螺旋式喷浆机（精选4篇）
螺旋式喷浆机 篇1
引言
汾西矿业水泥厂是山西焦煤集团汾西矿业公司的二级单位, 主要为各矿井单位提供水泥产品。因矿井基础建设具有一定的特殊性, 为了进一步拓宽建材产品的深加工, 不断满足井下的施工作业, 汾西矿业水泥厂于2009年建设了新型建材生产线, 主要生产喷射混凝土、机制砂等矿井基础建设专用产品。2010年底, 为配合新产品的推广使用, 我厂在传统喷浆机的基础上研制成功了YL-2011系列螺旋式无尘喷浆机, 并在汾西矿业集团曙光矿进行了应用性试验。试用期间由曙光矿生产科负责技术装备, 开拓一队负责现场喷浆, 经过1个多月的试用, 累计喷射混凝土360 t, 喷射巷道总进度90 m, 喷浆机累计运行时间133 h, 单机运行时间最长可达4 h, 取得了较满意的结果。
1 工作原理及机器结构
该喷浆机为螺旋式喷浆机, 其工作原理是:混凝土拌合料装入储料斗后, 通过电机驱动由减速器带动的螺旋轴旋转, 借助螺旋轴螺旋叶片的作用力, 混凝土拌合料被输送至过渡仓, 然后再到出料口总成处;同时被压缩的空气经油水分离后, 进入出料口总成, 在锥体管处因体积突然变小而形成负压, 使螺旋叶片带来的拌合料受到推动力, 被输送至软管内, 然后再到达喷口, 经喷枪加一定量的水搅拌, 将拌合料喷浆到工作面上。图1为YL-2011螺旋式无尘喷浆机结构图。
2 设备主要技术参数
YL-2011螺旋式无尘喷浆机的主要技术参数见表1。
3 喷射混凝土原材料及配比
(1) 采用汾矿集团水泥厂生产的喷射混凝土材料, 包括水泥、机制砂与外加剂。
(2) 喷射混凝土材料配比 (质量比) 为:水泥∶机制砂=1∶4, 外加剂掺量为喷射混凝土质量的7 %。
(3) 喷射混凝土试块检验报告见表2和表3。
4 设备使用情况
该设备于2011年4月12日投入试用, 用于掘进工作面锚喷作业与支护材料喷浆, 使用情况如下:
(1) 物料搅拌及出料均匀, 出料量达到设计要求。
(2) 设备运行稳定, 检修周期较传统转盘式喷浆机延长。由于设备结构简单, 维修时间大为缩短, 易损件仅有轴承与密封油毡, 维修成本较低, 生产效率明显提高。
(3) 材料配比稳定, 使用水泥厂的干法预拌混凝土, 所有原材料均经过筛选, 没有大颗粒, 避免了卡枪、堵管现象, 提高了工作效率, 保证了设备的稳定性与工作的连续性。
(4) 回弹率:立面<10 %, 顶面<15 %。
(5) 锁风情况良好, 彻底解决了传统喷浆机的跑风、冒灰现象, 改善了作业环境与工作条件。
5 设备的优点
与传统的喷浆机相比, YL-2011螺旋式无尘喷浆机具有明显的优点, 主要表现在以下几个方面:
(1) 该设备设计合理, 以专用防爆电机与减速机为动力, 大大减少了维护量, 由于结构简单、维护方便、机械化程度高, 特别适用于井下作业。
(2) 该设备采用全密闭结构, 消除了传统喷浆机跑风、冒灰等现象, 改善了工人的作业条件。
(3) 改变了传统的上料方式, 大大降低了劳动强度, 提高了工作效率。
(4) 该机适合干喷与湿喷施工, 实现了无粉尘排放, 是传统的混凝土喷浆机的理想替代品, 适用于隧道、涵洞、地铁、水电工程等地下工程, 以及公路护坡、煤矿矿井巷道喷浆混凝土等施工作业。
6 存在的问题及整改建议
6.1 设备存在的问题
(1) 设备整体刚度不足, 运行一段时间后储料斗会发生变形, 表现为螺旋轴擦壳体现象。
(2) 螺旋管由3节组成, 虽便于拆检, 但拆检后对中性不好。
(3) 机尾轴承易进物料, 会损坏轴承。
(4) 如果储料斗加料不及时, 料位不足, 偶尔会有返风扬尘现象。
6.2 整改完善措施
(1) 增加储料斗刚度, 将储料斗钢板由目前的6 mm加厚至12 mm以上, 避免机体变形, 延长整机使用寿命。
(2) 为了克服三段式结构的螺旋管在拆检后影响中性的问题, 在连接法兰盘时留定位螺栓。
(3) 使用先进的动密封技术, 并考虑采用气压密封技术, 以减少物料对机尾轴承的损坏。
(4) 针对储料斗偶有返风、扬尘现象, 若将螺旋轴长度加长100 mm左右, 将进一步提高锁风效果。
7 结语
该设备经曙光煤矿使用后, 效果反映良好。在试用阶段, 虽然还存在一些问题, 但工作效率已大为提高, 混凝土回弹率较以前大幅度减小, 粉尘污染明显改善, 作业人员的劳动强度明显降低。对目前存在的问题如果能妥善解决, 该设备必将在各类混凝土施工作业中得到大力推广。
摘要：介绍了YL-2011系列螺旋式无尘喷浆机在矿井的试用情况。分析了设备的优缺点, 提出了整改建议。
关键词：螺旋式喷浆机,矿井,喷射混凝土
混凝土喷浆机的技术改进研究 篇2
目前, 国内市场上较流行的混凝土喷浆机主要有两类:一类是凸轮柱塞泵式喷浆机, 另一类是螺杆泵式喷浆机。本文介绍螺杆泵式喷浆机的技术问题, 其在施工过程中出现了以下技术施工问题:1) 喷浆机振动较大;2) 易造成输送管堵管、螺杆泵卡死现象, 严重时甚至造成电机烧毁;3) 施工时出现混凝土喷涂不均匀、反弹率较大、喷面脱落的现象。
针对喷浆机施工时出现的技术问题, 江苏建筑职业技术学院、北京理工大学机车学院与江苏天沃重工科技有限公司开展技术合作, 对混凝土喷浆机进行了技术改造, 通过提高系统联接刚度的改进设计较好地解决了上述问题。
1 混凝土喷浆机的改进研究
1.1 混凝土喷浆机的结构分析
通过大量的现场试验, 并对现有混凝土喷浆机的结构进行分析, 如图1所示, 发现混凝土喷浆机之所以出现振动较大、搅拌不均、喷涂不均现象, 主要是因为减速器与搅拌器的联接结构存在设计缺陷。其中, 减速器与搅拌器通过单一法兰直接结合在一起。由于减速器和搅拌器结合部位尺寸较大, 导致联接螺钉过长, 刚性不足。再加上, 出于密封的需要, 减速器与搅拌器联接处采用了橡胶密封垫, 导致其联接刚度进一步降低。通过进一步试验, 还发现料斗与电机驱动装置的联接也存在类似的问题。正是上述设计缺陷, 导致了混凝土喷浆机关键部位联接刚性不足, 进而导致其施工时出现了振动较大、搅拌不均匀、喷涂不均匀现象。
1.2 混凝土喷浆机改进方案
混凝土喷浆机的减速器、料斗与搅拌器是通过螺钉联接的, 螺钉过长, 加之因密封需要, 料斗与搅拌器联接处采用了橡胶密封垫, 使得减速器、料斗与搅拌器三者形成了非刚性联接。
1, 4, 6.密封圈2.料斗3.法兰1 5.法兰2 7.减速器8.螺钉
经过受力分析、仿真及相关计算, 决定改变减速器与料斗的联接形式来消除振动, 提高设备的刚性。具体改进方案为:如图2, 在电机驱动装置上增加联接法兰1 (如图3所示) 。在图4所示的料斗结构上增加法兰2 (如图5所示) 。
1.驱动轴套2.法兰1
这一改进方案, 通过在电机驱动装置的联接处、料斗结构的联接处各增加一个法兰盘, 使原来的较长螺钉联接, 变成了以两个法兰盘为媒介的过渡式联接方式, 即电机、驱动轴等先联接到法兰, 再通过法兰与法兰的联接实现电机和驱动轴的联接, 这样有效缩短了驱动电机装置、料斗结构联接处的联接螺钉的长度, 进而提高了系统的整体刚度。
改进设计后喷浆机, 通过增加两个过渡法兰, 改变了减速器、料斗与搅拌器连接的结构形式, 缩短了联接螺钉的长度, 优化了喷浆机的结构, 提高了喷浆机整体的刚度。图6为改进后的电机驱动装置、料斗与料斗结构的装配图。
改进后的混凝土喷浆机的总体结构如图7所示。
1.电机驱动装置2.搅拌驱动3.搅拌轴总成4.螺杆泵总成5.搅拌器总成6.车轮总成7.料斗总成8.电气总成
2 混凝土喷浆机改进后的施工效果
表1为改进设计后的喷浆机的主要技术参数。经在江苏、安徽等地多个施工现场应用表明, 改进后混凝土喷浆机在施工过程中很好地解决了喷浆机振动大、噪声大、输送管易堵管、螺杆泵卡死等技术问题。由该喷浆机喷涂的作业面喷涂均匀, 喷面不易脱落。改进后混凝土喷浆机的主要技术指标达到了国内先进水平, 达到了预期的效果。
3 结语
喷浆机经采用过渡法兰优化结构后, 其整体刚性得到提高, 振动减小, 噪声大、堵管、螺杆泵卡死等技术问题得到有效解决。优化设计后的喷浆机喷涂的作业面均匀, 不易脱落, 在煤矿及建筑行业中具有广阔的应用前景。笔者认为, 对混凝土喷浆机进一步的研究应朝着提高整体作业效率、减轻劳动强度, 以及智能化、自动化方向发展。
摘要：现有的混凝土喷浆机在施工过程中振动较大, 易出现管路堵塞、电机烧毁等技术故障, 导致喷涂不均匀、反弹率较大等施工质量问题。文中对现有的喷浆机进行结构优化设计, 改进设计后的混凝土喷浆机较好地解决了上述技术难题, 其现场施工效果达到了预期。
关键词：混凝土,喷浆机,改进
参考文献
[1]王振廷, 王春华, 林河.新型喷浆机的研制[J].煤矿机械, 1998 (1) :35-37.
[2]康红星, 张照允, 杨胜富.新型湿式喷浆机在煤矿巷道工程中的应用研究[J].科技风, 2012 (5) :77.
[3]范玉, 王凤清, 张君伟, 等.SBL40型螺杆式喷浆机的研发[J].煤矿机械, 2014 (6) :146.
[4]方实树, 张咸民.国产喷浆机的应用与研究[J].矿山机械, 2000 (6) :27-28.
喷浆机后混合潮化结构设计 篇3
关键词：后混合式,引射,喷射
0 引言
喷浆机是矿井巷道最常用的支护设备之一。目前矿井安全生产常用的喷浆机以干喷机和潮喷机为主, 虽然某些科研单位对潮式喷浆机的研发已有很长历史, 但是目前还没有比较成熟、稳定和高效的潮式喷浆机被矿井生产广泛接受。
传统潮喷机只是在干喷机结构基础上, 在喷头部位加装压力喷水装置, 由于引射喷水受喷射物料脉冲和压力的限制, 供水量不足以及喷射混合物与水不能及时充分混合, 防尘降弹效果很不明显。该设计将引射装置加载在喷嘴后面, 并设计了混合室, 使得引射再不受喷射物料脉冲的影响, 使得喷射混合物与水较为充分地混合。
1 喷浆机技术概况
传统喷浆机工作原理和结构特征:带有衬板的转子以一定的转速旋转, 面结合板压在衬板上固定不动, 结合板上连接有进风管和出料弯头, 当转子中装有物料的各个料杯转动到与进风管和出料弯头相通时, 在压气的作用下, 物料通过出料弯头和输料管输送到喷嘴, 并在喷嘴处加水喷射出去。在此过程中, 由结合板和衬板组成的密封副起到了密封压气和物料的作用。
从20世纪60年代起, 在西方发达国家中, 潮喷技术开始逐渐推行, 各种潮式混凝土喷射机也陆续开发出来, 所谓传统潮喷机, 其基本原理是以压力空气为动力, 通过密封转子料杯将干燥的混凝土物料从料仓吹出料槽, 并在喷嘴根部加装压力水引入装置, 以喷射压力在喷嘴内部产生的负压, 将引射水携带与物料混合, 由于喷射物料与压力水相互干扰, 影响引射效果, 对喷射物料的湿润效果并不十分明显, 很难得到理想的防弹降尘效果。
2 喷浆机后混合潮化系统
图1为喷浆机后混合潮化系统示意图。
1.气泵2.截止阀3, 5, 9.单向阀4.喷浆机6.喷嘴7.混合室8.压力水箱
气泵向喷浆机输送压缩气流, 将物料由喷嘴吹出;同时压缩气流被引入密封压力水箱, 将压力水输送至喷嘴后端混合室, 该压缩气流作为混合室引射的前置压力。
混合室结构布置如图2所示。
喷射物料以一定的发散角由喷嘴喷出, 同时, 混合室前短开口做微量收缩, 使得喷射物料周边负压空间得到相对的动态密封, 从而达到更好地引射效果。
对混合室空间建立动量方程如下:
式中:p2为压力水出口压力;p3为混合式出口压力;G1、G2、G3分别为喷嘴出口、压力水出口和混合室出口的质量流量;l3为喷嘴出口与混合室出口距离;d3为混合室直径;u3为混合室出口速度。
将上式整理得:
由上述分析可知, 对简单喷射器来说, p3等于外界环境压力, 所以p2为负压 (抽力) 。喷射器两端的压力差越大, 在压力水出口处形成的抽力就越大。
3 结语
由以上分析可知, 通过对混合室及其出口尺寸的合理设计, 利用理想的引射效果, 再加上压力水的固有压力, 可以得到较为湿润的喷射物料, 从而降低喷射过程的粉尘污染, 同时达到较为理想的防弹降尘效果。
参考文献
[1]崔谟慎, 孙家俊.高压水射流技术[M].北京:煤炭工业出版社, 1993.
螺旋式喷浆机 篇4
关键词：湿式喷浆机,湿式喷浆工艺,混凝土
目前煤矿巷道工程中, 喷浆工艺主要以干喷为主, 因为干喷的使用的混凝土喷射机机械结构较简单, 机械清洗和故障处理比较容易, 但是这种喷浆工艺最大的弊端是作业现场粉尘污染严重、回弹多、混凝土品质 (主要是强度) 不稳定三大顽症, 虽然有除尘、防尘、捕尘设备, 但效果不明显, 工人长期在此环境下工作, 大量吸入粉尘很容易引起矽肺病;并且回弹率大造成回弹料多, 浪费材料;品质不稳定容易造成浆皮开裂、脱落;给施工带来安全隐患, 为了解决这些问题, 我们不断的探索研究、改进喷浆工艺, 从2011年10月份开始在兖煤兴隆庄煤矿-350水平的十采一横轨西中间联巷施工时, 对新进的新型全液压湿喷机进行试验应用。该湿喷机型号为PHSK-85全液压湿喷机, 由推送机构、料斗及搅拌装置、混凝土分配阀、机架及行走装置、液压传动系统、电气系统、喷机罩和输送管路、喷浆辅助系统等九个部分组成的一体机, 喷头可在工作面来回上下自由移动, 喷射能力在4~8m3/h, 机旁粉尘浓度≦15mg/m3, 回弹率在标准工艺下<20%, 在井下巷道试应用效果颇佳。
1 PHSK-85全液压湿喷机在井下巷道支护中的应用
1.1 湿式喷浆工艺参数
湿式喷浆机喷射混凝土的生产效率和喷射后的混凝土强度都与搅拌混凝土的质量密切相关, 混凝土必须符合最大料径不超过15mm, C15-C20的喷射混凝落度大于10m m、C25-C30不小于150m m, C35以上不小于180m m (在确保粘聚性前提下) 。
1) 集料在拌合前需过筛。用孔径为5m m的筛网对细集料 (即砂) 进行过筛, 筛去细集料中料径大于5mm的石子;分别用孔径为15m m和5m m的筛网对粗集料 (即石子) 进行过筛, 筛去粗集料中粒径大于15mm的大石子和小于5mm的石粉和泥沙。注意检查粗细集料中不得夹杂有如螺丝、玻璃、铁丝、铁片等异物。2) 混凝土配合比为水泥∶砂∶碎石∶水=1∶1.58∶1.92∶0.50, 每立方混凝土水泥用量440kg;3) 湿喷机风压工作面风压为0.3~0.5MPa, 最小不得低于0.3 MPa;4) 速凝剂的添加由速凝剂添加系统来完成, 其用量分别为水泥用量的5%速凝剂 (TCC) ;稠度剂 (SG) 1%, 稳定剂 (DEL) 0.2%;5) 水灰比定为0.50时, 坍落度为100~200m m较为合适, 其他参数可不变;6) 初喷一次性喷厚拱不超过30mm, 帮不超过50m m, 复喷时根据规程措施要求增加喷厚。
1.2 工艺流程
1) 湿喷混凝土工艺设备配置。设备配置主要包括搅拌设备、运料设备、喷射设备即PHSK-85全液压湿喷机。现阶段湿喷机用料都由混凝土搅拌机现场搅拌供料, 后期由我矿井下新建西翼集中搅拌站按计划集中供料, 井下运料设备主要是电瓶车和矿车运送水泥、沙、石子、速凝剂等喷浆用料。2) 湿喷混凝土工艺流程。湿喷混凝土工艺流程如下图所示:
3) 湿喷机喷射作业。a.只有当系统风压≥0.3Mpa时, 才能开机操作, 并严格遵守以下开机顺序:启动主电机, 打开速凝剂辅助风, 依次启动计量泵, 震动电机, 搅拌开启, 向料斗内连续加料, 缓慢打开主风阀送风。b.开启泵送后, 并根据喷嘴料情况调整主风阀开度以控制高压风的风量和风压。一般喷边墙时的工作风压力为0.3MPa~0.4MPa, 喷拱部时为0.4MPa~0.5MPa。此外工作风压值与混凝土和易性和喷射距离有关, 和易性越好、管道越短, 通常所需工作风压较低, 反之则风压较高。c.作业过程中, 上料速度要均匀、连续、适中, 始终保持料斗中有一定的混凝土剩余, 供料一定要连续, 喷射途中频繁停泵易造成混凝土喷嘴处速凝剂通道堵塞和砼混合器积料严重。混凝土的剩余量至少要与搅拌轴持平, 及时清除掉震动筛上粒径>15mm的粗集料和其他异物, 以防止其堵塞筛网造成混凝土下料缓慢。d.喷射手手握喷嘴时, 应尽量使喷嘴与受喷面垂直, 距离在0.8m~2m范围内 (与风压呈反比) 。喷混凝土分片自下往上喷射, 喷嘴应均匀地呈单向螺旋形转动。发现喷嘴处出现异常状况时, 需立即与司机联系, 通知其停止泵送。e.停机时, 停止泵送、震动电机、速凝剂计量泵、关闭主风阀, 但保持辅助风阀呈开启状态, 以防止速凝剂管路堵塞。4) 喷射效果。a.干湿喷法现场使用情况比较, 新型湿喷机喷射回弹率仅为干喷的1/3, 粉尘浓度低, 大大改善了工作环境, 有利于职工身体健康, 降低职业病的危害。b.经济性分析:根据我矿现在所采用的干喷喷浆工艺回弹率为湿喷的3倍, 另外, 干喷由于难以控制水灰比等原因导致混凝土强度低厚薄不均, 往往时间不长就开裂浆皮脱落, 还得重新复喷, 浪费材料, 湿喷机则能轻而易举的解决这些问题, 可见获得的经济效益还是非常显著的。5) 使用中出现的问题及解决办法。a.喷浆过程中堵管, 堵管的原因主要有3个方面:一是有大块碎石混入;二是混凝土搅拌不均匀;三是料管里有积水, 造成混凝土离析。解决办法是首先要严把混凝土的搅拌质量关, 其次是在每班结束清洗管路时, 一定要用压风吹尽管路中的积水;需要注意的是暂停时应控制在20分钟以内, 最长不能超过30分钟, 每隔10分钟应泵送一次, 如时间再长时, 应排空管道, 以防止混凝土固结。b.湿喷机司机在喷浆时要时刻注意观察水箱内水是否变浑浊, 当发现水变浑浊后, 更换清水依然浑浊, 说明推送活塞唇边已磨损或损坏, 必须立即更换推送活塞。为此, 司机要注意保持水箱内水尽量清澈;此外, 还得注意混凝土泵, 混凝土泵运行温度为20~60度之间, 当液压油低于20度时, 应进行升温, 超60度时应开排风扇进行降温处理, 必要时停机。
2 结语