目前在我国混凝土喷射机的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。其工作原理是:电动机通过联轴器,驱动减速器,减速器的输出轴既带动转子旋转,又带动料斗上的拨料器旋转,混凝土拌合料经料斗落入旋转的转子料腔内,转子转过后,压缩空气与料腔进风口相通,在压气的作用下,物料通过出料弯头和输料管被输送到喷嘴,并在喷嘴处加水喷射出去。本机型中转子的料腔采用了新型的扇形、多料腔结构,使得进风连续,喷射脉冲小。本论文首先概括性地介绍了混凝土喷射机的发展历史、工作原理,并分析了现有机型的优缺点,接着确定本次设计的机型。其次结合任务书的参数设计三级圆柱直齿减速器、输料管、旋转体等一些主要的部件,对部分要求比较高的零件进行强度校核。
(1)自捣。喷射混凝土以较高的速度(30~120m/s)从喷嘴喷向岩面,先喷到岩壁上的混凝土受后喷混凝土的强烈冲击和压密,从而使混凝土结构密实,强度较高,不需要人工捣固。(2)早强。喷射混凝土能随地下工程掘进及时施工,自加入速凝剂后,凝结硬化快,有较高的早期强度,与锚杆配合使用,能有效控制围岩的松动和变形。(3)密贴。由于喷射混凝土是以高速喷射到岩壁上,与围岩具有较大的粘结力,能够及时封闭围岩,防止围岩风化和强度降低。(4)柔性。喷射混凝土层较薄,具有一定的柔性,特别是与金属网配合使用或采用钢纤维喷射混凝土时,其柔性将会得到明显的改善,可以同围岩协同变形,达到让压、卸压的目的。(5)施工机械化程度高、速度快。喷射混凝土的支护使混凝土的运输、浇灌、捣固等工序合为一条作业线,免除了立模、拆模等复杂的工序,施工工艺简单,而且喷射混凝土还可以用管道进行长距离输送。因此,其施工机械化程度高、速度快。(6)成本较低。(7)适用范围较广。喷射混凝土不仅能作为永久支护,而且也能用于掘进工作面的临时支护,还可用于处理工程事故,具有广泛的适应性。
动力系统:采用国内知名品牌电机、柴油机。主油泵:主油泵采用变量柱塞泵,保证系统运行平稳、可靠、设有超压溢流功能,使主泵和电机得到有效的保护。润滑系统:采用五点单独润滑“点对点”保障关键部件免受磨损,延长部件的使用寿命。速凝剂计量泵:往复式活塞隔膜泵,耐高温、耐腐蚀、耐磨损、计量精度高,可进行无极调速。电控换向系统特点:泵送压力低,换向速度快,减少换向冲击,降低操作人员的劳动强度;两个独立的液压回路,使得系统供油更加稳定稳定;通过PLC精确的控制,使得操作更加简单、可靠、提高摆缸换向速度,降低换向冲击,同事大油缸换向的瞬间动作加快,能将砼缸充实,使得物料连续性加强,出料均匀。