真空固结自动粉墙机一、技术领域：本发明涉及建筑施工领域关于提高粉刷质量和产量，减轻工人
的劳动强度，实现粉刷作业由机械来完成的目标的一种设备。本发明由六个系
统组成为主要特征：砂浆泵及专用出料扁嘴；工作面板、振动装置与减震装置；
抽真空装置、真空泵以及循环装置；垂直升降与水平行走机构；机座、垂直导
轨与顶紧装置；可伸缩快速调平轨道等。为方便机器的搬运，对六个系统的部
件进行了固定组合和可拆分组合，以满足实用。
二、背景技术：传统粉刷是工人手工操作，工序繁琐，劳动强度大，作业环境
恶劣，工效低。目前，年轻人不愿意再从事这一工作，后继乏人，年纪大的体
力不支，粉刷质量得不到保证。随着人工工资的增长，粉刷成本不断翻倍。迫
切需要一种能够替代人工粉刷的机器来解决这一难题。
目前，网络视频广告也有一种叫粉墙机或自动粉墙机的设备，操作时需要两
个人不停的用铁锹供料、移动调整设备位置，省了一些力气，但效果不明显，
受实用性的影响，没能在施工现场推广开来。目前称为粉墙机或自动粉墙机的
设备不能很好地减轻工人的劳动强度，供料的稳定性、可靠性不能得到保证，
浪费也较大。另外，作业环境仍然较脏，工艺过程不够先进。还不能实现真正
意义上的自动粉墙要求。
本发明采用自带挤压式砂浆泵供给砂浆，砂浆经由专用出料扁嘴，将砂浆均
匀分散地从工作面板上方与被粉刷的墙面之间的空隙处流下，这时振动电机工
作，砂浆在振动力的作用下快速落下并密实。接着真空泵开启，将砂浆中的多
余水分抽走，砂浆就固结于墙面上。工作面板在升降装置的提升中，由下而上
缓缓上升，(前面讲的流程)不断重复，砂浆从工作面板上方流入，从工作面板
下方固结着出来，即完成墙面的粉刷。
三、发明内容：为了实现机械作业来取代人工粉刷作业，并达到平整、光洁、
高效的目标，设计了一个(见说明书附图)一定宽度和长度的工作面板4(详见
延后的工作面板的单项专利发明申请)，工作面板4在垂直的导轨3上通过升降
装置上下移动，垂直导轨3固定在机座2上，机座2通过轴承座18，轮轴16带
四只轮子17，轮子在配备的能够快速调平的轨道1上水平地左右移动，工作面
板通过在导轨3上的上下升降和机座在轨道上的左右行走完成墙面的粉刷，确
保粉刷的墙面垂直度、平整度符合质量标准。
工作面板4的粉刷原理：砂浆供给到由圆钢框架9支撑的锥形漏斗8，锥形漏
斗下接挤压式砂浆泵5，挤压泵电机6与挤压式砂浆泵5通过联轴器7组合而成。
砂浆泵的输出管路为柔性塑胶管路10，便于跟随操作面板上下移动，塑胶管路
的另一端连接分配器12和专用出料扁嘴11，专用出料扁嘴与工作面板成一定角
度固定在工作面板的上方，分配器是将砂浆泵的一股砂浆分为两股砂浆，专用
出料扁嘴是将两股砂浆均匀地分散成扁平状，工作时，砂浆均匀分散地从工作
面板上方与被粉刷的墙面之间的空隙处流下，工作面板的上下中部各设置一台
小型振动电机13，这时振动电机工作，砂浆在振动力的作用下快速落下并密实。
接着水环式真空泵34开启，通过在工作面板4内设置的真空腔，将砂浆中的多
余水分抽走，砂浆就固结于墙面上。
工作面板的减震装置14：工作面板即要保证在垂直导轨行走，又要有能够使
砂浆快速下落的振动力，振动时垂直导轨还不能发生松动和位移。在工作面板4
与垂直导轨3的连接部位需要设置减震装置14，减震装置由套管外穿弹簧组成，
套管外径与弹簧内径按滑动配合标准配置。套管两端设长丝，将弹簧调整至压
缩状态后用双螺帽将其并紧。减震装置14一端固定在工作面板4上，另一端固
定在沿垂直导轨3上下滑动的滑行装置15上，减震装置即起到工作面板能够在
振动电机的作用下产生振动，又起到阻止振动力传递到垂直导轨上而引起机座
下部或者导轨顶部顶紧装置的松动。
快速调平轨道1(详见与本申请一起申报的快速调平轨道专利申请)为本机器
专用行走轨道，由四条槽钢加五根横档及两个U型槽钢卡箍构成，为了便于调
整长度，需做成能够伸缩(即右边设定为固定长度部分和左边设定为活动伸缩部
分)。在每一条轨道的四个角部设置一根标尺，以配合红外线测平仪读数，作为
调整水平的参考依据。在轨道下部每隔40cm安装一个快速调平支点。在轨道的
右边设置一个可进行90°旋转的装置，以便相邻墙面的快速调平轨道与第一条
轨道相接，能较快地转入下一个墙面的粉刷。
垂直升降与水平行走：当快速调平轨道1调好以后，机器底座2的四只轮子
17的凸出部位卡在轨道槽钢内就位，将机器沿轨道推到轨道的左边，就可以开
始工作，开启开关，安装在机座上垂直导轨3顶部的顶紧装置开始工作(顶紧
装置由气动气缸托板26、气动顶紧气缸28、抓顶托手29组成)，将导轨3顶紧，
升降机构就可以进行上升或下降作业，上升作业是：上升电动机21拉动上升钢
丝绳22，通过钢丝绳导向轮23，导轨盖梁27两端安装两个钢丝绳导向轮23，
提升工作面板4。当进入上升阶段，且上升一段时间后，安装在垂直导轨上部的
上限位开关30(上限位开关30的位置可以根据工作面板触碰楼顶面调整)与工
作面板上升的滑行装置15相接触，即工作面板的上部已碰到房顶，本条粉刷作
业完成。工作面板在延时继电器的作用下，停留几秒钟后，开始快速下降，下
降作业是：下降电动机24拉动下降钢丝绳25，通过安装在下部的另一钢丝绳导
向轮23，拉动工作面板4下降到机器的最低位置。当工作面板下降到底部碰到
限位开关，下降停止，导轨顶部的顶紧装置松开，同时打开水平行走开关，水
平移动电机20工作，带动轮轴传动链轮19转动，机器向右水平移动一个机位
后，导轨顶部的顶紧装置重新恢复顶紧锁紧状态。然后开始下一条粉刷作业，
依次循环进行。
固定组合与可拆分组合：总控制箱31安装在圆钢焊接的框架上，抽真空、气
动连接器32安装在其下边。数字2～32之前部件为固定组合部分，拆分组合由
分体小车33、小车拉手34、真空泵35、真空泵水箱36、抽真空夹丝管37、空
压机38、空压机气管39、管路、电路接驳口40、小车万向轮41组成。
四、附图说明：
图1为真空固结自动粉墙机固定组合部分示意图
图2为真空固结自动粉墙机可拆分组合部分示意图
1——快速调平轨道2——机器底座
3——垂直导轨4——工作面板
5——砂浆挤压泵6——挤压泵电机
7——挤压泵联轴器8——砂浆漏斗
9——漏斗支架10——砂浆输送软管
11——砂浆出料口12——砂浆分配器
13——工作面板的震动电机14——减震装置
15——导轨上下滑行装置16——机器水平移动轮轴
17——水平移动轮子18——轮轴支撑座或轴承座
19——轮轴传动链轮20——水平移动电机
21——上升电动机22——上升钢丝绳
23——钢丝绳导向轮24——下降电动机
25——下降钢丝绳26——气动气缸托板
27——导轨盖梁28——气动顶紧气缸
29——抓顶托手30——上升限位开关
31——总控制箱32——抽真空、气动连接器
33——分体小车34——小车拉手
35——真空泵36——真空泵水箱
37——抽真空夹丝管38——空压机
39——空压机气管40——管路、电路接驳口
41——小车万向轮
五、具体实施方式：粉墙机制造：部件由下至上作说明。
快速调平轨道(详见专项快速调平轨道发明专利)制造，具有一定规模的机械
加工厂根据图纸就可以制造。
机座与垂直导轨：由角钢和3mm钢板制作成机座框，在框距中一侧10mm处焊
接一垂直于角钢框的10#短槽钢，10#短槽钢外三个面及两个端面应经过机加
工，槽钢与机座焊接时，需校正垂直后，只焊接槽钢内侧。垂直导轨由4mm钢
板用折弯机或型材生产厂家定做，垂直导轨与10#短槽钢打孔用螺栓连接。机
座上布置砂浆挤压泵和电机的螺栓固定孔，砂浆挤压泵和电机按所需型号从厂
家采购即可。在砂浆挤压泵和电机上方用Φ10圆钢加工一个砂浆料斗的支架，
支架下端焊接在机座的角钢上，砂浆料斗与圆钢用卡子和螺丝连接。砂浆料斗
采用镀锌铁皮制作。机座下方安装两轴四个轮子，一个轴为固定轴，轮子需要
安装轴承，一个轴需要安装行走用的传动链轮为动轴，两端需要安装轴承座后，
再安装轮子。轮距匹配快速调平轨道宽度，确保在水平移动时不发偏差。
垂直升降与水平行走机构：垂直升降采用电动机带动卷筒卷扬钢丝绳将工作
面板提升和下降。为保证受力均匀与平衡，作用点选择比较重要。升降控制结
合限位开关由操作控制箱完成上述动作。水平行走机构相对比较简单，仅需要
一个方向，一定时间间隔，或者不完全一个机位。这些都容易做到，只需要一
个减速电机安装一个小直径链轮，通过链条带动固定在机座下方安装的轮子中
轴处的链轮，即可实现水平行走。
抽真空装置、真空泵以及循环装置：为了机器搬运方便，这一装置另组装成
一体，通过软管和操作面板进行连接，电路通过插接口和控制箱连接。选用的
真空泵为水环式真空泵，材料为不锈钢材料，产品可以在市场上购买到。因为
抽的是水泥砂浆中的水分，在真空泵前端的真空室中加一层高目数的滤网，防
止水泥颗粒大量进入真空泵，以免影响真空泵的使用寿命。真空泵的储水箱的
溢流口处，应配备一水桶，可供给搅拌砂浆使用。抽真空主要通过工作面板上
的上、下两个区域来实现，下边这个区域为经常工作区域，由面板上分布均匀
的真空腔和联通道组成，上边那个区域只是在粉刷到顶部时，才工作，将上边
区域中砂浆水分抽干即可。
工作面板、振动装置与减震装置：工作面板(详见延后的专项工作面板发明专
利)制造，是总体部件中较为复杂的部分，在此不作详细叙述。为保证从出料扁
嘴流出的砂浆快速落下，在工作面板背面设置两个固定小功率振动电机的机座
位，位置：左右居中、上下则偏向中部，小功率振动电机可采用委托振动电机
生产厂家专门生产提供。减震装置由三根套管外穿弹簧组成，三根套管呈正立
三角形布置，套管外径与弹簧内径按滑动配合标准配置。套管两端设长丝，将
弹簧调整至压缩状态后用双螺帽将其并紧。减震装置一端固定在工作面板上，
另一端固定在沿垂直导轨上下滑动的导轨滑行装置上。
垂直轨道上边的顶紧机构：顶紧机构的动力为空气压缩机，市场上有多种型
号的设备可供选择，气动控制组件及行程气缸也有成品可以采购，只需加工一
个顶紧托手与行程气缸连接匹配，再在垂直导轨顶部焊接一个托板，用来固定
行程气缸，然后连接电路，用耐压塑料管连接压缩机、气动组件以及行程气缸
形成回路，顶紧机构就可以工作了。
粉墙机使用：具有一定机械常识的人员稍加培训，即可操作该设备，首先对
设备需要加油润滑的地方进行保养，将红外线测平仪、快速调平轨道、粉墙机
等运到需要作业的房间。第一步，将红外线测平仪架设在房间中央调平，架设
高度，按说明书要求。第二步，快速调平轨道按要求摆放在距墙面9cm左右的
位置，查看快速调平轨道四个角部的标尺读数，并快速调整四角的调节螺丝，
使轨道保证水平位置，随后将轨道下部每隔40cm安装的快速调平支点调整受力。
第三步，将粉墙机放在轨道上就位，接通电源，将转换开关放在手动档，进行
空车试运行，检查没有问题，就可以开始正式粉刷作业。第四步，将转换开关
放在自动档。将下边供应的砂浆放入料斗，就可以按下按钮开始了。工作面板
将由下向上逐条完成粉刷。当一面墙面粉刷完成，限位开关作用，机器暂停。
第五步，当机器从左至右一面墙面粉刷完成后，将机器向左回拉，机器下边的
定位凹槽进入轨道上边的中心桩，轨道下边的行程气缸将机座沿45°方向拉离
墙面，然后再做顺时针旋转90°，行程气缸再将机器推回到原位，机器进入与
原来垂直方向的轨道，就可以开始另一墙面的粉刷。
本设备只需一人操作，如果是大面积墙面粉刷，一人也可以看管两台设备。
每班作业完成后，宜用高压水枪对工作面板和出料扁嘴进行冲洗，防止水泥
浆将尼龙网布堵塞和出料扁嘴积存水泥浆后造成流道不畅。