负压式混凝土喷射机及其喷射方法

本发明涉及负压填充材料，尤其是涉及一种负压式混凝土喷射机及其喷射方法。

背景技术：

1、干喷和湿喷工艺是用于喷射混凝土的一种常见技术，被广泛应用于地下巷道、坑道、挡土墙、岩石支护等工程中。长期以来，矿井的巷道喷浆工艺以干喷工艺为主，由于干式转子喷机的送料腔在供料完成后需要进行泄压，其回弹率较高，使得填充材料的效率降低，容易导致喷浆料混合不均匀、形成的混凝土质量不稳定以及混凝土强度较低的情况发生，甚至会出现巷道服务期未满就出现大量脱落的现象，影响巷道的正常使用且存在较大的安全隐患，同时，混凝土干料与空气混合形成喷射流时，会产生大量的粉尘，这些粉尘会对施工人员的健康造成影响，增加对环境污染的风险。

技术实现思路

1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提出一种负压式混凝土喷射机及其喷射方法，能够提高材料填充的质量和效率，减少粉尘量，以提供安全的施工保障。

2、根据本发明第一方面实施例的负压式混凝土喷射机，包括推料腔，推料腔中活动设置有第一活塞，第一活塞可沿推料腔的轴向往复移动；吹料腔，吹料腔与推料腔同轴设置且通过过料口相互连通，吹料腔中活动设置有第二活塞，第二活塞可沿吹料腔的轴向往复移动；冷却腔，冷却腔中设置有冷却液，推料腔穿设在冷却腔中，冷却腔可对推料腔进行散热；进料口，进料口设置在推料腔的腔壁上，当第一活塞移动至推料腔远离吹料腔的一端时，第一活塞位于进料口远离吹料腔的一侧，混凝土物料通过进料口进入推料腔中；进气口，进气口与吹料腔连通，高压气体通过进气口进入吹料腔中；出料口，出料口与吹料腔连通，吹料腔中的高压气体通过出料口将混凝土物料吹出。

3、根据本发明实施例的负压式混凝土喷射机，至少具有如下有益效果：向右移动第一活塞显露出料口，以使混凝土物料在负压与重力的双重作用下快速填充至推料腔中，然后向左移动第一活塞，第一活塞遮挡出料口并将混凝土物料向左推进，当第一活塞遮挡出料口时，第二活塞向左移动以使混凝土物料顺畅地进入吹料腔中，混凝土物料在吹料腔中高压气体的作用下通过出料口吹出，由此，通过利用负压进行混凝土物料的填充、高压气体带动混凝土物料与水混合，加快了混凝土物料的填充速度，减少粉尘量，在提高了工作效率的同时也为施工人员提供了安全的施工保障。

4、根据本发明的一些实施例，第一活塞上设置有若干第一密封件，若干第一密封件沿第一活塞的轴向套设在第一活塞的外壁上，若干第一密封件均可与推料腔的腔壁相抵，以确保推料腔的密封性。

5、根据本发明的一些实施例，过料口的内径与第一活塞的外径对应，第一活塞可穿设在过料口中。

6、根据本发明的一些实施例，第二活塞靠近推料腔一端设置有第二密封件，第二密封件的外径大于过料口的内径，第二密封件用于显露或堵塞过料口，以阻止吹料腔中的高压气体进入推料腔中。

7、根据本发明的一些实施例，还包括驱动组件，驱动组件与第一活塞连接，驱动组件与第二活塞连接，驱动组件用于驱动第一活塞和第二活塞移动。

8、根据本发明的一些实施例，驱动组件包括：第一驱动件，第一驱动件与第一活塞传动连接，第一驱动件用于驱动第一活塞移动；第二驱动件，第二驱动件与第二活塞传动连接，第二驱动件用于驱动第二活塞移动。

9、根据本发明的一些实施例，第二驱动件为电磁阀，电磁阀可精准控制第二活塞的移动。

10、根据本发明第二方面实施例的负压式混凝土喷射机的喷射方法，包括：

11、步骤一，通过进气口向吹料腔内输送高压气体，将进料口与混凝土物料的输出端连接；

12、步骤二，第一驱动件控制第一活塞向远离吹料腔的方向移动，当第一活塞移动至出料口远离吹料腔的一侧时，混凝土物料在负压与重力的双重作用下快速填充至推料腔中；

13、步骤三，第一驱动件控制第一活塞朝吹料腔移动，并将混凝土物料推进至吹料腔中；

14、步骤四，当混凝土物料到达过料口时，电磁阀的控制下驱动第二活塞向远离推料腔的方向移动，此时混凝土物料进入吹料腔中，并在高压气体的作用下通过出料口吹出；

15、步骤五，第二活塞在电磁阀控制下快速朝推料腔的方向移动至第二活塞与第一活塞相抵，第二活塞与第一活塞一同朝推料腔方向移动至过料口后，第二活塞上的第二密封件将过料口封堵，从而阻止高压气体进入推料腔中。

16、根据本发明的一些实施例，还包括步骤六，当第一活塞移动至进料口远离吹料腔一侧时，在腔内负压与重力的作用下混凝土物料会快速充填至推料腔中，重复步骤一至步骤五，以循环往复地工作。

17、根据本发明的一些实施例，在步骤一中，将冷却液注入冷却腔中。

18、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种负压式混凝土喷射机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的负压式混凝土喷射机，其特征在于，所述第一活塞(110)上设置有若干第一密封件(120)，若干所述第一密封件(120)沿所述第一活塞(110)的轴向套设在所述第一活塞(110)的外壁上，若干所述第一密封件(120)均可与所述推料腔(100)的腔壁相抵，以确保所述推料腔(100)的密封性。

3.根据权利要求1所述的负压式混凝土喷射机，其特征在于，所述过料口(130)的内径与所述第一活塞(110)的外径对应，所述第一活塞(110)可穿设在所述过料口(130)中。

4.根据权利要求1所述的负压式混凝土喷射机，其特征在于，所述第二活塞(210)靠近所述推料腔(100)一端设置有第二密封件(220)，所述第二密封件(220)的外径大于所述过料口(130)的内径，所述第二密封件(220)用于显露或堵塞所述过料口(130)，以阻止所述吹料腔(200)中的高压气体进入所述推料腔(100)中。

5.根据权利要求1所述的负压式混凝土喷射机，其特征在于，还包括驱动组件(700)，所述驱动组件(700)与所述第一活塞(110)连接，所述驱动组件(700)与所述第二活塞(210)连接，所述驱动组件(700)用于驱动所述第一活塞(110)和所述第二活塞(210)移动。

6.根据权利要求5所述的负压式混凝土喷射机，其特征在于，所述驱动组件(700)包括：

7.根据权利要求6所述的负压式混凝土喷射机，其特征在于，所述第二驱动件(720)为电磁阀，所述电磁阀可精准控制所述第二活塞(210)的移动。

8.一种负压式混凝土喷射机的喷射方法，应用于权利要求1至7中任意一项所述的负压式混凝土喷射机，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的负压式混凝土喷射机的喷射方法，其特征在于，还包括步骤六，当所述第一活塞(110)移动至所述进料口(400)远离所述吹料腔(200)一侧时，在腔内负压与重力的作用下混凝土物料(10)会快速充填至所述推料腔(100)中，重复步骤一至步骤五，以循环往复地工作。

10.根据权利要求8所述的负压式混凝土喷射机的喷射方法，其特征在于，在步骤一中，将所述冷却液注入所述冷却腔(300)中。

技术总结
本发明公开了一种负压式混凝土喷射机及其喷射方法，属于负压填充材料技术领域，本负压式混凝土喷射机包括推料腔，推料腔中活动设置有第一活塞；吹料腔，吹料腔与推料腔相互连通，吹料腔中活动设置有第二活塞；冷却腔，冷却腔中设置有冷却液，推料腔穿设在冷却腔中；进料口，进料口设置在推料腔的腔壁上；进气口，进气口与吹料腔连通，高压气体通过进气口进入吹料腔中；出料口，出料口与吹料腔连通，吹料腔中的高压气体通过出料口将混凝土物料吹出。本设备能够通过利用负压进行混凝土物料的填充、高压气体带动混凝土物料与水混合，加快了混凝土物料的填充速度，减少粉尘量，在提高了工作效率的同时也为施工人员提供了安全的施工保障。

技术研发人员：张凯,冯兴科,张仕杰,白浩冉,印安东,付连杰,唐颂
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17