目前在我國混凝土噴射機的主導機型是轉(zhuǎn)子式混凝土噴射機,它具有輸送距離長、工作風壓低、噴頭脈沖小、工藝設(shè)備簡單、對滲水巖面適應(yīng)性好,以及混合料可以存放較長時間等特點,廣泛地應(yīng)用于礦山錨噴支護、隧道工程、建筑工地等領(lǐng)域。其工作原理是:電動機通過聯(lián)軸器,驅(qū)動減速器,減速器的輸出軸既帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),又帶動料斗上的撥料器旋轉(zhuǎn),混凝土拌合料經(jīng)料斗落入旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子料腔內(nèi),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過后,壓縮空氣與料腔進風口相通,在壓氣的作用下,物料通過出料彎頭和輸料管被輸送到噴嘴,并在噴嘴處加水噴射出去。本機型中轉(zhuǎn)子的料腔采用了新型的扇形、多料腔結(jié)構(gòu),使得進風連續(xù),噴射脈沖小。本論文首先概括性地介紹了混凝土噴射機的發(fā)展歷史、工作原理,并分析了現(xiàn)有機型的優(yōu)缺點,接著確定本次設(shè)計的機型。其次結(jié)合任務(wù)書的參數(shù)設(shè)計三級圓柱直齒減速器、輸料管、旋轉(zhuǎn)體等一些主要的部件,對部分要求比較高的零件進行強度校核。
(1)自搗。噴射混凝土以較高的速度(30~120m/s)從噴嘴噴向巖面,先噴到巖壁上的混凝土受后噴混凝土的強烈沖擊和壓密,從而使混凝土結(jié)構(gòu)密實,強度較高,不需要人工搗固。(2)早強。噴射混凝土能隨地下工程掘進及時施工,自加入速凝劑后,凝結(jié)硬化快,有較高的早期強度,與錨桿配合使用,能有效控制圍巖的松動和變形。(3)密貼。由于噴射混凝土是以高速噴射到巖壁上,與圍巖具有較大的粘結(jié)力,能夠及時封閉圍巖,防止圍巖風化和強度降低。(4)柔性。噴射混凝土層較薄,具有一定的柔性,特別是與金屬網(wǎng)配合使用或采用鋼纖維噴射混凝土時,其柔性將會得到明顯的改善,可以同圍巖協(xié)同變形,達到讓壓、卸壓的目的。(5)施工機械化程度高、速度快。噴射混凝土的支護使混凝土的運輸、澆灌、搗固等工序合為一條作業(yè)線,免除了立模、拆模等復雜的工序,施工工藝簡單,而且噴射混凝土還可以用管道進行長距離輸送。因此,其施工機械化程度高、速度快。(6)成本較低。(7)適用范圍較廣。噴射混凝土不僅能作為永久支護,而且也能用于掘進工作面的臨時支護,還可用于處理工程事故,具有廣泛的適應(yīng)性。
動力系統(tǒng):采用國內(nèi)知名品牌電機、柴油機。主油泵:主油泵采用變量柱塞泵,保證系統(tǒng)運行平穩(wěn)、可靠、設(shè)有超壓溢流功能,使主泵和電機得到有效的保護。潤滑系統(tǒng):采用五點單獨潤滑“點對點”保障關(guān)鍵部件免受磨損,延長部件的使用壽命。速凝劑計量泵:往復式活塞隔膜泵,耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、計量精度高,可進行無極調(diào)速。電控換向系統(tǒng)特點:泵送壓力低,換向速度快,減少換向沖擊,降低操作人員的勞動強度;兩個獨立的液壓回路,使得系統(tǒng)供油更加穩(wěn)定穩(wěn)定;通過PLC精確的控制,使得操作更加簡單、可靠、提高擺缸換向速度,降低換向沖擊,同事大油缸換向的瞬間動作加快,能將砼缸充實,使得物料連續(xù)性加強,出料均勻。