CN101332637A - 一种螺旋推进式砂浆管道输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将螺旋推进器和二次搅拌系统相结合，推动半流体砂浆进行管道输送的建筑机械，称之为螺旋推进式砂浆管道输送系统。本发明的工作原理是：干性/潮性材料在螺旋推进器2推动下到达二次搅拌系统3，通过高压注水系统8加水迅速搅拌成适合管道输送的半流体砂浆，并压入输送管道输送至各工作点。它结合了螺旋推进器的高推力，二次搅拌后材料的流动性，可以实现长距离管道输送。该系统实现简单，成本低，输送距离远，输送材料连续无脉动，输送噪音低，可以方便实现无级调速，在建筑及工程施工中开辟了一条砂浆输送的新途径，新方法。该输送系统的原理也可应用于其他需要螺旋推进及管道输送的领域。

Description

一种螺旋推进式砂浆管道输送系统

所属技术领域

本发明涉及一种建筑机械，特别是一种将螺旋推进器和二次搅拌系统相结合，推动半流体砂浆进行管道输送的建筑机械，称之为螺旋推进式砂浆管道输送系统。

背景技术

目前建筑业输送半流体材料混凝土、砂浆等通常采用活塞泵，这种技术成熟，适用材料广泛，输送量多，推力大，输送距离远，但脉动强、噪音高、功耗大、调速困难，因此这种技术适合于浇筑类作业的材料泵送，而不适于外粉、砌筑类需要稳定连续流量的作业。

螺杆泵也可以用来进行材料输送。螺杆泵是一种内啮合回转式容积泵，主要工作部件是偏心金属螺杆(转子)和固定的橡胶衬套(定子)，利用转子和定子之间的空腔将介质连续地，均速地将材料输送到输出端。这种输送技术对流体物质，粘性物质如油类等能够较好的解决，但在输送砂浆时存在极大的问题。一方面它要求砂浆浓度非常小，否则无法吸入腔内，而过稀的砂浆其用途大大受限；另一方面，砂浆中沙子的高磨损性对橡胶衬套来说是致命的，即使采用高耐磨复合材料也难以解决，造成使用成本居高不下。因此这种输送技术一直未能在建筑业得到广泛应用。

挤压泵是另外一种材料输送方式，其泵壳内装有一个复合材料制成的泵管，泵的转盘上安装有挤压滚轮。转盘转动时，挤压滚轮连续地挤压泵管，迫使泵管内的物料流向输料管路。挤压过后，泵管在复原时便形成了对料斗中物料的抽吸作用。挤压泵较适合于浓度较稀、无磨损的材料的泵送如灰浆，而不适合于砂浆这种半流体高磨损的材料，因此无法用于输送砂浆。

业界还有一种喷射泵，将按一定比例配制的干拌混合料通过转盘分段，利用高压空气在橡胶管内吹送，在喷嘴口再与水混合由压缩空气一起喷出，高速喷射到岩面或建筑物面上。输送过程中材料在输送管内是断续的以便高压空气推动。这种输送方式主要用于隧道、护坡等表面喷射作业，也不适于外粉、砌筑类需要低速、稳定、连续流量的作业。

采用螺旋推进器(俗称绞龙)输送物质时物料连续，无脉动，噪音小，低功耗，可以无级调速，但螺旋推进器只适合于粉末、颗粒、沙土等非流体物质的输送。其工作原理为：被输送物质在重力作用下落入螺旋推进器的通道内，螺旋叶片的转动推动其向前移动。因为非流体物质流动性差，螺旋推进器的内部和末端就形成推进力和阻塞力。如果直接在螺旋推进器末端接续管道进行砂灰等非流体物质输送，随着管道延长，阻力就会迅速增加。当螺旋推进器推力和沙灰管道阻力相等时，就会停止工作。

如果直接用螺旋推进器来输送流体砂浆，螺旋通道对流体砂浆来讲等同于一个螺旋状管道，叶片转动无法形成有效的压力；如果末端管道有压力情况下，流体还会产生回流，因此无法进行输送。若采用提高螺旋转速的方式来增加推力，则磨损必然大大增加，螺旋推进器的使用寿命急剧缩短，技术难度大使用成本增加，提高生产力的目的难以实现。

综上所述，提供一种能够低速、均匀、连续、无脉动的砂浆输送系统，以满足当前建筑业外粉、砌筑类砂浆输送需求已成为当务之急。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种克服目前砂浆输送中存在的上述问题，将螺旋推进器和二次搅拌系统相结合，推动半流体砂浆进行管道输送的螺旋推进式砂浆管道输送系统。

为了达到上述目的，本发明技术方案是这样实现的：一种砂浆输送系统，特别是一种将螺旋推进器和二次搅拌系统相结合，推动半流体砂浆进行管道输送的螺旋推进式砂浆管道输送系统，包括：螺旋推进器2，二次搅拌系统3、动力系统7和高压注水系统8，其特征在于采用螺旋推进器2来推动干性/潮性沙灰混合材料，以产生需要的推力；在螺旋推进器2的出料端增加二次搅拌系统3，将螺旋推进器2输送过来的干性/潮性沙灰混合材料，在二次搅拌腔3-1内通过高压注水系统8加水快速搅拌，形成流动性好适于管道输送的半流体砂浆材料。在螺旋推进器2的持续高推力下，搅拌好的砂浆材料被压入输送管道14进行输送。

所述的将螺旋推进器和二次搅拌系统相结合，推动半流体砂浆进行管道输送的螺旋推进式砂浆管道输送系统，其螺旋推进器2和二次搅拌系统3的转轴采用同心套轴结构，即螺旋推进转轴10采用空心轴结构，二次搅拌系统转轴11从其中心穿过，转轴10、11通过齿轮变速系统6分别连接到动力系统7，以不同的速度旋转。

所述的将螺旋推进器和二次搅拌系统相结合，推动半流体砂浆进行管道输送的螺旋推进式砂浆管道输送系统，在螺旋推进器2和二次搅拌系统3的二次搅拌腔3-1连接处，设计有变径管道3-11，使二次搅拌腔3-1内径小于螺旋推进器2内径。

所述的将螺旋推进器和二次搅拌系统相结合，推动半流体砂浆进行管道输送的螺旋推进式砂浆管道输送系统，其二次搅拌系统包括二次搅拌腔3-1，高压注水孔3-2，搅拌叶片3-3，弧形去阻叶片3-4，出料筛3-5，球形腔3-7，压力表3-8。

所述的将螺旋推进器和二次搅拌系统相结合，推动半流体砂浆进行管道输送的螺旋推进式砂浆管道输送系统，其二次搅拌系统转轴11采用空心轴结构，高压注水通道利用轴心注水管道12进行注水，高压注水孔3-2开口在二次搅拌腔3-1内，数量可以是多个。

所述的将螺旋推进器和二次搅拌系统相结合，推动半流体砂浆进行管道输送的螺旋推进式砂浆管道输送系统，二次搅拌系统3的搅拌腔3-1内有搅拌叶片3-3，叶片可以采用桨橹形叶片，也可以设计成平行于转轴的矩形框叶片。搅拌叶片3-3可以直接固定在二次搅拌系统转轴11上，也可以单独设计成卡接母头3-10，与二次搅拌系统转轴11末端的卡接公头3-9连接，在转轴带动下旋转。

所述的将螺旋推进器和二次搅拌系统相结合，推动半流体砂浆进行管道输送的螺旋推进式砂浆管道输送系统，二次搅拌系统3的搅拌腔3-1内有出料筛3-5，搅拌好的材料在压力下通过出料筛3-5到达出料口3-6。

所述的将螺旋推进器和二次搅拌系统相结合，推动半流体砂浆进行管道输送的螺旋推进式砂浆管道输送系统，二次搅拌系统3的搅拌腔3-1内设计有弧形去阻叶片3-4，其外轮廓与出料筛3-5吻合，它绕轴转动时，可以抹去聚集在出料筛3-5前的未搅拌完成的块状材料，避免堵塞出料筛3-5。

所述的将螺旋推进器和二次搅拌系统相结合，推动半流体砂浆进行管道输送的螺旋推进式砂浆管道输送系统，二次搅拌系统3末端设计有球形腔3-7，以连接压力表3-8。

有益效果

本发明的有益效果是提供了一种利用螺旋推进器和二次搅拌系统进行砂浆输送的新系统。它巧妙的结合了螺旋推进器的高推力，二次搅拌后的流动性，把具有持续高压力的半湿材料迅速搅拌成适合管道输送的半流体砂浆，实现长距离管道输送。该系统实现简单，推送距离远，输送材料连续无脉动，输送噪音低，可以方便实现无级调速，是一种优越的砂浆输送系统，在建筑及工程施工中开辟了一条砂浆输送的新途径，新方法。该输送系统的原理也可应用于其他需要螺旋推进及管道输送的领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意图，也可作为摘要附图。

图2是本发明二次搅拌系统直通轴式结构示意图。

图3是本发明二次搅拌系统采用卡接接头的结构示意图。

其中

1.料斗

2.螺旋推进器

3.二次搅拌系统

3-1.二次搅拌腔

3-2.高压注水孔

3-3.搅拌叶片

3-4.弧形去阻叶片

3-5.出料筛

3-6.出料口

3-7.球型腔

3-8.压力表

3-9.卡接公头

3-10.卡接母头

3-11.变径管道

4.连接件

5.轴承体

6.齿轮变速系统

7.动力系统

8.高压注水系统

9.螺旋推进叶片

10.螺旋推进转轴

11.二次搅拌系统转轴

12.轴心注水管道

13.安装支架

14..输送管道

15.工作点

具体实施方式

在实际使用中，如图1所示，螺旋推进器(2)上设计有料斗(1)，螺旋推进器(2)的缸简直径、缸筒长度、螺旋间距、螺旋叶片厚度等根据实际需要按照设计下料放样；螺旋推进器(2)的螺旋推进转轴(10)由轴承体(5)来固定，出料末端通过变径管道(3-11)连接二次搅拌腔(3-1)。螺旋推进转轴(10)和二次搅拌系统转轴(11)用空心钢管制作，采用同心套轴结构设计，连接处采用轴套，减少磨损和摩擦阻力。两个转轴分别通过齿轮变速系统(6)连接到动力系统(7)，通过对齿轮变速系统(6)的传动比设计，可以使两个轴分别以不同的速度旋转，实现慢速的螺旋推进和快速的旋转搅拌功能。二次搅拌转轴(11)的空心通道用于高压注水。

螺旋推进叶片(9)的转动推动干性/潮性沙灰混合材料向末端推送，由于变径管道(3-11)的作用，产生阻塞，使材料不断堆积，并有一部分材料进入二次搅拌腔(3-1)。由于螺旋推进叶片(9)的不断推进，腔体内材料堆积变满，并产生出巨大的压力，因此搅拌腔内加水必须采用高压注水系统(8)，实际使用中可用高压水泵或者高压储水罐来解决，注水速度根据用料的干稀程度进行调节。

干性/潮性材料被推进到二次搅拌腔(3-1)，经过高压注水以后，迅速搅拌成半流体砂浆材料。在推进器持续压力作用下，搅拌完成的半流体砂浆通过出料筛(3-5)，到达出料口(3-6)，经过球形腔(3-7)，进入输送管道(14)，并输送到各个工作点(15)。出料筛(3-5)设计为半球形，焊接在二次搅拌腔(3-1)的末端，在其外部焊接喇叭形出料口(3-6)。压力表(3-8)可以采用电接点式压力表，在超过设定压力后自动切断动力，以免损坏输送设备和管道。

通过调节螺旋推进器转轴(10)、二次搅拌系统转轴(11)的转速，调节高压注水系统(8)的水流速度，就可以实现砂浆材料的螺旋推进、二次搅拌和管道输送。本发明也可用于其它需要螺旋推进和管道输送的场合。

图2的实施例中，二次搅拌系统转轴(11)直接通至二次搅拌腔(3-1)中，搅拌叶片(3-3)直接固定在二次搅拌系统转轴(11)上，并在二次搅拌系统转轴(11)带动下高速旋转，实现快速搅拌功能。搅拌叶片(3-3)可以采用桨橹形叶片，也可以设计成平行于转轴的矩形框。

图3的实施例中，二次搅拌系统转轴(11)到达二次搅拌腔(3-1)处截止，并在端部设计卡接公头(3-9)，搅拌叶片上设计卡接母头(3-10)，搅拌叶片(3-3)通过卡接头固定在二次搅拌系统转轴(11)上，并在二次搅拌系统转轴(11)带动下高速旋转，实现快速搅拌功能。搅拌叶片(3-3)可以采用矩形框。高压注水孔(3-2)在二次搅拌系统转轴(11)的末端外围，数量可以是多个。

Claims (9)

1、一种砂浆输送系统，特别是一种将螺旋推进器和二次搅拌系统相结合，推动半流体砂浆进行管道输送的螺旋推进式砂浆管道输送系统，包括：螺旋推进器2，二次搅拌系统3、动力系统7和高压注水系统8，其特征在于采用螺旋推进器2来推动潮性沙灰混合材料，以产生需要的推力；在螺旋推进器2的出料端增加二次搅拌系统3，将螺旋推进器2输送过来的潮性沙灰混合材料，在二次搅拌腔3-1内通过高压注水系统8加水快速搅拌，形成流动性好适于管道输送的半流体砂浆材料。在螺旋推进器2的持续高推力下，搅拌好的砂浆材料被压入输送管道14进行输送。

2、根据权利1所述的螺旋推进式砂浆管道输送系统，其特征是：螺旋推进器2和二次搅拌系统3的转轴采用同心套轴结构，即螺旋推进转轴10采用空心轴结构，二次搅拌系统转轴11从其中心穿过，转轴10、11通过齿轮变速系统6分别连接到动力系统7，以不同的速度旋转。

3、根据权利1所述的螺旋推进式砂浆管道输送系统，其特征是：在螺旋推进器2和二次搅拌系统3的二次搅拌腔3-1连接处，设计有变径管道3-11，使二次搅拌腔3-1内径小于螺旋推进器2内径。

4、根据权利1所述的螺旋推进式砂浆管道输送系统，其特征是：二次搅拌系统包括二次搅拌腔3-1，高压注水孔3-2，搅拌叶片3-3，弧形去阻叶片3-4，出料筛3-5，球形腔3-7，压力表3-8。

5、根据权利1所述的螺旋推进式砂浆管道输送系统，其特征是：二次搅拌系统转轴11采用空心轴结构，高压注水通道利用轴心注水管道12进行注水，高压注水孔3-2开口在二次搅拌腔3-1内，数量可以是多个。

6、根据权利1所述的螺旋推进式砂浆管道输送系统，其特征是：二次搅拌系统3的搅拌腔3-1内有搅拌叶片3-3，叶片可以采用桨橹形叶片，也可以设计成平行于转轴的矩形框叶片。搅拌叶片3-3可以直接固定在二次搅拌系统转轴11上，也可以单独设计成卡接母头3-10，与二次搅拌系统转轴11末端的卡接公头3-9连接，在转轴带动下旋转。

7、根据权利1所述的螺旋推进式砂浆管道输送系统，其特征是：二次搅拌系统3的搅拌腔3-1内有出料筛3-5，搅拌好的材料在压力下通过出料筛3-5到达出料口3-6。

8、根据权利1所述的螺旋推进式砂浆管道输送系统，其特征是：二次搅拌系统3的搅拌腔3-1内设计有弧形去阻叶片3-4，其外轮廓与出料筛3-5吻合，它绕轴转动时，可以抹去聚集在出料筛3-5前的未搅拌完成的块状材料，避免堵塞出料筛3-5。

9、根据权利1所述的螺旋推进式砂浆管道输送系统，其特征是：二次搅拌系统3末端设计有球形腔3-7，以连接压力表3-8。

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