混凝土喷射机刷动装置和混凝土喷射机的喷头总成 技术领域 本发明涉及混凝土施工领域， 具体地， 涉及一种混凝土喷射机的刷动装置以及使 用该刷动装置的混凝土喷射机喷头总成。
背景技术 混凝土喷射机是利用压缩空气将混凝土拌合料连续输送， 并喷射到喷射面上以形 成支护结构， 使建筑物表面得到加强和保护的工程机械设备。 目前， 常用的混凝土喷射机为 干式混凝土喷射机和湿式混凝土喷射机。其中， 由于湿式混凝土喷射机具有混凝土回弹量 小， 空气中粉尘含量低， 对人体的危害小等特点而得到广泛应用。
现有的湿式混凝土喷射机的喷头总成通常是根据喷射面调节喷头总成的位置， 待 位置确定后对喷射面进行连续喷射， 然后再移动喷头总成， 对其它喷射面进行喷射， 从而最 终形成混凝土支护。
但是由于喷距、 混凝土骨料配比等因素的影响， 若使用上述直接喷射混凝土的方 法， 很有可能在混凝土还未完全凝固的情况下， 由于气动干扰， 使已喷射的混凝土塌落。另 外， 喷射的混凝土不可能完全附着在喷射面上， 势必造成混凝土反弹。
因此， 需要对混凝土喷射机的喷头总成进行了改进， 以提高混凝土的喷射效率。
发明内容 本发明的第一个目的是提供一种混凝土喷射机刷动装置， 该混凝土喷射机刷动装 置能够调节刷动角度， 根据不同的喷射面调整到不同的刷动位置， 以不同的刷动角度进行 喷射混凝土， 以提高混凝土的喷射效率。
本发明的第二个目的是提供一种使用上述混凝土喷射机刷动装置的混凝土喷射 机的喷头总成。
为了实现上述第一个目的， 本发明提供了一种混凝土喷射机刷动装置， 该刷动装 置包括第一回转驱动件以及一侧该第一回转驱动件的输出端连接的回转件、 在该回转件另 一侧的端面上设置有多个偏心安装位置， 连接轴可选择地安装在一个偏心安装位置上， 位 于不同的偏心安装位置， 所述连接轴的轴线与所述回转件的旋转轴线之间的夹角不同。
优选地， 在所述多个偏心安装位置上分别设置有楔形槽， 该多个楔形槽的斜面朝 向所述第一回转驱动件倾斜， 并且所述多个楔形槽的斜面与所述回转件的旋转轴线之间分 别具有彼此不同的偏角， 在所述多个楔形槽中分别设置有安装孔， 所述连接轴可选择地安 装在一个安装孔中。
优选地， 所述多个偏心安装位置上的所述楔形槽周向等间隔地设置在所述回转件 的端面上。
优选地， 在所述回转件上设置有第一楔形槽、 第二楔形槽和第三楔形槽， 所述第一 楔形槽、 第二楔形槽和第三楔形槽的斜面与所述回转件的旋转轴线之间分别具有彼此不同 的偏角 α1、 α2 和 α3。
优选地， 所述回转件包括连接盖和安装在所述连接盖上的安装盘， 所述连接盖通 过法兰盘与所述第一回转驱动件的输出端连接， 所述安装盘的端面上设置有多个偏心安装 位置， 连接轴可选择地安装在一个偏心安装位置上。
优选地， 所述刷动装置包括上支座和下支座， 所述第一回转驱动件安装在所述上 支座的前端， 所述下支座的一端通过与连接轴连接而固定在所述上支座的前端上， 所述下 支座的另一端与所述上支座的后端固定连接。
优选地， 所述上支座的后端与所述下支座的另一端之间通过弹性件固定连接。
优选地， 所述连接轴通过轴承与所述下支座连接。
为了实现本发明的第二个目的， 本发明提供了一种混凝土喷射机的喷头总成， 该 混凝土喷射机的喷头总成包括输料管、 喷嘴以及上述的混凝土喷射机刷动装置， 在所述下 支座上设置有喷头连接件， 所述输料管通过所述喷头连接件安装在所述下支座上， 所述喷 嘴安装在所述输料管的端部。
优选地， 所述混凝土喷射机的喷头总成包括第二驱动件和安装支架， 所述第二驱 动件安装在所述安装支架的一端， 并且所述第二驱动件的输出端与所述上支座固定连接， 以使所述上支座左右摆动。 优选地， 所述混凝土喷射机的喷头总成包括第三驱动件， 该第三驱动件的输出端 与所述安装支架的另一端垂直固定连接， 以使所述安装支架上下摆动。
上述混凝土喷射机刷动装置中， 将连接轴安装在不同的偏心安装位置上， 使得连 接轴的轴线与回转件的旋转轴线之间的夹角不同， 进而使混凝土喷射机刷动装置具有不同 的刷动角度。因此， 使用上述刷动装置的喷头总成能够根据不同的喷射面以调整到合适的 刷动角度进行喷射混凝土， 从而降低混凝土的反弹率和减少未凝固的混凝土塌落， 以提高 混凝土的喷射效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明 附图是用来提供对本发明的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明， 但并不构成对本发明的限制。在附图中 ：
图 1 是本发明混凝土喷射机刷动装置的示意图 ；
图 2 是本发明混凝土喷射机刷动装置的局部剖视示意图 ；
图 3 是本发明混凝土喷射机刷动装置的回转件与连接轴的分解示意图 ；
图 4 是本发明混凝土喷射机刷动装置的喷头总成的示意图。
附图标记说明
10 第三驱动件 11 上支座 12 下支座
13 连接轴 14 轴承 15 弹性件
16 喷头连接件 17 安装支架 20 第二驱动件
30 第一回转驱动件 31 法兰盘 40 回转件
41 连接盖 42 安装盘 43 楔形槽
43a 第一楔形槽 43b 第二楔形槽 43c 第三楔形槽
44 安装孔 50 输料管 60 喷嘴
70 臂架具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是， 此处所描 述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明， 并不用于限制本发明。
在本发明中， 在未作相反说明的情况下， 使用的方位词 “上、 下、 左、 右” 通常是指相 对于混凝土喷射机的臂架而言， 方位词 “前、 后” 通常是指混凝土喷射机工作时， 靠近喷射面 的为前， 远离喷射面的为后。
本发明的混凝土喷射机刷动装置可以优选地适用于各种湿式混凝土喷射机的喷 头总成中， 但是并不限于该使用范围。 混凝土喷射机通过使用刷动装置， 使喷头总成进行刷 动喷射。
在实际喷射作业中， 由于喷射面形状复杂以及混凝土骨料配比的差异， 现有单一 的刷动角度无法满足实际的工况需要。 或者说， 若需要不同的刷动角度， 则需要更换不同的 刷动装置， 既增加了操作人员的工作量又增加了生产成本。本发明提供的刷动装置可以根 据不同的工况选择使用不同的刷动角度范围。由于不同的刷动角度适用于不同的喷射面， 因此可以更有效地降低混凝土的反弹率和减少未凝固的混凝土塌落， 从而提高喷射效率。
如图 1 所示， 本发明的混凝土喷射机刷动装置包括第一回转驱动件 30 以及一侧与 该第一回转驱动件 30 的输出端连接的回转件 40， 在该回转件 40 另一侧的端面上设置有多 个偏心安装位置， 连接轴 13 可选择地安装在一个偏心安装位置上， 位于不同的偏心安装位 置， 连接轴 13 的轴线与回转件 40 的旋转轴线之间的夹角不同。
其中， 上述第一回转驱动件 30 可以任何能够驱动回转件 40 进行回转运动的驱动 装置， 例如电机等。本发明中优选使用液压马达用以驱动回转件 40 进行回转运动。
在上述混凝土喷射机刷动装置处于工作状态时， 通过控制第一回转驱动件 30， 使 与第一回转驱动件 30 的输出端连接的回转件 40 转动， 进而带动安装在回转件 40 另一侧的 连接轴 13 转动。由于连接轴 13 安装在一个偏心安装位置， 使得连接轴 13 的轴线与回转件 40 的旋转轴线之间具有夹角。又因为回转件 40 具有多个偏心安装位置， 当连接轴 13 安装 在不同的偏心安装位置时， 连接轴 13 的轴线与连接轴 13 的旋转轴线之间具有夹角则各不 相同。
如上所述， 本发明可以根据不同的喷射面， 将混凝土刷动装置调整到合适的刷动 角度进行喷射混凝土， 以降低混凝土的反弹率以及减少未凝固的混凝土塌落， 从而提高了 混凝土的喷射效率并且达到了良好的喷射效果。 而且， 在需要不同的刷动角度时， 只需调整 连接轴 13 的安装位置以及对相关部件的安装进行适应性调整， 减少了操作人员的工作量， 此外不需要在混凝土喷射机上配备多个混凝土刷动装置， 缩减了制造成本。
可以理解的是， 在上述刷动装置中， 所述偏心安装位置可以有多种结构形式。 对于 这些结构形式不再一一详述， 以下仅举例说明其中的一种优选结构。
参见图 2， 在多个偏心安装位置上分别设置有楔形槽 43， 这些楔形槽 43 的斜面均 朝向第一回转驱动件 30 倾斜， 并且这些多个楔形槽 43 的斜面与回转件 40 的端面之间分别 具有彼此不同的偏角， 在多个楔形槽 43 中分别设置有安装孔 44， 连接轴 13 可选择地安装在 一个安装孔 44 中。通过将连接轴 13 安装在不同的楔形槽 43 的安装孔 44 中边可以实现刷动锥角的改变， 使用刷动装置的喷射范围具有多个档位。
具体地说， 楔形槽 43 的斜面与回转件 40 的原始端面具有偏角 α。 这样， 便使安装 在位于斜面上安装孔 44 中的连接轴 13 的轴线与其旋转轴线之间具有夹角。将连接轴 13 安装在不同的安装孔 44 中， 则具有不同的所述夹角。又由于楔形槽 43 的斜面朝向第一回 转驱动件 30 倾斜， 从而使连接轴 13 旋转轨迹呈现从安装端到自由端发散的锥形。
优选地， 多个偏心安装位置上的楔形槽 43 周向等间隔地设置在回转件 40 的端面 上， 以使回转件 40 在回转过程中尽可能受力均衡， 从而减小应力集中。
通过对上述结构的描述， 本领域技术人员还可以进行其他的结构变形， 这些结构 变形应当落入本发明的保护范围中。
在本发明的具体实施方式中， 现以三个不同的楔形槽 43 进行举例说明。如图 3 中 所示， 在回转件 40 上设置有第一楔形槽 43a、 第二楔形槽 43b 和第三楔形槽 43c， 第一楔形 槽 43a、 第二楔形槽 43b 和第三楔形槽 43c 的斜面与回转件 40 的旋转轴线之间分别具有彼 此不同的偏角 α1、 α2 和 α3。换言之， 当连接轴 13 安装在第一楔形槽 43a 的安装孔 44 中 时， 连接轴 13 的轴线与其旋转轴线之间具有第一夹角。在第一回转驱动件 30 运行时， 连接 轴 13 将带动下游部件以 2α1 的锥角角度进行刷动。 同理， 连接轴 13 安装分别在第二楔形槽 43b 和第三楔形槽 43c 中， 下游部件将分 别以 2α2 和 2α3 的锥角角度进行刷动。
参见图 2 和图 3， 本发明中的回转件 40 可以包括连接盖 41 和安装在连接盖 41 上 的安装盘 42。具体地， 在连接盖 41 和安装盘 42 上设置有连接孔， 可以通过紧固件 45 固定 连接安装盘 42 和连接盖 41。
如本领域所公知的， 连接盖 41 可以各种方式与第一回转驱动件 30 的输出端连接， 例如可以通过法兰盘 31 与第一回转驱动件 30 的输出端连接。并且， 在安装盘 42 的端面上 设置有多个偏心安装位置， 连接轴 13 可选择地安装在一个偏心安装位置上。
上述回转件 40 的结构有利于加工， 并且方便下游部件的安装和装卸。
如图 1 和图 4 所示， 刷动装置包括上支座 11 和下支座 12， 第一回转驱动件 30 安装 在上支座 11 的前端， 下支座 12 的一端通过与连接轴 13 连接而固定在上支座 11 的前端上， 下支座 12 的另一端与上支座 11 的后端固定连接。
优选地， 上支座 11 的后端与下支座 12 的另一端之间通过弹性件 15 固定连接。弹 性件 15 可以使用本领域技术人员所公知的弹性材料制得， 另外弹性件 15 与上支座 11 和下 支座 12 均采用现有的连接方式进行连接。在下支座 12 的一端跟随连接轴 13 转动时， 由于 弹性件 15 与下支座 12 的另一端固定连接， 因而对下支座 12 起到了缓冲及定位的作用。此 时， 弹性件 15 的回弹力保证了混凝土喷射机刷动装置的刷动平稳性和刷动高效性。
优选地， 连接轴 13 通过轴承 14 与下支座 12 连接。如本领域技术人员所公知的， 轴承 14 以任何本领域技术人员公知的方式安装在下支座 12 上。连接轴 13 安装在轴承 14 中， 从而将连接轴 13 的回转运动传递到下支座 12 的一端上， 又由于下支座 12 的另一端固 定连接在弹性件 15 上， 所以整个下支座 12 的运动轨迹形成为圆锥， 即所谓的刷动。通过下 支座 12 的刷动， 将带动下游部件的刷动， 最后实现喷嘴 60 在一定锥角的范围中对喷射面进 行刷动喷射混凝土。如上所述， 将连接轴 13 安装在不同的偏心安装位置 ( 不同楔形槽 43 的安装孔 44 中 ) 时， 连接轴 13 的轴线与回转件 40 的旋转轴线之间的夹角不同， 进而使与
连接轴 13 连接的下支座 12 以不同的刷动角度进行刷动， 从而最后实现喷嘴 60 以不同的刷 动角度进行喷射混凝土， 以适应不同的喷射面。关于喷嘴 60 的情况将在下文中进行描述。
以上详细描述了混凝土喷射机刷动装置。另外， 本发明还涉及一种混凝土喷射机 的喷头总成， 该喷头总成包括输料管 50、 喷嘴 60 以及上述的混凝土喷射机刷动装置， 在下 支座 12 上设置有喷头连接件 16， 输料管 50 通过喷头连接件 16 安装在下支座 12 上， 喷嘴 60 安装在输料管 50 的端部。
关于输料管 50 的材质， 喷嘴 60 的结构等， 都是本领域所公知的， 不再赘述。喷嘴 60 以各种可实现的方式安装在输料管 50 的端部， 以使下支座 12 的任何运动都将通过喷头 连接件 16 传递到输料管 50 端部的喷嘴 60 上， 以实现刷动运动。
参见图 4， 本发明的混凝土喷射机的喷头总成包括第二驱动件 20 和安装支架 17， 第二驱动件 20 固定安装在安装支架 17 的一端， 并且第二驱动件 20 的输出端与上支座 11 固定连接， 以使上支座 11 可以左右摆动。
可以理解， 第二驱动件 20 的输出端与上支座 11 能够通过本领域所公知的任何方 式固定连接， 例如通过法兰盘 ( 未示出 ) 连接等。其中， 第二驱动件 20 可以是本领域技术 人员所公知的多种驱动装置， 本发明中优选使用摆线马达， 即第二驱动件 20 的输出轴在一 定角度范围内连续摆动。 由此， 可以控制第二驱动件 20， 使第二驱动件 20 带动上支座 11 及 其下游部件进行连续摆动。在实际喷射作业中， 可以实现喷头总成相对于混凝土喷射机的 臂架 70 的左右摆动。 优选地， 混凝土喷射机的喷头总成包括第三驱动件 10， 该第三驱动件 10 的输出端 与安装支架 17 的另一端垂直固定连接， 同时， 第三驱动件 10 和安装支架 17 的另一端安装 在臂架 70 上， 以使安装支架 17 可以上下摆动。同样， 第三驱动件 10 和安装支架 17 的另一 端可以通过本领域所公知的任何方式固定连接。并且其中， 第三驱动件 10 同样可以是各种 形式的驱动装置， 优选使用摆线马达作为第三驱动件 10。可以通过控制第三驱动件 10， 使 第三驱动件 10 带动安装支架 17 及其下游部件进行连续摆动。在实际喷射作业中， 可以实 现喷头总成相对于臂架 70 的上下摆动。
需要说明的是， 上述安装支架 17 可以有多种结构形式， 在本发明中优选为垂直支 架。可以如图 1 和图 4 中所示， 安装支架 17 通过相互垂直的部分一体形成， 从而使得安装 在安装支架 17 上的第二驱动件 20 和第三驱动件 10 的输出轴具有相互垂直的轴线， 进而实 现安装支架 17 及安装支架 17 的下游部件具有不同方向的摆动。
在现有技术中， 已经存在上述实现喷头总成的上下摆动和左右摆动的技术方案， 此处不再进一步详细描述。
因此， 通过上述上下摆动、 左右摆动， 本发明的混凝土喷射机的喷嘴 60 实现了在 三维空间的任何喷射面上进行喷射。 并且， 借助前述的刷动装置， 实现了混凝土喷射机的面 喷作业。由于喷嘴 60 在锥角为 2α 的范围中进行刷动喷射， 扩大了混凝土喷射机的面喷范 围。在喷嘴 60 的刷动过程中， 可以为已经喷射在喷射面上的混凝土提供一定的凝固时间， 防止出现再次喷射的混凝土时高压气流对喷射面上的混凝土的气动干扰， 减少未凝固的混 凝土塌落， 从而提高喷射效率以及混凝土的利用率。而且， 根据具体的喷射面情况， 可以设 置连接轴 13 的不同安装位置以适合的刷动锥角完成不同喷射作业。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式， 但是， 本发明并不限于上述实
施方式中的具体细节， 在本发明的技术构思范围内， 可以对本发明的技术方案进行多种简 单变型， 这些简单变型均属于本发明的保护范围。例如， 可以改变楔形槽 43 的数目， 增加或 减少混凝土喷射机的刷动档位等。
另外需要说明的是， 在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征， 在不矛 盾的情况下， 可以通过任何合适的方式进行组合， 为了避免不必要的重复， 本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
此外， 本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合， 只要其不违背本 发明的思想， 其同样应当视为本发明所公开的内容。