[实用新型]一种多自由度混凝土喷射机构

说明书

本实用新型公开了一种多自由度混凝土喷射机构，包括回转油缸、摆动油缸、第一刷动支架、刷动马达、十字万向节、偏心凸轮、刷动轮、第二刷动支架和喷枪头，由摆动油缸、回转油缸、刷动马达组合方式驱动十字万向节铰接的对U型刷动支架进行多角度的摆动，使喷枪沿曲线轨迹运行，实现多自由度混凝土喷射，从而使混凝土喷射均匀、回弹率低，保证喷射质量，同时该实用新型应用于喷浆设备上后，可以形成液压操作系统，并实现自动化控制，取代了人工，节省了劳动力，保障工人身心健康及安全。

技术领域

本实用新型涉及煤矿巷道支护技术领域，具体是一种多自由度混凝土喷射机构。

背景技术

煤矿井下巷道开挖之后，巷道顶帮围岩原有的三向应力的平衡状态被打破，为了保持煤矿巷道的稳定性，避免围岩出现垮落或过大变形，巷道掘进后一般都需要进行支护，煤矿井下巷道的支护方式有：锚杆支护、锚杆锚网支护、锚杆锚梁支护、锚杆锚网喷浆支护、素喷浆支护、碹石起拱支护、现浇钢筋水泥支护、U型钢支护、工字钢三节棚支护、裸体支护(巷道成型后不加任何支护材料)。

目前我国大部分煤矿采用锚杆锚网支护、锚杆锚网喷浆支护技术，其中锚杆锚网喷浆支护既能充分发挥锚杆作用，又充分发挥混凝土的作用。但目前国内煤矿巷道开掘断面尺寸大，形状不规则，为保证喷射效果，要求最佳喷浆工艺为：喷射轨迹中心线要始终与受喷面垂直且匀速运动，并保持1m左右的距离。而在混凝土喷射施工过程中,普遍都由人工抱持喷枪进行喷浆作业，不但最佳喷浆工艺要求难以保证，而且劳动强度大，骨料的反弹及喷射产生的粉尘对施喷人员健康有极大的危害,且混凝土的喷射质量主要依赖于工人的技术水平，随意性大，混凝土的回弹率高达30-40％，造成比较大的浪费。

基于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多自由度混凝土喷射机构，该机构使喷枪沿曲线轨迹运行，实现多自由度混凝土喷射，从而使混凝土喷射均匀、回弹率低，保证喷射质量。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种多自由度混凝土喷射机构，包括回转油缸、回转油缸固定座、摆动油缸固定座、摆动油缸、第一刷动支架、刷动马达、十字万向节、偏心凸轮、刷动轮、第二刷动支架和喷枪头，所述回转油缸水平安装在回转油缸固定座上，所述摆动油缸竖直安装在摆动油缸固定座上，所述摆动油缸固定座与回转油缸的转动轴端连接，所述第一刷动支架与摆动油缸的转动轴端连接，所述刷动马达设置在第一刷动支架上，其输出轴端连接所述偏心凸轮，所述刷动轮与偏心凸轮上的偏心轴连接，所述刷动轮与第二刷动支架的一端连接，所述第二刷动支架的另一端通过十字万向节与第一刷动支架连接，所述第一刷动支架和第二刷动支架呈对U型设置，所述喷枪头安装在第二刷动支架的顶部。

作为本实用新型进一步的方案：所述喷枪头通过固定座固定安装在第二刷动支架上。

作为本实用新型进一步的方案：还包括喷浆管，所述喷浆管与喷枪头连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述第二刷动支架顶部还设置有固定套，所述喷浆管通过固定套与第二刷动支架固定连接。

与现有技术相比，本实用新型有益效果：

1、本实用新型由摆动油缸、回转油缸、刷动马达组合方式驱动十字万向节铰接的对U型刷动支架进行多角度的摆动，使喷枪沿曲线轨迹运行，实现多自由度混凝土喷射，从而使混凝土喷射均匀、回弹率低，保证喷射质量。

2、本实用新型在应用于喷浆设备上后，可以形成液压操作系统，并实现自动化控制，可取代人工抱持喷枪进行喷浆作业，在大大减少工人劳动强度的同时还能保证最佳喷浆工艺，从而保证锚喷质量，提高施工效率。

3、本实用新型可降低回弹率，减少物料浪费。经现场应用实测，喷射混凝土材料的回弹量由原来的40％降低为15％。同时避免了施喷人员受到因骨料的反弹及喷射产生的粉尘对健康的危害。