淺談濕噴機噴頭總成的結構優化

孫曉亮，張其智，黃 永

(江西鑫通機械造有限公司，遼寧 沈陽110000)

從20世紀70年代起，在西方發達國家中濕噴技術開始推行，各種濕噴機也陸續開發。在我國隨著人們的環保意識的增強，以及對混凝土工程質量要求的提高，越來越多的濕式混凝土噴射機被采用。在一些進行國際招標的大型水利工程中，如二灘水電站、黃河小浪底工程、三峽工程等均是采用濕式混凝土噴射機作業。

混凝土噴漿車是一種將用于泵送混凝土的泵送機構和用于布料的臂架系統集成在汽車底盤或自制底盤上的設備，泵送機構利用底盤發動機或電機動力，將料斗內的混凝士加壓送入管道內，管道附在臂架上，操作人員控制臂架移動，將泵送機構泵出的混凝土通過與空壓機送出的壓縮空氣混合后噴射在受噴面上，從而形成壁面支護層起到支護作用。本文主要針對現場施工時濕噴車噴頭總成240油缸聯接螺栓發生斷裂現象對結構進行優化，避免因噴頭故障影響濕噴機噴射效率。

1 濕噴車主要結構

混凝土噴漿車的種類很多，但是其基本組成部件是相同的，車載混凝土濕噴車主要由汽車底盤、汽車底盤動力系統、回轉系統、液壓系統、電控系統、副車架及支撐系統、電機動力系統、速凝劑系統、電纜收放系統 、臂架系統 、泵送系統 、泵管、噴射系統、水系統潤滑系統等部分組成。本文主要討論臂架系統中的噴頭總成。

1.1 臂架系統

該系統在混凝土噴施時起到泵送管路支撐作用具有布料的功能。臂架系統主要由多節臂架、連桿、油缸、連接件鉸接而成的可俯仰和伸縮的平面四連桿機構組成，通過臂架油缸伸縮、轉臺轉動，將噴射混凝土經由附在臂架上的輸送管，直接送達臂架末端噴頭所指位置即受噴點。混凝土噴漿車的臂架采用的是二級伸縮俯仰式，大臂可以在大臂俯仰油缸的作用下向上俯70°，小臂在小臂俯仰油缸的作用下可上下俯仰；向下俯100°，小臂伸縮節可以在小臂固定節里面作伸縮往復運動（由伸縮油缸帶動）。

圖1 臂架結構圖

1.2 噴頭總成

該機構安裝在臂架最前端，具有兩個自由度，可以繞小臂伸縮節軸線作360°的旋轉，也可以在噴頭擺動油缸的作用下作240°的擺動，同時噴頭也可以作360°的刷動。該系統與混凝土輸送管、壓縮空氣風管、速凝劑輸送管連接，在噴頭內部混合后利用壓縮空氣的壓力從噴嘴噴射出去，這樣在臂架的各個動作下，噴嘴可以完成空間任意方向的施工。

圖2 噴頭結構圖

噴頭總成在施工中持續受到震動載荷,同時在施工時操作手會利用噴頭清理鋼拱架上突出的混凝土，噴頭結構240擺動油缸聯接螺栓受徑向載荷作用，造成在施工過程中240擺動油缸連接螺栓松動發生斷裂現象，為解決此問題對240擺動油缸聯接進行結構優化。

上部新增件2 蓋板與240擺動油缸緊密配合，件5定位座插入擺動油缸與件7吊架緊密配合，通過螺栓3聯接緊固，承受震動載荷及徑向載荷，件6螺栓不受徑向力作用，防止件6螺栓斷裂，減少了施工過程中的故障率。

圖3 優化結構

2 結語

濕噴機已成為隧道施工必不可少的工程機械，要求我們機械人通過不斷的優化結構，提升噴射效率，減少故障率，更好的服務于國家的現代化建設。