专利名称：一种新型煤矿井下湿喷机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤矿井下混凝土湿式喷浆设备，特别涉及湿喷机的搅拌装置。
背景技术：
目前，在铁路、公路的隧道施工中，使用的混凝土多为商品混凝土，由搅拌运输车 运至施工现场进行喷浆作业即可。煤矿井下巷道掘进的喷浆现场一般在地下1000米左右， 没有适合矿井使用的搅拌运输车，即便用其它设备将商品混凝土运送到井下也很不经济。 较为经济便捷的方法是将物料用矿井小车运到井下进行现场搅拌。目前，可以用作现场搅 拌的混凝土搅拌机有反转出料式搅拌机与卧轴(立轴)强制式搅拌机，这些搅拌机的一个 共有缺点都是传承上料、搅拌、出料的传统混凝土搅拌模式，断续地出料，所以只能断续地 向混凝土湿喷机的泵送装置供料。因此，设计一种能够连续搅拌混凝土的湿喷机，不但能够有效降低工人的劳动强 度，而且加快了混凝土湿喷的工程进度。
实用新型内容本实用新型的任务在于提供一种新型煤矿井下湿喷机，该湿喷机能够连续的搅拌 混凝土原料，设备工作效率高。本实用新型为实现上述任务，采用的技术解决方案是一种新型煤矿井下湿喷机，包括配料机构、搅拌机构及泵送机构，配料机构、搅拌 机构、泵送机构依次连接，配料机构是用于原料混合的机构，搅拌机构包括螺旋搅拌轴，螺 旋搅拌轴上设置有螺旋推送叶片和搅拌叶片，泵送机构是用于将混凝土推射出去的机构。上述配料机构包括至少两个配料斗，各配料斗的下部有错位设置的两个出料口， 两出料口通过螺旋副连通。上述配料斗有两个，各配料斗下部的出料口及螺旋副的大小尺寸相同，两螺旋副 分别由第一马达、第二马达驱动旋转，配料斗的上部设置有筛网。上述搅拌机构还包括U形槽、支撑架、给水部件，支撑架呈倾斜状态，U形槽上部与 支撑架连接，螺旋搅拌轴设置在U形槽内，给水部件设置在U形槽上方，U形槽与给水部件 构成一个倾斜的输送管，输送管有进料口和出料口。上述螺旋搅拌轴上的螺旋推送叶片和搅拌叶片交替布置，搅拌叶片成柱状立在螺 旋搅拌轴上，螺旋搅拌轴由第三马达驱动旋转；所述U形槽由橡胶板制成，螺旋推送叶片和 搅拌叶片上均装有能够拆卸更换的耐磨衬板；所述U形槽前部通过转轴与支撑架上的轴座 连接，后部通过液压缸与支撑架连接；所述给水部件包括多个调节水阀，各调节水阀均勻分 布在输送管的上部。上述配料斗的后端通过转轴与输送管后端的轴座连接，前端通过能够活动的限位 卡与输送管锁紧，配料斗下部的出料口与输送管的进料口密闭连通。上述泵送机构包括交替做推拉动作的两个主油缸、与两主油缸分别连接的混凝土缸、料斗，混凝土缸与料斗连通，料斗内设置有能够交替与两混凝土缸连通的S管，S管由摆 动缸驱动，主油缸、摆动缸均采用液动控制方式控制。上述料斗内设有搅拌器，料斗上方有筛网，输送管的出料口正对筛网，料斗的前端 设置有通过铰轴连接的混凝土输送钢管。上述湿喷机还包括喷射机构，喷射机构有混凝土泵送软管、主气管路、从气管路， 混凝土泵送软管一端与混凝土输送钢管连通，另一端接喷嘴；主气管路将井下气源与混凝 土泵送软管连通；从气管路为主气管路的一个分支，该管路上依次连接储气罐、气动三联 件、气动速凝剂泵，最后接回主气管路。上述湿喷机还包括液压控制装置，液压控制装置有两组双联泵，第一组双联泵的 一个泵与第一马达、第二马达、液压缸连接，另一个泵与第三马达连接；第二组双联泵的一 个泵与搅拌器的驱动马达连接，另一个泵是泵送机构的动力源。本实用新型的有益效果 1、螺旋搅拌轴上设置有螺旋推送叶片和搅拌叶片，实现了搅拌的连续作业，且搅 拌更为充分，搅拌效果理想。2、通过调节各配料斗下方螺旋副的转速按照一定比例旋转，使得混凝土原料能够 按照预期要求精确完成自动配料。3、U形槽与给水部件构成一个倾斜的输送管，使配料斗的位置能够设置的较低，这 样既能满足机械上料的要求，还能满足人工上料的要求。4、U形槽由橡胶板制成，不但耐磨性好，更有利于混凝土的清理。5、螺旋推送叶片和搅拌叶片上均装有能够拆卸更换的耐磨衬板，可以根据该部位 的磨损状况及时更换耐磨衬板，延长了设备的使用寿命。6、输送管上部的调节水阀，可以依据混凝土指标中的水含量，灵活调节其流量。7、配料斗下部的出料口与输送管的进料口密闭连通，可以有效防止水泥的飞扬。8、主油缸、摆动缸均采用液动控制方式控制，克服了电控液压控制方式的防爆问 题，使得操作过程更加安全。9、U形槽前部通过转轴与支撑架上的轴座连接，后部通过液压缸与支撑架连接，清 洗时可以将液压支柱升起一定高度，使输送管呈前低后高的状态，便于输送管清洗，清洗出 的污水残余物进入料斗并利用清水通过清洗球推送排出。10、配料斗的后端通过转轴与输送管后端的轴座连接，前端通过能够活动的限位 卡与输送管连接，清洗时可以调整限位卡将配料斗向后方反转，清洗简便、彻底。
图1为一种新型煤矿井下湿喷机的结构示意图。图2为配料机构的结构示意图。图3为配料机构的剖视图。图4为搅拌机构的剖视图。图5为螺旋搅拌轴的结构示意图。图6为泵送机构的剖视图。图7为泵送机构的俯视图。[0034]图8为喷射机构连接框图。图9为液压控制原理图。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明
具体实施方式
结合图1至图8，一种新型煤矿井下湿喷机，包括配料机构1、搅拌机构2、泵送机构3及喷射机构，配料机构1、搅拌机构2、泵送机构3、喷射机构依次连接。配料机构1是用 于原料混合的机构，搅拌机构2包括螺旋搅拌轴201，螺旋搅拌轴201上设置有螺旋推送叶 片202和搅拌叶片203，泵送机构将混凝土推射至喷射机构，喷射机构将混凝土、液体速凝 剂混合后，在压缩空气作用下将混凝土喷射出去。配料机构1包括两个配料斗101，各配料斗101的上部设置有筛网，下部有错位设 置的两个出料口 102，两出料口 102通过螺旋副103连通。各配料斗101下部的出料口 102 及螺旋副103的大小尺寸相同，两螺旋副103分别由第一马达、第二马达驱动旋转。在螺旋 副103与轴承座104之间有A型防尘圈，防止沙石等原料进入磨损机器。搅拌机构2还包括橡胶板制成的U形槽204、支撑架205、给水部件206。支撑架 205呈倾斜状态，U形槽204前部通过转轴与支撑架205上的轴座连接，后部通过液压缸207 与支撑架205连接，螺旋搅拌轴201设置在U形槽204内，给水部件206设置在U形槽204 上方。U形槽204与给水部件206构成一个倾斜的输送管，输送管有进料口和出料口。配料 斗101的后端通过转轴与输送管后端的轴座连接，前端通过能够活动的限位卡与输送管锁 紧，配料斗101下部的出料口 102与输送管的进料口密闭连通。螺旋搅拌轴201上的螺旋推送叶片202和搅拌叶片203交替布置，搅拌叶片203成 柱状立在螺旋搅拌轴201上，螺旋搅拌轴201由第三马达驱动旋转。螺旋推送叶片202和 搅拌叶片203上均装有能够拆卸更换的耐磨衬板。给水部件206包括多个调节水阀，各调 节水阀均勻分布在输送管的上部。泵送机构3包括交替做推拉动作的两个主油缸301、与两主油缸301分别连接的 混凝土缸302、料斗303，混凝土缸302与料斗303连通，料斗303内设置有能够交替与两混 凝土缸302连通的S管304，S管304由摆动缸驱动，主油缸、摆动缸均采用液动控制方式控 制。料斗303内设有搅拌器，料斗303上方有筛网，S管304连接喷射机构，输送管的出料 口正对筛网。料斗303的前端设置有通过铰轴连接的混凝土输送钢管305，混凝土输送钢管 305的前端通过快速管夹与混凝土泵软管401相连。喷射机构4有混凝土泵送软管401、主气管路、从气管路，混凝土泵送软管401 — 端与混凝土输送钢管305连通，另一端接喷嘴；主气管路将井下气源与混凝土泵送软管401 连通；从气管路为主气管路的一个分支，该管路上依次连接储气罐402、气动三联件403、气 动速凝剂泵404，最后接回主气管路。对于喷射机构4进一步需要详细说明的是井下气源的压缩空气通过矿用K型接 头与主气管路相连，从气管路的气动速凝剂泵404将液体速凝剂泵入主气管路，再用K型接 头与混凝土泵送软管401及混凝土喷嘴连通。新型煤矿井下湿喷机湿喷机还包括液压控制装置，液压控制装置有两组双联泵， 第一组双联泵的一个泵2001与第一马达、第二马达、液压缸连接、另一泵3001与第三马达连接；第二组双联泵的一个泵4001与搅拌器的驱动马达连接；另一泵5001是泵送机构的 动力源。本实用新型的速凝剂泵采用气动往复式泵送装置，有效克服了电动力泵的防爆问 题。上述螺旋副、螺旋搅拌轴、搅拌器可以根据需要控制正转或反转以及转动速度。结合图9，说明液压控制装置的控制方式该新型煤矿井下湿喷机集配比、搅拌、泵送、速凝剂配送与一体，整体采用液压驱 动易实现方便调节、过载保护与防爆的特点。液压控制装置由两个防爆电机驱动两组双联 泵，除料斗303中搅拌器的驱动采用定量泵(泵4001)外，其余都采用变量泵实现各工作装 置的速度调节。泵2001为螺旋副103与液压缸207提供动力，两配料斗101通过第一马达23、第 二马达24串联驱动，两油缸26、26’并联连接，手动换向阀25控制液压缸207的提升油缸， 手动换向阀22控制配比马达(第一马达23、第二马达24)。泵3001为第三马达21的动力源。泵4001为搅拌器的驱动马达19的动力源，手动换向阀20、18为二马达的控制装置。泵5001是泵送机构的动力源。手动换向阀6起正泵启动、正泵停止；反泵启动、 反泵停止的控制作用。手动换向阀6切换至右位正泵启动，假如液动换向阀7也处于右位， 压力油进入油缸15的无杆腔推动活塞杆伸出(推出混凝土)，同时使油缸15’的活塞杆 缩回(吸入混凝土)，当油缸15的活塞杆伸至油缸的前端时，安装在前端的二通插装阀组 件12发出压力信号，此压力信号控制液动换向阀8使其切换至右位，此时摆动油缸16’向 右摆动，当即将完成摆动时，又发出压力信号控制换向阀7切换至左位，这时压力油进入油 缸15’的无杆腔推动活塞杆伸出(推出混凝土)，同时使油缸15’的活塞杆缩回(吸入混 凝土)，当油缸15’的活塞杆伸至油缸的前端时，安装在前端的二通插装阀组件12’发出压 力信号，此压力信号控制液动换向阀8使其切换至左位，此时摆动油缸16向右摆动，当即将 完成摆动时，又发出压力信号控制换向阀7切换至右位，至此已经完成了一个推出混凝土 的循环动作，又开始下一个循环动作。反泵时手动换向阀6切换至左位，也完成一个循环动 作，不过这个循环动作对应的是从管道把混凝土反吸回来。二通插装阀组件发出压力信号的原理是，在油缸活塞没有行至端点时，二通插件 上下两端的控制压力相等，靠面积差使阀口关闭，不发出信号，当活塞行至端点时，二通插 件上端的压力已经小于下端的压力，插件打开发出控制压力信号。节流口 13，14以及单向 阀11起减轻换向冲击的作用。单向阀9与9’的作用是在液动换向阀8换向时卸掉其背压使其迅速换向。单向 节流阀10能够起到缓解油缸行至无杆腔端点时冲击的作用。并接在两个摆缸16与16’的 缸17是润滑油脂泵的活塞，它能够为湿喷机的所需润滑部位提供润滑油。溢流阀27、28、29、30为各自系统进行压力调定，压力表31、32、33、34显示各自的 压力，为减少油管数量，所有回油都并接在一起返回动力站。动力站内设有吸油与回油滤油 器对油液起过滤作用，有水冷却器对油温进行冷却，冷却后的水引至U形槽内用于搅拌混 凝土。[0056]煤矿井下湿喷机的工作过程叙述如下水泥和预先按比例配好的沙石分别装入两个料斗101，通过调节各配料斗下方螺旋副103的转速按照一定比例旋转，使得混凝土原料能够按照预期要求精确完成自动配 料。配好的原料从配料斗下部的出料口 102落入搅拌机构2，调节水阀根据要求定量给水， 螺旋搅拌轴201在第三马达驱动下旋转，这样一边对自动配好的原料加水搅拌，一边由螺 旋叶片202源源不断的为泵送机构3输送搅拌好的混凝土。螺旋搅拌轴201上不仅设置有 螺旋推送叶片202，而且还设置有搅拌叶片203，使得对混凝土的搅拌更加均勻。之后，搅拌好的混凝土落入泵送机构3的料斗303内，搅拌器对混凝土进行二次搅 拌。两个主油缸301交替做推拉动作，当其中一支主油缸带动其连接的混凝土缸向外推混 凝土时，S管304与该混凝土缸连通，此时另一支主油缸带动其连接的混凝土缸从料斗中吸 入混凝土。当向外推的主油缸运动到极限位时，该主油缸内压力足够将二通插装阀阀口开 启通油，这时液动换向阀自动换向，使主油路进入并控制摆动缸动作，此时S管304与另一 混凝土缸连通，换成该混凝土缸向外推混凝土。两主油缸带动其连接的混凝土缸交替做推 拉动作，S管中持续的有混凝土喷出。喷浆作业过程中工程人员只需操控混凝土泵送软管与喷嘴即可，完成喷浆作业。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例， 本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应 属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种新型煤矿井下湿喷机，其特征在于所述湿喷机包括配料机构、搅拌机构及泵送机构，配料机构、搅拌机构、泵送机构依次连接，配料机构是用于原料混合的机构，搅拌机构包括螺旋搅拌轴，螺旋搅拌轴上设置有螺旋推送叶片和搅拌叶片，泵送机构是用于将混凝土推射出去的机构。
2.根据权利要求1所述的一种新型煤矿井下湿喷机，其特征在于所述配料机构包括 至少两个配料斗，各配料斗的下部有错位设置的两个出料口，两出料口通过螺旋副连通。
3.根据权利要求2所述的一种新型煤矿井下湿喷机，其特征在于所述配料斗有两个， 各配料斗下部的出料口及螺旋副的大小尺寸相同，两螺旋副分别由第一马达、第二马达驱 动旋转，配料斗的上部设置有筛网。
4.根据权利要求2所述的一种新型煤矿井下湿喷机，其特征在于所述搅拌机构还包 括U形槽、支撑架、给水部件，支撑架呈倾斜状态，U形槽上部与支撑架连接，螺旋搅拌轴设 置在U形槽内，给水部件设置在U形槽上方，U形槽与给水部件构成一个倾斜的输送管，输 送管有进料口和出料口。
5.根据权利要求4所述的一种新型煤矿井下湿喷机，其特征在于所述螺旋搅拌轴上 的螺旋推送叶片和搅拌叶片交替布置，搅拌叶片成柱状立在螺旋搅拌轴上，螺旋搅拌轴由 第三马达驱动旋转；所述U形槽由橡胶板制成，螺旋推送叶片和搅拌叶片上均装有能够拆 卸更换的耐磨衬板；所述U形槽前部通过转轴与支撑架上的轴座连接，后部通过液压缸与 支撑架连接；所述给水部件包括多个调节水阀，各调节水阀均勻分布在输送管的上部。
6.根据权利要求4所述的一种新型煤矿井下湿喷机，其特征在于所述配料斗的后端 通过转轴与输送管后端的轴座连接，前端通过能够活动的限位卡与输送管锁紧，配料斗下 部的出料口与输送管的进料口密闭连通。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的一种新型煤矿井下湿喷机，其特征在于所述 泵送机构包括交替做推拉动作的两个主油缸、与两主油缸分别连接的混凝土缸、料斗，混凝 土缸与料斗连通，料斗内设置有能够交替与两混凝土缸连通的S管，S管由摆动缸驱动，主 油缸、摆动缸均采用液动控制方式控制。
8.根据权利要求7所述的一种新型煤矿井下湿喷机，其特征在于所述料斗内设有搅 拌器，料斗上方有筛网，输送管的出料口正对筛网，料斗的前端设置有通过铰轴连接的混凝 土输送钢管。
9.根据权利要求8所述的一种新型煤矿井下湿喷机，其特征在于所述湿喷机还包括 喷射机构，喷射机构有混凝土泵送软管、主气管路、从气管路，混凝土泵送软管一端与混凝 土输送钢管连通，另一端接喷嘴；主气管路将井下气源与混凝土泵送软管连通；从气管路 为主气管路的一个分支，该管路上依次连接储气罐、气动三联件、气动速凝剂泵，最后接回 主气管路。
10.根据权利要求9所述的一种新型煤矿井下湿喷机，其特征在于所述湿喷机还包 括液压控制装置，液压控制装置有两组双联泵，第一组双联泵的一个泵与第一马达、第二马 达、液压缸连接，另一个泵与第三马达连接；第二组双联泵的一个泵与搅拌器的驱动马达连 接，另一个泵是泵送机构的动力源。
专利摘要本实用新型公开一种新型煤矿井下湿喷机，该湿喷机包括配料机构、搅拌机构、泵送机构及喷射机构，配料机构、搅拌机构、泵送机构、喷射机构依次连接。配料机构是用于原料混合的机构，搅拌机构包括螺旋搅拌轴，螺旋搅拌轴上设置有螺旋推送叶片和搅拌叶片，泵送机构将混凝土推射至喷射机构，喷射机构将混凝土、液体速凝剂混合后，在压缩空气作用下将混凝土喷射出去。该湿喷机在螺旋搅拌轴上设置螺旋推送叶片和搅拌叶片，实现了搅拌的连续作业，且搅拌更为充分，搅拌效果理想。
文档编号E21D11/10GK201610755SQ20102011753
公开日2010年10月20日 申请日期2010年2月10日 优先权日2010年2月10日
发明者冯开林, 刘淑梅, 崔保春, 李家祥, 郑娟娟, 高波 申请人:山东科技大学