[發(fā)明專(zhuān)利]一種礦用混凝土濕噴機(jī)械手設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410256461.5
• 申請(qǐng)日: 2014-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104061002A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程衛(wèi)民;高波;劉偉;曹森;馮開(kāi)林;趙留征;衣龍曉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東科技大學(xué);山東威特立邦礦山設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21D11/10
• 分類(lèi)號(hào): E21D11/10
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 陳海濱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種在煤礦井巷中進(jìn)行混凝土噴射的裝置，特別是一種礦用混凝土濕噴機(jī)械手設(shè)備。

背景技術(shù)

混凝土噴射機(jī)是工程施工中廣泛使用的一種施工設(shè)備。它是利用壓縮空氣或其它動(dòng)力，將按一定比例配合的拌和料通過(guò)管道輸送并高速噴射到受?chē)娒嫔夏Y(jié)硬化，從而形成混凝土支護(hù)層。噴射混凝土技術(shù)工藝簡(jiǎn)便，施工造價(jià)低，適應(yīng)面廣，在各種建筑領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮了重要作用。

混凝土噴射機(jī)分干式噴射機(jī)和濕式噴射機(jī)兩類(lèi)，前者由氣力輸送干拌合料，在噴嘴處與壓力水混合后噴出；后者由氣力或混凝土泵輸送混凝土混合物經(jīng)噴嘴噴出。混凝土噴射機(jī)廣泛用于地下工程、井巷、隧道、涵洞等的襯砌施工。

傳統(tǒng)混凝土噴射機(jī)的作業(yè)方式為，通過(guò)人力手持噴頭對(duì)準(zhǔn)工作區(qū)域進(jìn)行混凝土噴射操作，這種人工操作方式對(duì)作業(yè)區(qū)域的準(zhǔn)確性差，且在噴射過(guò)程中因后坐力影響導(dǎo)致對(duì)準(zhǔn)的工作區(qū)域出現(xiàn)偏差，再者通過(guò)人為控制難以掌握混凝土的凝結(jié)厚度及均勻性。現(xiàn)有制造出的機(jī)械式噴射裝置均存在調(diào)整方向不全面，從而導(dǎo)致操控不夠靈活，存在工作區(qū)域死角導(dǎo)致噴射作業(yè)不合格的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種設(shè)置共5種方向的活動(dòng)自由度，能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)噴射角度，且操作方便，作業(yè)品質(zhì)優(yōu)良的礦用混凝土濕噴機(jī)械手設(shè)備。

本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種礦用混凝土濕噴機(jī)械手設(shè)備，包括車(chē)體，所述車(chē)體的底部具有履帶行走機(jī)構(gòu)，所述車(chē)體上設(shè)置操作臺(tái)、供油驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與機(jī)械臂，所述供油驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)油路連接機(jī)械臂，所述操作臺(tái)控制供油驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述機(jī)械臂包括相鉸接的大臂與伸縮臂，所述大臂的底部裝配回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)，所述大臂與伸縮臂之間設(shè)置變幅油缸，所述變幅油缸的定位端鉸接在大臂上，伸縮端鉸接在伸縮臂上，所述伸縮臂的前端連接左右螺旋擺缸，所述左右螺旋擺缸的前端連接前后螺旋擺缸，所述前后螺旋擺缸上設(shè)置擺線液壓馬達(dá)，所述擺線液壓馬達(dá)通過(guò)萬(wàn)向節(jié)連接噴嘴。

本礦用混凝土濕噴機(jī)械手設(shè)備為電氣液壓式，使液壓泵提供流量通過(guò)比例多路閥的控制，分別驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的五個(gè)關(guān)節(jié)自由度，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、變幅、伸縮、噴嘴左右擺動(dòng)、噴嘴前后擺動(dòng)五個(gè)動(dòng)作，從而改變機(jī)械臂末端噴嘴的位置及角度姿態(tài)；還進(jìn)一步設(shè)置了噴嘴的周圈運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)噴射凝結(jié)的均勻度，最終完成優(yōu)良的噴漿工作。其中通過(guò)位于底部的回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)帶動(dòng)大臂進(jìn)行整體機(jī)械臂的轉(zhuǎn)向動(dòng)作；通過(guò)變幅油缸的伸縮動(dòng)作，使得伸縮臂繞大臂上的鉸接點(diǎn)弧形擺轉(zhuǎn)改變仰頭幅度，且最大幅角范圍是127°；通過(guò)伸縮臂的拉長(zhǎng)或縮短，實(shí)現(xiàn)前端噴嘴的前后水平位置；通過(guò)左右螺旋擺缸的左右擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)噴嘴在平面上左右噴射的扇形范圍，且最大角度范圍是102°；通過(guò)前后螺旋擺缸的前后轉(zhuǎn)向擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)噴嘴在豎面內(nèi)上下噴射的扇形范圍，且最大角度范圍是90°；擺線液壓馬達(dá)通過(guò)萬(wàn)向節(jié)驅(qū)動(dòng)噴嘴做周向轉(zhuǎn)圈動(dòng)作。

在上述的礦用混凝土濕噴機(jī)械手設(shè)備中，所述伸縮臂包括外伸縮臂、中間伸縮臂、內(nèi)伸縮臂及伸縮油缸，所述中間伸縮臂的兩端分別穿入外伸縮臂、內(nèi)伸縮臂，所述中間伸縮臂的后端連接伸縮油缸。通過(guò)伸縮油缸驅(qū)動(dòng)中間伸縮臂的伸出或回縮動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)整體伸縮臂的拉長(zhǎng)或縮短的作用效果。

在上述的礦用混凝土濕噴機(jī)械手設(shè)備中，所述車(chē)體上還設(shè)置支腿，所述支腿的一端鉸接在車(chē)體上，另一端為自由端，所述支腿上設(shè)置支腿油缸，所述支腿油缸的定位端鉸接在車(chē)體上，伸縮端鉸接于支腿的自由端處。當(dāng)支腿油缸的伸縮軸伸出時(shí)，帶動(dòng)自身與支腿同步向下旋轉(zhuǎn)，直至支腿的自由端支撐在地面上，支腿保持該支撐動(dòng)作；當(dāng)支腿油缸的伸縮軸回縮時(shí)，帶動(dòng)自身與支腿同步向上旋轉(zhuǎn)，直至伸縮軸完全回縮入支腿油缸內(nèi)，支腿脫離地面并豎向收起，且在支腿油缸的帶動(dòng)下支腿動(dòng)作的最大角度范圍是107°。支腿、大臂等裝有液壓鎖，防止在沒(méi)有壓力的情況下失去支撐力。

在上述的礦用混凝土濕噴機(jī)械手設(shè)備中，所述履帶行走機(jī)構(gòu)包括底盤(pán)，所述底盤(pán)上設(shè)置前行走輪與后行走輪，所述前行走輪與后行走輪的外周套接行走履帶，所述底盤(pán)上還設(shè)置行走馬達(dá)，所述行走馬達(dá)連接前行走輪。行走馬達(dá)驅(qū)動(dòng)前行走輪旋轉(zhuǎn)，在齒輪嚙合的傳動(dòng)下后行走輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)履帶行走。履帶驅(qū)動(dòng)采用帶剎車(chē)的液壓式行走馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，在不提供行走驅(qū)動(dòng)油液的情況下對(duì)車(chē)輪進(jìn)行制動(dòng)；同時(shí)，履帶也可采用機(jī)械制動(dòng)。

在上述的礦用混凝土濕噴機(jī)械手設(shè)備中，所述供油驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括油箱、三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)、雙聯(lián)泵及油道管路，所述油箱上設(shè)置濾油器與空氣濾清器，所述三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接雙聯(lián)泵，所述雙聯(lián)泵通過(guò)油道管路連通油箱，且雙聯(lián)泵通過(guò)油道管路向機(jī)械臂供油。