CN114856642B - 一种自动上料喷浆一体机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及井下煤矿巷道喷浆领域，尤其涉及一种自动上料喷浆一体机，旨在解决井下煤矿巷道喷浆过程作业设备繁多，占用空间大、设备成本高、操作人员劳动强度大以及施工效率低的问题。该自动上料喷浆一体机，通过在整机底板上集成管链式混凝土喷射机组系统、螺旋搅拌输送系统、自动上料系统等，使得自动上料喷浆一体机结构紧凑，自动上料系统将混凝土料车中的混凝土提升至螺旋搅拌输送系统与速凝剂进行搅拌和运输，随后将搅拌均匀的混凝土混合物通过管链式混凝土喷射机组系统的高压气流泵送入混合室下方的弯头，实现混凝土混合物的喷射，解决了井下煤矿巷道喷浆作业设备繁多，占用空间大、设备成本高、操作人员劳动强度大以及施工效率低的问题。

Description

一种自动上料喷浆一体机

技术领域

本发明涉及井下煤矿巷道喷浆领域，尤其涉及一种自动上料喷浆一体机。

背景技术

混凝土喷射作业在井下煤矿巷道支护中应用普遍，为了保证井下煤矿巷道后期施工的安全性，混凝土喷射的设备、工艺以及喷射质量等因素非常重要。

现有的混凝土喷射施工方法主要分为干喷法和湿喷法两种，其中干喷法出现相对较早，施工工艺简单，但存在喷射所形成的混凝土回弹率高、强度低的问题，且同时存在施工过程粉尘污染非常严重的问题，目前几乎为湿喷法所完全取代。

然而，湿喷法涉及到气液固三相混合、搅拌、输送以及泵送等工艺，需要混凝土上料机、搅拌机以及泵送机三套设备，具有井下所占空间大、设备成本高、操作人员劳动强度大以及施工效率低等缺陷，为了解决上述问题，急需一种集混凝土提升、搅拌、运输以及泵送于一体的自动上料喷浆一体机。

发明内容

本发明提供一种自动上料喷浆一体机，以解决井下煤矿巷道喷浆过程作业设备繁多，占用空间大、设备成本高、操作人员劳动强度大以及施工效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种自动上料喷浆一体机，包括履带、整机底板、管链式混凝土喷射机组系统、混合料装载漏斗、速凝剂配比给料系统、螺旋搅拌输送系统、电磁比例多路阀、自动上料系统、液压泵站、混凝土料车、回转导向系统、电磁启动器、油箱和控制柜，整机底板的下端对称固定两条履带，管链式混凝土喷射机组系统的连接板与整机底板通过螺栓连接，螺旋搅拌输送系统的方管立柱的下端通过螺栓与管链式混凝土喷射机组系统的从动链轮紧固侧板固定连接，螺旋搅拌输送系统的升降内管的下端与回转导向系统的回转支承安装顶板盖固定连接，回转导向系统的导向框架固定条与整机底板的端部通过焊接方式连接，自动上料系统的提升桶侧板与螺旋搅拌输送系统的一级螺旋输送进料口通过焊接方式连接，自动上料系统的下部位于混凝土料车内，混合料装载漏斗通过螺栓固定在管链式混凝土喷射机组系统的进料管上，速凝剂配比给料系统的支架通过螺栓固定在螺旋搅拌输送系统的二级螺旋输送导向槽上，电磁比例多路阀、液压泵站、电磁启动器、油箱和控制柜通过螺栓紧固在整机底板的空余位置。

在上述的自动上料喷浆一体机中，可选的是，管链式混凝土喷射机组系统包括从动链轮、聚氨酯活塞、连接链条，进料管、第一镶陶瓷管、进风装置、第二镶陶瓷管、风箱、第三镶陶瓷管、主动链轮、链轮马达、主动链轮架、风箱端盖、混合室、连接板，从动轮张紧装置、从动链轮紧固侧板和从动链轮架，连接板与从动链轮紧固侧板通过螺栓连接，连接板与从动轮张紧装置螺纹连接，从动轮张紧装置与从动链轮架转动连接，从动链轮架滑动安装在从动链轮紧固侧板上，从动链轮通过第二花键轴与从动链轮架实现转动配合，从动链轮与聚氨酯活塞配合，主动链轮与聚氨酯活塞配合，聚氨酯活塞与连接链条固定连接，进料管与连接板通过螺栓连接，第一镶陶瓷管一端与进料管通过螺栓连接，另一端与混合室侧端通过螺栓连接，进风装置通过螺栓与混合室上端连接，混合室的一端与第二镶陶瓷管一端通过螺栓连接，第二镶陶瓷管的一端与风箱通过螺栓连接，风箱的一端与第三镶陶瓷管通过螺栓连接，主动链轮架通过螺栓固定在风箱侧端，风箱与主动链轮架的下端均固定在整机底板上，主动链轮通过第一花键轴与主动链轮架实现转动配合，链轮马达通过第一联轴器与第一花键轴连接，风箱端盖与风箱通过销轴连接。

在上述的自动上料喷浆一体机中，可选的是，从动链轮紧固侧板设置两个，对称设置在从动链轮的两侧，主动链轮架设置两个，对称设置在主动链轮的两侧。

在上述的自动上料喷浆一体机中，可选的是，速凝剂配比给料系统包括叶轮式旋转输送系统、进料控制瓦笼系统和紧固调整系统，叶轮式旋转输送系统包括支架、出料器、驱动马达、第二联轴器、轴承座、轴承、进料斗和送料叶轮，进料斗的两侧固定在支架上，出料器固定在进料斗的下端出料口处，轴承座固定在支架的一侧，驱动马达固定在轴承座的一端，驱动马达的输出轴通过第二联轴器与送料叶轮连接，送料叶轮转动安装在支架上，送料叶轮通过轴承转动安装在轴承座上，进料控制瓦笼系统滑动安装在送料叶轮上；进料控制瓦笼系统包括扇形挡块、调整瓦和螺纹外盘，螺纹外盘上圆周均布调整瓦，调整瓦的一端固定扇形挡块；紧固调整系统安装在送料叶轮上，送料叶轮包括叶片和转动轴，转动轴上圆周均布叶片，叶片滑动安装在相邻的两个调整瓦之间的间隙内，叶片的数量与调整瓦的数量相等；紧固调整系统包括锁紧螺母、螺纹外套和限位端盖，螺纹外盘与螺纹外套螺纹连接，锁紧螺母与螺纹外套螺纹连接，螺纹外套的内部为中空结构，螺纹外套空套在转动轴上，螺纹外套的一端与叶片贴合，另一端与限位端盖贴合，限位端盖通过螺栓固定在送料叶轮的外端面。

在上述的自动上料喷浆一体机中，可选的是，螺旋搅拌输送系统包括方管立柱、圆管转向支撑架、U型支撑架、二级驱动马达、二级螺旋输送导向槽、二级螺旋输送叶片、一级驱动马达、一级螺旋输送叶片，一级螺旋输送导向管、一级螺旋输送进料口、升降外管、升降液压缸筒、落料万向筒、升降内管和升降活塞杆，圆管转向支撑架焊接在方管立柱上，U型支撑架的下端转轴与圆管转向支撑架转动连接，U型支撑架上端与二级螺旋输送导向槽转动连接，二级驱动马达通过螺栓安装在二级螺旋输送导向槽的马达安装板上，二级螺旋输送叶片一端通过第三联轴器与二级驱动马达连接，另一端与二级螺旋输送导向槽转动连接，落料万向筒与一级螺旋输送导向管固定连接，落料万向筒的凸轴与二级螺旋输送导向槽的吊耳转动连接，一级驱动马达通过螺栓安装在一级螺旋输送导向管的马达安装板上，一级螺旋输送叶片一端通过第四联轴器与一级驱动马达连接，另一端与一级螺旋输送导向槽转动连接，一级螺旋输送进料口安装在一级螺旋输送导向槽上端，升降外管通过螺栓固定在一级螺旋输送导向槽侧端，升降液压缸筒位于升降外管内部并通过销轴与升降外管顶端相连，升降内管与升降外管滑动连接，升降活塞杆位于升降内管内部并通过销轴与升降内管底部相连。

在上述的自动上料喷浆一体机中，可选的是，方管立柱在圆管转向支撑架两侧各设置一个，落料万向筒的凸轴与二级螺旋输送导向槽的吊耳在二级螺旋输送导向槽的两侧各设置一个，升降外管、升降液压缸筒、升降内管和升降活塞杆在一级螺旋输送导向槽的两侧各设置一个。

在上述的自动上料喷浆一体机中，可选的是，自动上料系统包括螺旋聚料滚筒、提升桶侧板、上料铲斗、提升马达张紧螺栓、提升马达、提升马达张紧板、导向条、张紧板紧固横条、提升驱动链轮、提升从动链轮、提升链条、提升桶中板、驱动链轮花键轴和从动链轮花键轴，螺旋聚料滚筒通过从动链轮花键轴安装在提升桶侧板底端，张紧板紧固横条焊接在提升桶侧板顶端，导向条焊接在张紧板紧固横条的侧端，导向条内部开槽，马达张紧板滑动安装在导向条内部槽内，提升马达与提升马达张紧板通过螺栓固定连接，提升马达张紧螺栓分别与提升马达张紧板和张紧板紧固横条螺纹连接，提升驱动链轮与驱动链轮花键轴固定连接，驱动链轮花键轴与提升马达通过第五联轴器连接，提升从动链轮与从动链轮花键轴固定连接，从动链轮花键轴与螺旋聚料滚筒固定连接，提升桶中板与提升桶侧板通过焊接方式连接，上料铲斗固定在提升链条外侧，提升驱动链轮、提升从动链轮均与提升链条配合。

在上述的自动上料喷浆一体机中，可选的是，螺旋聚料滚筒设置两个，对称设置在提升桶侧板的两侧，提升桶中板的两侧对称设置提升桶侧板，导向条设置两个，对称设置在提升马达两侧，提升马达张紧螺栓在张紧板紧固横条的两端各设置一个，提升驱动链轮在驱动链轮花键轴上对称设置两个，提升从动链轮在从动链轮花键轴上对称设置两个，提升链条在上料铲斗两侧各设置一个。

在上述的自动上料喷浆一体机中，可选的是，回转导向系统包括导向框架、导柱挡板、固定导柱、移动导管、蜗杆驱动马达、回转支承安装顶板盖、回转支承安装顶板、回转支承、回转支承安装底板、移动导管安装板、轴向移动液压缸筒、轴向移动活塞杆、轴向限位法兰、缸筒耳轴、缸筒耳轴架和导向框架固定条，导向框架底部通过螺栓连接导向框架固定条，固定导柱安装在导向框架上并通过导柱挡板限位，移动导管滑动安装在固定导柱上，移动导管与移动导管安装板焊接，移动导管安装板与回转支承安装底板通过螺栓紧固连接，回转支承的下端通过螺栓安装在回转支承安装底板上，蜗杆驱动马达安装在回转支承安装底板上，回转支承上端面通过螺栓与回转支承安装顶板下端面连接，回转支承安装顶板盖通过螺栓与回转支承安装顶板上端面连接，缸筒耳轴架通过螺栓与回转支承安装底板固定连接，缸筒耳轴套在轴向移动液压缸筒的中部并与轴向移动液压缸筒焊接，缸筒耳轴的凸轴转动安装在缸筒耳轴架内，轴向移动活塞杆安装在导向框架并通过轴向限位法兰限位，导柱挡板和轴向限位法兰通过螺栓固定在导向框架的侧端。

在上述的自动上料喷浆一体机中，可选的是，固定导柱对称设置两个，固定导柱的两端对称设置两个导柱挡板，固定导柱上对称设置两个移动导管，缸筒耳轴架在缸筒耳轴的两侧各设置一个。

本发明提供的自动上料喷浆一体机，通过在整机底板上集成管链式混凝土喷射机组系统、螺旋搅拌输送系统、自动上料系统和回转导向系统等，使得自动上料喷浆一体机结构紧凑，工作过程中，自动上料系统将混凝土料车中的混凝土提升至螺旋搅拌输送系统与速凝剂进行搅拌和运输，随后将搅拌均匀的混凝土混合物通过管链式混凝土喷射机组系统的高压气流泵送入混合室下方的弯头，实现混凝土混合物的喷射，解决了井下煤矿巷道喷浆过程作业设备繁多，占用空间大、设备成本高、操作人员劳动强度大以及施工效率低的问题。

本发明的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

附图说明

图1a为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的整体结构示意图；

图1b为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的立体结构示意图；

图2a为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的管链式混凝土喷射机组系统的结构示意图；

图2b为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的管链式混凝土喷射机组系统的剖视结构示意图；

图3a为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的速凝剂配比给料系统的结构示意图；

图3b为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的速凝剂配比给料系统的剖视结构示意图；

图4a为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的进料控制瓦笼系统的第一结构示意图；

图4b为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的进料控制瓦笼系统的第二结构示意图；

图5a为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的扇形挡块的结构示意图；

图5b为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的调整瓦的结构示意图；

图5c为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的螺纹外盘的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的送料叶轮处的结构示意图；

图7a为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的螺旋搅拌输送系统的第一结构示意图；

图7b为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的螺旋搅拌输送系统的第二结构示意图；

图8a为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的自动上料系统的第一结构示意图；

图8b为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的自动上料系统的第二结构示意图；

图9a为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的自动上料系统的第一内部结构示意图；

图9b为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的自动上料系统的第二内部结构示意图；

图9c为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的自动上料系统的第三内部结构示意图；

图10a为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的提升马达的第一状态示意图；

图10b为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的提升马达的张紧状态示意图；

图11a为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的回转导向系统的结构示意图；

图11b为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的回转导向系统的底部的结构示意图；

图12a为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的轴向移动液压缸筒的第一状态的仰视结构示意图；

图12b为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的轴向移动液压缸筒的第一状态的侧视结构示意图；

图12c为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的轴向移动液压缸筒的第二状态的仰视结构示意图；

图12d为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的轴向移动液压缸筒的第二状态的侧视结构示意图；

图12e为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的轴向移动液压缸筒的第三状态的仰视结构示意图；

图12f为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的轴向移动液压缸筒的第三状态的侧视结构示意图；

图13a为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的回转支承安装顶板盖的第一状态的结构示意图；

图13b为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的回转支承安装顶板盖的第二状态的结构示意图；

图13c为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的回转支承安装顶板盖的第三状态的结构示意图；

图14a为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的右侧工位作业时整机上极限位置取料姿态的结构示意图；

图14b为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的右侧工位作业时整机下极限位置取料姿态的结构示意图；

图15a为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的左侧工位作业时整机上极限位置取料姿态的结构示意图；

图15b为本发明实施例提供的自动上料喷浆一体机的左侧工位作业时整机下极限位置取料姿态的结构示意图。

附图标记说明：

1-履带；2-整机底板；3-管链式混凝土喷射机组系统；4-混合料装载漏斗；5-速凝剂配比给料系统；6-螺旋搅拌输送系统；7-电磁比例多路阀；8-自动上料系统；9-液压泵站；10-混凝土料车；11-回转导向系统；12-电磁启动器；13-油箱；14-控制柜；

301-从动链轮；302-聚氨酯活塞；303-连接链条；304-进料管；305-第一镶陶瓷管；306-进风装置；307-第二镶陶瓷管；308-风箱；309-第三镶陶瓷管；3010-主动链轮；3011-链轮马达；3012-主动链轮架；3013-风箱端盖；3014-混合室；3015-连接板；3016-从动轮张紧装置；3017-从动链轮紧固侧板；3018-从动链轮架；

501-支架；502-出料器；503-驱动马达；504-第二联轴器；505-轴承座；506-轴承；507-扇形挡块；508-进料斗；509-调整瓦；5010-螺纹外盘；5011-锁紧螺母；5012-螺纹外套；5013-送料叶轮；5014-限位端盖；

601-方管立柱；602-圆管转向支撑架；603-U型支撑架；604-二级驱动马达；605-二级螺旋输送导向槽；606-二级螺旋输送叶片；607-一级驱动马达；608-一级螺旋输送叶片；609-一级螺旋输送导向管；6010-一级螺旋输送进料口；6011-升降外管；6012-升降液压缸筒；6013-落料万向筒；6014-升降内管；6015-升降活塞杆；

801-螺旋聚料滚筒；802-提升桶侧板；803-上料铲斗；804-提升马达张紧螺栓；805-提升马达；806-提升马达张紧板；807-导向条；808-张紧板紧固横条；809-提升驱动链轮；8010-提升从动链轮；8011-提升链条；8012-提升桶中板；8013-驱动链轮花键轴；8014-从动链轮花键轴；

1101-导向框架；1102-导柱挡板；1103-固定导柱；1104-移动导管；1105-蜗杆驱动马达；1106-回转支承安装顶板盖；1107-回转支承安装顶板；1108-回转支承；1109-回转支承安装底板；11010-移动导管安装板；11011-轴向移动液压缸筒；11012-轴向移动活塞杆；11013-轴向限位法兰；11014-缸筒耳轴；11015-缸筒耳轴架；11016-导向框架固定条。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1-图11b所示，本发明提供一种自动上料喷浆一体机，包括履带1、整机底板2、管链式混凝土喷射机组系统3、混合料装载漏斗4、速凝剂配比给料系统5、螺旋搅拌输送系统6、电磁比例多路阀7、自动上料系统8、液压泵站9、混凝土料车10、回转导向系统11、电磁启动器12、油箱13和控制柜14，整机底板2的下端对称固定两条履带1，管链式混凝土喷射机组系统3的连接板3015与整机底板2通过螺栓连接，螺旋搅拌输送系统6的方管立柱601的下端通过螺栓与管链式混凝土喷射机组系统3的从动链轮紧固侧板3017固定连接，螺旋搅拌输送系统6的升降内管6014的下端与回转导向系统11的回转支承安装顶板盖1106固定连接，回转导向系统11的导向框架固定条11016与整机底板2的端部通过焊接方式连接，自动上料系统8的提升桶侧板802与螺旋搅拌输送系统6的一级螺旋输送进料口6010通过焊接方式连接，自动上料系统8的下部位于混凝土料车10内，混合料装载漏斗4通过螺栓固定在管链式混凝土喷射机组系统3的进料管304上，速凝剂配比给料系统5的支架501通过螺栓固定在螺旋搅拌输送系统6的二级螺旋输送导向槽605上，电磁比例多路阀7、液压泵站9、电磁启动器12、油箱13和控制柜14通过螺栓紧固在整机底板2的空余位置。

需要说明的是，控制柜14和电磁启动器12控制液压泵站9工作，油箱13中的液压油吸入液压泵站9并从液压泵站9中泵出驱动履带1的行走马达，从而带动自动上料喷浆一体机移动；通过在整机底板2上集成管链式混凝土喷射机组系统3、螺旋搅拌输送系统6、自动上料系统8和回转导向系统11等，使得自动上料喷浆一体机结构紧凑，工作过程中，自动上料系统8将混凝土料车10中的混凝土提升至螺旋搅拌输送系统6与速凝剂进行搅拌和运输，随后将搅拌均匀的混凝土混合物通过管链式混凝土喷射机组系统3的高压气流泵送入混合室3014下方的弯头，实现混凝土混合物的喷射。

如图2a-图2b所示，管链式混凝土喷射机组系统3包括从动链轮301、聚氨酯活塞302、连接链条303，进料管304、第一镶陶瓷管305、进风装置306、第二镶陶瓷管307、风箱308、第三镶陶瓷管309、主动链轮3010、链轮马达3011、主动链轮架3012、风箱端盖3013、混合室3014、连接板3015，从动轮张紧装置3016、从动链轮紧固侧板3017和从动链轮架3018，连接板3015与从动链轮紧固侧板3017通过螺栓连接，连接板3015与从动轮张紧装置3016螺纹连接，从动轮张紧装置3016与从动链轮架3018转动连接，从动链轮架3018滑动安装在从动链轮紧固侧板3017上，从动链轮301通过第二花键轴与从动链轮架3018实现转动配合，从动链轮301与聚氨酯活塞302配合，主动链轮3010与聚氨酯活塞302配合，聚氨酯活塞302与连接链条303固定连接，进料管304与连接板3015通过螺栓连接，第一镶陶瓷管305一端与进料管304通过螺栓连接，另一端与混合室3014侧端通过螺栓连接，进风装置306通过螺栓与混合室3014上端连接，混合室3014的一端与第二镶陶瓷管307一端通过螺栓连接，第二镶陶瓷管307的一端与风箱308通过螺栓连接，风箱308的一端与第三镶陶瓷管309通过螺栓连接，主动链轮架3012通过螺栓固定在风箱308侧端，风箱308与主动链轮架3012的下端均固定在整机底板2上，主动链轮3010通过第一花键轴与主动链轮架3012实现转动配合，链轮马达3011通过第一联轴器与第一花键轴连接，风箱端盖3013与风箱308通过销轴连接。

需要说明的是，从动轮张紧装置3016可在连接板3015上螺旋旋进旋出，从动轮张紧装置3016在连接板3015上螺旋旋进时带动从动链轮架3018在从动链轮紧固侧板3017的导轨槽内移动，实现从动链轮301的张紧；多个聚氨酯活塞302与连接链条303形成一个闭环回路，与主动链轮3010和从动链轮301实现转动配合，通过调整从动轮张紧装置3016可调整聚氨酯活塞302与连接链条303形成闭环回路的张紧程度；

链轮马达3011将输出的转动传递至主动链轮3010，主动链轮3010转动时带动连接链条303与聚氨酯活塞302同步转动，进料管304、第一镶陶瓷管305、混合室3014、第二镶陶瓷管307、风箱308和第三镶陶瓷管309在水平方向保持同心配合，便于聚氨酯活塞302与连接链条303无障碍穿过其中。

如图2a-图2b所示，从动链轮紧固侧板3017设置两个，对称设置在从动链轮301的两侧，主动链轮架3012设置两个，对称设置在主动链轮3010的两侧。

需要说明的是，从动链轮紧固侧板3017对称设置两个，提高从动链轮301的稳定性；主动链轮架3012对称设置两个，提高主动链轮3010的稳定性。

如图3a-图6所示，速凝剂配比给料系统5包括叶轮式旋转输送系统、进料控制瓦笼系统和紧固调整系统，叶轮式旋转输送系统包括支架501、出料器502、驱动马达503、第二联轴器504、轴承506座505、轴承506、进料斗508和送料叶轮5013，进料斗508的两侧固定在支架501上，出料器502固定在进料斗508的下端出料口处，轴承座505固定在支架501的一侧，驱动马达503固定在轴承座505的一端，驱动马达503的输出轴通过第二联轴器504与送料叶轮5013连接，送料叶轮5013转动安装在支架501上，送料叶轮5013通过轴承506转动安装在轴承座505上，进料控制瓦笼系统滑动安装在送料叶轮5013上；进料控制瓦笼系统包括扇形挡块507、调整瓦509和螺纹外盘5010，螺纹外盘5010上圆周均布调整瓦509，调整瓦509的一端固定扇形挡块507；紧固调整系统安装在送料叶轮5013上，送料叶轮5013包括叶片和转动轴，转动轴上圆周均布叶片，叶片滑动安装在相邻的两个调整瓦509之间的间隙内，叶片的数量与调整瓦509的数量相等；紧固调整系统包括锁紧螺母5011、螺纹外套5012和限位端盖5014，螺纹外盘5010与螺纹外套5012螺纹连接，锁紧螺母5011与螺纹外套5012螺纹连接，螺纹外套5012的内部为中空结构，螺纹外套5012空套在转动轴上，螺纹外套5012的一端与叶片贴合，另一端与限位端盖5014贴合，限位端盖5014通过螺栓固定在送料叶轮5013的外端面。

需要说明的是，速凝剂配比给料系统5安装在螺旋搅拌输送系统6的二级螺旋输送导向槽605上，工作过程中，将混凝土速凝剂倒入进料斗508中，在螺纹外盘5010和锁紧螺母5011未接触锁紧时，调整进料控制瓦笼系统相对于送料叶轮5013的位置，进而调整出料器502的开度大小(实现在驱动马达503转速不变的前提下调整速凝剂的添加量)，随后将锁紧螺母5011与螺纹外盘5010接触并相互锁紧，保持出料器502的开度大小不变，驱动马达503通过第二联轴器504带动送料叶轮5013转动，送料叶轮5013带动进料控制瓦笼系统同步转动，此时进料斗508中的混凝土速凝剂随着送料叶轮5013的旋转送到调整出料器502并下落进入混合料装载漏斗4。

如图7a-图7b所示，螺旋搅拌输送系统6包括方管立柱601、圆管转向支撑架602、U型支撑架603、二级驱动马达604、二级螺旋输送导向槽605、二级螺旋输送叶片606、一级驱动马达607、一级螺旋输送叶片608，一级螺旋输送导向管609、一级螺旋输送进料口6010、升降外管6011、升降液压缸筒6012、落料万向筒6013、升降内管6014和升降活塞杆6015，圆管转向支撑架602焊接在方管立柱601上，U型支撑架603的下端转轴与圆管转向支撑架602转动连接，U型支撑架603上端与二级螺旋输送导向槽605转动连接，二级驱动马达604通过螺栓安装在二级螺旋输送导向槽605的马达安装板上，二级螺旋输送叶片606一端通过第三联轴器与二级驱动马达604连接，另一端与二级螺旋输送导向槽605转动连接，落料万向筒6013与一级螺旋输送导向管609固定连接，落料万向筒6013的凸轴与二级螺旋输送导向槽605的吊耳转动连接，一级驱动马达607通过螺栓安装在一级螺旋输送导向管609的马达安装板上，一级螺旋输送叶片608一端通过第四联轴器与一级驱动马达607连接，另一端与一级螺旋输送导向槽609转动连接，一级螺旋输送进料口6010安装在一级螺旋输送导向槽609上端，升降外管6011通过螺栓固定在一级螺旋输送导向槽609侧端，升降液压缸筒6012位于升降外管6011内部并通过销轴与升降外管6011顶端相连，升降内管6014与升降外管6011滑动连接，升降活塞杆6015位于升降内管6014内部并通过销轴与升降内管6014底部相连。

需要说明的是，升降液压缸筒6012与升降活塞杆6015之间为液压缸标准配合；U型支撑架603的下端转轴可在圆管转向支撑架602上自由转动；落料万向筒6013的凸轴可绕二级螺旋输送导向槽605的吊耳旋转。

如图7a-图7b所示，方管立柱601在圆管转向支撑架602两侧各设置一个，落料万向筒6013的凸轴与二级螺旋输送导向槽605的吊耳在二级螺旋输送导向槽605的两侧各设置一个，升降外管6011、升降液压缸筒6012、升降内管6014和升降活塞杆6015在一级螺旋输送导向槽609的两侧各设置一个。

需要说明的是，对称设置的方管立柱601增加支撑强度，对称设置的凸轴和吊耳增加转动平稳性，对称设置的升降外管6011、升降液压缸筒6012、升降内管6014和升降活塞杆6015提高升降平稳性。

如图8a-图10b所示，自动上料系统8包括螺旋聚料滚筒801、提升桶侧板802、上料铲斗803、提升马达张紧螺栓804、提升马达805、提升马达张紧板806、导向条807、张紧板紧固横条808、提升驱动链轮809、提升从动链轮8010、提升链条8011、提升桶中板8012、驱动链轮花键轴8013和从动链轮花键轴8014，螺旋聚料滚筒801通过从动链轮花键轴8014安装在提升桶侧板802底端，张紧板紧固横条808焊接在提升桶侧板802顶端，导向条807焊接在张紧板紧固横条808的侧端，导向条807内部开槽，马达张紧板806滑动安装在导向条807内部槽内，提升马达805与提升马达张紧板806通过螺栓固定连接，提升马达张紧螺栓804分别与提升马达张紧板806和张紧板紧固横条808螺纹连接，提升驱动链轮809与驱动链轮花键轴8013固定连接，驱动链轮花键轴8013与提升马达805通过第五联轴器连接，提升从动链轮8010与从动链轮花键轴8014固定连接，从动链轮花键轴8014与螺旋聚料滚筒801固定连接，提升桶中板8012与提升桶侧板802通过焊接方式连接，上料铲斗803固定在提升链条8011外侧，提升驱动链轮809、提升从动链轮8010均与提升链条8011配合。

需要说明的是，螺旋聚料滚筒801可绕提升桶侧板802转动，上料铲斗803固定在提升链条8011外侧，上料铲斗803与提升链条8011形成一个闭环回路，在提升驱动链轮809和提升从动链轮8010上实现转动配合；提升马达805带动提升驱动链轮809转动，进而带动提升链条8011和上料铲斗803转动，实现物料提升，同时通过提升链条8011带动提升从动链轮8010和螺旋聚料滚筒801转动，实现聚料。

如图8a-图10b所示，螺旋聚料滚筒801设置两个，对称设置在提升桶侧板802的两侧，提升桶中板8012的两侧对称设置提升桶侧板802，导向条807设置两个，对称设置在提升马达805两侧，提升马达张紧螺栓804在张紧板紧固横条808的两端各设置一个，提升驱动链轮809在驱动链轮花键轴8013上对称设置两个，提升从动链轮8010在从动链轮花键轴8014上对称设置两个，提升链条8011在上料铲斗803两侧各设置一个。

如图11a-图11b所示，回转导向系统11包括导向框架1101、导柱挡板1102、固定导柱1103、移动导管1104、蜗杆驱动马达1105、回转支承安装顶板盖1106、回转支承安装顶板1107、回转支承1108、回转支承安装底板1109、移动导管安装板11010、轴向移动液压缸筒11011、轴向移动活塞杆11012、轴向限位法兰11013、缸筒耳轴11014、缸筒耳轴架11015和导向框架固定条11016，导向框架1101底部通过螺栓连接导向框架固定条11016，固定导柱1103安装在导向框架1101上并通过导柱挡板1102限位，移动导管1104滑动安装在固定导柱1103上，移动导管1104与移动导管安装板11010焊接，移动导管安装板11010与回转支承安装底板1109通过螺栓紧固连接，回转支承1108的下端通过螺栓安装在回转支承安装底板1109上，蜗杆驱动马达1105安装在回转支承安装底板1109上，回转支承1108上端面通过螺栓与回转支承安装顶板1107下端面连接，回转支承安装顶板盖1106通过螺栓与回转支承安装顶板1107上端面连接，缸筒耳轴架11015通过螺栓与回转支承安装底板1109固定连接，缸筒耳轴11014套在轴向移动液压缸筒11011的中部并与轴向移动液压缸筒11011焊接，缸筒耳轴11014的凸轴转动安装在缸筒耳轴架11015内，轴向移动活塞杆11012安装在导向框架1101并通过轴向限位法兰11013限位，导柱挡板1102和轴向限位法兰11013通过螺栓固定在导向框架1101的侧端。

需要说明的是，导柱挡板1102与固定导柱1103固定连接，蜗杆驱动马达1105位于回转支承1108一侧，回转支承1108上设置蜗轮，通过蜗轮蜗杆配合驱动回转支承1108转动，轴向移动活塞杆11012与轴向移动液压缸筒11011之间为液压缸标准配合；轴向移动活塞杆11012沿着轴向移动液压缸筒11011伸缩，带动回转支承安装底板1109移动，如图12a-图12f所示，固定导柱1103增加回转支承安装底板1109移动的平稳性。

如图11a-图11b所示，固定导柱1103对称设置两个，固定导柱1103的两端对称设置两个导柱挡板1102，固定导柱1103上对称设置两个移动导管1104，缸筒耳轴架11015在缸筒耳轴11014的两侧各设置一个。

工作过程中，控制柜14和电磁启动器12控制液压泵站9工作，油箱13中的液压油吸入液压泵站9并从液压泵站9中泵出驱动履带1的行走马达、管链式混凝土喷射机组系统3的链轮马达3011、速凝剂配比给料系统5的驱动马达503、螺旋搅拌输送系统6的一级驱动马达607、二级驱动马达604和升降液压缸6012、自动上料系统8的提升马达805、回转导向系统11的蜗杆驱动马达1105和轴向移动液压缸11011的移动或转动，通过电磁比例多路阀7可单独控制上述马达的动作，进而完成整个混凝土料的上料、搅拌、速凝剂添加以及喷出等动作。

首先通过电磁比例多路阀7控制履带1行走至混凝土料车10侧边，混凝土料车10中此时装满了混凝土，随后通过电磁比例多路阀7控制蜗杆驱动马达1105、轴向移动液压缸11011和升降液压缸6012的移动或转动，将螺旋聚料滚筒801调整至混凝土料车10正上方适当高度，进而通过电磁比例多路阀7控制提升马达805动作，带动螺旋聚料滚筒801转动，将混凝土料车10中的混凝土料往中间聚集，同时提升驱动链轮809带动提升链条8011和上料铲斗803转动，上料铲斗803将螺旋聚料滚筒801往中间聚集的混凝土料铲走，逆时针旋转提升至螺旋搅拌输送系统6的一级螺旋输送进料口6010位置，混凝土料在重力的作用下通过一级螺旋输送进料口6010落入一级螺旋输送导向管609内，一级驱动马达607驱动一级螺旋输送叶片608将混凝土料进行一级螺旋搅拌并输送至落料万向筒6013内，进而混凝土料进入到二级螺旋输送导向槽605内进行二级搅拌及输送，此时通过速凝剂配比给料系统5往混凝料中添加速凝剂，添加完速凝剂的混凝土混合料通过二级螺旋输送导向槽605的落料口进入到混合料装载漏斗4内，混凝土混合料通过混合料装载漏斗4进入到进料管304后被转动的聚氨酯活塞302与连接链条303带动进入混合室3014内，高压气通过进风装置306顶部的管道进入，将混合室3014内的混凝土混合料吹送入混合室3014下方的弯头，进而通过与弯头连接的混凝土输送管进入到喷浆机器人喷头位置，实现混凝土混合料的喷浆过程。

由于混合室3014内的混凝土混合料无法全部通过高压气吹出，剩余料继续在聚氨酯活塞302与连接链条303的带动下进入风箱308内，随后从风箱308中落出；当混凝土料车10内的混凝土逐渐减少时，通过控制升降液压缸6012降低整个自动上料系统8的高度，使得自动上料系统8能够提升混凝土料车10下部的混凝土；当混凝土料车10位于不同侧时，如图14a-15b所示，可以通过蜗杆驱动马达1105驱动回转支承1108实现180°旋转，如图13a-13c所示。

本发明提供的自动上料喷浆一体机，通过在整机底板2上集成管链式混凝土喷射机组系统3、螺旋搅拌输送系统6、自动上料系统8和回转导向系统11等，使得自动上料喷浆一体机结构紧凑，工作过程中，自动上料系统8将混凝土料车10中的混凝土提升至螺旋搅拌输送系统6与速凝剂进行搅拌和运输，随后将搅拌均匀的混凝土混合物通过管链式混凝土喷射机组系统3的高压气流泵送入混合室3014下方的弯头，实现混凝土混合物的喷射，解决了井下煤矿巷道喷浆过程作业设备繁多，占用空间大、设备成本高、操作人员劳动强度大以及施工效率低的问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种自动上料喷浆一体机，其特征在于，包括履带、整机底板、管链式混凝土喷射机组系统、混合料装载漏斗、速凝剂配比给料系统、螺旋搅拌输送系统、电磁比例多路阀、自动上料系统、液压泵站、混凝土料车、回转导向系统、电磁启动器、油箱和控制柜，所述整机底板的下端对称固定两条履带，所述管链式混凝土喷射机组系统的连接板与所述整机底板通过螺栓连接，所述螺旋搅拌输送系统的方管立柱的下端通过螺栓与所述管链式混凝土喷射机组系统的从动链轮紧固侧板固定连接，所述螺旋搅拌输送系统的升降内管的下端与所述回转导向系统的回转支承安装顶板盖固定连接，所述回转导向系统的导向框架固定条与所述整机底板的端部通过焊接方式连接，所述自动上料系统的提升桶侧板与所述螺旋搅拌输送系统的一级螺旋输送进料口通过焊接方式连接，所述自动上料系统的下部位于所述混凝土料车内，所述混合料装载漏斗通过螺栓固定在所述管链式混凝土喷射机组系统的进料管上，所述速凝剂配比给料系统的支架通过螺栓固定在所述螺旋搅拌输送系统的二级螺旋输送导向槽上，所述电磁比例多路阀、所述液压泵站、所述电磁启动器、所述油箱和所述控制柜通过螺栓紧固在整机底板的空余位置；

所述螺旋搅拌输送系统包括方管立柱、圆管转向支撑架、U型支撑架、二级驱动马达、二级螺旋输送导向槽、二级螺旋输送叶片、一级驱动马达、一级螺旋输送叶片，一级螺旋输送导向管、一级螺旋输送进料口、升降外管、升降液压缸筒、落料万向筒、升降内管和升降活塞杆，所述圆管转向支撑架焊接在所述方管立柱上，所述U型支撑架的下端转轴与所述圆管转向支撑架转动连接，所述U型支撑架上端与所述二级螺旋输送导向槽转动连接，所述二级驱动马达通过螺栓安装在所述二级螺旋输送导向槽的马达安装板上，所述二级螺旋输送叶片一端通过第三联轴器与所述二级驱动马达连接，另一端与所述二级螺旋输送导向槽转动连接，所述落料万向筒与所述一级螺旋输送导向管固定连接，所述落料万向筒的凸轴与所述二级螺旋输送导向槽的吊耳转动连接，所述一级驱动马达通过螺栓安装在所述一级螺旋输送导向管的马达安装板上，所述一级螺旋输送叶片一端通过第四联轴器与所述一级驱动马达连接，另一端与所述一级螺旋输送导向管转动连接，所述一级螺旋输送进料口安装在所述一级螺旋输送导向管上端，所述升降外管通过螺栓固定在所述一级螺旋输送导向管侧端，所述升降液压缸筒位于所述升降外管内部并通过销轴与所述升降外管顶端相连，所述升降内管与所述升降外管滑动连接，所述升降活塞杆位于所述升降内管内部并通过销轴与所述升降内管底部相连。

2.根据权利要求1所述的自动上料喷浆一体机，其特征在于，所述管链式混凝土喷射机组系统包括从动链轮、聚氨酯活塞、连接链条，进料管、第一镶陶瓷管、进风装置、第二镶陶瓷管、风箱、第三镶陶瓷管、主动链轮、链轮马达、主动链轮架、风箱端盖、混合室、连接板，从动轮张紧装置、从动链轮紧固侧板和从动链轮架，所述连接板与所述从动链轮紧固侧板通过螺栓连接，所述连接板与所述从动轮张紧装置螺纹连接，所述从动轮张紧装置与所述从动链轮架转动连接，所述从动链轮架滑动安装在所述从动链轮紧固侧板上，所述从动链轮通过第二花键轴与所述从动链轮架实现转动配合，所述从动链轮与所述聚氨酯活塞配合，所述主动链轮与所述聚氨酯活塞配合，所述聚氨酯活塞与所述连接链条固定连接，所述进料管与所述连接板通过螺栓连接，所述第一镶陶瓷管一端与所述进料管通过螺栓连接，另一端与所述混合室侧端通过螺栓连接，所述进风装置通过螺栓与所述混合室上端连接，所述混合室的一端与所述第二镶陶瓷管一端通过螺栓连接，所述第二镶陶瓷管的一端与所述风箱通过螺栓连接，所述风箱的一端与所述第三镶陶瓷管通过螺栓连接，所述主动链轮架通过螺栓固定在所述风箱侧端，所述风箱与所述主动链轮架的下端均固定在所述整机底板上，所述主动链轮通过第一花键轴与所述主动链轮架实现转动配合，链轮马达通过第一联轴器与第一花键轴连接，风箱端盖与风箱通过销轴连接。

3.根据权利要求2所述的自动上料喷浆一体机，其特征在于，所述从动链轮紧固侧板设置两个，对称设置在所述从动链轮的两侧，所述主动链轮架设置两个，对称设置在主动链轮的两侧。

4.根据权利要求1所述的自动上料喷浆一体机，其特征在于，所述速凝剂配比给料系统包括叶轮式旋转输送系统、进料控制瓦笼系统和紧固调整系统，所述叶轮式旋转输送系统包括支架、出料器、驱动马达、第二联轴器、轴承座、轴承、进料斗和送料叶轮，所述进料斗的两侧固定在所述支架上，所述出料器固定在所述进料斗的下端出料口处，所述轴承座固定在所述支架的一侧，所述驱动马达固定在所述轴承座的一端，所述驱动马达的输出轴通过所述第二联轴器与所述送料叶轮连接，所述送料叶轮转动安装在所述支架上，所述送料叶轮通过轴承转动安装在所述轴承座上，所述进料控制瓦笼系统滑动安装在所述送料叶轮上；所述进料控制瓦笼系统包括扇形挡块、调整瓦和螺纹外盘，所述螺纹外盘上圆周均布所述调整瓦，所述调整瓦的一端固定所述扇形挡块；所述紧固调整系统安装在所述送料叶轮上，所述送料叶轮包括叶片和转动轴，所述转动轴上圆周均布所述叶片，所述叶片滑动安装在相邻的两个调整瓦之间的间隙内，所述叶片的数量与所述调整瓦的数量相等；所述紧固调整系统包括锁紧螺母、螺纹外套和限位端盖，所述螺纹外盘与所述螺纹外套螺纹连接，所述锁紧螺母与螺纹外套螺纹连接，所述螺纹外套的内部为中空结构，所述螺纹外套空套在所述转动轴上，所述螺纹外套的一端与所述叶片贴合，另一端与所述限位端盖贴合，所述限位端盖通过螺栓固定在所述送料叶轮的外端面。

5.根据权利要求1所述的自动上料喷浆一体机，其特征在于，所述方管立柱在所述圆管转向支撑架两侧各设置一个，所述落料万向筒的凸轴与所述二级螺旋输送导向槽的吊耳在所述二级螺旋输送导向槽的两侧各设置一个，所述升降外管、所述升降液压缸筒、所述升降内管和所述升降活塞杆在一级螺旋输送导向管的两侧各设置一个。

6.根据权利要求1所述的自动上料喷浆一体机，其特征在于，所述自动上料系统包括螺旋聚料滚筒、提升桶侧板、上料铲斗、提升马达张紧螺栓、提升马达、提升马达张紧板、导向条、张紧板紧固横条、提升驱动链轮、提升从动链轮、提升链条、提升桶中板、驱动链轮花键轴和从动链轮花键轴，所述螺旋聚料滚筒通过所述从动链轮花键轴安装在所述提升桶侧板底端，所述张紧板紧固横条焊接在所述提升桶侧板顶端，所述导向条焊接在所述张紧板紧固横条的侧端，所述导向条内部开槽，所述马达张紧板滑动安装在所述导向条内部槽内，所述提升马达与提升马达张紧板通过螺栓固定连接，所述提升马达张紧螺栓分别与所述提升马达张紧板和所述张紧板紧固横条螺纹连接，所述提升驱动链轮与所述驱动链轮花键轴固定连接，所述驱动链轮花键轴与所述提升马达通过第五联轴器连接，所述提升从动链轮与所述从动链轮花键轴固定连接，所述从动链轮花键轴与螺旋聚料滚筒固定连接，所述提升桶中板与所述提升桶侧板通过焊接方式连接，所述上料铲斗固定在所述提升链条外侧，所述提升驱动链轮、所述提升从动链轮均与提升链条配合。

7.根据权利要求6所述的自动上料喷浆一体机，其特征在于，所述螺旋聚料滚筒设置两个，对称设置在提升桶侧板的两侧，所述提升桶中板的两侧对称设置所述提升桶侧板，所述导向条设置两个，对称设置在提升马达两侧，所述提升马达张紧螺栓在所述张紧板紧固横条的两端各设置一个，所述提升驱动链轮在所述驱动链轮花键轴上对称设置两个，所述提升从动链轮在所述从动链轮花键轴上对称设置两个，所述提升链条在所述上料铲斗两侧各设置一个。

8.根据权利要求1所述的自动上料喷浆一体机，其特征在于，所述回转导向系统包括导向框架、导柱挡板、固定导柱、移动导管、蜗杆驱动马达、回转支承安装顶板盖、回转支承安装顶板、回转支承、回转支承安装底板、移动导管安装板、轴向移动液压缸筒、轴向移动活塞杆、轴向限位法兰、缸筒耳轴、缸筒耳轴架和导向框架固定条，所述导向框架底部通过螺栓连接所述导向框架固定条，所述固定导柱安装在所述导向框架上并通过所述导柱挡板限位，所述移动导管滑动安装在所述固定导柱上，所述移动导管与所述移动导管安装板焊接，所述移动导管安装板与回转支承安装底板通过螺栓紧固连接，所述回转支承的下端通过螺栓安装在所述回转支承安装底板上，所述蜗杆驱动马达安装在所述回转支承安装底板上，所述回转支承上端面通过螺栓与所述回转支承安装顶板下端面连接，所述回转支承安装顶板盖通过螺栓与所述回转支承安装顶板上端面连接，所述缸筒耳轴架通过螺栓与所述回转支承安装底板固定连接，所述缸筒耳轴套在所述轴向移动液压缸筒的中部并与所述轴向移动液压缸筒焊接，所述缸筒耳轴的凸轴转动安装在所述缸筒耳轴架内，所述轴向移动活塞杆安装在所述导向框架并通过所述轴向限位法兰限位，所述导柱挡板和所述轴向限位法兰通过螺栓固定在所述导向框架的侧端。