[发明专利]程控闸板式混凝土喷射机

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿井下用混凝土喷射机，具体地说是一种程控闸板式混凝土喷射机。

背景技术

混凝土喷射机(shotcrete machine ，concrete sprayer)，是一种利用压缩空气将混凝土沿管道连续输送并喷射到施工面上去的机械，广泛用于地下工程、井巷、隧道、涵洞等的衬砌施工。

目前，国内煤矿井下大多使用转子式混凝土喷射机，转子式混凝土喷射机又可分为U型料腔转子式混凝土喷射机（即上出料混凝土喷射机,代表型号PC5U）和直通型转子式混凝土喷射机（即下出料混凝土喷射机,代表型号PC6I），其主要用于干料、潮料混凝土喷射作业，喷射距离水平100m，垂直30m。转子式混凝土喷射机给料器、喷射器布置在一起（即它只有一个料腔，同时用于给料和喷射作业），给料和喷射时密封处于相对旋转状态，密封结构不可靠，并极易出现磨损造成密封失效，无法保证喷射距离并产生较大粉尘，料腔通过出料口频率较低，喷射时脉冲大，物料不能连续。

随着我国煤矿掘进机械化程度进一步提高，掘进及配套设备增多，喷浆迎头作业环境复杂，对混凝土喷射机的喷射距离开始有了更高的要求。另一方面，我国出台煤矿井下粉尘治理相关措施，严格要求煤矿井下喷浆作业粉尘浓度不得高于10mg/m³，对混凝土喷射机密封可靠性也开始有了更高要求。为此，设计一种具有喷射距离长、产尘少、密封结构可靠、维护周期长、成本低等优点的混凝土喷射机将成为煤矿井下混凝土喷射作业的重要研发工作。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种程控闸板式混凝土喷射机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

程控闸板式混凝土喷射机，包括小车底盘、料斗组件、闸板式给料器、喷射器、气动程控系统和动力系统；所述料斗组件、闸板式给料器和喷射器从上到下依次连通，且喷射器固定设置在小车底盘上方；所述气动程控系统和动力系统分别固定设置在小车底盘上方，且气动程控系统控制闸板式给料器的启闭，动力系统为喷射器提供动力。在此结构基础上，所涉及闸板式给料器包括上下贯通的给料筒、设置在给料筒上方的进料闸板组件、设置在给料筒下方的排料闸板组件、以及设置在给料筒侧部的泄气阀和补气口，外部压缩空气进气装置的出气端口密封连接于补气口；

所述进料闸板组件与给料筒之间设置有进料密封，所述排料闸板组件与给料筒之间设置有排料密封；

上述气动程控系统控制进料闸板组件和排料闸板组件不同时开启，上述进料密封的工作状态始终与进料闸板组件的启闭状态相反，上述排料密封的工作状态始终与排料闸板组件的启闭状态相反，且只有进料闸板组件和排料闸板组件同时关闭时，在进料密封和排料密封的作用下，给料筒与进料闸板组件、排料闸板组件共同围成密封结构的储料腔，此时，气动程控系统控制泄气阀处于开启状态；上述气动程控系统还控制外部压缩空气进气装置与排料闸板组件同步启闭。

进一步的，所述进料闸板组件包括配合套设于给料筒上端部的上盖板、滑动设置于上盖板上表面的进料闸板、以及连接进料闸板的第一气缸，所述进料闸板外侧、上盖板上表面连接有进料闸板座，该进料闸板座固定连接上盖板和料斗组件，所述第一气缸在气动程控系统的控制下带动进料闸板直线往复运动以遮挡或不遮挡给料筒的顶部进料口。

更进一步的，所述排料闸板组件包括配合套设于给料筒下端部的下盖板、滑动设置于下盖板下表面的排料闸板、以及连接排料闸板的第二气缸，所述排料闸板外侧、下盖板下表面连接有排料闸板座，该排料闸板座固定连接下盖板和喷射器，所述第二气缸在气动程控系统的控制下带动排料闸板直线往复运动以遮挡或不遮挡给料筒的底部排料口。

更进一步的，所述喷射器包括设置在给料筒正下方的喷射气料室、设置在喷射气料室内部的叶轮、连通喷射气料室的进气口和出料口，所述进气口位于叶轮上方，所述出料口位于进气口下方；

所述喷射气料室通过进气口外连外部压缩空气进气装置，喷射气料室通过出料口外连喷射管；

所述叶轮上连接有轮轴，所述轮轴向外伸出喷射气料室连接于动力系统的动力输出端；

所述叶轮上环形等间距的开设有多个料槽，且叶轮旋转过程中，叶轮的料槽依次转过并连通喷射气料室的出料口；工作过程中，由给料筒下落的物料落在喷射气料室的叶轮料槽内，且恰好转过出料口的料槽内盛装的物料由出料口排入喷射管进行喷射作业。