[发明专利]喷浆机械手

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种喷浆机械手。

背景技术

目前，混凝土喷射施工工艺分为两种：干喷法和湿喷法。而干喷技术存在回弹率高、粉尘大、喷射强度得不到保证以及对操作人员存在严重的健康危害等弊端，正逐步被湿喷技术所取代。湿喷技术是指利用压缩空气，将预拌好的混凝土混合料通过管道输送至喷头处，经掺加速凝剂后形成料束，高速喷射到受喷面凝结硬化，从而形成混凝土支护层。

在混凝土喷射过程中，多数情况下还是采用人工喷射方式，即操作人员手抱喷头和输送软管对施工作业面进行喷射，但这种方式很难控制混凝土的喷射质量，混凝土容易回弹和塌落，造成施工质量差、施工效率低，工人的劳动强度大。工人还可以利用湿喷机喷射支架来协助喷射，这种方式在一定程度上减轻了工人的劳动强度，但在施工过程中仍需要由工人操作喷头、调整喷射高度，施工质量仍难以得到保证。另外在施工过程中，操作人员距离施工面较近，容易受到因施工面上的落料反弹而造成对操作人员的伤害。

除了人工喷射方式之外，工程上还可以采用大型喷浆车进行施工，其花费的各种成本较高且容易受施工空间的限制，不适合在中小断面隧道施工。另一方面，由于喷浆车自身带有完整的泵送系统，现有的一些喷浆设备将处于闲置状态，浪费了已有的资源。

发明内容

本发明的目的是提出一种喷浆机械手，提高施工质量，降低工人的劳动强度。

为实现上述目的，本发明提供了一种喷浆机械手，包括底盘、回转机构、臂架、喷头装置、液压系统以及电气系统，所述回转机构、液压系统和电气系统均设置在所述底盘上，所述臂架与所述回转机构铰接，能够在所述回转机构的带动下相对于所述底盘转动，所述喷头装置安装在所述臂架的前端，并连接湿喷机的混凝土输送管、压缩空气输送管和速凝剂输送管，所述电气系统和液压系统对所述臂架和喷头装置的动作进行控制。

进一步的，所述底盘包括车架和行走机构，所述行走机构安装在所述车架上。

进一步的，在所述车架上还设有发动机和液压泵，所述行走机构为履带行走机构，所述发动机带动所述液压泵驱动所述履带行走机构的左行车马达和右行车马达，来带动左履带和右履带的驱动轮转动，实现整车行走。

进一步的，在所述车架的前端还铰接有液压支腿，在所述液压支腿与所述车架之间安装有第一液压油缸，所述发动机带动所述液压泵驱动所述第一液压油缸，来带动所述液压支腿收回或展开。

进一步的，在所述车架的后端还安装有控制台和踏板。

进一步的，所述回转机构包括齿条油缸、回转支座和回转柱，所述回转支座设置在所述车架上，所述回转柱固定在所述回转支座的上方，所述齿条油缸设置在所述回转支座的一侧，并在所述液压系统驱动下带动所述回转支座中的齿轮柱，实现所述回转柱相对于所述车架的转动。

进一步的，所述回转柱的上端与所述臂架铰接，在所述回转柱与所述臂架之间还安装有第二液压油缸，所述第二液压油缸在所述液压系统驱动下使所述臂架相对于与所述回转柱的上端的铰点执行俯仰动作。

进一步的，所述臂架包括基本臂和至少一个伸缩臂，所述基本臂与所述回转柱的上端铰接，所述至少一个伸缩臂安装在所述基本臂中，在所述基本臂和至少一个伸缩臂中的相邻节臂之间还设有至少一个液压油缸，所述喷头装置安装在所述至少一个伸缩臂中的最末节臂的前端，所述至少一个液压油缸在所述液压系统驱动下使所述至少一个伸缩臂执行伸缩动作。

进一步的，在所述基本臂和至少一个伸缩臂上均设有防护装置，并与所述至少一个伸缩臂同步伸缩。

进一步的，所述喷头装置包括第一旋转油缸、第二旋转油缸、支架、刷动马达和喷嘴，所述第一旋转油缸安装在所述臂架的前端，所述第二旋转油缸连接在所述第一旋转油缸的前端，所述支架安装在第二旋转油缸的前端，所述刷动马达和喷嘴安装在所述支架上，所述刷动马达的前端与所述喷嘴相连，所述第一旋转油缸和第二旋转油缸在所述液压系统驱动下实现所述喷嘴的喷射方位和喷射角度的调节，所述刷动马达在所述液压系统驱动下使所述喷嘴实现螺旋形圆周运动形式的喷射动作。

基于上述技术方案，本发明设计了一种由电气系统和液压系统控制的喷浆机械手，喷头装置安装在可相对于底盘转动的臂架前端，并与湿喷机的混凝土输送管、压缩空气输送管和速凝剂输送管连接，能够实现与湿喷机的高效配合，使操作人员方便的进行喷浆工作，也便于进行喷射高度及位置的调整，解放了人工抱喷头的重体力劳动，扩展了喷射范围，也提高了施工质量；另一方面，相比于大型喷浆车，本发明结构较为简单，体积较小，成本相对低廉，能够适合一些中小断面隧道的施工，因此适用场合更为广泛。