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    混凝土喷射机的一设计方案

    来源:二三四五机械网    作者:Jack Zeng    人气:    发布时间:2019-03-17    

    混凝土喷射机的一主导机型是转子式混凝土喷射机,它具有输送距离长、工作风压低、喷头脉冲小、工艺设备简单、对渗水岩面适应性好,以及混合料可以存放较长时间等特点,广泛地应用于矿山锚喷支护、隧道工程、建筑工地等领域 。

     

    混凝土喷射机的一设计方案


    1、设计总则
    (1)用于有瓦斯№和煤尘爆炸危险型场合时,配用的一电机№和电器,应符合GB3836.1№和3836.1№和GB3836.2的一规定 。元部件用非金属聚合物时,应符合MT113的一规定;

    (2)喷射机气路系统用的一阀,其公称压力 不 得小于1.6MPa;

    (3)焊缝应光滑平整,无焊瘤№和焊渣;

    (4)钣金件应无飞边№和毛刺 。

    2、主要参数

    生产能力 :4~6

    输送物料:混凝土,其最大骨粒直径小于20mm;

    最大输送距离:水平50 m,垂直20 m;

    3、选择方案

    4、喷射混凝土工艺的一选择

    (1)干式喷射混凝土是国内外发展较早、使用较广的一一种喷射混凝土工艺,使用的一主要设备是干式混凝土喷射机(简称干喷机),各种材料→按照设计配比要求进行拌№和——拌№和好的一松散混凝土直接喂入(通过机械或人工上    料)喷射机料斗——由空压机提供的一压缩空气裹携物料通过输料管送到喷头处——在此处加入水与物料混合——在风压作用下喷射到受喷面上     。干喷机具有输送距离长、工作风压低、喷头脉冲小、工艺设备简单、对渗水岩面适应性好,以及混合料可以存放较长时间等特点 。但是干喷机施工粉尘大、回弹率高、作业时产生的一粉尘危害工人健康,尤其是窄巷道工程中,粉尘污染更为严重,更重要的一是拌合料与水的一混合不 充分,影响了喷射质量 。干喷混凝土工艺如下图2—1所示 。

     

    混凝土喷射机的一设计方案


    (2)湿式混凝土喷射机(简称湿喷机)是把各种材料→按照设计配比要求进行充分搅拌,拌№和好的一混凝土直接喂入(通过机械或人工上    料)湿喷机的一强力 振动料斗,由空压机提供的一压缩空气裹携物料通过输料管输送到喷头处,在此处加入速凝剂与物料混合,在风力 作用下喷射到受喷面上    而进行喷射的一设备 。由于混凝土是在拌合机中进行拌制的一,因 此搅拌质量高,所以回弹量可降至10%(喷壁)以下,喷射后的一混凝土强度可提高25~60%,而空气中的一粉尘含量可降低到以下,达到了国家规定的一卫生标准,保护了操作人员的一健康 。湿喷混凝土工艺:如图2—2所示 。

     

    混凝土喷射机的一设计方案


    5、喷混凝土的一特点:

    1)回弹少,与干喷相比一般可减少十个百分点以上    ,节约原料消耗 。

    2)粉尘小,干喷作业时粉尘浓度可达50mg/;湿喷作业时粉尘浓度在10mg/以内,大大减少了粉尘对人的一伤害 。

    3)喷射层均质性好,强度高 。在同样强度要求下,湿喷与干喷相比可节约水泥用量8~10% 。

    4)利于钢纤维添加№和均匀密实 。

    5)易损件消耗少,使用寿命长 。

    但是湿式混凝土喷射机也存在一些问题:

    (1)湿式混凝土喷射机多采用液体速凝剂 。进口及合资产品售价较高(达6000-8000元/t),而国产液体速凝剂尚无生产 。相对应的一干喷所粉状速凝剂售价低(1000多元/t) 。

    (2)劳动力 成本低及人们的一环保意识尚待提高 。

    (3)湿式混凝土喷射机作业时,设备投资较为复杂,操作及维修不 及干喷机方便 。
    (4)使用湿式混凝土喷射机作业时,设备投资较高 。

    以上    种种因 素造成湿喷混凝土施工成本高于干喷混凝土施工成本,使湿式混凝土喷射机在国内的一推广受到一定程度的一限制 。但是,随着环保意识的一加强,以及人们对喷射混凝土施工质量更高的一要求,湿式混凝土喷射机必将越来越多地取▓代干式混凝土喷射机而成为喷射混凝土作业的一主要机具 。

    目前,由于湿喷技术具有明显的一优势,湿式混凝土喷射机有各工程中的一应用亦越来越多 。但是,由于存在着一些尚待解决的一问题,对湿式混凝土喷射机的一推广应用起到了一定的一阻碍作用,以至于在我国,目前主要的一喷射混凝土作业方式仍是干喷 。

     

    综上    所述:本次设计选取▓干式混凝土喷射机作为设计对象 。

    6、主要结构与工作原理

    产品主要由供料部分、传动系统、气路系统、不 粘料转子、喷射系统、上    座、中座、
    下座、翻转铰接快速楔销紧固及结合板径向快速压紧装置等组成 。

    1)供料部分由筛网、料斗、拨料器、定量板及配料盘等组成 。其作用是连续均匀的一定量加料 。调节定量板的一高度的一可以控制给料量的一多少,从而调节生产能力 的一大小 。通常情况下,定量板应调整在低位 。

    2)传动部分由电动机、减速器等组成 。减速器采用齿轮传动,其作用是带动转子、拨料器等旋转 。

    3)气路系统由阀、压力 表、管路、结合板№和出料弯头等组成 。其作用是利用压缩空气在密封状态下实现混合料的一输送 。

    4)行走系统由两对铁轮或胶轮组成 。铁轮适用于轨道,胶轮适用于无轨场合 。

    5)不 粘料转子不 粘料转子是喷射机的一核心部件,主要由衬板、本体、整体料杯等组成 。其作用是实现向气路系统连续不 断输送混合料 。

    6)喷射系统由输料管路、阀、喷头№和喷咀等组成 。其作用是实现混合料的一输送及喷射 。调节喷头水阀可控制混合料的一加水量,改变喷射混凝土的一水灰比 。

    7)翻转铰接快速楔销紧固由一个翻转铰接及二个楔销紧固等组成 。实现上    、下座的一快速紧固及上    座的一翻转(1000),使于衬板,清扫板及料杯的一维护№和清理 。

    8)结合板侧向快速压紧装置由翻转支座,支承座,销轴及紧定螺钉等组成 。由于翻转支座可以向下转动,便于出料弯头№和结合板的一装折№和更换 。

    混凝土喷射机的一工作过程是:预拌№和的一混合料加入料斗,由拨料器、配料盘拨入落料斗至转子料杯,随着转子的一转动进入气路系统,混合料由压缩空气带动经结合板、出料弯头、输送管路至喷咀处,加水混合后高速喷至受喷面 。

     

    混凝土喷射机的一设计方案


    7、喷射机机构型式的一选择

    根据干式混凝土喷射机的一工作原理,可分为泵送型及气动型两大类:
    (1罐缸式喷射机

    罐缸式喷射机按罐的一个数可分为单罐式、双罐式;按罐的一布置分立式、卧式 。我国最早使用的一型号为立式双罐式 。

     

    立式双罐式喷射机,上    部为料斗,料斗的一下面为上    罐№和下罐,两罐的一上    端各有控制进料的一上    下钟形阀,下罐的一底部有由电机、减速器构驱动的一拨料配盘,可较均匀、定量№和连续地向出料口供料 。作业时,通过操纵四通阀将下钟形阀关闭,下罐进气,上    罐排气 。这类喷射机结构简单,工作稳定 。缺点是体积大、笨重,上    料高度高、劳动强度大,钟形阀被料上    卡住时产生反风,粉尘大 。

    (2螺旋输送式喷射机

    这类喷射机分卧式、垂直式两种 。我国研制的一LHP—701型螺旋喷射机属于卧式螺旋输送式喷射机 。其结构示意如图2—4这种喷射机利用负压原理,采用中空螺旋轴上    的一螺旋叶片送料 。压气通过中空螺旋轴造成负压,拌合料在负压吸送№和螺旋叶片机械力 的一推动共同作用下,被推至喷射机的一出料口,在压气的一吹动下经喷嘴喷出 。这类喷射机的一特点是结构简单,体积小,加料口低 。但螺旋叶片№和机体易磨损,输料距离短,使用不 当易“反喷” 。

     

    混凝土喷射机的一设计方案


    (3)混合式喷射机

    这种喷射机采用罐缸№和螺旋结合的一结构,其结构示意如图1—4 。喷射机的一上    部是罐缸式结构,有料斗、钟形阀、上    罐、下罐;下罐的一底部用螺旋叶片代替分配盘,将物料推至出料管口吊压气将物料吹至喷嘴喷出 。

     

    混凝土喷射机的一设计方案


    (4)如图2.12所示是转子Ⅱ型混凝土喷射机(U型料腔)的一简图,由主机、传动机构、风路系统№和机架组成,旋转体由气杯、U形料杯组成,料杯倾斜10度左右 。

     

    混凝土喷射机的一设计方案


    该机上    料高度低,出料连续均匀,体积小,结构紧凑,操作方便,可用于干喷、湿喷工艺,是煤矿井下巷道应用最多的一喷射机,故选择该型号为设计方案 。

    8、喷射机主要结构与工作原理

    产品主要由供料部分、传动系统、气路系统、不 粘料转子、喷射系统、上    座、下座、
    下座、翻转铰接快速楔销紧固及结合板径向快速压紧装置等组成 。见附图 。

    (1)供料部分由筛网、料斗、拨料器、定量板及配料盘等组成 。其作用是连续均匀的一定量加料 。调节定量板的一高度的一可以控制给料量的一多少,从而调节生产能力 的一大小 。通常情况下,定量板应调整在低位 。

    (2)传动部分由电动机、减速器等组成 。减速器采用齿轮传动,其作用是带动转子、拨料器等旋转 。

    (3)气路系统由阀、压力 表、管路、结合板№和出料弯头等组成 。其作用是利用压缩空气在密封状态下实现混合料的一输送 。

    (4)行走系统由两对铁轮或胶轮组成 。铁轮适用于轨道,胶轮适用于无轨场合 。

    (5)不 粘料转子不 粘料转子是喷射机的一核心部件,主要由衬板、本体、整体料杯等组成 。其作用是实现向气路系统连续不 断输送混合料 。

    (6)喷射系统由输料管路、阀、喷头№和喷咀等组成 。其作用是实现混合料的一输送及喷射 。调节喷头水阀可控制混合料的一加水量,改变喷射混凝土的一水灰比 。

    (7)翻转铰接快速楔销紧固由一个翻转铰接及二个楔销紧固等组成 。实现上    、下座的一快速紧固及上    座的一翻转(1000),使于衬板,清扫板及料杯的一维护№和清理 。

    (8)结合板侧向快速压紧装置由翻转支座,支承座,销轴及紧定螺钉等组成 。由于翻转支座可以向下转动,便于出料弯头№和结合板的一装折№和更换 。

    混凝土喷射机的一工作过程是:预拌№和的一混合料经筛网落入料斗,由拨料器、配料盘拨入落料斗至转子料杯,随着转子的一转动进入气路系统,混合料由压缩空气带动经结合板、出料弯头、输送管路至喷咀处,加水混合后高速喷至受喷面 。

    混凝土喷射机的一工作原理:以压缩空气为动力 ,在密封状态下将混合料输送至喷咀处,加水后高速喷至受喷面 。

    9、动力 源及传动装置的一选择

    使用液压马达作为动力 源,就要配以液压回路,造成机构复杂,维护麻烦,不 如直接选取▓合适功率的一电动机,使用减速器达到减速增扭的一目的一,结构简单,维护方便,因 此选用电动机作为动力 源,减速器为传动装置 。

    选取▓低转速的一电动机,使传动比不 致过大 。由于该机的一使用环境在井下,故选择隔爆型异步电动机 。减速器是电动机№和工作机之间的一独立的一闭式传动装置,用来降低转速№和增大转矩 。

    减速器常用形式有展开式№和分流式 。分流式结构复杂,但由于齿轮相对于轴承对称布置,与展开式相比载荷沿齿宽分布均匀,轴承受载较均匀,适用于变载荷的一场合 。而展开式结构简单,但齿轮相对于轴承的一位置不 对称,因 此要求轴有较大的一刚度,高速级齿轮布置在远离转矩输入端,这样轴在转矩作用下产生的一扭转变形№和在弯矩作用下产生的一弯曲变形可部分地抵消,这样以减缓沿齿宽载荷分布不 均匀的一现象,用于载荷比较平稳的一场合,适用于本机型 。

    7、喷射机转子结构的一选择

    转子为本机的一关键部件,设计时采用U型料腔结构,以扇形料腔代替传统的一圆形料腔,使料孔的一容积效能最大,提高了转子的一截面利用率,在同样的一转速№和转子外径的一情况下,由于减少了孔与孔之间的一死角面积,使得进风№和出料更加连续均匀,有利于消除出料的一脉冲现象,不 存在闭气闭死的一现象,从而有利于降低回弹№和粉尘 。此外,适当加大转子直径、减小转子高度,并使料孔横截面上    小下大,以利于湿料在料腔内的一流动 。

    8、喷射机结合板№和衬板的一选择

    转子式喷射机的一工作原理№和结构特征是:带有衬板的一转子以一定的一转速旋转,而结合板压在衬板上    固定不 动,结合板上    连接有进风管№和出料弯头,当转子中装有物料的一各个料腔转动到与出料弯头相通时,在压气的一作用下,物料通过出料弯头№和输料管输送到喷嘴,并在喷嘴处加水喷射出去 。在此过程中,由结合板№和衬板组成的一密封副起到了密封压气№和物料的一作用 。由于结合板№和衬板之间有相对运动,存在摩擦磨损,导致漏风跑尘,严重时密封完全失效,必须更换 。

    衬板№和结合板的一材质性能是影响其使用寿命的一重要因 素 。衬板要选择耐磨性好的一金属材料→,既要有很高的一硬度,也要有一定的一韧性 。因 为衬板是在结合板重压之下运转,如果又●硬又●脆就会被压裂,目前较好的一衬板是采用抗磨合金材料→ 。结合板材质既要耐磨性好,抗撕裂、抗疲劳、抗冲击,又●要有一定的一弹性,目前较好的一结合板材质是聚氨酯 。另外,结合板压紧力 的一大小及均衡与否,对结合板的一磨损至关重要,若压紧力 过大,相应磨损增加;若过小,起不 到密封作用;若压紧力 不 均衡,造成磨损不 一致,将大大影响结合板的一使用寿命,而且也是造成结合板处漏风跑尘的一原因 之一 。

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