化来判断堵塞的泵管段，之后控制振动敲击机构移动至堵塞的泵管段并沿堵塞的泵管段圆周进行振动敲击。

18、进一步的，各节泵管段在均不堵塞时，分析处理装置所接收并处理后的各泵管段的音波波形相同；堵塞的泵管段前侧的各个泵管段上的音波波形相同，堵塞的泵管段后侧的各个泵管段上的音波波形相同；分析处理装置分析音波波形的突变来判断具体是哪一节泵管段堵塞。

19、本发明的有益效果是：

20、采用本发明的输送混凝土砂浆的防堵管系统及方法能够在各泵管段泵送混凝土的过程中实时的对各节泵管段内的堵塞情况进行监测，在相应泵管段堵塞或者不堵塞时，均能够启动振动敲击机构来对相应泵管段进行振动敲击，既起到预防的效果，减少泵管段发生堵塞的概率，同时又能在真正发生堵塞时对堵塞情况进行处理，并且振动敲击机构能够沿着相应泵管段的圆周进行敲击，振动敲击的范围更大，更有利于缓解泵管段的堵塞；另外，振动敲击机构能够实现自动敲击，降低了人力的消耗。

技术特征：

1.输送混凝土砂浆的防堵管系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的输送混凝土砂浆的防堵管系统，其特征在于，所述外齿圈的径向相背的两侧均连接有防脱挡止环，防脱挡止环的内环边所处的位置位于行星齿轮与对应的行星爪转动装配位置的外侧，并且处于行星齿轮与外齿圈啮合位置的内侧；所述安装板与其中一侧的防脱挡止环固定连接。

3.根据权利要求2所述的输送混凝土砂浆的防堵管系统，其特征在于，所述安装板为l形板，包括与对应防脱挡止环固定连接的第一板段和与第一板段垂直连接的第二板段，第二板段上连接有第一电机固定板，所述敲击电机安装在第一电机固定板上。

4.根据权利要求3所述的输送混凝土砂浆的防堵管系统，其特征在于，背向安装板的行星支架上连接有第二电机固定板，所述驱动电机安装在第二固定板上。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的输送混凝土砂浆的防堵管系统，其特征在于，所述防脱挡止环的内环边与各个行星爪相切。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的输送混凝土砂浆的防堵管系统，其特征在于，所述管箍对包括两个与泵管段的外径适配的半环形箍体，半环形箍体的径向两端分别一体成型有紧固板，管箍对中的两个半环形箍体通过紧固板紧固连接；管箍对中的两个半环形箍体上分别设有供导向轴和可转动丝杆轴穿过的穿孔。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的输送混凝土砂浆的防堵管系统，其特征在于，所述堵塞位置检测系统包括定位装置、分析处理装置和安装在每节泵管段表面的低频音波发射器和低频音波反射器，低频音波发射器和低频音波反射器分别位于泵管段的径向相背的两侧，低频音波发射器用于向低频音波反射器发射音波，低频音波反射器用于在接收到发射音波时向低频音波发射器反射音波；分析处理装置与低频音波发射器和低频音波反射器均通信连接以接收发射时间数据、反射时间数据、发射音波信号和反射音波信号，并且分析处理装置能够对接收到的发射音波信号和反射音波信号进行放大、滤波处理，然后将处理后的发射音波信号和反射音波信号传输至定位装置，定位装置通过空间定位基站进行定位。

8.输送混凝土砂浆的防堵管方法，其特征在于，在每节泵管段上的径向两侧设置低频音波发射器和低频音波反射器，并且在首节泵管段和末节泵管段之间设置能够沿泵管段的圆周方向对泵管段进行敲击的振动敲击机构；根据发射音波信号和反射音波信号的波形是否发生变化来判断堵塞的泵管段，之后控制振动敲击机构移动至堵塞的泵管段并沿堵塞的泵管段圆周进行振动敲击。

9.根据权利要求8所述的输送混凝土砂浆的防堵管方法，其特征在于，各节泵管段在均不堵塞时，分析处理装置所接收并处理后的各泵管段的音波波形相同；堵塞的泵管段前侧的各个泵管段上的音波波形相同，堵塞的泵管段后侧的各个泵管段上的音波波形相同；分析处理装置分析音波波形的突变来判断具体是哪一节泵管段堵塞。

技术总结
本发明涉及混凝土砂浆输送领域，尤其涉及一种输送混凝土砂浆的防堵管系统及方法。输送混凝土砂浆的防堵管系统包括多节泵管段、管箍对、行星移动盘、振动敲击机构、堵塞位置检测系统和控制器，管箍对设有两组，两组管箍对之间分别设有导向轴和可转动的丝杆轴；行星移动盘包括行星骨架、转动装配在行星骨架上的两个行星齿轮以及与行星骨架防脱配合的外齿圈，行星骨架包括两个呈十字形间隔布置的行星支架，行星支架套在泵管段外，其中一个行星齿轮传动连接有驱动电机；振动敲击机构包括安装板、敲击电机、转动盘、连杆、敲击杆和导向套，堵塞位置检测系统用于检测泵管段中堵塞位置。本发明能有效防止泵管堵塞，并且在堵塞时能够自动处理，节省人力。

技术研发人员：王德刚,董红心,肖亚东,李一妍,赵海功,张华,张雷,赵殿卿
受保护的技术使用者：河南五建混凝土有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12