目前在我國(guó)混凝土噴射機(jī)的主導(dǎo)機(jī)型是轉(zhuǎn)子式混凝土噴射機(jī),它具有輸送距離長(zhǎng)、工作風(fēng)壓低、噴頭脈沖小、工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、對(duì)滲水巖面適應(yīng)性好,以及混合料可以存放較長(zhǎng)時(shí)間等特點(diǎn),廣泛地應(yīng)用于礦山錨噴支護(hù)、隧道工程、建筑工地等領(lǐng)域。其工作原理是:電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器,驅(qū)動(dòng)減速器,減速器的輸出軸既帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),又帶動(dòng)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(guò)后,壓縮空氣與料腔進(jìn)風(fēng)口相通,在壓氣的作用下,物料通過(guò)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(jī)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(jìn)風(fēng)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(jī)的發(fā)展歷史、工作原理,并分析了現(xiàn)有機(jī)型的優(yōu)缺點(diǎn),接著確定本次設(shè)計(jì)的機(jī)型。其次結(jié)合任務(wù)書的參數(shù)設(shè)計(jì)三級(jí)圓柱直齒減速器、輸料管、旋轉(zhuǎn)體等一些主要的部件,對(duì)部分要求比較高的零件進(jìn)行強(qiáng)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(qiáng)烈沖擊和壓密,從而使混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí),強(qiáng)度較高,不需要人工搗固。(2)早強(qiáng)。噴射混凝土能隨地下工程掘進(jìn)及時(shí)施工,自加入速凝劑后,凝結(jié)硬化快,有較高的早期強(qiáng)度,與錨桿配合使用,能有效控制圍巖的松動(dòng)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(shí)封閉圍巖,防止圍巖風(fēng)化和強(qiáng)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?xí)r,其柔性將會(huì)得到明顯的改善,可以同圍巖協(xié)同變形,達(dá)到讓壓、卸壓的目的。(5)施工機(jī)械化程度高、速度快。噴射混凝土的支護(hù)使混凝土的運(yùn)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(fù)雜的工序,施工工藝簡(jiǎn)單,而且噴射混凝土還可以用管道進(jìn)行長(zhǎng)距離輸送。因此,其施工機(jī)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(hù),而且也能用于掘進(jìn)工作面的臨時(shí)支護(hù),還可用于處理工程事故,具有廣泛的適應(yīng)性。
動(dòng)力系統(tǒng):采用國(guó)內(nèi)知名品牌電機(jī)、柴油機(jī)。主油泵:主油泵采用變量柱塞泵,保證系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)、可靠、設(shè)有超壓溢流功能,使主泵和電機(jī)得到有效的保護(hù)。潤(rùn)滑系統(tǒng):采用五點(diǎn)單獨(dú)潤(rùn)滑“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”保障關(guān)鍵部件免受磨損,延長(zhǎng)部件的使用壽命。速凝劑計(jì)量泵:往復(fù)式活塞隔膜泵,耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、計(jì)量精度高,可進(jìn)行無(wú)極調(diào)速。電控?fù)Q向系統(tǒng)特點(diǎn):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(dòng)強(qiáng)度;兩個(gè)獨(dú)立的液壓回路,使得系統(tǒng)供油更加穩(wěn)定穩(wěn)定;通過(guò)PLC精確的控制,使得操作更加簡(jiǎn)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(dòng)作加快,能將砼缸充實(shí),使得物料連續(xù)性加強(qiáng),出料均勻。