【正文】 構(gòu)的傳動(dòng)比，致使機(jī)械傳動(dòng)部分復(fù)雜起來(lái)。從而實(shí)現(xiàn)源源不斷地向輸送管路輸送混凝土的目的。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)輸入的動(dòng)力通過(guò)減速增扭裝置減速增扭后，帶動(dòng)輸送裝置旋轉(zhuǎn)，輸送裝置料腔內(nèi)的 混凝土拌和料在連續(xù)旋轉(zhuǎn)下，就會(huì)源源不斷地輸送到噴射出口裝置中，并在噴射出口裝置內(nèi)一定風(fēng)壓下，通過(guò)輸送管道由噴頭裝置噴射到施工面上。從上式中可以看出，輸送管的內(nèi)徑隨計(jì)算值 v 和 H? 的增加而減小，也就是說(shuō)生產(chǎn)成本減小。M ???? ?av 送混合料所需壓風(fēng)耗量 B? 的計(jì)算 選擇好 H? 的值后，根據(jù) 噴漿機(jī) 的噴射能力 Q 計(jì)算輸送混合料所需的壓風(fēng)耗量，可得： m in/m ???? ?? Q 送管內(nèi)徑 d的計(jì)算 輸送管是 噴漿機(jī) 的主要部件之一，對(duì)工作機(jī)的可靠性影響很大。該曲線圖是在整理了大量反映標(biāo)準(zhǔn)密度與管路換算長(zhǎng)度 p?L 的關(guān)系的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上獲得的，如圖 31所示： 材料形狀 當(dāng) r/ 0d 為下列各值時(shí)的 KBl （ m） 4 6 10 20 粉狀材料 4～ 3 5～ 10 6～ 10 8～ 10 均質(zhì)粒狀材料 — 8～ 10 12～ 16 16～ 20 非均質(zhì)粒狀材料 — — 28～ 35 38～ 45 非均質(zhì)粗粒材料 — — 60～ 80 70～ 90 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 09 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 31根據(jù)管路換算長(zhǎng)度選擇混合料標(biāo)準(zhǔn)密度曲線圖 1對(duì)于容重大 )m32kN~25( 3且易松散的干混合料 2對(duì)于容重為 3mkN23~18 、磨損性強(qiáng)和濕度大的材料 由圖可查得： 40H?? 出口處壓力接近大氣壓力的垂直段或水平段高壓裝置的空氣計(jì)算速度 v ，當(dāng)10H?? 時(shí)可按下式計(jì)算 2p39。主風(fēng)路導(dǎo)入的壓縮空氣，通過(guò)壓力控制裝置定壓調(diào)節(jié)后，經(jīng)氣流分配裝置分成上風(fēng)路、下風(fēng)路、輔助風(fēng)路三部分。 由以上可知每噸原料中的速凝劑添加量為 =18 升，即速凝劑泵量要達(dá)到 18L 以上。 3 、速凝劑的摻量可用流量計(jì)或精密水表控制。 速凝劑摻量并不是越大越好，在兼顧成本和促凝效果的前提下，有一個(gè)最佳摻 量 ,速凝劑摻量過(guò)大，導(dǎo)致水泥與速凝劑迅速發(fā)生反應(yīng)，生成大量的水化產(chǎn)物，這些產(chǎn)物包裹在未水化的水泥顆粒表面，使水泥顆粒之間無(wú)法很好地與水接觸進(jìn)行水化，從而影響了速凝劑的促凝 效果。 本試驗(yàn)所用速凝劑是以鋁酸鹽為主要成分，包括增黏組分和早強(qiáng)組分的液體速凝劑。北京貝思達(dá)工貿(mào)有限責(zé)任公司正是在這一背景下研制和推出的無(wú)堿液體速凝劑，其性能指標(biāo)除滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) JC47792 規(guī)定的指標(biāo)要求外，速凝劑的堿含量少于 ％， 后期強(qiáng)度損失小，且與水泥種類適應(yīng)性好、料漿和易性好。早期的速凝劑是粉狀材料，包括會(huì)引起混凝土中的鋼筋銹蝕高 Cl－成分。當(dāng)水灰比大于最佳配比用量時(shí)，混凝土強(qiáng)度開(kāi)始降低，這是因?yàn)樗冶忍髸r(shí)水泥漿開(kāi)始下滴，形成的試件下部較密實(shí)，沒(méi)有孔隙，而上部只是粗骨料堆積在一起，缺少膠結(jié)，因此，整體強(qiáng)度降低。水灰比對(duì)強(qiáng)度和透水系數(shù)的影響結(jié)果如表 1。 攪拌時(shí)間是通過(guò)延長(zhǎng)拌合材料在空間中的循環(huán)時(shí)間，提高混凝土各成分空間均勻性，以提高混凝土的性能。 攪拌機(jī)的類型對(duì)水灰比有影響，如果攪拌機(jī)的料流循環(huán)體積占拌合總體積的百分率越大，在相同攪拌容積和攪拌時(shí)間，攪拌均勻性就越好。在施工要求相同的情況下，其他各因素是怎樣影響水灰比的呢？ 拌合條件對(duì)水灰比的影響 拌合條件包括攪拌機(jī)內(nèi)型、攪拌參數(shù)、攪拌時(shí)間、攪拌工藝，這些都影響水灰比。詹姆鮑爾作過(guò)水灰比與混凝土之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，水灰比不僅影響硬化 漿體和混凝土的強(qiáng)度、耐久性，還影響中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 09 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 硬化漿體總空隙率和物理 —— 力學(xué)性能，膠結(jié)性水化產(chǎn)物的組成和性質(zhì)，以及硬化水泥漿體結(jié)構(gòu)等綜合性能。因此，水泥混凝土的水灰比就顯得尤為重要。如果用戶希望采用干噴技術(shù)，把速凝劑添加系統(tǒng)去掉，只用濕噴機(jī)即可；若用戶希望采用濕噴技術(shù)，把速凝劑添加系統(tǒng)通過(guò)碰頭與濕噴機(jī)連接起來(lái)即可。因?yàn)橐r板是在結(jié)合板重壓之下運(yùn)轉(zhuǎn)，如果又硬又脆就會(huì)被壓裂，目前較好的襯板是采用抗磨合金材料。在此過(guò)程中，由結(jié)合板和襯板組成的密封副起到了密封壓氣和物料的作用。而展開(kāi)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪相對(duì)于軸承 的位置不對(duì)稱，因此要求軸有較大的剛度，高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，這樣軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形可部分地抵消，這樣以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象，用于載荷比較平穩(wěn)的場(chǎng)合，適用于本機(jī)型。由于該機(jī)的使用環(huán)境在井下，故選擇隔爆型異步電動(dòng)機(jī)。行走系統(tǒng)是給料系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、壓風(fēng)輸送系統(tǒng)、速凝劑計(jì)量添加系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)固定和支撐部分。本機(jī)采用 380V、 50Hz三相交流電源供電，各驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用直接驅(qū)動(dòng)方式，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、計(jì)量輸人裝置電動(dòng)機(jī)設(shè)有過(guò)載短路保護(hù)裝置，增設(shè)了遠(yuǎn)程控制裝置。 (4) 速凝劑的添加 速凝劑的添加由速凝劑計(jì)量添加系統(tǒng)完成。一定級(jí)配的混凝土拌和料由輸人篩選裝置進(jìn)行輸人篩選后，控制混凝土料最大骨粒徑≤ 15mm，在振動(dòng)電機(jī)的強(qiáng)制振動(dòng)下注人輸送裝置內(nèi)，由上風(fēng)路裝置導(dǎo)人的一定壓力的壓縮空氣推動(dòng)下，送至噴射出口裝置；在噴射出口裝置內(nèi)，再由下風(fēng)路裝置導(dǎo)人的一定壓力的壓縮空氣推動(dòng)下，混凝土拌和料進(jìn)人噴頭裝置，在噴頭裝置內(nèi)與霧化速凝劑充分混合后一起噴向受噴面。目前已被廣泛的應(yīng)用于鐵路、公路、水利、建筑、煤炭等建筑工程的施工中，成為了解決隧道、道路護(hù)坡、建筑基坑、地下工程的臨時(shí)和永久支護(hù)理想的施工作業(yè)機(jī)械。 濕噴混凝土工藝：如圖 2— 2 所示 水 砂石 攪拌機(jī) 上料機(jī)或人工上料 空壓機(jī) 水 輸料管 噴頭 速凝劑 噴漿機(jī) 水泵 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 09 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 圖 2— 2濕噴混凝土工藝 螺旋輸送式混凝 土濕噴機(jī)的工作原理 螺旋式混凝土噴漿機(jī) 由螺旋喂料器將料斗卸下的干拌合料均勻地推送至吹送室，罐內(nèi)裝攪拌好的混凝土。 3． 噴射層均質(zhì)性好，強(qiáng)度高 在同樣強(qiáng)度要求下，濕噴與干噴相比可節(jié)約水泥用量 8～ 10%。 干噴混凝土工藝：如圖 2— 1 所示 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 09 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 2— 1干噴混凝土工藝 濕式混凝土噴漿機(jī)（簡(jiǎn)稱濕噴機(jī)）是把各種材料按照設(shè)計(jì)配比要求進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，拌和好的混凝土直接喂入（通過(guò)機(jī)械或人工上料）濕噴機(jī)的強(qiáng)力振動(dòng)料斗，由 空壓機(jī)提供的壓縮空氣裹攜物料通過(guò)輸料管輸送到噴頭處，在此處加入速凝劑與物料混合，在風(fēng)力作用下噴射到受噴面上而進(jìn)行噴射的設(shè)備。 現(xiàn)在，對(duì)于較大的井巷、隧道，已進(jìn)一步采用了機(jī)械手代替人力直接掌握噴槍，使施工人員既遠(yuǎn)離了工作面，又降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。混凝土一次噴射層的厚度可達(dá) 3～ 8 厘米。 將一定比例的水泥、沙子及小石子均勻攪拌后，輸送到噴漿機(jī)中，借助于壓縮空氣為動(dòng)力，使拌合料連續(xù)地沿著輸送管路被吹送到噴嘴處，與來(lái)自壓力水箱的壓力水混合成為半濕的混凝土，以每秒約 80～ 100 米的速度噴射到工作面上，使之達(dá)到襯砌的效果，這種作業(yè)稱作混凝土噴射支護(hù)。 混凝土錨噴支護(hù)，是 20 世紀(jì)六十年代新發(fā)展起來(lái)的混凝土被敷支護(hù)工藝。所以對(duì)噴漿機(jī)的研究就顯得非常的重要。上料裝置、噴漿機(jī)械手、速凝劑添加裝置過(guò)去雖有研究 , 并有樣機(jī)下井 , 但由于煤礦巷道斷面較小 , 配套設(shè)備難于布置或與其他作業(yè)發(fā)生干擾 , 因而使得已形成作業(yè)線無(wú)法付諸使用。改進(jìn)轉(zhuǎn)子料杯、料腔結(jié)構(gòu)形狀 , 上、下加套高分子聚酯樹(shù)脂套對(duì)潮濕料不粘不堵。 不斷降低粉塵濃度、減少回彈率、提高一次噴層厚度、增加噴射混凝土強(qiáng)度 。 以上種種因素造成濕噴混凝土施工成本高于干噴混凝土施工成本，使?jié)袷交炷羾姖{機(jī)在國(guó)內(nèi)的推廣受到一定程度的限制。相對(duì)應(yīng)的干噴所粉狀速凝劑售價(jià)低（ 1000 多元 /t）。 濕式混凝土噴漿機(jī)推廣應(yīng)用中需解決的一些問(wèn)題 : 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 09 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 目前，由于濕噴技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，濕式混凝土噴漿機(jī)有各工程中的應(yīng)用亦越來(lái)越多。干噴時(shí)，混凝土回彈度可達(dá) 15%50%。 （ 2）生產(chǎn)率高。近幾 年來(lái)。 在國(guó)內(nèi)，目前由于種種原因，干噴機(jī)仍是主要的噴射作業(yè)設(shè)備。I20型混凝土泵送、濕噴兩用機(jī)主要由輸送系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)等 5部分組成。目前已生產(chǎn)出 AH 型系列產(chǎn)品。據(jù)報(bào)道，已在寶成支線，渝長(zhǎng)高速公路等工程中應(yīng)用。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 09 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 SPZ6 型濕式混凝土噴漿機(jī)分別在北京城建大柳樹(shù)工地及甘肅金川有色金屬公司進(jìn)行了工業(yè)實(shí)驗(yàn)，取得了優(yōu)良的效果，并于 1996 年 12 月通過(guò)了中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司的技術(shù)鑒定。該機(jī)在安慶銅礦、開(kāi)陽(yáng)磷礦使用 , 取得良好效果。 、螺桿泵式濕噴機(jī) 馬鞍山礦山研究院開(kāi)發(fā)了 WSP 型濕噴機(jī) , 在張家洼礦山公司小官莊鐵礦進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn) , 噴射混凝土 180m3。 、擠壓泵式濕噴機(jī) 南京煤研所開(kāi)發(fā)的 JSP5/10型濕噴機(jī)和北京軍區(qū)工程兵部工程人防處開(kāi)發(fā)的 QPJ5型濕噴機(jī) , 均利用擠壓輥滾動(dòng)將與其貼合的擠壓膠管壓扁 , 并在 自身彈性恢復(fù)力的作用下產(chǎn)生負(fù)壓 , 將料斗中濕料吸入管內(nèi) ,同時(shí)前面被壓縮的膠管體積不斷縮小 , 產(chǎn)生擠壓力 , 使混凝土沿輸料管運(yùn)動(dòng) , 達(dá)到泵送的目的。 粉塵濃度低 ,一般為 10 mg/m 3。其特點(diǎn)是采用混凝土自料密封 , 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 , 機(jī)矮體輕 , 但存在螺旋葉片磨損快 , 對(duì)混凝土水灰比要求嚴(yán)格的缺點(diǎn)。 、螺旋式濕噴機(jī) (1) 河南煤研所研制 PX4型濕噴機(jī)實(shí)現(xiàn)混凝土稀薄液流的輸送。但普遍存在機(jī)體龐大 , 設(shè)備笨重 , 上料高度高 , 維修操作復(fù)雜 , 容易堵管和產(chǎn)生脈沖 , 限制了其使用。該機(jī)在鶴壁四礦使用 , 效果較好 , 無(wú)脈沖、無(wú)離析、出料連續(xù)均勻。這里不多贅述。轉(zhuǎn)子式噴漿機(jī)生產(chǎn)能力大 (6～ 8 m3/h) , 機(jī)械化程度高 , 結(jié)構(gòu)緊湊 , 體積小 , 操作比其它機(jī)種方便、省力 , 是目前國(guó)內(nèi)混凝土噴漿機(jī)的最主要機(jī)種 , 已有較多的生產(chǎn)廠家。 14— 減速器 工作原理 : 混合料從料斗口落入旋轉(zhuǎn)料腔內(nèi) , 料腔轉(zhuǎn)動(dòng) 180176。 10— 攪拌器 。 6 — 進(jìn)風(fēng)管 。 2— 下殼體 。定量下料機(jī)構(gòu)由定量隔板和定量葉片組成 , 隔板可上下移動(dòng) , 以調(diào)整噴射能力。由于甩漿力量較大 , 大部石子被彈回 , 影響噴射混凝土強(qiáng)度 , 因而甩漿機(jī)的推廣被其它具有較好噴射性能的機(jī)型所替代。 , 軸承座固定在底盤(pán)上 , 可繞軸心水平轉(zhuǎn)動(dòng) 360176。 14— 底盤(pán) 。 10— 手把 。 6— 輸送膠帶 。 2— 三角膠帶 。甩漿機(jī)構(gòu)是安裝在機(jī)架上的電動(dòng)機(jī) , 通過(guò)三角膠帶傳動(dòng)減速 , 帶動(dòng)主動(dòng)滾筒 , 主動(dòng)滾筒帶動(dòng)輸送膠帶。 12— 軸承座 工作原理 : 鼓輪的料槽以 8 r/ min 的速度不停旋轉(zhuǎn) , 料斗的拌合料不斷落入料槽并依次裝滿料槽。 7— 端面密封圈 。 3— 鼓輪 。鼓輪是主要工作部件 , 有 8 個(gè)橫臥的料槽 , 料槽的前方是出料彎頭 , 后方有與出料彎頭對(duì)應(yīng)的進(jìn)風(fēng)彎頭。這種噴漿機(jī)的主要問(wèn)題是螺旋葉片磨損嚴(yán)重 , 需經(jīng)常更換 , 曾經(jīng)試焊硬質(zhì)合金、碳化等 , 但問(wèn)題仍不能很好解決 , 尚不能成為成熟產(chǎn)品 , 因而改產(chǎn)轉(zhuǎn)子式噴漿機(jī)。 6— 活接頭 。 2— 套筒 。 A— 接壓力繼電器 螺旋輸送式混凝土噴漿機(jī) 螺旋輸送式噴漿機(jī)以 LHP2701 型、 KHP230G型、 PS21 型為代表。 13— 速凝劑罐風(fēng)閥門 。 9 — 控制閥 。 5 — 下鐘形閥 。 圖 1 雙罐式混凝土噴漿機(jī) 1 — 受料斗 。工作原理 : 關(guān)閉下鐘形閥 , 打開(kāi)上鐘形閥 , 裝料斗的拌合料落入上罐。 從 60 年代起在，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家中，濕噴技術(shù)開(kāi)始逐漸推行，各種濕式 混凝土噴漿機(jī) 也陸續(xù)開(kāi)發(fā)出來(lái)，所謂濕噴，其基本原理是將加水?dāng)嚢韬玫某善坊炷良尤霛袷絿姖{機(jī)，輸送至噴嘴處，經(jīng)摻加速凝劑后形成料束噴至施工面。先后研制出冶建 65 型（冶金工業(yè)部建筑研究院）， PH3074 型（揚(yáng)州機(jī)械廠）， HLP701 型（煤炭科學(xué)研究院）等各種干工混凝土噴漿機(jī)。 在國(guó)外，端士阿利瓦（ ALIVA）公司于 1992 年研制出干式轉(zhuǎn)子式混凝土噴漿機(jī)。噴射混凝土機(jī)械正向著高效、安全、環(huán)保、實(shí)用和自動(dòng)化方向發(fā)展。由早期噴射水泥砂漿，發(fā)展到干式噴射混凝土、潮式噴射混凝土和濕式噴射混凝土。錨噴支護(hù)的發(fā)展，同時(shí)促進(jìn)了噴射混凝土技術(shù)與機(jī)具的研究與發(fā)展。 為充分發(fā)揮噴漿機(jī)的效能，改善作業(yè)環(huán)境，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高噴射混凝土的質(zhì)量，降低成本，我國(guó)非常重視機(jī)械化配套設(shè)備的研制。廣泛用于地下工程、井巷、隧道、涵洞等的襯砌施工。 我國(guó)從 60 年代開(kāi)始著手研制混 凝土噴射設(shè)備。粉塵污染更為嚴(yán)重。其下口開(kāi)閉由下鐘形閥控制 , 其底面由撥料機(jī)構(gòu)相連 , 撥料機(jī)構(gòu)由分配盤(pán)和蝸輪、蝸桿減速器組成。這種噴漿機(jī)上、下罐交替連續(xù)出料 , 工作穩(wěn)定可靠 , 性能良好 , 輸送距離長(zhǎng) , 只是體積大 , 笨重 , 操作費(fèi)力 , 有反風(fēng)、粉塵較大 , 立井噴射使用較多。 4 — 上鐘形閥 。 8 — 下鐘形閥氣缸 。 12— 速凝劑注入管 。 16— 油水分離器 。 1 — 料斗 。 5— 螺旋葉片 。 9— 車架 其工作原理是 : 由裝入料斗的拌合料在 電機(jī)驅(qū)動(dòng)下 , 經(jīng)減速器帶動(dòng)螺旋軸旋轉(zhuǎn) , 螺