一种高速公路挂网和喷播的自动化施工装置的制作方法

本发明涉及一种工程机械，特别是一种高速公路上使用的坡道挂网和喷播的自动化施工装置。

背景技术：

挂钢丝网防护和喷播绿化是高速公路石质挖方边坡最常用的一种防护和绿化方式，目前大多采用人工施工的方式。近期由于人工劳力成本的不断上升，挂钢丝网防护和喷播绿化人工施工成本高、施工速度慢、质量不稳定，无法实现标准化施工。

由于高速公路绿化施工周期短，人工绿化速度慢，往往高速公路通车时草还没有长出来，既影响美观，也不利于雨季边坡防护。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服已有技术之缺陷、提供一种自动化程度较高的一种高速公路挂网和喷播的自动化施工装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高速公路挂网和喷播的自动化施工装置，包括车体，钻孔挂网机构、辅助升降机构、搅拌系统以及车体动力装置，所述车体上设置有操作室以及行走轮，所述车体动力装置由发动机、变速箱以及与行走轮的驱动轴相连接的驱动桥组成；

所述钻孔挂网机构包括旋转底座、设置于旋转底座上端的旋转轴以及设置于旋转轴上端的钻孔挂网装置，所述钻孔挂网装置由机械臂底座以及设置于机械臂底座上的一个以上的机械臂工作卡槽内的工作机械臂；

所述辅助升降机构由固定设置于车体上端的升降底座以及设置于升降底座上端的人工操作台组成；

所述搅拌机构包括固定设置于车体上端的搅拌装置、与搅拌装置相连通的泥浆管、粘土储存箱、营养液储存箱、水箱以及草籽储存箱，所述搅拌装置由搅拌缸、设置于搅拌缸内的旋转装置、设置于搅拌缸上端的正向驱动电机以及设置于搅拌缸下端的反向驱动电机组成，所述旋转装置由连接轴承、设置于连接轴承上端的正向轴、设置于连接轴承下端的反向轴、圆周设置于正向轴上的两个以上的顺时针搅拌叶片以及圆周设置于反向轴上的两个以上的逆时针搅拌叶片组成，所述正向轴上端与正向驱动电机的输出轴相连接，其另一端插装于连接轴承内，所述反向轴下端与反向驱动电机的输出轴相连接，其另一端插装于连接轴承内，所述粘土储存箱通过螺旋输土器与搅拌缸相连通，所述营养液储存箱通过第一水泵与搅拌缸相连通，所述水箱通过第二水泵与搅拌缸相连通，所述草籽储存箱通过螺旋输籽器与搅拌缸相连通，所述泥浆管通过泥浆泵与搅拌缸相连通，所述通过螺旋输土器、第一水泵、第二水泵、螺旋输籽器、正向驱动电机以及反向驱动电机分别与分动箱的相应接口相连接。

上述高速公路挂网和喷播的自动化施工装置，所述顺时针搅拌叶片为斜向下设置的弧形，所述逆时针搅拌叶片斜向上设置的弧形。

上述高速公路挂网和喷播的自动化施工装置，所述机械臂工作卡槽为四个，所述工作机械臂为冲击钻机、机械手和/或螺帽紧固器。

本发明的有益技术效果如下：

本发明整机完成挂网和喷播绿化工作，流水线作业生产效率高。全程机械控制，性能可靠，整体为车体设计，机动性好，可方便快捷的赶赴工作地点，本发明通过机械代替人工，大大节约施工费用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明工作状态结构示意图；

图3为本发明搅拌机构俯视状态结构示意图；

图4为本发明搅拌机构结构示意图；

图5为图4的A部放大结构示意图；

图6为本发明工作流程图。

图中各标号分别表示为：1、车体；2、行走轮；3、操作室；4、搅拌缸；5、泥浆管；6、旋转底座；7、旋转轴；8、机械臂底座；9、机械臂工作卡槽；10、冲击钻机；11、机械手；12、螺帽紧固器；13、人工操作台；14、升降底座；15、车体动力装置；16、粘土储存箱；17、营养液储存箱；18、水箱；19、草籽储存箱；20、泥浆泵；21、第一水泵；22、第二水泵；23、顺时针搅拌叶片；24、逆时针搅拌叶片；25、螺旋输土器；26、螺旋输籽器；27、连接轴承；28、正向轴；29、反向轴。

具体实施方式

如图1-6所示，本发明通过机械代替人工，流水线的工作有效的提高了工作效率以及工作的准确性，本发明包括车体1以及车体动力装置15，所述车体1上设置有操作室3以及行走轮2，所述车体动力装置15由发动机、变速箱以及与行走轮2的驱动轴相连接的驱动桥组成，其特征在于还包括钻孔挂网机构、辅助升降机构、搅拌系统以及与发动机相连接的分动箱；

所述钻孔挂网机构包括旋转底座6、设置于旋转底座6上端的旋转轴7以及设置于旋转轴7上端的钻孔挂网装置，所述钻孔挂网装置由机械臂底座8以及设置于机械臂底座8上的一个以上的机械臂工作卡槽9内的工作机械臂；

所述机械臂工作卡槽9为四个，所述工作机械臂为冲击钻机10、机械手11和/或螺帽紧固器12。

本发明钻孔挂网机构可上下、左右、前后摆动，达到一定范围内的三维空间任意地方。操作装置安装在万向机械臂上，操作装置有钻孔装置、安装装置、固定装置三种，通过更换不同的操作装置完成钻孔、安装膨胀螺栓、挂钢网、紧固螺帽等工作。

钻孔装置为冲击钻机安装在万向机械臂上完成钻孔作业。安装装置为一个机械手，机械手安装在万向机械臂上，可以完成安装膨胀螺栓、挂钢网等工作。固定装置为螺帽紧固机安装在万向机械臂上，可以完成紧固螺帽工作。

从钻孔挂网系统的万向机械臂伸出四个支臂，四个支臂可以安装相同或不同的操作装置，四个支臂可以单个驱动、全部驱动，也可以同时任意组合的两两驱动、三三驱动。四个支臂可以同时进行一种作业，也可以同时进行不同的作业。

所述辅助升降机构由固定设置于车体7上端的升降底座14以及设置于升降底座14上端的人工操作台13组成；辅助完成钻孔挂网系统的操作装置更换、对机械工作的缺陷进行弥补、机械臂无法到达的位置人工补救等。

所述搅拌机构包括固定设置于车体1上端的搅拌装置、与搅拌装置相连通的泥浆管5、粘土储存箱16、营养液储存箱17、水箱18以及草籽储存箱19，所述搅拌装置由搅拌缸4、设置于搅拌缸4内的旋转装置、设置于搅拌缸4上端的正向驱动电机以及设置于搅拌缸4下端的反向驱动电机组成，所述旋转装置由连接轴承27、设置于连接轴承27上端的正向轴28、设置于连接轴承27下端的反向轴29、圆周设置于正向轴28上的两个以上的顺时针搅拌叶片23以及圆周设置于反向轴29上的两个以上的逆时针搅拌叶片24组成，所述正向轴28上端与正向驱动电机的输出轴相连接，其另一端插装于连接轴承27内，所述反向轴29下端与反向驱动电机的输出轴相连接，其另一端插装于连接轴承内，所述粘土储存箱16通过螺旋输土器25与搅拌缸4相连通，所述营养液储存箱17通过第一水泵21与搅拌缸4相连通，所述水箱18通过第二水泵22与搅拌缸4相连通，所述草籽储存箱19通过螺旋输籽器26与搅拌缸4相连通，所述泥浆管5通过泥浆泵20与搅拌缸4相连通，所述通过螺旋输土器25、第一水泵21、第二水泵22、螺旋输籽器26、正向驱动电机以及反向驱动电机分别与分动箱的相应接口相连接。

所述顺时针搅拌叶片23为斜向下设置的弧形，所述逆时针搅拌叶片24斜向上设置的弧形，

普通拌和机工作时，搅拌轴带动搅拌叶片旋转，搅拌叶片上的线速度从搅拌轴中心沿半径向外逐渐增加，搅拌速度有一个梯度。也就是处于搅拌缸外侧的混合料搅拌效果好，处于搅拌缸内侧即靠近搅拌轴位置的混合料搅拌效果差。受整个搅拌装置的转速限制缺陷，普通拌和机存在低效率区域(靠近搅拌轴位置的区域)。

单轴双向旋转叶片拌和机工作原理

单轴由上轴和下轴组成，上轴和下轴同心逆向转动，上轴、下轴分别连接搅拌叶片和反向旋转搅拌叶片。

搅拌叶片构造：搅拌叶片在水平方向沿旋转的方向有一个向内的弧度，旋转时带动混合料向内运动；搅拌叶片在垂直方向沿旋转的方向有一个向下的弧度，旋转时带动混合料向下运动。搅拌叶片旋转工作时带动混合料向内(轴中心)、向下复合运动。

反向旋转搅拌叶片构造：反向旋转搅拌叶片在水平方向沿旋转的方向有一个向外的弧度，旋转时带动混合料向外运动；反向旋转搅拌叶片在垂直方向沿旋转的方向有一个向上的弧度，旋转时带动混合料向上运动。反向旋转搅拌叶片旋转工作时带动混合料向外(搅拌缸壁)、向上复合运动。

工作时，搅拌叶片旋转工作时带动混合料向内(轴中心)、向下复合运动，反向旋转搅拌叶片旋转工作时带动混合料向外(搅拌缸壁)、向上复合运动，使搅拌缸中内侧和外侧的混合料在搅拌的同时完成位置交换，能将处于内侧(轴中心)搅拌效果差的混合料交换到外侧得到充分搅拌，解决了普通搅拌机存在的低效率区域问题。大大提高了搅拌效率，使混合料搅拌更均匀。

搅拌轴由上轴和下轴组成，上轴和下轴同心逆向转动，上轴、下轴分别连接顺时针搅拌叶片和逆时针旋转搅拌叶片。

顺时针搅拌叶片在水平方向沿旋转的方向有一个向内的弧度，在垂直方向沿旋转的方向有一个向下的弧度，逆时针旋转搅拌叶片在水平方向沿旋转的方向有一个向外的弧度，在垂直方向沿旋转的方向有一个向上的弧度。

本发明整机完成挂网和喷播绿化工作，流水线作业生产效率高。全程机械控制，性能可靠，整体为车体设计，机动性好，可方便快捷的赶赴工作地点，本发明通过机械代替人工，大大节约施工费用。