Устройство для нанесения набрызгбетонных покрытий Советский патент 1992 года по МПК E21D11/10 

Изобретение относится в горной промышленности, а именно к средствам механизации возведения набрызгбетонной крепи при проведении и ремонте горных выработок.

Известна конструкция цилиндрическо- конического сопла, включающего пылегася- щую насадку и патрубок для подачи водовоздушной смеси. При работе устройства создается водовоздушная завеса вокруг струи набрызгбетона на всем протяжении от сопла до бетонируемой поверхности, что позволяет предотвратить выброс витающей пыли в окружающее пространство. Однако вследствие малого угла раскрытия бетонной струи, вылетающей из сопла, возникает необходимость постоянного его перемещения относительно обрабатываемой поверхности. Это затрудняет механизацию (автоматизацию) процесса, поскольку требует применения сложных манипуляционных устройств.

Прототипом данного изобретения является устройство для нанесения набрызгбетона поавт.св. Ns 1105653 кл. Е 21 D 11/10, включающее корпус с кольцевым пазом и смесительной камерой, подводящие шланги для воздуха, материала и воды, насадки и приспособление для закручивания смоченного материала, выполненное в виде свободно вращающейся втулки с изогнутыми лопатками на внутренней поверхности, причем, втулка установлена на подшипниках сжатого воздуха, корпус снабжен тормозом, взаимодействующим со втулкой.

Недостатком этого устройства является узкая полоса бетонирования, вследствие чего требуется постоянное перемещение сопла по сложной траектории для того, чтобы обеспечить равномерное и качественное покрытие поверхности бетоном.

Целью изобретения является повышение качества набрызгбетонного покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, включающее сопло с кольцевой камерой, в которой, с помощью подшипников, установлена насадка с лопастями, патрубок для подачи воздушной смеси и регулировочный винт, причем устройство снабжено фланцем с кольцевой камерой и щелью, направленной в сторону насадки и гибкого наконечника, размещенного на внешней поверхности насадки с возможностью изменения угла его наклона к про- дольной оси устройства с помощью регулировочного винта, закрепленного на насадке, а сама насадка выполнена в виде двух полых цилиндров, соединенных лопастями и установленных на внешней поверхности сопла.

Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство снабжено фланцем с кольцевой камерой и щелью, направленной

в сторону насадки, благодаря чему более эффективно используются энергия сжатого воздуха, потребляемого для раскручивания насадки и перемешивания бетонной смеси, кроме того, устройство снабжено гибким на0 конечником, расположенным на внешней поверхности насадки с возможностью отклонения от ее оси с помощью регулировочного винта. Это позволяет изменять ширину полосы бетонирования и более равномерно

5 наносить бетон на поверхность выработки, что улучшает качество покрытия.

Наличие указанных признаков в известных решениях в той же функции и с тем же эффектом не обнаружено. В этой связи

0 предлагаемое решение соответствует критериям новизна и существенные отличия.

Заявляемое устройство с новой совокупностью отличительных признаков обес5 печивает за счет бесприводного вращения насадки разбрызгивание бетонной струи более широкой полосой (по сравнению с прототипом) при соблюдении оптимального угла встречи струи с поверхностью покры0 тия при снижении трудоемкости управления соплом, т.е. имеется положительный эффект.

На фиг,1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 - разрез А-А.

5Устройство для нанесения набразгбетонных покрытий состоит из сопла 1, на котором смонтировано основание насадки 2 с кольцевой камерой 3 и лопастями 4, соединенное с гибким наконечником 5. Ос0 нование насадки соосно посажено на фланец 6, включающий камеру 7 с кольцевой щелью 8, подающей водовоздушную смесь на лопасти 4 и далее по отводящему каналу 9 во внутреннюю полость гибкого наконеч5 ника 5. Сопло 1 взаимодействует с насадкой 2 посредством подшипников 10, пространство между которыми заполнено уплотнителем 11 и ограничено установочными кольцами 12,13. Наконечник 5 закреплен на

0 насадке 2 зажимной гайкой 14, на которой смонтирован кронштейн 15 с регулировочным винтом 16, шарнирно связанным с упорной скобой 17. На фланце 6 расположен подающий патрубок 18 с регулировоч5 ным винтом 19. Рабочее положение наконечника 5 и винта 16 - позиция 20.

Устройство работает следующим образом.

Перед производством набрызгбетон- ных работ вращением винта 16 перемещают

упорную скобу 17 и отклоняют наконечник 5 от оси сопла 1 на некоторый угол (а 15°) в рабочее положение 20, после чего сопло 1 перемещают манипулятором (не показан) и ориентируют относительно стенки выработки. Через патрубок 18 подают водовоздуш- ную смесь в кольцевую камеру 7, которая через кольцевую щель 8 попадает на лопасти 4 и приводит во вращение основание насадки 2 с закрепленным на нем гибким наконечником 5. После этого через сопло 1 подают затворенную бетонную смесь и регулируют скорость вращения гибкого наконечника 5, изменяя расход водовоздушной смеси через патрубок 18 вентилем 19. После обтекания лопастей 4 водовоздушная смесь отводится по выходному каналу 9 во внутреннюю полость наконечника 5 (фиг.1), что способствует дополнительному перемешиванию смеси, либо в атмосферу для создания противопылевой завесы (не показано).

Ширина набрызгиваемой на поверхность полосы бетона регулируется винтом 16. При этом коническая часть наконечника 5, выполненная из эластичного прочного материала, например, армированной стальным или капроновым волокном резины, плавно изгибается и направляет струю на- бразгбетона на поверхность выработки. Учитывая, что оптимальное расстояние между соплом и поверхностью составляет 0,9-1,1 м, то при отклонении подвижного колена 5 от оси сопла на угол 10-15°, получим ширину полосы бетона 0,6-0,8 м при угле встречи струи с поверхностью не менее 75°. В этом случае отскок материала не превысит 15%.

Уплотнитель (сальник) 11 выполнен из пористого материала типа поролона, заполненного смазкой, и предназначен для смазки подшипников 10 и защиты их от попадания водовоздушной и бетонной смеси.

Экспериментальные исследования в шахтных условиях показали, что именно такие кругообразные движения совершают опытные сопловщики при проведении на- брызгбетонных работ.

Предлагаемое устройство предназначено для использования в роботизированных установках для выполнения набрызгбетон- ных работ. В этом случае бесприводное вращение насадки конструктивно упрощает манипуляторы, облегчает управление ими и обеспечивает равномерное нанесение смеси на бетонируемую поверхность.

В сравнении с прототипом,заявляемое

устройство обеспечивает бесприводное вращение сопла при сохранении оптимального угла встречи струи и поверхностью, а значит уменьшает отскок, т.е. процесс возведения покрытия становится более экономичным. Кроме того улучшается качество крепи за счет сохранения трамбующего эффекта и дополнительного перемешивания смеси в насадке. Отклонение гибкого наконечника 5 на 10-15° от оси сопла увеличивает ширину полосы бетонирования, что снижает трудоемкость управления соплом при выполнении работ манипулятором в труднодоступных местах шахт, т.к. в этом случае достаточно обеспечить только постунательное перемещение его захвата с соплом относительно обрабатываемой поверхности.

Формула изобретения Устройство для нанесения набрызгбетонных покрытий, включающее сопло с кольцевой камерой, в которой при помощи подшипников установлена насадка с лопастями, патрубок для подачи водовоздушной смеси по подводящему каналу в кольцевую

полость и регулировочный винт, отличающееся тем, что, с целью повышения качества набрызгбетонного покрытия, оно снабжено фланцем с кольцевой камерой и щелью, направленной в сторону насадки, и

гибким наконечником, при этом насадка выполнена в виде двух концентрично расположенных и соединенных лопастями полых цилиндров, установленных на внешней поверхности сопла с возможностью вращения

относительно его продольной оси, а гибкий наконечник размещен на внешней поверхности насадки с возможностью изменения угла его наклона к продольной оси устройства при помощи регулировочного винта,

закрепленного на насадке.

10

ft

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к средствам механизации возведения набрызгбетонной крепи при проведении и ремонте горных выработок. Цель изобретения - повышение качества набрызгбетонного покрытия, Это достигается за счет оснащения сопла 1 устройства насадкой (Н) 2 с гибким наконечником (ГН) 5. Выполнена Н2 в виде двух концентрично размещенных полых цилиндров с кольцевой камерой 3, лопастями 4 и 7 6Я 2 4 J А соединена с ГН 5 посредством зажимной гайки 14. Основание Н2 посажено на фланец 6 с кольцевой камерой 7 и щелью 8 для подачи водовоздушной смеси (ВВС) На жестко прикрепленном к зажимной гайке 14 кронштейне 15 размещен регулировочный винт 16 с возможностью взаимодействия посредством упорной скобы 17 с ГН5. Перед производством работ вращением вичта 16 и воздействия его на упорную скобу 17 устанавливают ГН5 в рабочее положение. Сопло 1 с установленным в рабочее положение ГН5 ориентируют относительно стенки выработки. По патрубку 18 в кольцевую камеру 7 подают ВВС Последняя посредством лопастей 4 приводит во вращение Н2 с закрепленным на ней ГН5. Затем через сопло 1 подают затворенную бетонную смесь. Путем изменения расхода ВВС вентилем 19 регулируют скорость вращения Н2 с ГН5 После обтекания лопастей 4 ВВС отводится по каналу 9 во внутреннюю полость ГН5 и способствует дополнительному перемешк ванию смеси. Это повышает качество набрызгбетонного покрытия. 2 ил. 15 4 О 00 XI / & Фиг/

Щи. 2